高温,使较多的二水石膏脱水成半水石膏,当水泥调水后,半水石膏迅速溶于水,部分又重新水化为二水石膏析出,形成针状结晶网状构造,从而引起浆体固化。在水泥粉磨时采用必要的降温措施;尽量采用无水硫酸钙含量较高的石膏,将水泥适当存放一段时间及在制备混凝土时延长搅拌时间等可避免假凝的出现。 4.假凝和瞬凝有何区别?答:假凝是放热量极微,而且经剧烈搅拌后,浆体又可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度并无不利影响;而快凝或闪凝往往是由于缓凝不够所引起的,浆体已具有一定强度,重拌并不能使其再具塑性。
5.石膏掺入量与哪些因素有关?为什么?答:1)石膏的种类:石膏除了二水石膏外,还有硬石膏及工业副石膏,硬石膏在常温下的溶解度比二水石膏大,但其溶解速度很慢,故其掺入量应比二水石膏要适当增加。2)熟料中C3A含量:熟料中C3A含量是石膏掺量最主要的影响因素。C3A含量高,石膏掺量应相应增加,反之则减少。3)熟料中SO3含量:由于使用原燃料、配料的缘故,以及部分立窑采用石膏、重晶石等作为矿化剂,熟料中常含有少量SO3,当熟料中SO3含量较高时,则要相应减少石膏掺量。4)水泥细度:熟料中,在相同C3A含量的情况下,当水泥粉磨得较细时,其比表面积增大,水化加快,则应适当增加石膏掺量。5)混合材的种类与掺量:水泥中掺加不同品种和数量的混合材时,其石膏掺入量也不同。
6.硅酸盐水泥熟料中主要矿物对强度的发展有什么影响?有哪些因素影响水泥强度?答:1)主要矿物对经强度发展的影响:C3S早期强度高,强度的绝对值和强度的增进率较大;C2S:早期强度低,但28d以后强度仍能较快增长,一年后其强度可以赶上甚至超过阿利特的强度;C3A早期强度较高,但绝对值不高。它的强度3d之内就大部分发挥出来,以后却几乎不再增长,甚至倒缩;C4AF早期强度类似于铝酸三钙,而后期还能不断增长,类似于硅酸二钙。2)影响水泥强度的因素有:熟料的矿物组成;水泥细度;施工条件包括水灰比及密实程度、养护温度、外加剂等。
7.硬化水泥浆体的体积变化是由哪些因素引起的?这些因素是怎样使体积变化的?答:体积变化主要是由化学减缩,湿胀干缩和碳化收缩等因素引起的。化学减缩是由水泥在水化硬化过程中,无水的熟料矿物转变为水化产物,固相体积大大增加,而水泥浆体的总体积却在不断缩小引起的。湿胀干缩:硬化水泥浆体的体积随其含水量而变化。浆体结构含水量增加时,其中凝胶粒子由于分子吸附作用而分开,导致体积膨胀,如果含水量减少,则会使体积收缩。碳化收缩是在一定的相对湿度下,硬化水泥浆体中的水化产物如Ca(OH)2、C-S-H等会与空气中的CO2作用,生成CaCO3和H2O,造成硬化浆体的体积减少。
9.怎样提高水泥抗渗性?答:1)合理控制水灰比,减小水泥浆体或混凝土内部孔径尺寸;2)改变孔级配,变大孔为小孔以及尽量减小连通孔等途径来提高抗渗性;3)使混凝土充气搅拌、捣实等。
10.硬化水泥浆体中的水都能结冰吗?哪些水才对抗冻性产生不利影响?答:硬化水泥浆体中的水还是都能结冰,只有毛细孔内的水和自由水才会结冰。因此,所以只有这两种水才会对抗冻性产生不利影响。
11.如何提高水泥抗冻性?答:1)增加熟料中C3S含量或适当提高水泥石中石膏掺入量;2)降低水灰比;3)在低温下施工时,采用适当的养护保温措施,防止过早受冻,或在混凝土中掺加引气剂,使水泥石内形成大量分散极细的气孔等。 13.侵蚀的类型有哪些?试述每一种侵蚀的原因。答:1)淡水侵蚀:水化产物必须在一定的CaO浓度下才能稳定,硬化水泥浆体受淡水侵析时,其组成逐渐被
水溶解并在水流动时被带走,失去水化产物稳定的条件,最终导致水泥石结构破坏。2)酸和酸性水侵蚀:硬化水泥浆体与酸性溶液接触时,其化学组分就会直接溶析或与酸发生化学反应形成易溶物质被水带走,从而导致结构破坏。3)硫酸盐侵蚀:介质溶液中的硫酸盐与水泥石组分反应形成钙矾石而产生结晶压力,造成膨胀开裂,从而破坏硬化浆体结构。
14.何谓碱-集料反应?在水泥生产中和应用中如何避免或减轻碱-集料反应?答:当水泥浆体结构中碱含量较高,而配制混凝土的集料中含有活性物质时,水泥石结构经过一定时间后会出现明显的膨胀开裂,甚至剥落溃散等破坏现象称为碱-集料反应。避免或减轻碱-集料反应的措施有:尽量降低水泥中碱含量,采取适当粒径的集料、降低活性集料含量、或根据实际掺加适量活性氧化硅或火山灰、粉煤灰等。
第九章8.生料细度及均齐性对熟料煅烧及质量有何影响?答:生料细度超过一定限度(比表面积>500m2/kg)对熟料质量提高并不明显。所以在实际生产中应结合熟料质量、磨机产量、电耗等多方面考虑,确定合理的生料细度控制指标。合理的生料细度是指生料的平均细度和生料细度的均齐性,即尽量避免粗颗粒。有关资料表明,当生料中0.2mm筛筛余大于1.4%时,熟料中的f-CaO含量明显增加。生料均匀程度的高低在很大程度上决定着生料质量。小型水泥企业的熟料质量差的主要原因之一就是生料均匀程度差,没有进行原燃材料的预均化和生料均化,影响熟料的煅烧质量。新型干法窑的优势之一就是生料均匀程度高,从设计就注重原燃材料的预均化处理和生料均化效果,为熟料的煅烧提供了强有力的质量保证。
