水泥及混凝土复习提纲..docVIP

2014复习大纲 硅酸盐水泥熟料中的主要矿物组成及其特性。硅酸盐矿物和熔剂矿物的主要作用分别是什么。 答： 硅酸三钙3CaO·SiO2可简写为C3S； SiO2+2CaO→C2S(800-1250℃) ； C2S+CaO → C3S(＞1250 ℃) ①强度最高，强度增进快； ②水化较快，凝结正常； ③水化热高，抗水性差； 硅酸二钙2CaO·SiO2可简写为C2S； 早期强度低，但后期强度能不断增长，一年后可赶上A矿； 水化速度慢，凝结硬化慢； 水化热低，抗水性好； 易磨性差。 铝酸三钙 3CaO·Al2O3可简写为C3A；3CaO+Al2O3=C3A（900-1100℃） ① 水化快，凝结快，硬化快； ② 早期强度较高，强度发挥快，但后期不增长，甚至倒缩 ； ③水化热高，干缩变形大，抗硫酸盐腐蚀性差。 铁铝酸四钙 通常用4CaO·Al2O3·Fe2O3作为其代表可简写为C4AF 4CaO+Al2O3+Fe2O3=C4AF (900-1200℃) ①强度：早期类似于C3A，后期类似于C2S； ②水化速度、水化热低于C3A ，接近C3S； ③抗冲击性好，抗腐蚀性好。 石灰饱和系数（KH）的含义是什么？石灰饱和系数设计过高或过低对熟料煅烧和水泥质量有何影响？硅率设计高低对对熟料煅烧和水泥质量有何影响？ 答：含义：表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。也即为熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(硅酸二钙和硅酸三钙)所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大限量的比值。影响：KH越大，C3S愈多，熟料质量(强度)越好；KH过大，由于C3S烧成温度高，因而需保温时间长，难烧，导致窑产量下降，热耗增加。且KH越接近于1时，由于工艺条件难以满足需要，往往f-CaO明显增加，熟料质量反而下降。当KH过低时，熟料中C3S过少，熟料质量必然也会很差。硅率的影响：熟料中硅酸率过高，表示硅酸盐矿物多，熔剂矿物少，对熟料强度有利，但煅烧时液相量不多熟料煅烧困难；当氧化钙含量低而氧化硅含量较高，即硅酸二钙含量多时，熟料易粉化；随着SM降低，液相量增加，对熟料的易烧性和操作有利；硅酸率过低则硅酸盐矿物少，影响水泥强度，易出现结大块、结圈等现象，妨害窑的操作。 当熟料中哪些物质过多易造成水泥安定性不良。游离氧化钙影响水泥安定性的机理是什么？ 答：游离氧化钙和游离氧化镁，三氧化硫；经高温煅烧的游离氧化钙结构比较致密，水化很慢，通常要在3d后才明显反应，水化生成氢氧化钙，体积增加97.9%，在硬化的水泥浆体中造成局部膨胀应力。 硅酸盐水泥熟料煅烧过程中发生的物理化学变化有哪些？ 答：生料在加热过程中，依次发生干燥、粘土矿物脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结及熟料冷却结晶等重要的物理化学反应； A.排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥； B.脱水是指粘土矿物分解放出化合。 C.碳酸盐分解：1.分解反应特点：①．可逆反应：②．强吸热反应：是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程。约占预分解窑的1/2，湿法1/3 ③．烧失量大 2.碳酸钙的分解过程 五个过程：两个传热过程：热气流向颗粒表面传热、热量以传导方式向分解面传热；一个化学反应过程：分解面上的CaCO3分解并放出CO2；两个传质过程：分解放出的CO2穿过分解层(CaO层)向表面扩散、表面CO2向周围介质气流扩散。 3.影响碳酸钙分解反应的因素：①．反应条件。②．石灰石的种类和物理性质。③．生料细度和颗粒级配。④．生料悬浮分散程度。⑤．粘土质组分的性质。 D.固相反应----放热反应 ，反应过程：在熟料形成过程中，从碳酸钙开始分解起，物料中便出现了游离氧化钙，它与生料中的SiO2、、Al2O3和 Fe2O3等通过质点的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。 1．影响固相反应的主要因素：①．生料的细度和均匀性；②．温度和时间 ③．原料性质 E.熟料烧结：当物料温度升高到1250-1280℃时，即达到其最低共熔温度，开始出现以氧化铝、氧化铁为主的液相，液相的组分中还有氧化镁和碱等。随着温度的升高和时间延长，液相量增加,液相粘度降低，氧化钙、硅酸二钙不断溶解、扩散，硅酸三钙晶核不断形成，并逐渐发育、长大，最终形成几十微米大小、发育良好的阿利特晶体。与此同时，晶体不断重排、收缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的孰料．我们称以上过程为熟料的烧结过程，简称熟料烧结。 1.影响熟料烧结的因素：1．最低共熔温度2．液相量3．液相粘度4．液相的表面张力5．氧化钙溶解于熟料液相的速率6．反应物存在的状态 F.冷却的目的在于，回收熟料带走的余热。 熟料的冷却并不是简单的温度降低，而是伴随着一系列的物理化学变化，如液相凝固、相变等，冷却的方法、速度不同，则发生的物理化学变化过程不一样，对