第12章特种水泥生产技术 1.比较快硬硅酸盐水泥、快硬疏铝酸盐水泥和快硬氟铝酸盐水泥有何异同点。 答：相同点：它们均可采用回转窑生产，均可用于抢修工程。 不同之处在于：它们的烧结范围各不相同：使用的原料也各不相同：凝结时间不相同： 烧成时气体氛围不同，硫铝酸盐水泥需在还原气氛下烧成：各自适应的环境也不相同，硫铝 酸盐水泥可以负温施工等。 2.硫铝酸盐水泥的技术要求、性能有哪些？其主要作用是什么？ 答：快硬硫铝酸盐水泥技术要求 （1)比表面积。比表面积不得低于350m2/kg。 (2)凝结时间。初凝不得早于25min。终凝不迟于3h。用户要变动时，可与生产厂商 定。 (3)强度。各龄期强度不得低于表12.4数值。 主要性能： (1)水泥的初凝时间0.5~1h,终凝时间1~1.5h:长期强度稳定，并有所增长。 (2)低温性能较好，气温在-5℃以上时，不必采取任何特殊措施，就可以正常施工。 (3)该热稳定性较差，温度在100℃以上，水化产物钙矾石、AH3凝胶和C-S-H凝 胶相继开始脱水。脱水后，硬化体强度逐渐下降，温度>150℃以上，强度急剧下降。 (4)由于不含有C3A矿物，并且水泥石致密度高，所以抗硫酸盐性良好。 (5)在空气中收缩小，抗冻性和抗渗性良好，水泥石液相的pH值在9.8~10.2，属 于低碱型水泥。 主要作用：可用于紧急抢修工程，如接缝、堵漏、锚喷、抢修飞机跑道、公路等，适 合于冬季施工工程、地下工程、配制膨胀水泥和自应力水泥以及玻璃纤维砂浆等，但不适应 于在100℃以上环境下使用。 3.油井水泥有哪些种类？其主要作用和生产工艺个有什么区别及特点？ 答：油井水泥分类及生产工艺：国家标准10238一88规定：我国将普通油井水泥分 为9个级别、三个类型。 (1)A、B、C、D、E、F级油井水泥是由水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入 适量的石膏和助磨剂，磨细制成的产品。在粉磨混合D、E、F级水泥的过程中，允许掺加适 量的促凝剂
第 12 章 特种水泥生产技术 1.比较快硬硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和快硬氟铝酸盐水泥有何异同点。 答： 相同点：它们均可采用回转窑生产，均可用于抢修工程。 不同之处在于：它们的烧结范围各不相同；使用的原料也各不相同；凝结时间不相同； 烧成时气体氛围不同，硫铝酸盐水泥需在还原气氛下烧成；各自适应的环境也不相同，硫铝 酸盐水泥可以负温施工等。 2.硫铝酸盐水泥的技术要求、性能有哪些？其主要作用是什么？ 答： 快硬硫铝酸盐水泥技术要求 （ 1）比表面积。比表面积不得低于 350m 2 /kg。 （ 2）凝结时间。初凝不得早于 25min。终凝不迟于 3h。用户要变动时，可与生产厂商 定。 （ 3）强度。各龄期强度不得低于表 12.4 数值。 主要性能： （ 1）水泥的初凝时间 0.5～1h，终凝时间 1～1.5h；长期强度稳定，并有所增长。 （ 2）低温性能较好，气温在-5℃以上时，不必采取任何特殊措施，就可以正常施工。 （ 3）该热稳定性较差，温度在 100℃以上，水化产物钙矾石、AH 3 凝胶和 C-S-H 凝 胶相继开始脱水。脱水后，硬化体强度逐渐下降，温度＞150℃以上，强度急剧下降。 （ 4）由于不含有 C 3 A 矿物，并且水泥石致密度高，所以抗硫酸盐性良好。 （ 5）在空气中收缩小，抗冻性和抗渗性良好，水泥石液相的 pH 值在 9.8～10.2，属 于低碱型水泥。 