胶凝材料学

胶凝材料习题

1孔隙学：研究孔结构和孔特征的理论。

2天然矿物材料：指可供作为材料直接使用的，由自然地质作用所形成的单矿物材料、单种矿物集合体材料、多种矿物集合体所构成的岩石材料。

3固相反应：在生产煅烧过程中，碳酸钙分解的组分与粘土分解的组分通过质点的相互扩散而进行的反应。4石灰饱和系数：熟料中二氧化硅被碳酸钙饱和成硅酸三钙的程度。

5耐火材料：用于热工设备中能够抵抗高温作用的结构部件和高温容器的无机非金属材料和制品，也包括天然矿物和岩石。

6镁质胶凝材料：由磨细的苛性苦土（MgO）和苛性白云石(MgO和CaCO3)为主要组成的一种气硬性胶凝材料。

7镁水泥：用MgCl2溶液调制成的镁质胶凝材料即为氯氧镁水泥，简称镁水泥。

8风化：岩石在大气、水、介质等共同联合作用下发生破坏和化学分解等现象。

9激发剂：能促使矿渣自身呈现其胶凝能力的外加物。

10碳酸钙分解温度：分解压力大于0.1MPa时温度达到898°C，该温度称~~

11硅率ＳＭ：表示熟料中SiO2含量与Al2O3与Fe2O3含量之和的质量比值。

12铝率IM：表示熟料中Al2O3与Fe2O3含量的质量比。

13形态学：研究材料组成相的几何形状及其变化，进一步研究他们与生产工艺及材料性能间关系的科学。14触变性：指某些胶体体系在外力作用下，流动性暂时增加，外力除去后，具有缓慢的可逆复原的性能。15水化速率：单位时间内水泥的水化程度和水化深度。

16宾汉姆体：在研究弹-塑-粘性物体变形过程中，当所施加的外力较小，它所产生的剪应力小于极限剪应力或屈服应力时，物体将保持原状不发生流动，而当剪应力超过屈服应力时，物体就产生流动，这类物体叫宾汉姆体。

17网络形成剂：单键强度＞335kＪ／mol的氧化物能单独形成玻璃称~~

18网络调整剂：单键强度＜250ｋＪ／mol的氧化物不能单独形成玻璃，但能改变网络结构，处在网络之外，称网络调整剂。

19.耐火度：表示材料抵抗高温作用而不熔化的性能。

20.化学收缩：水泥浆体在水化过程中，水泥水体系的总体积发生缩小的现象。

21.自收缩：自由干燥引起的物理收缩。

22.水化程度：指某一时刻水泥发生水化作用的量和完全水化的量的比值，以百分率表示。

23.胶空比：水化水泥在水泥石体积中对孔隙填充的程度。

24.最可几孔径：水泥石中出现几率最大的孔径。

25.流变学：研究物体中的质点因相对运动而产生流动和变形的科学。

26.假凝：指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。

27.荷重软化温度：表示制品对高温和荷重的共同作用的抵抗能力。

28.玻晶比：玻璃和晶体含量的比值。

29.火山灰质混合材：凡是天然的或人工的以氧化铝、氧化硅为主要成分的矿物质材料，本身磨细加水拌和

并不硬化，但与气硬性石灰混合后再加水拌和，则不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混合材。

30.阿利特（A矿）：水泥中的硅酸三钙一般不是以纯C3S形势存在，而是含有氧化镁和氧化铝的固溶体

贝利特（Ｂ矿）：在水泥熟料烧成过程中形成硅酸二钙，常常含有少量杂质如氧化铁、氧化钛等，

才利特（Ｃ矿）：C4AF。

问答题

1. 石膏的相组成有哪些？石膏工艺理论基础是什么？

相组成：二水石膏（CaSO4·2H2O）; α型与β型半水石膏（α－、β－CaSO4·1／2H2O）；α与βⅢ型硬石膏（α、β－CaSO4Ⅲ）；Ⅱ型硬石膏；Ⅰ型硬石膏。

