胶凝材料学
《胶凝材料学》课程教学中加强学生创新教育研究与实践[论文]
![《胶凝材料学》课程教学中加强学生创新教育研究与实践[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/d047c38dbceb19e8b8f6ba98.png)
《胶凝材料学》课程教学中加强学生创新教育的研究与实践《胶凝材料学》是无机非金属材料类专业方向的重要专业知识课程。
随着高校教育改革的深化，培养创新型人才势在必行，本文分析了我校《胶凝材料学》课程教学现状，并从教学观念、教学内容、教学方式、考核体系、实践教学五方面入手，对加强胶凝材料学课程教学创新教育进行了探索。
胶凝材料问题创新教育课程教学《胶凝材料学》是高等学校建筑材料与制品专业、胶凝材料与制品专业、无机非金属材料专业的一门专业基础课，主要任务是要求学生从材料科学的基本原理出发，以硅酸盐水泥为重点，掌握胶凝材料的组成、结构与性能的关系；胶凝材料水化、硬化过程的基本规律；胶凝材料硬化体结构与工程性质的关系；硬化体形成过程与工艺参数的关系；胶凝材料硬化体结构、性能与环境的关系等。
作为我校材料专业无机非金属材料方向专业知识的延续和补充，它不仅巩固了硅酸盐水泥生产原理、过程及方法，水泥水化反应及机理，水泥组成、结构与性能间的关系，水泥硬化体形成及工程应用等相关知识，而且进一步要求学生掌握石膏、石灰、镁质胶凝材料等多种胶凝材料的特性和应用，课程教学中内容繁多而抽象枯燥，学生学习兴趣不大，自主学习动力不足，仍存在为考试而学的不良习惯。
然而，我校卓越工程师培养计划实施要求教师着力培养基础理论扎实，知识面广，实践能力强，思想道德素质高，且具有创新精神的工程性人才，以适应社会对创新人才的需求。
本文结合多年的教学经验，分析《胶凝材料学》课程教学现状，对加强学生创新教育提出一些建议。
一、课程教学存在的问题随着材料类高校课程体系的调整，我校《胶凝材料学》课程内容被压缩到24学时，而课程内容涉及众多常用胶凝材料，而不同的胶凝材料拥有不同的特点，课程要求学生掌握常用胶凝材料的特点和应用，课程内容繁多。
大部分知识仍以叙述的方式存在，逻辑性差。
并且，胶凝材料科学本身还处于发展之中，课程教学要求学生对各种材料的掌握程度不同，直接导致学生对于课程重点认识不足，易使学生中出现因重点众多而厌学的现象，不利于学习兴趣的培养。
胶凝材料学
浅析胶凝材料学发展摘要：基于胶凝材料的发展历史，提出了非传统胶凝材料的概念，根据工业废渣的化学组成、矿物特征以及胶凝固结特征对其进行了分类并探讨了工业废渣在胶凝材料中的应用途径，指出工业废渣在胶凝材料中的应用不仅有助于解决环境污染，节约能源，而且可降低产品成本，不同程度地改善胶凝材料的性能，具有显著的社会经济效益，并对以土聚水泥为例，介绍其研究现状及应用发展前景。
关键词：胶凝材料；工业废渣；利用；土聚水泥0引言胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由液态或半固态变成坚硬固体的物质。
胶凝材料按其化学成分可分为有机和无机两大类。
无机胶凝材料按其硬化时的条件又可分为：气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高其强度，如石灰、石膏、水玻璃等[1-2]。
水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度[3]。
1胶凝材料学的发展历程1.1传统胶凝材料1.1.1古代胶凝材料人类发现和利用胶凝材料，有着悠远的历史。
新石器的前陶器时代人们就开始使用天然胶凝材料粘土和姜石，并且在9000年前开始使用最早的人造胶凝材料—石灰。
公元前2500～3000年，人们就开始使用石膏—石灰类胶凝材料。
公元初期，石灰—火山灰水硬性胶凝材料开始使用。
这种胶凝材料表现出极强的耐久性[4-7]。
古代胶凝材料的最大不同是AL203和SiO2含量高而且有大量(40％)的方沸石存在。
方沸石是一种化学稳定性较高的水化产物，溶解度小，与Ca(OH)2几乎完全反应。
因此古代的胶凝材料的溶解度小，其内的成分不会因为时间的流失而流失，所以古代胶凝材料有卓越的耐久性。
