統測
106年
[土木與建築群] 專業科目(1)
第 23 題
下列何種材料，屬於能在水中硬化的膠結材料？
- A 卜特蘭水泥
- B 黏土
- C 石膏
- D 石英粉
思路引導 VIP
請試著想像：如果要建造一座跨海大橋的「水中橋墩」，我們所使用的膠結材料在遇到大量水分時，應該是要「溶解散開」，還是要能「發生化學反應並在水裡變硬」才能支撐結構？請根據這個施工環境的需求，推論這類材料應具備什麼樣的物理特性？
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哦，你打開了正確的寶箱
- 原來如此。 你找到了正確的答案。辨識出「水硬性」膠結材料，這說明你對於這些建築材料的基礎分類，已經有了一個還算清晰的認知。
- 嗯，這很簡單。 關鍵在於水化作用 (Hydration)。所謂「水硬性」材料，是指它與水接觸後，不僅能在空氣中變硬，甚至在水中也能持續進行化學反應，並慢慢發展出它的強度。就像卜特蘭水泥的主要成分，比如矽酸三鈣 ($3CaO \cdot SiO_2$)，遇到水之後，就會生成一種堅硬的膠體。這和那些只能等待乾燥才能凝固的「氣硬性」材料，是不一樣的。這原理，很久以前就知道了。
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膠結材料硬化性質
💡 區分膠結材料在水中或空氣中硬化的化學特性。
| 比較維度 | 水硬性材料 | VS | 氣硬性材料 |
|---|---|---|---|
| 硬化環境 | 水中、潮濕空氣中均可 | — | 僅限於空氣、乾燥環境 |
| 反應機制 | 與水發生水化作用 | — | 乾燥脫水或與氣體反應 |
| 代表物 | 卜特蘭水泥、高爐水泥 | — | 石膏、石灰、黏土 |
💬水硬性材料具備水下作業能力，氣硬性則不耐水。