理论基础：将二水石膏加热使之部分或全部脱去水分，以制备不同的脱水石膏相；将脱水石膏再水化，使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体。

2.风化的破坏过程是怎样的？防风化的措施有哪些？

破坏的方式可能是机械式的崩解，也可能是化学作用的分解，而更多的是两者的综合作用。

措施：①磨光表面以免表面积水②用有机硅喷涂表面③用氟硅酸镁溶液处理表面，以免侵蚀性介质渗入。

3. 石灰的水化特点有哪些？石灰水化体积膨胀的原因是什么？

特点：①水化热高②需水量大③体积膨胀

原因：①水化过程中物质的转移②孔隙体积增量

4. 影响石灰碳酸化速率的因素有哪些？如何影响？水泥混凝土碳化最快的湿度是多少？

①CO2浓度：碳酸化反应，只是在有水的存在下才能进行，当使用干燥CO2作用于完全干燥的石灰水化物粉末时，碳酸化作用几乎不进行

②溶解石灰的浓度：向石灰掺入能提高石灰溶解度的外加剂，可加速碳酸化反应

③液-气界面的大小：使材料具有最适宜的湿度，可以增大液-气界面，从而加速碳酸化过程。

湿度：55%

5. 水泥石碳化收缩的原因是什么？影响碳酸化速率的因素有哪些？如何影响？

原因：由于空气中的CO2与水泥石中的水化物，特别是与Ca(OH)2的不断作用，引起水泥石结构的解体所致。

因素：①CO2浓度：碳酸化反应，只是在有水的存在下才能进行，当使用干燥CO2作用于完全干燥的石灰水合物粉末时，碳酸化作用几乎不进行。

②溶解石灰的浓度：向石灰中掺入能提高石灰溶解度的外加剂，可以加速碳酸化过程。

③液—气界面大小：使材料具有最适宜的湿度，可以增大液—气界面，从而加速碳酸化过程。

6. 膨胀水泥最常用的膨胀源是什么？膨胀机理是什么？（207页）

膨胀源：钙矾石；

7. C3S的水化过程分为哪几个阶段，其中诱导期的形成和结束的原因是什么？

阶段：Ⅰ诱导前期. Ⅱ诱导期. Ⅲ加速期. Ⅳ减速期. Ⅴ稳定期

原因：1、保护膜假说：即有新相的形成；2、半渗透膜假说：由于浓度差引起了渗透压的升高；3、延迟成核假说

8. 水泥熟料矿物具有胶凝性的本质与条件是什么？熟料水化矿物水化的实质是什么？

条件：①酸盐水泥熟料矿物的水化反应活性，决定与其结构的不稳定性；

②水泥熟料矿物的水化反应活性的另一个结构特征，是在晶体结构中存在着活性阳离子；

实质：活性阳离子在水介质的作用下与极性离子OHˉ或极性水分子互相作用进入溶液使熟料矿物溶解和解体。

9. 水介质对水泥石侵蚀作用可分为哪几类？其中淡水侵蚀和硫酸盐侵蚀的破坏机理各是什么？

第一类：淡水侵蚀机理：在流水的作用下，水泥石中的氢氧化钙会逐渐被溶出，液相中的石灰浓度降低，引起水化硅酸盐及铝酸盐分解，最后导致水泥石的破坏。

第二类：离子交换侵蚀

第三类：硫酸盐侵蚀机理：侵蚀性介质与水泥石互相作用并在混凝土的内部气孔和毛细管内形成难溶的盐类时，如果这些盐类结晶逐渐积聚长大，体积增加，使混凝土内部产生又还应力，可以导致水泥石与混凝土结构的破坏。

10.形成水泥熟料的物化过程分为哪几个阶段？窑外分解技术的主要特点?

答：阶段:①生料的干燥与脱水②CaCO3分解③固相反应④液相的形成与熟料的烧结⑤熟料的冷却特点：把大量吸热的CaCO3分解反应从窑内传热速率较低的区域移到悬浮预热器与回转窑之间的分解炉