1.1.2现代胶凝材料。
现代胶凝材料一般指硅酸盐水泥、石灰、石膏等最常用的胶凝材料。
而铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、则又称为非硅酸盐水泥。
现代以波特兰水泥为主的胶凝材料的最大特点是强度主要由硅酸盐熟料四种矿物质和石膏水解水化而形成强度[8]。
胶凝材料学复习试题
绪论1胶凝材料：凡在物理化学作用下，从具有可塑性浆体逐渐变成坚固石状的过程中，能将其他物料胶结为整体，并具有一定的机械强度的物质。
一、石膏1、CaSO4 H2O有几种石膏相及其生成条件（温度等）CaSO4 H2O系统中的石膏相有五种：二水石膏、α型与β型半水石膏、α与βⅢ型硬石膏、Ⅱ型硬石膏、Ⅰ型硬石膏。
半水石膏有α型与β型两个变种。
当二水石膏在。
>45°加压水蒸气条件下，在酸和盐的溶液中加热时，可以形成α型半水石膏。
如果二水石膏的脱水过程是在45°干燥环境中进行的，则可以形成β型半水石膏。
Ⅲ型硬石膏也存在α型与β型两个变种，他们分别由α型与β型半水石膏加热脱水而成。
前者是在100度加压水蒸气条件生成，后者是在107度干燥空气条件下生成。
如果二水石膏脱水时，水蒸气分压过低，二水石膏也可以不经过半水石膏直接转变为Ⅲ型硬石膏。
Ⅱ型硬石膏是二水石膏、半水石膏和Ⅲ型硬石膏经高温（200度-1180度）脱水后在常温下稳定的最终产物。
Ⅰ型硬石膏只有在温度高于1180℃时才能存在，如果低于此温度，他会转化为Ⅱ型硬石膏。
故Ⅰ型硬石膏在常温下是不存在的。
2、为什么α型半水石膏比β型的强度高？两者的差别主要表现在亚微观状态下晶体的形态大小以及分散度方面的不同。
1.α型半水石膏是致密的完整的，粗大的原生颗粒，而β型半水石膏是片状的，不规则的，由细小的单个晶粒组成的次生颗粒。
2.β型半水石膏分散度比α大得多。
所以，β型半水石膏的水化速度快、水化热高、需水量大、硬化体强度低。
3、简述半水石膏水化机理。
半水石膏加水后进行的水化反应用下式表示：CaSO4.1/2H2O+3/2H2O=CaSO4.H2O=Q,关于半水石膏水化有两个理论：1，溶解析晶理论。
2，局部化学理论。
1理论认为半水石膏与水拌合后，首先是半水石膏在水溶液中溶解，因为半水石膏的饱和溶解度对于二水石膏的平衡溶解度来说是高度过饱和的，所以在半水石膏的溶液中，二水石膏的晶核会自发地形成和长大。
第3讲-胶凝材料汇总
分缓慢。 缺陷：大量水蒸发，收缩很大，会出现干裂，所以，纯石灰膏
不能单独使用。常掺砂、纸筋、麻刀等。
4. 石灰的应用 ① 砂浆和石灰乳 石灰砂浆、石灰水泥混合砂浆 用于砌筑、
抹灰， 石灰乳用于粉刷墙面。 ② 灰土和三合土 灰土：石灰+粘土；三合土：石灰、粘土、
经过长时间（几个月甚至几年）的水化以后，多数水泥颗粒仍 剩余尚未水化的内核。因此，硬化后的水泥石是由凝胶体、未水化 的水泥颗粒和毛细孔组成的不均质结构体。
影响水泥凝结硬化的主要因素有：水泥熟料的矿物组成、水泥 的细度、拌和水量、硬化环境（温度和湿度）、硬化时间等。
采用蒸汽养护是加速凝结和硬化的方法之一。水泥石的强度只 有在潮湿的环境中才能不断增长，若处于干燥环境中，当水分蒸发 完毕后，水化作用将无法继续进行，硬化即行停止，强度也不再增 长，所以混凝土工程在浇筑后2～3周的时间内，必须注意洒水养护。
13.水玻璃用涂刷法或浸渍法可使建筑材料表面提高其密实性和抗风化能 力，但下列哪种材料不能涂刷水玻璃？
A.粘土砖 B.石膏 C.硅酸盐制品 D.矿渣空心砖
14.生石灰加水熟化成石灰浆，使用前应在储灰坑中“陈伏”两星期 以上，其目的是：
A.有利于Ca(OH)2结晶 B.减少熟化产生的热量 C.消除过火石灰的危害 D.使石灰浆变稠 15.关于水玻璃的优点中，哪项不正确？ A.耐酸性好 B.耐热性好 C.耐水性好 D.粘结力大、强度较高 16.以下有关气硬性胶凝材料的叙述中，哪一项是正确的？ A.三合土垫层是用石灰、粘土、砂石或炉渣、碎砖等填料拌合铺设 而成；
砂（或煤渣、炉渣、石渣等） 主要用于地基基础和垫层。 ③硅酸盐制品 灰砂砖、蒸养粉煤灰砖、粉煤灰砌块或板材 ④ 碳化石灰板 磨细生石灰+纤维+轻质骨料，加水强制搅拌，