主要作用： 可用于紧急抢修工程，如接缝、堵漏、锚喷、抢修飞机跑道、公路等，适 合于冬季施工工程、地下工程、配制膨胀水泥和自应力水泥以及玻璃纤维砂浆等，但不适应 于在 100℃以上环境下使用。 3.油井水泥有哪些种类？其主要作用和生产工艺个有什么区别及特点？ 答： 油井水泥分类及生产工艺： 国家标准 10238—88 规定：我国将普通油井水泥分 为 9 个级别、三个类型。 （ 1）A、B、C、D、E、F 级油井水泥是由水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入 适量的石膏和助磨剂，磨细制成的产品。在粉磨混合 D、E、F 级水泥的过程中，允许掺加适 量的促凝剂
(2)G、H级油井水泥是有水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入适量的石膏和 水，磨细制成的产品，在混磨与混合过程中，不允许掺加任何其他外加剂。 (3)J级油井水泥由水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入适量的硅质材料和石 膏，磨细制成的产品。 主要作用： (1)A级油井水泥 无特殊性能要求时，适应于自地面至1830m井深的注水泥。仅有普通型。 (2)B级油井水泥 适用于自地面至1830m井深的注水泥。分为中抗硫酸型和高抗硫酸盐型两种，B级油井 水泥既可以直接煅烧符合要求的熟料来生产，也可以用G级或H级油井水泥掺以适当外加剂 而得。 (3)C级油井水泥 要求具有高早强度时，适应于自地面至1830m井深的注水泥。分为普通型、中抗疏酸 盐型和高抗硫酸盐型三种。 (4)D、E、F级油井水泥 D级油井水泥适应与中温中压下的1830~3050m井深的注水泥：E级油井水泥适应于高 温高压条件下的3050~4270m井深的注水泥：F级油井水泥适应于高温高压条件下的3050~ 4880m井深的注水泥。它们均分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型两种。D、E、F级油井水泥 均可采用在G级油井水泥中掺加适量的外加剂来生产，也可以用H级油井水泥加适量外加剂 来生产。 4.高白色硅酸盐水泥的白度在工艺上主要控制哪些因素？ 答：普通硅酸盐水泥的颜色主要由氧化铁引起。当Fe203含量在3%~4%时，熟 料呈暗灰色：Fe203含量在0.45%~0.7%时，带淡绿色：而Fe203含量降低到0.35%~ 0.40%后，接近白色。因此，白色硅酸盐水泥的生产主要是降低Fe203含量。在生产工 艺中主要控制以下因素： (1)白色水泥原料白色水泥原料应选用纯的石灰石、白垩土或方解石，粘土可选用 高岭土、叶腊石或含铁量低的砂质粘土。生料的制备和熟料的粉磨均应在没有铁污染的条件 下进行。 (2)水泥的化学组成化学组成与率值范围为： Si0 2 Al 2 0 3 Fe 2 0 3 C a 0 KH n p
（ 2）G、H 级油井水泥是有水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入适量的石膏和 水，磨细制成的产品，在混磨与混合过程中，不允许掺加任何其他外加剂。 （ 3）J 级油井水泥由水硬性硅酸钙为主要成分的水泥熟料，加入适量的硅质材料和石 膏，磨细制成的产品。 主要作用： （ 1）A 级油井水泥 无特殊性能要求时，适应于自地面至 1830m 井深的注水泥。仅有普通型。 （ 2）B 级油井水泥 适用于自地面至 1830m 井深的注水泥。分为中抗硫酸型和高抗硫酸盐型两种，B 级油井 水泥既可以直接煅烧符合要求的熟料来生产，也可以用 G 级或 H 级油井水泥掺以适当外加剂 而得。 （ 3）C 级油井水泥 要求具有高早强度时，适应于自地面至 1830m 井深的注水泥。分为普通型、中抗硫酸 盐型和高抗硫酸盐型三种。 （ 4）D、E、F 级油井水泥 D 级油井水泥适应与中温中压下的 1830～3050m 井深的注水泥；E 级油井水泥适应于高 温高压条件下的 3050～4270m 井深的注水泥；F 级油井水泥适应于高温高压条件下的 3050～ 4880m 井深的注水泥。它们均分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型两种。D、E、F 级油井水泥 均可采用在 G 级油井水泥中掺加适量的外加剂来生产，也可以用 H 级油井水泥加适量外加剂 来生产。 4.高白色硅酸盐水泥的白度在工艺上主要控制哪些因素？ 答： 普通硅酸盐水泥的颜色主要由氧化铁引起。当 Fe 2 O 3 含量在 3％～4％时，熟 料呈暗灰色；Fe 2 O 3 含量在 0.45％～0.7％时，带淡绿色；而 Fe 2 O 3 含量降低到 0.35％～ 0.40％后，接近白色。因此，白色硅酸盐水泥的生产主要是降低 Fe 2 O 3 含量。在生产工 艺中主要控制以下因素： （ 1）白色水泥原料 白色水泥原料应选用纯的石灰石、白垩土或方解石，粘土可选用 高岭土、叶腊石或含铁量低的砂质粘土。生料的制备和熟料的粉磨均应在没有铁污染的条件 下进行。 （ 2）水泥的化学组成 化学组成与率值范围为： SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 C a O KH n p
22275~610 (3)矿化剂由于生料中的F203含量少，硅率及石灰饱和系数又高，这种低铁 高硅高饱和比高铝率的“三高”方案，液相粘度高，熔剂矿物含量低，料子十分难烧，所以 在生料中必须掺入少量萤石(0.25%~0.5%)作为矿化剂，这时对熟料白度的提高有利， 当萤石掺量大于0.5%后，熟料的白度将会下降。 5.如何生产彩色水泥？ 答：彩色水泥的生产方法有两种： 一种是直烧制法，在水泥生料中掺入适量着色物质，煅烧成彩色熟料，然后磨制成彩色 硅酸盐水泥。 另一种混合法制造彩色水泥，它是在白水泥中或硅酸盐水泥中掺入适量的着色物质，粉 磨成彩色水泥。 6.如何利用通用水泥生产工艺生产道路水泥？ 答：在通用水泥生产工艺上我们可以通过以下措施生产道路水泥 (1)改变水泥熟料的矿物组成、粉磨细度、石膏加入量及外掺剂来达到。与普通水泥 熟料相比，一般适当提高C3S、C4AF含量。 (2)在煅烧方面，道路水泥可以采用回转窑煅烧，也可以在立窑上煅烧。由于配料方 案中氧化铁含量高，煅烧时出现料子好烧、不耐火、温度稍高易结大块且伤害窑皮现象，在 煅烧过程中应合理控制温度，若温度过低，则烧结不充分而影响熟料质量。 (3)适当增加水泥的粉磨细度，提高水泥强度，但水泥的细度增加，收缩增加很快， 从而产生微裂缝，使道路易于破坏。道路水泥的比表面积一般控制在300~320m2kg, 0.08mm方孔筛筛余宜控制在5~10%，适当提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的强度和 降低收缩，对制造道路水泥是有利的。另外，为了提高道路混凝土的耐磨性，可加入5%以 下的石英砂。 7.何谓砌筑水泥、低碱水泥？ 答：凡由活性混合材料或水硬性工业废渣，加入少量的硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥。 低碱水泥：以硫铝酸盐水泥熟料和硬石膏按一定配比粉磨制成的水硬性胶凝材料。 8.铝酸盐系列水泥产品包括哪些品种，铝酸盐系列水泥的共同特征是什么？
22～27 5～6 ＜0.5 65～67 0.9～0.95 4～4.9 ＞10 （ 3）矿化剂 由于生料中的 Fe 2 O 3 含量少，硅率及石灰饱和系数又高，这种低铁 高硅高饱和比高铝率的“三高”方案，液相粘度高，熔剂矿物含量低，料子十分难烧，所以 在生料中必须掺入少量萤石（0.25％～0.5％）作为矿化剂，这时对熟料白度的提高有利， 当萤石掺量大于 0.5％后，熟料的白度将会下降。 5.如何生产彩色水泥？ 答： 彩色水泥的生产方法有两种： 一种是直烧制法，在水泥生料中掺入适量着色物质，煅烧成彩色熟料，然后磨制成彩色 硅酸盐水泥。 另一种混合法制造彩色水泥，它是在白水泥中或硅酸盐水泥中掺入适量的着色物质，粉 磨成彩色水泥。 6.如何利用通用水泥生产工艺生产道路水泥？ 答： 在通用水泥生产工艺上我们可以通过以下措施生产道路水泥 （ 1）改变水泥熟料的矿物组成、粉磨细度、石膏加入量及外掺剂来达到。与普通水泥 熟料相比，一般适当提高 C 3 S、C 4 AF 含量。 （ 2）在煅烧方面，道路水泥可以采用回转窑煅烧，也可以在立窑上煅烧。由于配料方 案中氧化铁含量高，煅烧时出现料子好烧、不耐火、温度稍高易结大块且伤害窑皮现象，在 煅烧过程中应合理控制温度，若温度过低，则烧结不充分而影响熟料质量。 （ 3）适当增加水泥的粉磨细度，提高水泥强度，但水泥的细度增加，收缩增加很快， 从而产生微裂缝，使道路易于破坏。道路水泥的比表面积一般控制在 300～320m 2 /kg， 0.08mm 方孔筛筛余宜控制在 5～10%，适当提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的强度和 降低收缩，对制造道路水泥是有利的。另外，为了提高道路混凝土的耐磨性，可加入 5%以 下的石英砂。 7.何谓砌筑水泥、低碱水泥？ 答： 凡由活性混合材料或水硬性工业废渣，加入少量的硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥。 低碱水泥：以硫铝酸盐水泥熟料和硬石膏按一定配比粉磨制成的水硬性胶凝材料。 8.铝酸盐系列水泥产品包括哪些品种，铝酸盐系列水泥的共同特征是什么？
答：铝酸盐系列水泥产品包括以下品种：铝酸盐水泥：快硬高强铝酸盐水泥：特快硬 调凝铝酸盐水泥：膨胀铝酸盐水泥：自应力铝酸盐水泥：高铝水泥：纯铝酸盐水泥：含硼 铝酸盐水泥：贝利特铝酸盐水泥。 共同特征：都是以矾土和石灰石作原料，按适当配比后，经烧结熔融，再粉磨而成。它 适用于军事工程，紧急抢修工程，冬季施工以及要求早强的特殊工程。由于该水泥的耐高温 性能好，所以其主要用途之一是配制耐火混凝土，作窑炉内衬。 9.试述高铝水泥的生产工艺特点。 答：1)高铝水泥的原料：生产高铝水泥的原料为矾土和石灰石。 2)高铝水泥的配料：与硅酸盐水泥生产相比，为了得到预定的熟料矿物组成，把熟料 中各主要氧化物含量控制在一定范围内，一般采用铝酸盐碱度系数Am和铝硅比作为常用的 控制率值。 A.铝酸盐碱度系数Am。表示高铝水泥中A1203被Ca0所饱和的程度。Am值越高， 即表示CA越多，Am值含量减少，而CA2则相应增加。