2022年一級建造師考試《建筑實(shí)務(wù)》章節(jié)知識點(diǎn):1A414011 水泥的性能和應(yīng)用
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（2022年一級建造師考試《建筑實(shí)務(wù)》各章節(jié)知識點(diǎn)匯總）
1A414010 常用建筑結(jié)構(gòu)材料
1A414011 水泥的性能和應(yīng)用
水泥為無機(jī)水硬性膠凝材料，是重要的建筑材料之一，在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。水泥品種非常多，按其主要水硬性物質(zhì)名稱可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥等。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥的命名原則和術(shù)語》GB/T 4131—2014規(guī)定，水泥按其用途及性能可分為通用水泥、特種水泥。目前，我國建筑工程中常用的是通用硅酸鹽水泥，它是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》GB 175—2007/XG2—2015規(guī)定，按混合材料的品種和摻量，通用硅酸鹽水泥可分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥(見表1A414011-1)。
通用硅酸鹽水泥的代號和強(qiáng)度等級 表1A414011-1
| 水泥名稱 | 簡稱 | 代號 | 強(qiáng)度等級 |
| 硅酸鹽水泥 | 硅酸鹽水泥 | P·Ⅰ、P·Ⅱ | 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R |
| 普通硅酸鹽水泥 | 普通水泥 | P·O | 42.5、42.5R、52.5、52.5R |
| 礦渣硅酸鹽水泥 | 礦渣水泥 | P·S·A、P·S·B | 32.5、32.5R 42.5、42.5R 52.5、52.5R |
| 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 | 火山灰水泥 | P·P | |
| 粉煤灰硅酸鹽水泥 | 粉煤灰水泥 | P·F | |
| 復(fù)合硅酸鹽水泥 | 復(fù)合水泥 | P·C | 32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R |
注：強(qiáng)度等級中，R表示早強(qiáng)型。
一、常用水泥的技術(shù)要求
(一)凝結(jié)時(shí)間
水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從水泥加水拌合起至水泥漿開始失去可塑性所需的時(shí)間;終凝時(shí)間是從水泥加水拌合起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。水泥的凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要意義。為了保證有足夠的時(shí)間在初凝之前完成混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆搗及砂漿的粉刷、砌筑等施工工序，初凝時(shí)間不宜過短;為使混凝土、砂漿能盡快地硬化達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下道工序及早進(jìn)行，避免影響施工進(jìn)程，終凝時(shí)間也不宜過長。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，六大常用水泥的初凝時(shí)間均不得短于45min，硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得長于6.5h，其他五類常用水泥的終凝時(shí)間不得長于10h。
(二)體積安定性
水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中，體積變化的均勻性。如果水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即所謂體積安定性不良，就會使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建筑工程質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。因此，施工中必須使用安定性合格的水泥。
引起水泥體積安定性不良的原因有：水泥熟料礦物組成中游離氧化鈣或氧化鎂過多，或者水泥粉磨時(shí)石膏摻量過多。水泥熟料中所含的游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的，熟化很慢，在水泥已經(jīng)硬化后還在慢慢水化并產(chǎn)生體積膨脹，引起不均勻的體積變化，導(dǎo)致水泥石開裂。石膏摻量過多時(shí)，水泥硬化后過量的石膏還會繼續(xù)與已固化的水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣(俗稱鈣礬石)，體積約增大1.5倍，引起水泥石開裂。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，游離氧化鈣對水泥體積安定性的影響用煮沸法來檢驗(yàn)，測試方法可采用試餅法或雷氏法。由于游離氧化鎂及過量石膏對水泥體積安定性的影響不便于檢驗(yàn)，故國家標(biāo)準(zhǔn)對水泥中的氧化鎂和三氧化硫含量分別作了限制。