胶凝材料学
石膏矿-二水石膏的结晶结构
二水石膏属单斜晶系
❖一般向a轴和c轴发展 形成 对{010}晶面发育的板状晶体
❖有时也只向c轴生长延长 形成拄状或针状晶体。
❖由于二水石膏的{010}晶面发 育好， {010}面解理完全，所 以在显微镜下常看到菱形薄 板状，柱板状或针状晶体。
石膏矿-二水石膏性质及特征
建筑石膏的性质、结构与特征
❖ 结晶形态分析-小角度X-ray分析
建筑石膏的性质、结构与特征
❖ 结晶形态分析-差热分析DSC
放 热
190℃吸热峰：半水石膏
Ⅲ 型硬石膏
230℃、370 ℃放热峰：Ⅲ 型硬石膏
Ⅱ型硬石膏
建筑石膏的性质、结构与特征
❖ 结晶形态分析- X-ray分析
谱线基本一致，但衍 射峰强度差异大
硬石膏 Ca[SO4] (Anhydrite)
化学组成: Ca[SO4]
结构特点: 正交晶系。晶体结构中, 在(100)和(010)面上 Ca2+和[SO4]2-分布成层，而在(001)面上[SO4]2-则成不平 整的层。Ca2+居于四个[SO4]2-之间而为八个O2-所包围， 配位数为8。每个O2-则与一个S6+和两个Ca2+相连接，故配 位为3。
❖β型一般为60—80％
强度
❖α型半水石膏的强度要高得多
❖原因：半水石膏完全水化所需要的水仅为18.6%,多 余的水分在石膏硬化体内留下大量的孔隙,使密实度 和强度大降低
❖降低半水石膏的需水量的措施：加入糖蜜（与石灰 混合使用））、亚硫酸酒精废液及水解血等稀释 剂）。
凝结时间，β型半水石膏的凝结时间更快。
❖ 石膏相的组成和晶型：
二水石膏CaSO4·2H2O
胶凝材料学06
(2)碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的作用机理与钙矾石、 石膏等硫酸盐侵蚀明显不同，并且国内外学者对其发 生机理、形成条件和影响因素仍没有统一认识。
18
TSA研究的重要性及其机理
(3)对TSA发生机理还没有形成统一的观点，特别是 没有提出基于材料设计的有效可行的防治技术，在 我国，TSA侵蚀研究还只处于认识阶段，对其发生 机理和防治技术的研究处于空白。
2、外界环境
（1）水分：在混凝土施工过程中要尽量提高混凝土的防
水能力，如加强振捣操作、在混凝土表面涂刷防水涂层等；
（2）硫酸盐：尽量减少硫酸盐来源，如应避免采用风化
土进行回填；
（3）碳酸盐：减少碳酸盐来源，如应减少石灰石粉作为
填料或骨料在水泥混凝土中的应用。
17
TSA研究的TS重A研要究性的重要性及其机理
(4)针对TSA影响因素复杂，各地区环境条件差异较 大等特点，加强其机理、影响因素及预防措施的研 究，对确保水泥混凝土工程的耐久性意义深远。
19
20
的温度(通常低于15℃)和pH值(通常为10.5-13.0)
下,硫酸盐、碳酸盐、C-S-H凝胶和钙离子在水中
发生反应生成碳硫硅钙石，无需任何铝相参与
反应。
12
TSA国内外研究现状
反应途径二 (the woodfordite route) Ca6[Al(OH)6]2(SO4)3·26H2O+CaCO3+Ca3Si2O7·3H2O+xH2O→Ca6[S i(OH)6]2(SO4)2(CO3)2·24H2O+Al2O3·xH2O+CaSO4·2H2O+Ca(OH)2
胶凝材料学
第一篇胶凝材料学第一章气硬性胶凝材料在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它散粒物料（如砂、石等），制成有一定机械强度的复合固体的物质称为胶凝材料，又称为胶结料。
胶凝材料根据其化学组成可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料是按一定要求制备的粉状物料，能以一定速度与水或电介质溶液作用，生成真溶液或胶体溶液，经过一定的时间能形成可塑性浆体，最后凝结硬化，粘结骨料形成有承受外力能力的整体，并可以在一定的介质中（空气、水或一定浓度的酸、碱、盐溶液及温度的变化）仍然保持强度及增加强度。
这类材料在常温下，当其与水或适当的盐类水溶液混合后，经过一定的物理化学变化过程，由浆状或可塑状逐渐失去塑性，进而硬化，并能将松散材料胶结成具有一定强度的整体——人造石。
