《胶凝材料学》复习要点.doc

名词解释 1,水泥是加水后能拌合成塑性浆体,可胶结砂石等适当材料,并能在空气和 水中硬化的粉状水硬性胶凝材料 2,硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料,0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料 3,体积安定性:水泥水化凝结硬化体积变化的均匀程度 4,干燥:生料中自由水的蒸发 5,脱水:生料中粘土矿物的分解并放出化合水 6,水化速率:单位时间内水泥的水化程度或水化深度 7,流动性:在外力作用下克服水泥浆内部粒子间互相作用而产生变形的性 能 8,可塑性:浆体克服极限剪应力以后,产生塑性变形而不断裂的性能 9,稳定性:水泥浆塑性变形后,保持固液相体系本身的稳定性 10,易密性:消耗最小的功,最后使混合料达到致密的能力 11,强度:抵抗破坏与断裂的能力 12,徐变:在恒定荷载作用下依赖时间而增长的变形 13,矿渣水泥:凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣,并掺入适量石膏磨细 制成的水硬性胶凝材料 14,火山灰质混合材料:凡是天然的或人工的以活性氧化硅,活性氧化铝为 主要成分的矿物质材料,本身磨细加水拌合并不硬化,但与气硬性石灰混合 后再加水拌合,则不但能再空气中硬化,而且能在水中继续硬化者,称为火 山灰质混合材料 15,火山灰质硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料,适量 石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 16,粉煤灰硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰,适量石膏磨细制成 的水硬性胶凝材料 17,铝酸盐水泥:以矾土或含铝废渣为主要原料,烧制成以铝酸盐矿物或铝 酸盐复合矿物为基本组成的水硬性胶凝材料 18,高铝水泥:凡矿物组成以铝酸钙为主,化学成分中氧化铝含量约 50%的熟 料磨细而成的水硬性胶凝材料 19,胶凝材料:凡能在物理,化学作用下,从具有可塑性浆体逐渐变成坚固石 状体的过程中,能将其他物料胶结为整体并具有一定机械强度的物质 20,石灰的消化速度:一定标准条件下,从生石灰与水混合起,到达最高温度 所需的时间 21,镁质胶凝材料:由磨细的苛性苦土或苛性白云石为主要组成的一种气硬 性胶凝材料 填空 1,石膏原料:天然二水石膏,硬石膏,化工生产中的副产品 2,二水石膏分类:透明石膏,纤维石膏,雪花石膏,普通石膏,土石膏 3,工业副产石膏:磷石膏,氟石膏,排烟脱硫石膏4,石膏的①五种形态:二水石膏,半水石膏,Ⅲ型硬石膏,Ⅱ型硬石膏,Ⅰ型 硬石膏②七种变种:二水石膏,α 型,β 型半水石膏,α 型,β 型Ⅲ型硬石 膏,Ⅱ型硬石膏,Ⅰ型硬石膏 5,半水石膏水化机理两个理论:溶解析晶理论,局部化学反应理论 6．影响半水石膏水化速度的因素:石膏的煅烧温度,粉磨细度,结晶形态, 杂质情况,水化条件 7,二水石膏在一定温度下加热脱水得到建筑石膏,加压蒸汽热处理得到高 强石膏 8,碳酸钙含量较高,粘土杂质含量＜8%为气硬性石灰,＞则为水硬性石灰 9,碳酸钙分解:0.1MPa 时,898℃ 10,石灰水化特点:水化热高,需水量大,体积膨胀 11,人工消化方法:喷淋法,浸水法 12,石灰的分散:吸附分散,化学分散 13,石灰浆体的硬化:结晶干燥,碳酸化 14,5.1.8 相反应比 3.1.8 相快,早期强度高 15,硅酸盐水泥原料:石灰质原料,粘土质原料,(校正原料) 16,化合水两种形态:结晶水,层间水 17,流变学的理想物体:虎克弹性固体,圣维南塑性固体,牛顿粘性液体,宾 汉姆体 18,水泥石的孔隙率主要与水泥浆的水灰比,水泥的水化程度有关 19,水化硅酸钙用电镜观测:纤维状粒子,网络状粒子,等大粒子,内部产物 20,水泥石的体积变化:化学减缩,失水收缩,碳化收缩 21,急冷措施一般是用水,压缩空气或蒸汽对熔渣进行突然冷却 