膠凝材料學復習要點

1、名詞解釋1,水泥是加水后能拌合成塑性漿體，可膠結砂石等適當材料，并能在空氣和 水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料2,硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料，05%石灰石或?；郀t礦渣，適量石 膏磨細制成的水硬性膠凝材料3,體積安定性：水泥水化凝結硬化體積變化的均勻程度4,干燥：生料中自由水的蒸發(fā)5,脫水：生料中粘土礦物的分解并放出化合水6,水化速率：單位時間內(nèi)水泥的水化程度或水化深度7,流動性：在外力作用下克服水泥漿內(nèi)部粒子間互相作用而產(chǎn)生變形的性能8,可塑性：漿體克服極限剪應力以后，產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的性能9,穩(wěn)定性：水泥漿塑性變形后，保持固液相體系本身的穩(wěn)定性10,易密性：消耗最小的功，最后使混合料達

2、到致密的能力11,強度：抵抗破壞與斷裂的能力12,徐變：在恒定荷載作用下依賴時間而增長的變形13,礦渣水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣，并摻入適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料14,火山灰質(zhì)混合材料：凡是天然的或人工的以活性氧化硅 ，活性氧化鋁為 主要成分的礦物質(zhì)材料，本身磨細加水拌合并不硬化，但與氣硬性石灰混合 后再加水拌合，則不但能再空氣中硬化，而且能在水中繼續(xù)硬化者，稱為火 山灰質(zhì)混合材料15,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料16,粉煤灰硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰，適量石膏磨細制成 的水硬性膠凝材料17,鋁酸鹽水泥

3、：以磯土或含鋁廢渣為主要原料，燒制成以鋁酸鹽礦物或鋁 酸鹽復合礦物為基本組成的水硬性膠凝材料18,高鋁水泥：凡礦物組成以鋁酸鈣為主，化學成分中氧化鋁含量約 50%勺熟 料磨細而成的水硬性膠凝材料19,膠凝材料：凡能在物理，化學作用下，從具有可塑性漿體逐漸變成堅固石 狀體的過程中，能將其他物料膠結為整體并具有一定機械強度的物質(zhì)20,石灰的消化速度：一定標準條件下，從生石灰與水混合起，到達最高溫度 所需的時間21,鎂質(zhì)膠凝材料：由磨細的苛性苦土或苛性白云石為主要組成的一種氣硬 性膠凝材料/空1,石膏原料：天然二水石膏，硬石膏,化工生產(chǎn)中的副產(chǎn)品2,二水石膏分類：透明石膏，纖維石膏，雪花石膏，普通石

4、膏，土石膏3,工業(yè)副產(chǎn)石膏：磷石膏,氟石膏，排煙脫硫石膏4,石膏的五種形態(tài)：二水石膏，半水石膏，田型硬石膏，II型硬石膏，I型 硬石膏七種變種：二水石膏，口型，B型半水石膏，口型，B型田型硬石膏， n型硬石膏，I型硬石膏5,半水石膏水化機理兩個理論：溶解析晶理論，局部化學反應理論6.影響半水石膏水化速度的因素：石膏的煨燒溫度，粉磨細度，結晶形態(tài)，雜 質(zhì)情況,水化條件7,二水石膏在一定溫度下加熱脫水得到建筑石膏，加壓蒸汽熱處理得到高強石膏8,碳酸鈣含量較高，粘土雜質(zhì)含量 8%;氣硬Ti石灰，則為水硬性石灰9,碳酸鈣分解:0.1MPa時,898 C10,石灰水化特點：水化熱高，需水量大，體積膨脹1

5、1,人工消化方法：噴淋法，浸水法12,石灰的分散：吸附分散，化學分散13,石灰漿體的硬化：結晶干燥，碳酸化14,5.1.8相反應比3.1.8相快，早期強度高15,硅酸鹽水泥原料：石灰質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料,（校正原料）16,化合水兩種形態(tài)：結晶水，層間水17,流變學的理想物體：虎克彈性固體，圣維南塑性固體，牛頓粘性液體，賓 漢姆體18,水泥石的孔隙率主要與水泥漿的水灰比，水泥的水化程度有關19,水化硅酸鈣用電鏡觀測：纖維狀粒子，網(wǎng)絡狀粒子，等大粒子，內(nèi)部產(chǎn)物20,水泥石的體積變化：化學減縮，失水收縮，碳化收縮21,急冷措施一般是用水，壓縮空氣或蒸汽對熔渣進行突然冷卻22,高爐礦渣的化學組成：網(wǎng)絡形

6、成劑，網(wǎng)絡調(diào)整劑23,堿性系數(shù) 1堿性礦渣=1中性礦渣1酸性礦渣24,質(zhì)量系數(shù)K不得小于1.225,火山灰質(zhì)材料：含水硅酸質(zhì)混合材料，鋁硅玻璃質(zhì)混合材料，燒粘土質(zhì)混 合材料26,火山灰質(zhì)混合材料活性評定：石灰吸收法，火山灰質(zhì)試驗，強度法27,石灰吸收值：化學吸附，物理吸附28,高鋁水泥化學組成：氧化鋁，氧化鈣，氧化硅，氧化鐵 礦物組成：鋁 酸一鈣，二鋁酸一鈣，七鋁酸十二鈣，鋁方柱石29,高鋁水泥水化產(chǎn)物：CAH0,GAHCAHAH30,生產(chǎn)快硬水泥時,水泥的比表面積一般控制在 33004500 cm 2/g31,快硬劑:QT促硬劑,NX水泥超快硬化劑32,與水泥耐久性有關的：抗?jié)B性，抗凍性，抗

7、侵蝕,強度33,影響水泥流變特性的因素：水化齡期的影響水灰比的影響水化溫 度的影響水泥熟料礦物組成的影響簡答1半水石膏比較容易水化的原因：一是在兩個離子層之間的水分子失去四分 之三；二是鈣離子與硫酸根離子彼此錯開.因此在水分子層中形成了直徑為 3的溝道.2 0c型半水石膏與（3型半水石膏的區(qū)別；口型半水石膏是致密的完整的粗 大的原生顆粒，而B型半水石膏是片狀的不規(guī)則的由細小的單個晶體組成 的次生顆粒因此B型半水石膏的水化速度快水化熱高需水量大硬化體的強度低，型半水石膏則相反.3試用溶解析晶理論解釋半水石膏的水化機理：半水石膏在水溶液中的溶 解達到過飽和溶解的半水石膏水化生成二水石膏半水石膏的飽

8、和溶解度對于二水石膏的平衡溶解度來說是高度過飽和的二水石膏的析出便破壞了原有半水石膏的溶解的平衡狀態(tài)這時半水石膏會進一步溶解以補償二水石膏析晶而在液相中減少的硫酸鈣含量如此不斷進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為止.4石膏硬化漿體的結構特征；水化新生物晶體之間互相作用力的性質(zhì)水化新生物結晶離子之間結晶接觸點的數(shù)量和性質(zhì)硬化漿體中空隙的數(shù)量以及空隙大小的分布規(guī)律5煨燒石灰石所需要的熱量比理論值高得多的原因；原料中水分蒸發(fā)的耗 熱量 廢氣帶走的熱量 窯體的熱損失 出窯石灰?guī)ё叩臒崃?石灰水化時產(chǎn)生體積增大的原因；水化過程中物質(zhì)的轉移由于石灰粒子 周圍的反應產(chǎn)物還沒有轉移而里面

9、的反應產(chǎn)物又大量的產(chǎn)生了這些新的反應產(chǎn)物將沖破原來的反應層使粒子產(chǎn)生機械跳躍因而使得試件膨脹或 開裂 甚至使石灰漿體散裂成粉末孔隙體積增量：一個因素是氧化鈣與水反應時生成氫氧化鈣的固相體積要比氧化鈣的固相體積增大97.92%另一個原因是指石灰在水化過程中石灰粒子分散，比表面積增大 這時在分散粒子的表面上吸附水分子 它具有某種固體的性質(zhì)因此把這種被吸附的水分子也看做固相體積的增加.7控制石灰體積變化的一些主要方法；改變石灰的細度 改變水灰比 改變消化溫度摻加外加劑8石灰粒子水作用下的吸附分散和化學分散中存在的幾個特點；放熱過程比表面積急劇增大幾乎一百倍固相體積明顯增大9氧化鎂水體系產(chǎn)生的兩個問題