无机胶凝材料按硬化条件义可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
水硬性胶凝材料是指和水成浆后，既能在空气中硬化并保持强度，又能在水中硬化并长期保持和提高其强度的材料，这类材料常统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
气硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，只能在空气中硬化，保持或发展强度，如石膏、石灰、镁质胶凝材料，水玻璃等。
气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可用于地下潮湿环境或水中。
第一节石膏胶凝材料石膏是一种应用历史悠久的材料。
它与石灰、水泥并列为无机胶凝材料中的三大支柱。
在化工、医药、工艺美术、建筑雕塑，建筑材料工业等方面都有广泛的用途。
如在水泥工业中，石膏可作为硅酸盐型水泥的缓凝剂，可用于配制硅酸盐与铝酸盐自应力水泥，也可用作生产硫铝酸钙早强水泥的原料。
在硅酸盐建筑制品生产中，石膏作为外加剂能有效改善产品的性能。
石膏胶凝材料包括建筑石膏、高强石膏、硬石膏水泥等，不仅用于粉刷和制备砌筑砂浆，而且还可制成各种石膏制品。
我国天然石膏储量丰富，随着工业的日益发展而相应的伴生出多种副产化学石膏。
胶凝材料学
胶凝材料学历史回顾：古埃及人发现尼罗河流域盛产的石膏可以做成很好的粘结材料。
他们发现，把开采出来的石膏碾碎磨细，再加上少量粘土一起煅烧，就会失去一部分结晶水成为熟料。
熟料中加水，调成糊状，过不了多久又会重新变硬，而且石膏糊粘性甚好。
由此，埃及人发明了与水泥相似的石膏粘结剂，并用它创造了世界建筑史上的奇迹——金字塔。
这些金字塔是由巨大的石块以石膏复合胶凝材料粘结而成的具有良好的耐久性。
一、石灰1.石灰的生产及分类：生石灰粉：石灰在制备过程中，采用石灰石、白云石、白垩、贝壳等原料经煅烧后，即得到块状的生石灰，生石灰粉是由块状生石灰磨细而成。
消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2,称为消石灰粉。
石灰膏：将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3～4倍)消化，或将消石灰粉和水拌和，所得的一定稠度的膏状物，主要成分为Ca(OH)2和水。
2.石灰的熟化与硬化：a.石灰的熟化生石灰与水反应生成氢氧化钙，称为石灰的熟化。
石灰的熟化过程会放出大量的热，熟化时体积增大1～2.5倍。
为了消除过火石灰的危害，石灰膏在使用之前应进行陈伏。
陈伏是指石灰乳在储灰坑中放置14d以上的过程。
b.石灰浆体的硬化石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化，后者过程缓慢。
（1）干燥结晶硬化过程石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，形成网状孔隙，使石灰粒子更紧密并使Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析出。
（2）碳化过程Ca(OH)2与空气中的CO2和水反应，形成碳酸钙。
由于碳化作用主要发生在颗粒表层，且生成的CaCO3膜层较致密，阻碍了空气中CO2的渗入，也阻碍了内部水分蒸发，因此硬化缓慢。
3.石灰的性质与技术要求石灰的性质是可塑性好；硬化较慢，强度低，硬化时体积收缩大，耐水性差，吸湿性强。
a. 石灰乳将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入大量的水搅拌稀释，成为石灰乳。
主要用于内墙和天棚刷白，石灰乳中加入各种耐碱颜料，可形成彩色石灰乳。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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中进行，不仅热耗大大降低，而且产量也成倍的增加。
