资源描述
水泥、影响水泥水化速率的因素:水泥熟料矿物组成:含量、晶体结构;水灰比:水灰比大,水泥颗粒高度分散、与水的接触面积大,水化速率快。但是水灰比大,使水泥凝结慢,强度下降。细度:水泥细度细,与水接触面积多,水化快;细度细,水泥晶格扭曲,缺陷多,也有利于水化;养护温度:养护温度提高,水泥水化加快。但是温度对不同矿物的水化速率的影响程度不尽相同。对水化慢的-C2S影响最大。C3A 在常温下水化就很快,放热多,故温度对C3A水化速率影响不大。温度越高,对水泥早期水化速率影响越大,到后期影响逐渐变小。外加剂:通常绝大多数无机电解质都有促进水泥水化的作用。如:CaCl2;大多数有机外加剂对水化有延缓作用,常使用的各种木质磺酸盐类。12、生料易烧性的意义:指生料在规定的温度范围内,通过复杂的物理化学变化,形成熟料的难易程度。影响生料易烧性的主要因素:生料的潜在矿物组成:KH、SM高,生料难烧;反之易烧,但有可能结圈;SM、IM高,难烧,要求较高的烧成温度;原料的性质和颗粒组成:原料中石英和方解石含量多,难烧,易烧性差;结晶质粗粒多,易烧性差。生料中次要氧化物和微量元素:适量存在,有利于烧成,易烧性好,但含量过多,不利于煅烧。生料的均匀性和生料粉磨细度:生料均匀性好,粉磨细度细,易烧性好。矿化剂:掺加各种矿化剂,均可改善生料的易烧性。生料的热处理:生料的易烧性差,要求烧成温度高,煅烧时间长。生料煅烧过程中升温速度快,有利于提高新生态产物的活性,易烧性好。液相:生料煅烧时,液相出现温度低,数量多,液相粘度小,表面张力小,离子迁移速度大,易烧性好,有利于熟料的烧成。燃煤的性质:燃煤热值高、煤灰分少、细度细,煅烧速度快,燃烧温度高,有利于熟料的烧成。窑内气氛:窑内氧化气氛煅烧,有利于熟料的烧成。13、(水泥孰料的形成过程生料煅烧过程中的物理、化学变化:干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应(固相反应一般包括界面上的反应和物质迁移两个过程、液相和熟料的烧结、熟料的冷却19、熟料冷却的目的:回收熟料带走的热量,预热二次空气,提高窑的热效率;迅速冷却熟料以提高熟料质量改善孰料的易磨性降低熟料温度,便于熟料的运输、贮存与粉磨。20.熟料急冷有什么目的?答(要点:防止C3S晶体长大而强度降低且难以粉磨,防止C3S分解和C2S的晶型转变使熟料强度降低,减少MgO晶体析出,使其凝结于玻璃体中,避免造成水泥安定性不良,减少C3A晶体析出,不使水泥出现快凝现象,并提高水泥的抗硫酸盐性能,使熟料产生应力,增大熟料的易磨性,急冷还可以收回热量,提高热的利用率。17、影响碳酸盐分解速率的因素:石灰石的种类和物理性质:结构致密,结晶粗大的石灰石,分解速率慢;生料细度和颗粒级配:生料细度细,颗粒均匀,粗粒少,分解速率快;反应条件:提高反应温度,分解反应的速度加快,同时促使CO2扩散速度加快,加强通风,及时地排出反应生成的CO2气体,则可加速分解反应。生料悬浮程度:生料悬浮分散良好,相对减小颗粒尺寸,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;生料中粘土质组分和性质:粘土质中的矿物组分的活性依次按高岭土、蒙脱石、伊利石、石英降低.粘土质原料活性越大,可加速碳酸盐的分解过程。18、影响固相反应的主要因素:生料的细度和均匀性:生料愈细,比表面积越大,组分接触面越大,同时表面质点的自由能越大,使扩散和反应能力增强,因而反应速率加快;生料的均匀混合,可增加各组分间接触,也有利于加速反应;温度和时间:当温度较低时,固体的化学活性低,质点的扩散和迁移速度很慢。提高温度,加速离子的扩散和迁移,促进固相反应的进行。