当Am=1时，熟料中的A1203除 了生成C2AS和MA外，其余全部和Ca0化合生成CA,熟料中没有CA2存在。当Am=0.5 时，则熟料中铝酸盐全部是CA2而不形成CA。我国生产的高铝水泥Am实际控制值一般为 0.72~0.90。 B.铝硅比系数，简写成A/S。铝硅比系数高，熟料中形成的耐火度高：反之，液相多， 耐火度低。对低钙铝酸盐耐火水泥，A/S常提高到大于16。 C.铝钙比系数，简写成A/C。铝钙比高，烧成温度高，水泥凝结硬化慢，但耐火度高： 反之，烧成温度低，耐火度低，水泥会出现快凝、急凝现象。 3)高铝水泥的煅烧：一般采用回转窑进行烧结生产。生料在回转窑中煅烧至熔融的烧 结状态。一般在氧化气氛中进行，原料中的杂质不能被还原除去，故对原料的要求较严，含 Si02及Fe203等杂质要少。高铝水泥的烧结范围较窄，烧成温度一般在1300~1330℃。 CA约在900℃即开始形成：C12A7在950~1000℃开始形成：而CA2在1000~110℃。 熟料的烧结范围仅70~80℃，因此只要有局部高温，便易于形成大块、结圈或烧流。所以， 生产高铝水泥可采用低灰分燃料，控制好烧成带的温度。 10.为什么高铝水泥具有早强、耐高温的性能？ 答：高铝水泥熟料的矿物组成主要是铝酸一钙、二铝酸一钙、七铝酸十二钙、硅铝酸 二钙和六铝酸一钙。其中：
答： 铝酸盐系列水泥产品包括以下品种： 铝酸盐水泥；快硬高强铝酸盐水泥；特快硬 调凝铝酸盐水泥；膨胀铝酸盐水泥 ； 自应力铝酸盐水泥；高铝水泥；纯铝酸盐水泥；含硼 铝酸盐水泥；贝利特铝酸盐水泥。 共同特征：都是以矾土和石灰石作原料，按适当配比后，经烧结熔融，再粉磨而成。它 适用于军事工程，紧急抢修工程，冬季施工以及要求早强的特殊工程。由于该水泥的耐高温 性能好，所以其主要用途之一是配制耐火混凝土，作窑炉内衬。 9.试述高铝水泥的生产工艺特点。 答： 1）高铝水泥的原料：生产高铝水泥的原料为矾土和石灰石。 2）高铝水泥的配料：与硅酸盐水泥生产相比，为了得到预定的熟料矿物组成，把熟料 中各主要氧化物含量控制在一定范围内，一般采用铝酸盐碱度系数 Am 和铝硅比作为常用的 控制率值。 A.铝酸盐碱度系数 Am。表示高铝水泥中 Al 2 O 3 被 CaO 所饱和的程度。Am 值越高， 即表示 CA 越多，Am 值含量减少，而 CA 2 则相应增加。当 Am=1 时，熟料中的 Al 2 O 3 除 了生成 C 2 AS 和 MA 外，其余全部和 CaO 化合生成 CA，熟料中没有 CA 2 存在。当 Am=0.5 时，则熟料中铝酸盐全部是 CA 2 而不形成 CA。我国生产的高铝水泥 Am 实际控制值一般为 0.72～0.90。 B.铝硅比系数，简写成 A/S。铝硅比系数高，熟料中形成的耐火度高；反之，液相多， 耐火度低。对低钙铝酸盐耐火水泥，A/S 常提高到大于 16。 C.铝钙比系数，简写成 A/C。铝钙比高，烧成温度高，水泥凝结硬化慢，但耐火度高； 反之，烧成温度低，耐火度低，水泥会出现快凝、急凝现象。 3）高铝水泥的煅烧：一般采用回转窑进行烧结生产。生料在回转窑中煅烧至熔融的烧 结状态。一般在氧化气氛中进行，原料中的杂质不能被还原除去，故对原料的要求较严，含 SiO 2 及 Fe 2 O 3 等杂质要少。高铝水泥的烧结范围较窄，烧成温度一般在 1300～1330℃。 CA 约在 900℃即开始形成；C 12 A 7 在 950～1000℃开始形成；而 CA 2 在 1000～110℃。 熟料的烧结范围仅 70～80℃，因此只要有局部高温，便易于形成大块、结圈或烧流。所以， 生产高铝水泥可采用低灰分燃料，控制好烧成带的温度。 10.为什么高铝水泥具有早强、耐高温的性能？ 答： 高铝水泥熟料的矿物组成主要是铝酸一钙、二铝酸一钙、七铝酸十二钙、硅铝酸 二钙和六铝酸一钙。其中：