13.控制出磨水泥细度的目的是什么?答:水泥的粉磨细度对水泥的性能影响很大,在一定程度上,水泥粉磨得越细,其表面积越大,水泥与水拌和时,它们的接触面积也越大,故有利于加速水泥的水化、凝结和硬化过程,对提高水泥强度,特别是对提高早期强度有较好的效果。研究表明水泥颗粒为5~30μm时,当熟料中fCaO较高时,水泥磨得细些,fCaO就可较快吸收水分而消解,因而可降低其破坏作用,改善水泥的安定性。但是,水泥粉磨细度增加过大,会降低磨机产量,增大电耗。另外,水泥过细,需水量增加,水泥石结构的致密程度降低,反而会影响水泥的强度。只有合理地确定水泥的细度指标,才能在保证水泥质量的基础上,取得良好的经济效益。在生产过程中,应力求减少细度的波动,以达到稳定磨机产量和水泥质量的目的。15.水泥的颗粒组成和颗粒形状对强度增进率有什么主要作用?答:水泥的颗粒组成和颗粒形状对充分利用水泥活性、改善水泥砼性能有很大作用。在普通水泥细度的砼中大概有20~40%的水泥没有参与砼强度的增长过程,太粗的颗粒不能完全水化,太细的颗粒可能结团,或增大水泥的需水量,影响砼的强度。现在公认的是:水泥颗粒应为球形或椭园形;5~32μm的颗粒对强度增进率起主要作用,其间各粒级分布是连续的正态分布,总量不能低于65%,10~20μm的颗粒含量愈多愈好;小于3μm的细颗粒不要超过10%,大于65μm的粗颗粒没有活性,最好没有。
17.出厂水泥质量要求是什么?答:a、出厂水泥合格率100%。出厂水泥各项技术指标必须满足国家标准和行业标准的规定。b、富余强度合格率100%,即确保出厂水泥28d抗压强度富余2.0MPa以上.c、28d抗压强度目标值≥(水泥国家标准规定值+2.0MPa+3S)。S为上月出厂水泥28d抗压强度标准偏差。d、袋装水泥20包的总质量不少于1000kg,单包净质量不小于50kg,合格率达到100%。e、均匀性合格率100%。每季度进行一次均匀性试验,28d抗压强度变异系数(Gv)
目标值不大于3.0%。
第十一章1.用作水泥混合材料的有哪些矿物质?答:活性混合材料:主要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。非活性混合材料:主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。
3.何谓活性混合材料,非活性混合材料?答:活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性,以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料,即活性指标不符合要求的材料,或者是无潜在水硬性、火山灰性的一类材料。
5.说明潜在活性、火山灰性、质量系数、激发剂的特定含义。答:潜在活性: 火山灰性:火山灰质混合材料的活性即火山灰性 质量系数:
激发剂:通常把能激发矿渣活性发挥并使矿渣具有凝结硬化作用的这类物质。 6.普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥有哪些区别?答:普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的区别:由于普通硅酸盐水泥掺有6%~15%的混合材料,因而与硅酸盐水泥相比,普通水泥早期强度的增进率低,比相应硅酸盐水泥要低1~2MPa以上。此外,如使用火山灰质混合材料时,水泥的需水量、干缩性较大,泌水性会降低,而抗蚀性会提高。与硅酸盐水泥相比,普通硅酸盐水泥的早期强度增进率较低,但后期强度增进率较大。
8.用于水泥生产中的矿渣为什么主要是粒化高炉矿渣?答:粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时所得以硅酸钙和铝硅酸钙为主要成分的熔融物,经淬冷粒化后的产品。粒化高炉矿渣主要由玻璃体组成,而这些玻璃相主要是硅酸钙和铝硅酸钙微晶,晶格排列不整齐,是有缺陷的、扭曲的处于介稳态的微晶子,具有较高的化学潜能(加热时有放热反应)和活性。
10.与硅酸盐水泥相比,为什么掺有混合材料的水泥的早期强度低而后期强度却较高?答:由于矿渣水泥中水泥熟料矿物相对地减少了(与硅酸盐水泥相比),而矿渣的潜在活性早期尚未得到充分激发与发挥,水化产物相对较少,因而矿渣水泥的早期硬化较漫,所表现出来的是水泥的3d、7d强度偏低。随着水化不断进行,矿渣的潜在活性得以激发与发挥,虽然Ca(OH)2在不断减少,但新的水化硅酸钙、水化铝酸钙以及钙矾石大量形成,水泥颗粒与水化产物间的连结较硅酸盐水泥更紧密,结合更趋牢固,三维空间的稳固性更好,硬化体孔隙率逐渐变低,平均孔径变小,强度不断增长,其28d以后的强度可以赶上甚至超过硅酸盐水泥。
18.试列表归纳出全部七种通用水泥的定义、代号、组分材料、生产技术要求、性能的相同与相异处。答: