【无机非】《水泥工艺学》考点总结 下
问答题：
一、叙述如何改善水泥的耐久性？
1、（1）选择适当组成的水泥，使用时，应根据环境的不同选择不同熟料矿物组成的水泥。（2）掺适量混合材。（3）提高施工质量。（4）进行表面处理。
二、分析熟料急冷的意义。
2、（1）熟料急冷时C3A的晶体含量少，水泥不易出现快凝现象。（2）熟料急冷时玻璃体含量多，熟料易磨性好。（3）熟料急冷时，可避免β-C2S 转化 γ-C2S，体积膨胀，造成熟料粉化，使C3S和 C2S呈介稳状态。（4）熟料急冷时，可使熟料中的MgO的含量减少，改善水泥安定性。
三、三个率值的高低对熟料煅烧和质量有何影响？
3、 （1）KH愈高，C3S的含量高，C2S的含量低，此时料难烧，如果煅烧充分，熟料的强度高，但fCaO含量高。（2）KH愈低，C3S的含量低，C2S的含量高，此时料不耐烧，水泥早期强度低，熟料易粉化
（1）n值高，硅酸盐矿物多，熔剂矿物少，熟料难烧。（2）n值低，硅酸盐矿物少，熔剂矿物多，液相多，熟料易结大块、强度低。
（1）p值高, 含量高，C3A含量高，水泥易出现快凝。
液相黏度大。（2）p值低， 含量高，熟料易结大块，液相黏度小，C3S易形成。
五、问答题：（24分）
1、为什么要控制水泥的初凝时间，影响凝结时间的因素有哪些？
（1）初凝时间：是从加水拌和开始，到水泥浆失去一部分可塑性所需要的时间。（2）在施工中，若初凝时间太短，往往来不及进行施工浆体就变硬，因此应有足够时间保证混凝土砂浆的搅拌、输送、浇筑、成型等操作的胜利进行，同时加快脱模的进度。
影响因素： （1）熟料矿物组成。（2）水泥细度。（3）水灰比。（4）温度和外加剂。
2、水泥生产中应如何控制游离氧化钙的含量？
（1）生料配料时，石灰饱和系数不能过高。（2）保证煤的质量、配比及细度。（3）原料、燃料、预均化，生料进行均化。（4）稳定窑的热工制度。
3、何谓挥发凝聚循环，对熟料煅烧和熟料质量有何影响？
挥发凝聚循环：在温度降低到一定限度时挥发组分中的一部分聚集，粘附于生料颗粒表面并随生料重又返回高温区，然后再度挥发、凝聚，如此循环过程。
影响：（1）破坏熟料矿物C3S、C2S 、C3A的形成。（2）影响液相黏度。（3）水泥结块、快凝。（4）水泥制品性能变坏。
五、问答题：（24分）
1、碱含量的高低对熟料煅烧和质量有什么影响？
（1）破坏熟料矿物C3S、C2S 、C3A的形成。（2）影响液相黏度。（3）水泥结块、快凝。（4）水泥制品性能变坏。
2、分析影响水泥水化速度的因素
（1）熟料矿物组成。（2）水泥细度。（3）水灰比。（4）温度和外加剂。
3、叙述水泥熟料四种矿物的水化性质？
（1）C3S水化较快，水化热高，抗水性较差。早期强度高，后期强度也高，在四种主要矿物中C3S强度最高。（2）C2S水化较慢，凝结硬化慢，水化热低，抗水性好。早期强度低，后期强度高。（3）C3A水化最快，水化热最高，抗水性差。早期强度高，三天的强度大部分就发挥出来，三天的强度后的强度不在增长，甚至倒缩。（4）C4AF水化介于C3S和C3A，早期强度类似于C3A，后期不如C3S，水化热较C3A低。
五、问答题：（24分）
1、为什么要控制出磨水泥的细度，确定细度指标应考虑哪些因素？
（1）提高水细度对提高水泥的早期强度有很大好处，对后期强度也有利。（2）水泥粉磨得细，比表面积大，水泥的水化快，凝结、硬化较快，水泥的早期、后期强度都有提高。（3）水泥粉磨得过细，磨机产量下降，电耗增加，水泥成本增加，水泥后期强度有下降趋势。（4）故在生产中必须确定一个经济合理的细度指标及控制范围，国标规定除硅酸盐水泥比表面积>300 ㎡/㎏其余五大通用水泥的细度80μm方孔筛≯10%。
考虑因素：（1）工艺条件。（2）熟料的强度与易磨性。（3）混合材质量、掺量及水泥成本。
2、窑外分解窑产量为什么比一般回转窑高？
（1）因为窑外分解窑在悬浮预热器与 回转窑之间增设一个分解炉，使燃料燃烧的放热过程与物料以悬浮或流化态迅速地进行，使入窑生料的碳碳酸钙分解率大85—95%。（2）当生料进入窑，只完成小部分的碳酸钙的分解，主要完成是固相反应，熟料烧结和冷却。这样缩短窑的长度，提高窑的产量，节约热耗。
水泥的水化、凝结、硬化
水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。
凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称
硬化－水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并产生一定的机械强度。
C3S的水化
水化产物：水化硅酸钙（也称C-S-H凝胶）和氢氧化钙。
水化过程（水化速率很快，可以划分为五个阶段）
Ⅰ：诱导前期（时间：15分钟 ）
反应：激烈—第一个放热峰，钙离子浓度迅速提高
浆体状态：是具有流动性（Ca(OH)2没有饱和）
Ⅱ：诱导期又称静止期（时间：2—4小时 ）
反应：极慢——放热底谷：钙离子浓度增高慢
浆体状态：Ca(OH)2达饱和：此间：具有流动性 ，结束：失去流动性，达初凝
Ⅲ：加速期（时间：4~8小时）
反应：又加快——第二放热高峰
浆体状态： Ca(OH)2过饱和最高：生成Ca(OH)2 、填充空隙、
中期：失去可塑性、 达终凝，后期：开始硬化
Ⅳ：减速期（时间：12—24小时 ）
反应：随时间的增长而下降 原因： 在C3S表面包裹产物—阻碍水化。
Ⅴ:稳定期
反应：很慢—基本稳定（只到水化结束） 原因：产物层厚：水很少—产物扩散困难。
C2S水化：
C2S的水化过程与C3S相似，也有静止期，加速期等 ，但水化速率很慢约为 C3S的1/20
水泥的凝结和硬化：水泥加水拌成的浆体，起初具有流动性和可塑性。随着水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动性，转变为具有一定强度的固体，即为水泥的凝结和硬化。
水化是凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水化的结果。
硬化水泥浆体主要水化产物的基本特征
C-S-H 纤维状粒子、网络状粒子、等大粒子、内部产物
氢氧化钙 六方板状
钙矾石 带棱针状
单硫型水化硫铝酸钙 六方薄片状不规则花瓣状
水的存在形式：
按结合牢固程度分为：1、结晶水：强结晶水 ：以OH- 状态存在
弱结晶水：以水分子状态存在
2、吸附水：是由于吸附作用及毛细现象作用被物理吸附于固体颗粒表面及孔隙中的水，可分为凝胶水及毛细水。
3、自由水：游离水存在于粗大孔隙内，易去除，应尽量减少。