10、；氧化鎂的溶解度小過飽和度太大會產(chǎn) 生很大的結晶應力10為了有效地試用鎂質(zhì)膠凝材料要解決兩個問題加速氧化鎂的溶解減 低體系的過飽和度11硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術；兩磨一燒即生料的配置與磨細將生料經(jīng)煨燒 使之部分熔融形成熟料將熟料與適量石膏共同磨細為硅酸鹽水泥學習好資料歡迎下載12硅酸鹽水泥煨燒的幾個有 ;3而而不燥虧血水 碳酸鈣分解 固 相反應 液相的形成與熟料的燒結 熟料的冷卻13碳酸鹽顆粒內(nèi)部的分解過程；熱氣流傳向顆粒表面 熱量由表面向分 解面?zhèn)鬟f分解處的碳酸鈣在一定溫度下進行分解并放出二氧化碳二氧化碳氣體穿過氧化鈣層向表面擴散表面的二氧化碳向周圍介質(zhì)擴散14影響固相反應的因素；固相反映的溫度粒

11、子的細度和均勻性相互 進行固相反應的物質(zhì)狀態(tài)礦化劑15硅酸三鈣名構特征；硅酸三鈣高溫穩(wěn)定常溫介穩(wěn)熱力學不穩(wěn)定硅 酸三鈣結構中進入了鋁離子與鎂離子并形成固溶體 固溶程度越高活性 越大 在硅酸三鈣結構中 鈣離子的配位數(shù)是6比正常的配位數(shù)低 并且 處于不規(guī)則狀態(tài)因而使鈣離子具有較高的活性16（3型GS的結構特征；高溫穩(wěn)定 常溫介穩(wěn) 熱力學不穩(wěn)定 鈣離子具 有不規(guī)則配位 使其具有較高活性 結構中的雜質(zhì)和穩(wěn)定劑的存在也提高 了其結構活性17CA的的結構特性；在GA的晶體結構中，鈣離子具有不規(guī)則的配位數(shù)其 中處于配位數(shù)為6的鈣離子以及雖然配位數(shù)為12但聯(lián)系松散的鈣離子 均 有較大的活性在 C3A晶體結構中

12、 鋁離子也具有兩種配位情況 而且四面 體A1O45一是變了形的 因此鋁離子也具有較大的活性在GA結構中具有較大的孔穴，OH離子很容易進入晶格內(nèi)部，因此GA的水化速度快18水泥熟料礦物具有膠凝能力的本質(zhì)：晶體結構中存在著活性陽離子:a 不規(guī)整的配位和配位數(shù)的降低 b結構的變形c電場分分布的不均勻性d上 述原因兼而有之 結構有序度差:a介穩(wěn)的高溫型結構 其結構具有不穩(wěn)定 性b有限的固熔體c微量元素的摻雜使晶格排列的規(guī)律性受到某種程度的 影響d上述原因兼而有之19硅酸鹽水泥的水化過程鈣磯石形成階段C3S水化階段:AFt相向AFm相轉化，在此過程中，C4A及GS也不同程度的參與了反應 結構形成與發(fā)展

13、20水泥水化速率的影響因素：水泥熟料離子的礦物組成與結構 水泥粒子的大小 水泥的加水量 水化時的溫度外加劑21,水泥的強度理論脆性材料斷裂理論（考慮：裂紋尺寸對強度的影響.未考慮：孔隙率及裂紋 分布狀態(tài)對強度的影響）多孔材料的強度理論（考慮：孔隙率對強度的影響.未考慮：水化相的差別；水化環(huán)境；孔分布對強度的影響）亞波爾理論 22.礦渣水泥的最大缺點及改善措施.缺點：早期強度低.措施：適當提高水 泥熟料中GA和C3S的含量,盡量選用質(zhì)量系數(shù)大的礦渣，根據(jù)綜合技術經(jīng)濟 指標，恰當?shù)奶岣呒毝龋⑦x用較佳的石膏摻入量.23 .礦渣水泥的性質(zhì).水泥凝結硬化慢早期強度低耐蝕性好抗碳化 能力差需水量大，保水

14、能力差，沁水嚴重干縮性較大溫度敏感性強 耐熱性好24 .火山灰水泥的性質(zhì).早期強度低水化熱較低水化速度慢耐水，耐硫酸鹽侵蝕好.干縮大溫度敏感性強25 .粉煤灰水泥的性質(zhì).立麗曲應屆&箴盛森標水化速度慢抗碳化 能力差抗腐蝕性好干縮性小，抗裂性較好27.高鋁水泥的特點.水化反應迅速，放熱量大早期強度高，后期強度增 長不明顯或可能下降不適用于30 C以上的養(yǎng)護不適用于大體積硅密實度高，抗?jié)B性好辨析1含有一定的量的欠火石灰比含有一定量的過火石灰水化反應能力差？ 這種說法是錯誤的，含有一定量的欠火石灰 水化反應能力比含有一定量的 過火石灰的水化反應能力大得多.因為欠火石灰具有較大的內(nèi)比表面積，