(三)強(qiáng)度及強(qiáng)度等級
水泥的強(qiáng)度是評價(jià)和選用水泥的重要技術(shù)指標(biāo)，也是劃分水泥強(qiáng)度等級的重要依據(jù)。水泥的強(qiáng)度除受水泥熟料的礦物組成、混合料的摻量、石膏摻量、細(xì)度、齡期和養(yǎng)護(hù)條件等因素影響外，還與試驗(yàn)方法有關(guān)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用膠砂法來測定水泥的3d和28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，根據(jù)測定結(jié)果來確定該水泥的強(qiáng)度等級。
不同品種不同強(qiáng)度等級的通用硅酸鹽水泥，其不同齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合表1A414011-2的規(guī)定。
通用硅酸鹽水泥不同齡期的強(qiáng)度 表1A414011-2
品 種
| 品 種 | 強(qiáng)度等級 | 抗 壓 強(qiáng) 度 | 抗 折 強(qiáng) 度 | ||
| 3d | 28d | 3d | 28d | ||
| 硅酸鹽水泥 | 42.5 | ≥17.0 | ≥42.5 | ≥3.5 | ≥6.5 |
| 42.5R | ≥22.0 | ≥4.0 | |||
| 52.5 | ≥23.0 | ≥52.5 | ≥4.0 | ≥7.0 | |
| 52.5R | ≥27.0 | ≥5.0 | |||
| 62.5 | ≥28.0 | ≥62.5 | ≥5.0 | ≥8.0 | |
| 62.5R | ≥32.0 | ≥5.5 | |||
| 普通硅酸鹽水泥 | 42.5 | ≥17.0 | ≥42.5 | ≥3.5 | ≥6.5 |
| 42.5R | ≥22.0 | ≥4.0 | |||
| 52.5 | ≥23.0 | ≥52.5 | ≥4.0 | ≥7.0 | |
| 52.5R | ≥27.0 | ≥5.0 | |||
續(xù)表
| 品 種 | 強(qiáng)度等級 | 抗 壓 強(qiáng) 度 | 抗 折 強(qiáng) 度 | ||
| 3d | 28d | 3d | 28d | ||
| 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 |
32.5 | ≥10.0 | ≥32.5 | ≥2.5 | ≥5.5 |
| 32.5R | ≥15.0 | ≥3.5 | |||
| 42.5 | ≥15.0 | ≥42.5 | ≥3.5 | ≥6.5 | |
| 42.5R | ≥19.0 | ≥4.0 | |||
| 52.5 | ≥21.0 | ≥52.5 | ≥4.0 | ≥7.0 | |
| 52.5R | ≥23.0 | ≥4.5 | |||
| 復(fù)合硅酸鹽水泥 | 32.5R | ≥15.0 | ≥32.5 | ≥3.5 | ≥5.5 |
| 42.5 | ≥15.0 | ≥42.5 | ≥3.5 | ≥6.5 | |
| 42.5R | ≥19.0 | ≥4.0 | |||
| 52.5 | ≥21.0 | ≥52.5 | ≥4.0 | ≥7.0 | |
| 52.5R | ≥23.0 | ≥4.5 | |||
注：2015年修訂后的標(biāo)準(zhǔn)已取消32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥產(chǎn)品——編者注。
(四)其他技術(shù)要求
其他技術(shù)要求包括標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥的細(xì)度及化學(xué)指標(biāo)。水泥的細(xì)度屬于選擇性指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細(xì)度以比表面積表示，其比表面積不小于300m2/kg;其他四類常用水泥的細(xì)度以篩余表示，其80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)有不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子和堿含量。堿含量屬于選擇性指標(biāo)，水泥中堿含量以Na2O+0.658K2O計(jì)算值來表示。水泥中的堿含量高時(shí)，如果配制混凝土的骨料具有堿活性，可能產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，即水泥中的堿性氧化物會與骨料中的活性氧化硅作用，生成堿-硅酸凝膠，吸水后體積膨脹，導(dǎo)致混凝土因不均勻膨脹而破壞。因此，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，則水泥中的堿含量應(yīng)不大于水泥重量的0.6%或由買賣雙方協(xié)商確定。
二、常用水泥的特性及應(yīng)用
六大常用水泥的主要特性見表1A414011-3。
常用水泥的主要特性 表1A414011-3
| 硅酸鹽 水泥 | 普通水泥 | 礦渣水泥 | 火山灰 水泥 | 粉煤灰 水泥 | 復(fù)合水泥 | |
| 主要特性 | ①凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度高 ②水化熱大 ③抗凍性好 ④耐熱性差 ⑤耐蝕性差 ⑥干縮性較小 | ①凝結(jié)硬化較快、早期強(qiáng)度較高 ②水化熱較大 ③抗凍性較好 ④耐熱性較差 ⑤耐蝕性較差 ⑥干縮性較小 | ①凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快 ②水化熱較小 ③抗凍性差 ④耐熱性好 ⑤耐蝕性較好 ⑥干縮性較大 ⑦泌水性大、抗?jié)B性差 | ①凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快 ②水化熱較小 ③抗凍性差 ④耐熱性較差 ⑤耐蝕性較好 ⑥干縮性較大 ⑦抗?jié)B性較好 | ①凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快 ②水化熱較小 ③抗凍性差 ④耐熱性較差 ⑤耐蝕性較好 ⑥干縮性較小 ⑦抗裂性較高 | ①凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快 ②水化熱較小 ③抗凍性差 ④耐蝕性較好 ⑤其他性能與所摻入的兩種或兩種以上混合材料的種類、摻量有關(guān) |
在混凝土工程中，根據(jù)使用場合、條件的不同，可選擇不同種類的水泥，具體可參考表1A414011-4。
常用水泥的選用 表1A414011-4
| 混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件 | 優(yōu)先選用 | 可以使用 | 不宜使用 | ||
| 普通混凝土 | 1 | 在普通氣候環(huán)境中的混凝土 | 普通水泥 | 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 | |
| 2 | 在干燥環(huán)境中的混凝土 | 普通水泥 | 礦渣水泥 | 火山灰水泥 粉煤灰水泥 |
|
| 3 | 在高濕度環(huán)境中或長期處于水中的混凝土 | 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 | 普通水泥 | ||
| 4 | 厚大體積的混凝土 | 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 | 硅酸鹽水泥 | ||
| 有特殊要求的混凝土 | 1 | 要求快硬、早強(qiáng)的混凝土 | 硅酸鹽水泥 | 普通水泥 | 礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 復(fù)合水泥 |
| 2 | 高強(qiáng)（大于C50級）混凝土 | 硅酸鹽水泥 | 普通水泥 礦渣水泥 | 火山灰水泥 粉煤灰水泥 |
|
| 3 | 嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土，寒冷地區(qū)的處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土 | 普通水泥 | 礦渣水泥 | 火山灰水泥 粉煤灰水泥 |
|
| 4 | 嚴(yán)寒地區(qū)處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土 | 普通水泥（≥42.5級） | 礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 復(fù)合水泥 |
||
| 5 | 有抗?jié)B要求的混凝土 | 普通水泥、火山灰水泥 | 礦渣水泥 | ||
| 6 | 有耐磨性要求的混凝土 | 硅酸鹽水泥、普通水泥 | 礦渣水泥 | 火山灰水泥 粉煤灰水泥 |
|
| 7 | 受侵蝕介質(zhì)作用的混凝土 | 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 | 硅酸鹽水泥 | ||
三、常用水泥的包裝及標(biāo)志
水泥可以散裝或袋裝，袋裝水泥每袋凈含量為50kg，且應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的99%;隨機(jī)抽取20袋，總質(zhì)量(含包裝袋)應(yīng)不少于1000kg。
水泥包裝袋上應(yīng)清楚標(biāo)明：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、水泥品種、代號、強(qiáng)度等級、生產(chǎn)者名稱、生產(chǎn)許可證標(biāo)志(QS)及編號、出廠編號、包裝日期、凈含量。
包裝袋兩側(cè)應(yīng)根據(jù)水泥的品種采用不同的顏色印刷水泥名稱和強(qiáng)度等級，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥采用紅色，礦渣硅酸鹽水泥采用綠色;火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥采用黑色或藍(lán)色。
散裝發(fā)運(yùn)時(shí)應(yīng)提交與袋裝標(biāo)志相同內(nèi)容的卡片。
小編提醒：請各位考生結(jié)合一級建造師《建筑實(shí)務(wù)》考試大綱進(jìn)行學(xué)習(xí)。
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