铝酸一钙(C0·A1203,简写CA)。它是高铝水泥中的主要矿物，具有很高的水 硬活性，水化速度快，凝结时间正常，由于硬化迅速迅速，大大提高了高铝水泥的早期强度。 二铝酸一钙(Ca0·A1203,简写CA2)。在氧化钙含量低的高铝水泥中，CA2的 含量较多。CA2水化硬化较慢。后期强度较高，长期强度较稳定，但早期强度却较低。如 果含量过多，将影响高铝水泥的快硬性能，但能提高水泥的耐火性和机械强度。 六铝酸一钙(Ca0·6A1203,简写CA6)。它是惰性矿物，没有水硬性。含有矿 物CA6,水泥的耐热性能提高。 11、简述制造膨胀和自应力水泥的基本原理？ 答：1)使水泥产生膨胀的反应主要有三种：Ca0水化生成Ca(OH)2、Mg0水化生 成Mg(OH)2以及形成钙矾石，因为前两种反应产生的膨胀不易控制，目前广泛使用的是， 在水泥中形成钙矾石（高硫型水化硫铝酸钙），产生体积膨胀。 2)膨胀水泥在水化过程中生成的钙矾石，在开始时填充水泥石内部空隙，强度有所增 大。随着水泥的不断水化，钙矾石数量增多，尺寸长大，就会产生膨胀应力，削弱和破坏水 泥结构，使强度下降。与此同时，强度组分又会修补和增强水泥石的结构，增进强度并阻碍 膨胀，由此就知，膨胀是削弱、破坏水化产物粒子间的联系，而强度则是强化它们之间内部 联系而获得力学特征。 3)很好地控制影响膨胀和强度的各种因素，选择膨胀水泥各组分的恰当的配比，如果 铝酸盐水泥用量大，石膏的掺量大，则膨胀量和膨胀速度均高，而硅酸盐水泥越多，强度越 高，则对膨胀的限制越明显，其膨胀量和膨胀速度均低。水泥粉磨细度应合适，自应力水泥 细度一般控制在4000~5000cm2/g,细度过粗，早期强度低而膨胀大，自应力值小，过细 则早期强度过高，从而限制了膨胀，并使钙矾石过早生成太多，自应力值下降。配制混凝土 时，水泥用量大，膨胀值大，水灰比过大，膨胀过早，对自应力值不利。 12.简述膨胀和自应力水泥中膨胀组分和强度组分的辨证关系？ 答：膨胀水泥在水化过程中生成的钙矾石，在开始时填充水泥石内部空隙，强度有所 增大。随着水泥的不断水化，钙矾石数量增多，尺寸长大，就会产生膨胀应力，削弱和破坏 水泥结构，使强度下降。与此同时，强度组分又会修补和增强水泥石的结构，增进强度并阻 碍膨胀，由此就知，膨胀是削弱、破坏水化产物粒子间的联系，而强度则是强化它们之间内 部联系而获得力学特征。所以膨胀和自应力水泥的强度和膨胀，两者是相互依赖相互对立的 辨证统一关系，只有强度而没有膨胀，则不会产生膨胀能；只有膨胀而没有足够的强度，也 不能产生足够的膨胀来张拉钢筋。膨胀是前提，强度是保证，缺一不可。例如：增强强度组
铝酸一钙（ CaO·Al 2 O 3 ，简写 CA）。它是高铝水泥中的主要矿物，具有很高的水 硬活性，水化速度快，凝结时间正常，由于硬化迅速迅速，大大提高了高铝水泥的早期强度。 二铝酸一钙（ CaO·Al 2 O 3 ，简写 CA 2 ）。在氧化钙含量低的高铝水泥中，CA 2 的 含量较多。CA 2 水化硬化较慢。后期强度较高，长期强度较稳定，但早期强度却较低。如 果含量过多，将影响高铝水泥的快硬性能，但能提高水泥的耐火性和机械强度。 六铝酸一钙（ CaO·6Al 2 O 3 ，简写 CA 6 ）。