15、氧化鈣晶粒較小，其水化反應能力就大，相反含有一定量過火石灰在較高溫 度下煨燒 具有較小的內(nèi)比表面積 氧化鈣晶粒較大 其水化反應能力就小 過火石灰表面有一層硬殼阻止水分進入所以其水化反應能力較低所以這種法是錯誤的.2物質(zhì)具有水化反應能力一定具有膠結能力？這種說法是錯誤的.能夠與水相互作用并形成水化物的物質(zhì)并不一定都具 有膠結能力.在這里有兩個必要條件；形成的水化物必須是穩(wěn)定的，這一 點是由水化物本身的結構特性所決定的形成的水化物要有足夠的數(shù)量 它們之間要能夠彼此交叉連生而且能夠在整個水泥漿的空間形成連續(xù)的網(wǎng)狀結構，這一點決定于液相的過飽和度及其延續(xù)的時間，所以這種說法是錯誤的3水泥石中H粒子越多

16、強度越高？這種說法是錯誤的，水泥石中H粒子越多強度不一定越高.硬化體的強度決 定于粒子本身的強度及粒子的結合力，當水灰比較大時 硬化體的總孔隙率 較大 同樣數(shù)量的L粒子可得到強度較高的硬化體 由于粒子的密度低 因而 粒子所占的空間大所以粒子之間接觸的幾率大，因而強度高些這時粒子 間結合力起主作用，所以L粒子多些好.當水灰比較小時硬化體的總孔隙率 較小粒子間已經(jīng)有很好的接觸因此密度大的H粒子越多強度越高 這時粒子本身的強度起主要作用 所以H粒子多些好 所以這種說法是錯誤 的.4濕度越小水泥石收縮越大？這種說法是錯誤的，在不同的相對濕度下，干燥和碳化都會使水泥漿收縮， 濕度越小時 干燥收縮越大 但

17、濕度對碳化收縮的影響很大當相對濕度為100%寸不產(chǎn)生碳化收縮.隨著濕度的下降碳化收縮值增大，當濕度為55% 時碳化收縮達最大值之后碳化收縮又減小.當相對濕度低于25%寸碳化 收縮就不在產(chǎn)生了 .所以這種說法是錯誤的！1、硅酸三鈣水化的五個階段，特點及原因.誘導前期：加水立即發(fā)生疝萬欣應二曲標二而熱峰.原因：急冷和球磨 使GS結構內(nèi)部產(chǎn)生缺陷或表面出現(xiàn)微裂紋，這些缺陷或微裂紋在與水接觸 時快速溶解.誘導期：又稱靜止期，這一階段反應速率極其緩慢，初凝時間 基本上相當于誘導期的結束.原因:Ca2+溶出速度遠遠大于SiO44-,在GS粒 子周圍形成大量帶負電的富硅層，反過來吸引溶液中帶正電的Ca+,而

18、在溶液中形成雙電層，容易阻礙0K H2O向GS表面的滲透，降低了 C3S的溶解速 度,C3s水化速度減慢，隨著水化的進行，溶液中CaT,0H溶度增加，總有一個 時刻,Ca2+,0H濃度達到過飽和，CH成核結晶析出，雙電層作用消失，水化開始 加速，誘導期結束.加速期：反應重新加快，出現(xiàn)第二個放熱峰.此時終凝 已過,開始硬化.原因:C-S-H C/S = 0.81.5透水性極好；CH析出,雙電層作 用消失.隨著水化反應的進行，生成C-S-H,C/S增加,透水性同C/S = 0.81.5 比較差，水化反應同時存在加速反應和減速反應，當加速作用等于減速作用 時反應速度最快，加速結束.減速期：反應速率隨時間下降的階段，水化作 用逐漸受擴散速率的控制.原因：1,加速后，伴隨著C-S-H,CH晶核形成長大， 液相中CH和C-S-H凝膠濃度下降，反過來使CH和C-S-H凝膠生成速度減 慢.2,經(jīng)過加速期之后，水化產(chǎn)物大量生成，在GS周圍形成一個水化物微結 構層，阻礙了 C3S的水化 但該產(chǎn)物依舊是外部水化產(chǎn)物，因此反應受化學反 應和擴散速率的雙重控制.穩(wěn)定期：反應速率很低，反應過程基本趨于穩(wěn) 定，水化作用完全受擴散速率控制.原因:C3s新生成的水化產(chǎn)物沉淀在GS周 圍，微結構層越來越密實，對水的擴散阻礙