22,高炉矿渣的化学组成:网络形成剂,网络调整剂 23,碱性系数＞1 碱性矿渣 =1 中性矿渣 ＜1 酸性矿渣 24,质量系数 K 不得小于 1.2 25,火山灰质材料:含水硅酸质混合材料,铝硅玻璃质混合材料,烧粘土质混 合材料 26,火山灰质混合材料活性评定:石灰吸收法,火山灰质试验,强度法 27,石灰吸收值:化学吸附,物理吸附 28,高铝水泥①化学组成:氧化铝,氧化钙,氧化硅,氧化铁 ②矿物组成:铝 酸一钙,二铝酸一钙,七铝酸十二钙,铝方柱石 29,高铝水泥水化产物:CAH10, C2AH8,C3AH6,AH3 30,生产快硬水泥时,水泥的比表面积一般控制在 3300~4500㎝2/g 31,快硬剂:QT 促硬剂,NX 水泥超快硬化剂 32,与水泥耐久性有关的:抗渗性,抗冻性,抗侵蚀,强度 33,影响水泥流变特性的因素:①水化龄期的影响②水灰比的影响③水化温 度的影响④水泥熟料矿物组成的影响简答 1 半水石膏比较容易水化的原因:一是在两个离子层之间的水分子失去四分 之三;二是钙离子与硫酸根离子彼此错开.因此在水分子层中形成了直径为 3 的沟道. 2 α 型半水石膏与 β 型半水石膏的区别;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体组 成的次生颗粒 因此 β 型半水石膏的水化速度快 水化热高 需水量大 硬 化体的强度低,α 型半水石膏则相反. 3 试用溶解析晶理论解释半水石膏的水化机理:①半水石膏在水溶液中的溶 解达到过饱和 ②溶解的半水石膏水化生成二水石膏 ③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 ④二水石膏的析出 便破坏了原有半水石膏的溶解的平衡状态 这时半水石膏会进一步溶解 以 补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量 如此不断进行的半水石 膏的溶解和二水石膏的析晶直到半水石膏完全水化为止. 4 石膏硬化浆体的结构特征;①水化新生物晶体之间互相作用力的性质 ② 水化新生物结晶离子之间结晶接触点的数量和性质 ③硬化浆体中空隙的 数量以及空隙大小的分布规律 5 煅烧石灰石所需要的热量比理论值高得多的原因;①原料中水分蒸发的耗 热量 ②废气带走的热量 ③窑体的热损失 ④出窑石灰带走的热量 6 石灰水化时产生体积增大的原因;①水化过程中物质的转移由于石灰粒子 周围的反应产物还没有转移 而里面的反应产物又大量的产生了 这些新的 反应产物将冲破原来的反应层 使粒子产生机械跳跃 因而使得试件膨胀或 开裂 甚至使石灰浆体散裂成粉末②孔隙体积增量:一个因素是氧化钙与水 反应时生成氢氧化钙的固相体积要比氧化钙的固相体积增大 97.92% 另一 个原因是指石灰在水化过程中石灰粒子分散,比表面积增大 这时在分散粒 子的表面上吸附水分子 它具有某种固体的性质 因此把这种被吸附的水分 子也看做固相体积的增加. 7 控制石灰体积变化的一些主要方法;①改变石灰的细度 ②改变水灰比 ③ 改变消化温度 ④掺加外加剂 8 石灰粒子水作用下的吸附分散和化学分散中存在的几个特点;①放热过程 ②比表面积急剧增大几乎一百倍 ③固相体积明显增大 9 氧化镁水体系产生的两个问题;①氧化镁的溶解度小②过饱和度太大会产 生很大的结晶应力 10 为了有效地试用镁质胶凝材料要解决两个问题①加速氧化镁的溶解②减 低体系的过饱和度 11 硅酸盐水泥生产技术;两磨一烧即①生料的配置与磨细②将生料经煅烧 使之部分熔融形成熟料③将熟料与适量石膏共同磨细为硅酸盐水泥12 硅酸盐水泥煅烧的几个阶段;①生料的干燥与脱水 ②碳酸钙分解 ③固 相反应 ④液相的形成与熟料的烧结 ⑤熟料的冷却 13 碳酸盐颗粒内部的分解过程;①热气流传向颗粒表面 ②热量由表面向分 解面传递 ③分解处的碳酸钙在一定温度下进行分解并放出二氧化碳 ④二 氧化碳气体穿过氧化钙层向表面扩散 ⑤表面的二氧化碳向周围介质扩散 14 影响固相反应的因素;①固相反映的温度②粒子的细度和均匀性③相互 进行固相反应的物质状态④矿化剂 15 