它是惰性矿物，没有水硬性。含有矿 物 CA 6 ，水泥的耐热性能提高。 11、简述制造膨胀和自应力水泥的基本原理？ 答： 1）使水泥产生膨胀的反应主要有三种：CaO 水化生成 Ca（OH） 2 、MgO 水化生 成 Mg（OH） 2 以及形成钙矾石，因为前两种反应产生的膨胀不易控制，目前广泛使用的是， 在水泥中形成钙矾石（高硫型水化硫铝酸钙），产生体积膨胀。 2）膨胀水泥在水化过程中生成的钙矾石，在开始时填充水泥石内部空隙，强度有所增 大。随着水泥的不断水化，钙矾石数量增多，尺寸长大，就会产生膨胀应力，削弱和破坏水 泥结构，使强度下降。与此同时，强度组分又会修补和增强水泥石的结构，增进强度并阻碍 膨胀，由此就知，膨胀是削弱、破坏水化产物粒子间的联系，而强度则是强化它们之间内部 联系而获得力学特征。 3）很好地控制影响膨胀和强度的各种因素，选择膨胀水泥各组分的恰当的配比，如果 铝酸盐水泥用量大，石膏的掺量大，则膨胀量和膨胀速度均高，而硅酸盐水泥越多，强度越 高，则对膨胀的限制越明显，其膨胀量和膨胀速度均低。水泥粉磨细度应合适，自应力水泥 细度一般控制在 4000～5000cm 2 /g，细度过粗，早期强度低而膨胀大，自应力值小，过细 则早期强度过高，从而限制了膨胀，并使钙矾石过早生成太多，自应力值下降。配制混凝土 时，水泥用量大，膨胀值大，水灰比过大，膨胀过早，对自应力值不利。 12.简述膨胀和自应力水泥中膨胀组分和强度组分的辨证关系？ 答： 膨胀水泥在水化过程中生成的钙矾石，在开始时填充水泥石内部空隙，强度有所 增大。随着水泥的不断水化，钙矾石数量增多，尺寸长大，就会产生膨胀应力，削弱和破坏 水泥结构，使强度下降。与此同时，强度组分又会修补和增强水泥石的结构，增进强度并阻 碍膨胀，由此就知，膨胀是削弱、破坏水化产物粒子间的联系，而强度则是强化它们之间内 部联系而获得力学特征。所以膨胀和自应力水泥的强度和膨胀，两者是相互依赖相互对立的 辨证统一关系，只有强度而没有膨胀，则不会产生膨胀能；只有膨胀而没有足够的强度，也 不能产生足够的膨胀来张拉钢筋。膨胀是前提，强度是保证，缺一不可。例如：增强强度组
分，则水泥的强度提高了，但膨胀变小了：相反增加膨胀组分，则水泥膨胀提高了，而强度 却降低了。这就是膨胀水泥和自应力水泥既要保证有满足要求的膨胀值，又要保证有较高的 强度及增进率。 13.简述氧氯镁水泥的生产和主要用途？ 答：1)氧化镁(MgO)：在氧氯镁水泥生产过程中，氧化镁是重要组成材料之一。目 前国内制备活性Mg0的方法主要有以下几种。用菱镁矿(MgC03)在650~750℃温度范围 内煅烧得到活性的菱苦土：在700~750℃半培烧白云石制备苛性白云石：联合水氯镁石和 白云石制备活性氧化镁：热解水氯镁石制备活性氧化镁。 制得的氧化镁应具有活性、应符合活性指标：活性Mg0的含量：菱苦土MgO≥6O%,半 焙烧白云石Mg0≥18%：对过烧Mg0含量不超过3%为宜：游离氧化钙不应超过3%。细度控制 4900孔/cm2,筛余<25%。 2)氯化镁(MgC12)溶液：氯氧镁水泥所用的调和剂是MgC12溶液，它是由氯化镁 (MgC12·6H20)和水配制而年成。氯化镁的主要来源是制盐工业的副产品一卤块，其 主要成分是氯化镁，另外还有少量的硫酸根、钙、铁、钠、钾等杂质成分。作为调和剂应满 足以下要求，其中KC1≤2%，NaC1≤1%，KC1+NaC1≤2%，CaC12≤3%，MgS04≤3%(MgC1 2溶液浓度23.7%)。 