11.中低热水泥的矿物组成要求和水化热影响因素有哪些？217答：组成要求：①中热硅泥:C3A不大于6﹪，C3S不大于55﹪，f–CaO不大1﹪；②低热硅泥：C2S不小于40﹪，C3A不大于6﹪，f–CaO不大于1﹪；③低热矿泥：C3A不大于8﹪.水化热影响因素：矿物组成、颗粒细度、混合材的掺入12.简述铝率（SM）的含义及其对熟料烧成和矿物组成的影响？答：含义是表示熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3含量之和的质量比值。
影响：SM↑，烧成温度↑，则好烧；SM↓，烧成温度降低，则相对好烧；SM↓↓，影响操作，通常SM﹦1.7～2.713.矿渣结构可以分为哪几个层次？各层次的结构参数与矿渣活性有什么关系?答：第一层次：玻璃相，结晶相，玻晶比↑，活性↑；第二层次：玻璃体，网络调整剂、网络形成剂↑，活性↑；第三层次：网络形成程度，聚合度↓或平均桥氧数↓，活性↑。
14.粉煤灰的矿物相主要是什么？其颗粒形态大体可分为哪几类？粉煤灰需水量比的含意是什么？答：矿物相：铝硅玻璃体分类：球状颗粒、不规则多孔颗粒、不规则颗粒。
粉煤灰需水比是依据GB2419规定分别测定试验样品（90克粉煤灰、210克硅酸盐水泥和750克标准砂）和对比样品（300克硅酸盐水泥、750克标准砂）达到同一流动度125~135mm范围的加水量之比。
15．水泥中掺石量石膏的作用有哪些？石膏的缓凝机理是什么？石膏掺量过多对水泥凝结性和安定性有什么影响？答：作用：①可调节凝结时间②提高早期强度，降低干缩变形③改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等机理：在C3A粒子表面形成AFt包裹层。
影响：当水泥中的C3A含量低，而石膏加入量高时，除了消耗部分石膏与C3A作用形成钙矾石外，将产生次生石膏结晶体，他使带有包裹层的水泥粒子相互接触形成网状结构，因而使水泥凝速。
16.根据罕特尔方程说明毛细孔压力受哪些因素影响？如何影响？答：毛细管力 P= 2γCOSΘ/r , γ—表面张力，θ—润湿角，r—孔半17.孔结构对材料性能和作用有哪些影响？答: 影响：孔有正负两种影响，吸水性好、耐火性好，与强度成正比，抗冻、抗渗、碳化、化学腐蚀。
18.水泥石中的孔可以分为哪几类？影响水泥石孔分布的因素有哪些？水泥石颗粒组成对水泥石孔径分布如何影响？136页答：胶凝孔 (孔径1.2-3.2nm)、过渡孔(5/10-100nm) 、毛细孔（100-1000nm）、大孔（大于1000nm）因素：水化龄期、水灰比、不同的养护制度、减水剂、成型方法矿物组成：小于5nm的颗粒数量增多，则微毛细孔的数量增多，大毛细孔的数量减少；19.影响水泥浆体中硅酸根聚合度的因素有哪些？如何影响？答：①水化龄期：随着龄期增长，单聚硅酸根迅速减少，多聚硅酸根迅速增加②水化温度：温度↑，多聚物↑，低聚物↓③C–S–H组成：当C–S–H中(H+C)／S↑时，多聚物↓，当C–S–H中存在Al3+、Fe3+、SO42-等掺杂离子时，硅酸根聚合度也会↓。
20.提高水泥石抗冻性的技术途径有哪些？原理是什么？答：途径：1、加引气剂；2、改善密实度；原理:加引气剂可以提高储备空，降低饱和度；密实度可以使其有合理的饱和度，即尽量低的饱和度，此外还可以有尽量低的冰点（-40℃--- -50℃）总结1、原子级结构特点：基本组成单元多样化、晶体结构更复杂。
2、常见键型：离子键、共价键、分子键、混合键。
3、大多数化合物为离子晶格，较常见的是四面体和六面体和多面体。
4、共顶连接更稳定，其次共棱，共面最不稳定。
5、硅氧四面体只能共顶连接，连接方式决定因素：硅氧比上升聚合度上升。
连接方式：岛状、组群状、连庄、层状、架状。
6、实际晶体标志：存在晶格缺陷、表面与内部完全不同。
7、在没有液相的参与下原材料的晶格位置缺陷密度越高，固体烧结越好。
8、无机非金属材料晶界特点：大角度、大多数为非晶格晶界、离子结构在晶界上有静电势。
9、材料的脆性基础：具有一定键角的共价键、强健、复杂的晶格构造和晶体结构。