硅酸三钙结构特征;①硅酸三钙高温稳定 常温介稳 热力学不稳定 ②硅 酸三钙结构中 进入了铝离子与镁离子并形成固溶体 固溶程度越高 活性 越大 ③在硅酸三钙结构中 钙离子的配位数是 6 比正常的配位数低 并且 处于不规则状态 因而使钙离子具有较高的活性 16β 型 C2S 的结构特征;①高温稳定 常温介稳 热力学不稳定 ②钙离子具 有不规则配位 使其具有较高活性 ③结构中的杂质和稳定剂的存在也提高 了其结构活性 17C3A 的的结构特性;①在 C3A 的晶体结构中,钙离子具有不规则的配位数其 中处于配位数为 6 的钙离子以及虽然配位数为 12 但联系松散的钙离子 均 有较大的活性②在 C3A 晶体结构中 铝离子也具有两种配位情况 而且四面 体[AlO4]5-是变了形的 因此铝离子也具有较大的活性 ③在 C3A 结构中具有 较大的孔穴,OH-离子很容易进入晶格内部,因此 C3A 的水化速度快 18 水泥熟料矿物具有胶凝能力的本质:①晶体结构中存在着活性阳离子:a 不规整的配位和配位数的降低 b 结构的变形 c 电场分分布的不均匀性 d 上 述原因兼而有之 ②结构有序度差:a 介稳的高温型结构 其结构具有不稳定 性 b 有限的固熔体 c 微量元素的掺杂使晶格排列的规律性受到某种程度的 影响 d 上述原因兼而有之 19 硅酸盐水泥的水化过程①钙矾石形成阶段 ②C3S 水化阶段:AFt 相向 AFm 相转化,在此过程中,C4A 及 C2S 也不同程度的参与了反应 ③结构形成与发 展 20 水泥水化速率的影响因素:①水泥熟料离子的矿物组成与结构 ②水泥粒 子的大小 ③水泥的加水量 ④水化时的温度⑤外加剂 21,水泥的强度理论 ①脆性材料断裂理论（考虑:裂纹尺寸对强度的影响.未考虑:孔隙率及裂 纹分布状态对强度的影响）②多孔材料的强度理论（考虑:孔隙率对强度 的影响.未考虑:水化相的差别;水化环境;孔分布对强度的影响）③亚波尔 理论 22.矿渣水泥的最大缺点及改善措施.缺点:早期强度低.措施:适当提高水 泥熟料中 C3A 和 C3S 的含量,尽量选用质量系数大的矿渣,根据综合技术经 济指标,恰当的提高细度,并选用较佳的石膏掺入量. 23.矿渣水泥的性质.①水泥凝结硬化慢②早期强度低③耐蚀性好④抗碳化 能力差⑤需水量大,保水能力差,沁水严重⑥干缩性较大⑦温度敏感性强⑧ 耐热性好24.火山灰水泥的性质.①早期强度低②水化热较低③水化速度慢④耐水, 耐硫酸盐侵蚀好.⑤干缩大⑥温度敏感性强 25.粉煤灰水泥的性质.①早期强度低②水化热较低③水化速度慢④抗碳化 能力差⑤抗腐蚀性好⑥干缩性小,抗裂性较好 27.高铝水泥的特点.①水化反应迅速,放热量大②早期强度高,后期强度增 长不明显或可能下降③不适用于 30℃以上的养护④不适用于大体积砼⑤密 实度高,抗渗性好辨析 1 含有一定的量的欠火石灰比含有一定量的过火石灰水化反应能力差？ 这种说法是错误的,含有一定量的欠火石灰 水化反应能力比含有一定量的 过火石灰的水化反应能力大得多.因为①欠火石灰具有较大的内比表面积, 氧化钙晶粒较小,其水化反应能力就大,相反含有一定量过火石灰在较高温 度下煅烧 具有较小的内比表面积 氧化钙晶粒较大 其水化反应能力就小 ②过火石灰表面有一层硬壳 阻止水分进入 所以其水化反应能力较低 所 以这种法是错误的. 2 物质具有水化反应能力一定具有胶结能力？ 这种说法是错误的.能够与水相互作用并形成水化物的物质并不一定都具 有胶结能力.在这里有两个必要条件;①形成的水化物必须是稳定的,这一 点是由水化物本身的结构特性所决定的②形成的水化物要有足够的数量 它们之间要能够彼此交叉连生 而且能够在整个水泥浆的空间形成连续的 网状结构,这一点决定于液相的过饱和度及其延续的时间,所以这种说法是 错误的 3 水泥石中 H 粒子越多强度越高？ 这种说法是错误的,水泥石中 H 粒子越多强度不一定越高.硬化体的强度决 定于粒子本身的强度及粒子的结合力,当水灰比较大时 硬化体的总孔隙率 较大 同样数量的 L 粒子可得到强度较高的硬化体 由于粒子的密度低 因 而粒子所占的空间大 所以粒子之间接触的几率大,因而强度高些 这时粒 子间结合力起主作用,所以。