3)活性混合材料和外加剂 在氯氧镁水泥配制过程中，为了改善某些性能，有时要加入一定量的活性混合材料，或 者用活性混合材料作为外加剂的载体，与外加剂同时掺到镁水泥中。常用的活性混合材料有 粉煤灰、炉渣、硅灰、烧煤矸石和矿渣等，经常使用的外加剂有磷酸、磷酸盐、有机树脂、 石膏、铁矾、有机酸等。 4)MgO和MgC12溶液，加以锯末及配筋按一定的配合比制成，先投入锯末和活性Mg0 粉末干拌3~5min,倒入MgC12溶液再搅拌8~10min,制成均匀的混合料，通过分层加压， 放置配筋材料生产各种构件。 5)用途：氯氧镁水泥作为建筑材料，它是用氯化镁溶液调治苛性苦土或苛性白云石作 为胶结料，用无机或有机材料作填充料制成菱镁混凝土，如刨花板、木屑板，人造大理石以 及其他零配件。在氯氧镁水泥中加入发泡剂或泡沫，硬化后成为轻质多孔的隔热制品。 14.何谓生态水泥？其意义何在？ 答：生态水泥，是指利用城市垃圾焚烧灰渣、下水道污泥、工业废渣赤泥等，经过一 定的生产工艺制成的无公害与环境谐调型水泥
分，则水泥的强度提高了，但膨胀变小了；相反增加膨胀组分，则水泥膨胀提高了，而强度 却降低了。这就是膨胀水泥和自应力水泥既要保证有满足要求的膨胀值，又要保证有较高的 强度及增进率。 13.简述氧氯镁水泥的生产和主要用途？ 答： 1）氧化镁（MgO）：在氧氯镁水泥生产过程中，氧化镁是重要组成材料之一。目 前国内制备活性 MgO 的方法主要有以下几种。用菱镁矿（MgCO 3 ）在 650～750℃温度范围 内煅烧得到活性的菱苦土；在 700～750℃半焙烧白云石制备苛性白云石；联合水氯镁石和 白云石制备活性氧化镁；热解水氯镁石制备活性氧化镁。 制得的氧化镁应具有活性、应符合活性指标；活性 MgO 的含量；菱苦土 MgO≥60%，半 焙烧白云石 MgO≥18%；对过烧 MgO 含量不超过 3%为宜；游离氧化钙不应超过 3%。细度控制 4900 孔/cm 2 ，筛余＜25%。 2)氯化镁（MgCl 2 ）溶液：氯氧镁水泥所用的调和剂是 MgCl 2 溶液，它是由氯化镁 （MgCl 2 ·6H 2 O）和水配制而年成。氯化镁的主要来源是制盐工业的副产品—卤块，其 主要成分是氯化镁，另外还有少量的硫酸根、钙、铁、钠、钾等杂质成分。作为调和剂应满 足以下要求，其中 KCl≤2%，NaCl≤1%，KCl+NaCl≤2%，CaCl 2 ≤3%，MgSO 4 ≤3%（MgCl 2 溶液浓度 23.7%）。 3)活性混合材料和外加剂 在氯氧镁水泥配制过程中，为了改善某些性能，有时要加入一定量的活性混合材料，或 者用活性混合材料作为外加剂的载体，与外加剂同时掺到镁水泥中。常用的活性混合材料有 粉煤灰、炉渣、硅灰、烧煤矸石和矿渣等，经常使用的外加剂有磷酸、磷酸盐、有机树脂、 石膏、铁矾、有机酸等。 4)MgO 和 MgCl 2 溶液，加以锯末及配筋按一定的配合比制成，先投入锯末和活性 MgO 粉末干拌 3～5min，倒入 MgCl 2 溶液再搅拌 8～10min，制成均匀的混合料，通过分层加压， 放置配筋材料生产各种构件。 5）用途：氯氧镁水泥作为建筑材料，它是用氯化镁溶液调治苛性苦土或苛性白云石作 为胶结料，用无机或有机材料作填充料制成菱镁混凝土，如刨花板、木屑板，人造大理石以 及其他零配件。在氯氧镁水泥中加入发泡剂或泡沫，硬化后成为轻质多孔的隔热制品。 14.何谓生态水泥？其意义何在？ 答： 生态水泥，是指利用城市垃圾焚烧灰渣、下水道污泥、工业废渣赤泥等，经过一 定的生产工艺制成的无公害与环境谐调型水泥
