胶凝材料学复习试题

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1、绪论1胶凝材料：凡在物理化学作用下，从具有可塑性浆体逐渐变成坚固石状的过程中，能将其他物料胶结为整体，并具有一定的机械强度的物质。一、石膏1、CaSO4H2O有几种石膏相及其生成条件（温度等）CaSO4H2O系统中的石膏相有五种：二水石膏、α型与β型半水石膏、α与βⅢ型硬石膏、Ⅱ型硬石膏、Ⅰ型硬石膏。半水石膏有α型与β型两个变种。当二水石膏在。>45°加压水蒸气条件下，在酸和盐的溶液中加热时，可以形成α型半水石膏。如果二水石膏的脱水过程是在45°干燥环境中进行的，则可以形成β型半水石膏。Ⅲ型硬石膏也存在α型与β型两个变种，他们分别由α型与β

2、型半水石膏加热脱水而成。前者是在100度加压水蒸气条件生成，后者是在107度干燥空气条件下生成。如果二水石膏脱水时，水蒸气分压过低，二水石膏也可以不经过半水石膏直接转变为Ⅲ型硬石膏。Ⅱ型硬石膏是二水石膏、半水石膏和Ⅲ型硬石膏经高温（200度-1180度）脱水后在常温下稳定的最终产物。Ⅰ型硬石膏只有在温度高于1180℃时才能存在，如果低于此温度，他会转化为Ⅱ型硬石膏。故Ⅰ型硬石膏在常温下是不存在的。2、为什么α型半水石膏比β型的强度高？两者的差别主要表现在亚微观状态下晶体的形态大小以及分散度方面的不同。1.α型半水石膏是致密的完整的，粗大的原

3、生颗粒，而β型半水石膏是片状的，不规则的，由细小的单个晶粒组成的次生颗粒。2.β型半水石膏分散度比α大得多。所以，β型半水石膏的水化速度快、水化热高、需水量大、硬化体强度低。3、简述半水石膏水化机理。半水石膏加水后进行的水化反应用下式表示：CaSO4.1/2H2O+3/2H2O=CaSO4.H2O=Q,关于半水石膏水化有两个理论：1，溶解析晶理论。2，局部化学理论。1理论认为半水石膏与水拌合后，首先是半水石膏在水溶液中溶解，因为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，所以在半水石膏的溶液中，二水石膏的晶核会自发地形成

4、和长大。由于二水石膏的析出，便破坏了原有半水石膏的溶解平衡状态，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。影响水化物晶体的成核和生长的一个重要因素是液相的过饱和度，只有在过饱和状态的母液中，晶体的形成和生长才有可能。过饱和度随温度的提高而减少，建立较高的过饱和度并使之维持足够的时间是半水石膏凝结硬化的必要条件。影响水化的主要因素：石膏的煅烧温度，粉磨细度，结晶形态，杂质情况以及水化条件。）4、半水石膏水化反应的推动力？新旧相的饱和溶解度对溶解

5、沉淀反应的影响？推动力是液相的过饱和度，只有在过饱和的母液中，晶体的形成和生长才有可能，只有新相的饱和溶解度比旧相的饱和溶解度低时，才有可能在旧相溶液中形成对新相是过饱和的溶液，溶解沉淀反应才有可能发生。5、硬石膏的常见激发剂有哪几类？6、半水石膏浆体强度如图所示，简述曲线1和2趋势条件和相应浆体结构特性。7、石膏浆体的液相过饱和度是怎样影响浆体结晶结构的形成和破坏的？建筑石膏高强石膏硬石膏二、石灰1、简述用碳酸钙等煅烧获得CaO的三个过程。煅烧过程对石灰的影响：方程式CaCO3=CaO+CO2制备石灰“活性”主要由两种因素决定1内比表面积

6、2晶格变形程度，形成CaO所用原材料的结构，煅烧温度，煅烧时间以及煅烧是环境的状态对其活性有巨大的影响。煅烧过程分为三个阶段1碳酸钙分解形成具有碳酸钙或氢氧化钙的假晶体氧化钙，这时的产物仍保持着碳酸钙或氢氧化钙的晶格2亚稳的氧化钙集体再结晶成更稳定的氧化钙晶体这时其内比表面积达到最高点，不论何种原材，什么温度都得到相同的面心立方体氧化钙晶格3再结晶的氧化钙烧结，这时比表面积降低，此时氧化钙的烧结成了主要的。且当煅烧温度提高时，CaO的活性降低，再经过长时间的较高温度的煅烧下，发生“死烧”现象，此时的CaO的活性很弱甚至基本丧失。2、石灰水化

7、特点？CaO+H2O=Ca（OH）2此式为可逆反应，其特点在水化过程中具有放热量大，放热速度快，需水量大以及水化时具有体积膨胀等特点。1水化热高，石灰具有强烈的水化反应能力，表现为CaO遇水后，迅速放出大量能量，石灰水化时放出的热量是半水石膏的10倍2蓄水量大，CaO与H2O反应生成Ca（OH）2的理论需水量仅为32％但实际反应时由于放热量大使水蒸发，其蒸发水量约占37%因此要使CaO全部转变为Ca（OH）2约需加入70%的水才可得到十分干燥体积疏松的消石粉3体积膨胀，试件在没有外加荷载作用的情况下，膨胀率达44%。（石灰水化的特点：水化热

8、高，需水量大，体积膨胀）3、石灰的消化速度：在一定的标准条件下，从生石灰与水混合起，到达到最高温度所需时间。4、石灰水化产生显著体积增大的原因。5、石灰浆体如何硬化获得强度的？三