原料性质:当原料中含有结晶SiO2和结晶方解石时,由于破坏晶格困难,使固相反应速度明显降低;矿化剂:矿化剂可通过与反应物形成固溶体使晶格活化,反应能力加强;也可以形成低共熔物,使物料在较低温度下形成液相,从而加速扩散和固相的溶解作用31.降低f-CaO的工艺措施有哪些?答(要点:(1配料要合理,KH不要太高。(2合理控制生料细度。(3生料均化要好。(4物料煅烧时要保证一定的液相量和液相粘度。(5熟料急冷,以免产生体积膨胀。氧化钙。14.熟料的率值有哪几个?简述硅率高低对熟料煅烧过程及质量的影响答(要点:熟料率值指KH、N、P;硅率(N高,熟料硅酸盐矿物多,熟料强度高,但液相量少,对煅烧不利,需提高烧成温度;硅率(N低,熟料硅酸盐矿物少,熔剂矿物多,液相量多,煅烧时易结块或发生结圈。11.熟料的KH、S M、IM的作用是什么?答(要点:KH:控制CaO与其他氧化物相对含量,达到控制C3S与C2S相对含量;SM:控制SiO2与Ai3O2和Fe3O2相对含量, 达到控制C3S和C2S与C3A和C4AF相对含量和液泪量;IM:控制Ai3O2与Fe3O2相对含量, 达到控制C3AC与4AF相对含量和液泪粘度。7、安定性不良的因素:游离氧化钙水化生成氢氧化钙时,体积膨胀97.9%。随着游离氧化钙含量的增加,试体抗拉、抗折强度降低,3d以后强度倒缩,严重时甚至引起安定性不良,我国回转窑一般控制在 1.5%以下;方镁石的水化比游离氧化钙更为缓慢,要几个月甚至几年才明显起来。方镁石水化生成氢氧化镁时,体积膨胀148%,导致体积安定性不良。国家标准中规定硅酸盐水泥中氧化镁含量不得超过5.0%;石膏掺量。混泥土的耐久性是指混泥土能抵抗环境介质的长期作用,并保持其良好的使用性能和外观完整性,从而具有维持混泥土结构的安全、正常使用的能力。包括抗渗性,抗冻性,抗侵蚀性,抗碳化性,抗碱集料反应,以及混泥土中的钢筋耐锈蚀等。影响耐久性因素:温度变化导致终凝时间变化,环境,有害物质的侵蚀。混泥土的砂石比,水灰比,颗粒级配等因素。影响耐久性的因素:抗渗性:差,各种有害介质易于进入内部;抗冻性:不良,在冻融交替的条件下容易剥落破坏;外界侵蚀性介质:会引起一系列化学、物理的变化,从而逐渐受到侵蚀;碱含量:含碱较多,且与集料配合不当,引起碱集料反应的膨胀破坏。玻璃:3、黏度与玻璃组成的关系氧硅比:氧硅比大(如熔体中碱含量增大,游离氧增多,非桥氧多,网络结构不牢固,熔体黏度减小;反之增大。键强:在其它条件相同的前提下,粘度随阳离子与氧的键强增大而增大。离子极化:离子极化力大的阳离子对桥氧的极化力强,使得Si-O键作用减弱,网络结构易于调整与移动,使。结构对称性:网络基本结构单元的结构不对称,可能在结构中存在缺陷或弱点,使结构不稳定,粘度下降。配位数: 4配位形成四面体进入网络结构,使结构紧密,粘度增大。其它配位时就从网络中分离出来,使黏度降低。如B2O3和A2O35、影响玻璃强度的主要因素化学键与化学组成:玻璃的键强包括各种的强度及数目。键强大,机械强度好。结构网络紧密,强度好。微不均匀性:玻璃中都存在着微相和微不均匀结构,相邻两相间成分不同且结合力弱,膨胀系数不一样,易产生应力,强度下降。宏观和微观缺陷:缺陷处应力集中,导致裂纹产生与扩展。活性介质:起化学作用,使结构破坏温度:低温时,温度升高,强度下降(裂纹端部分子的热运动起伏现象增加,积聚能量使键断裂200时,强度为最低。高温时,强度增加(产生塑性变性,抵消部分应力应力:玻璃的残余应力,在多数情况下分布不均匀,将导致其强度大下降。提高玻璃强度的方法:1设计高强度组成,严格遵守工艺制度2减少,消除玻璃表面缺陷,如采用表面火焰抛光,氢氟酸腐蚀等。3.使玻璃表面形成应力,主要是通过物理及化学钢化。如可采用淬冷,表面离子交换等。7、玻璃的热学性质影响因素1组成:凡能降低玻璃热膨胀系数的组分都能提高热稳性;硅含量高而碱含量低时,热稳性好。2制品选型复杂、厚薄不均匀的,热稳性差3制品越厚,热稳性差,4凡能使机械强度减低的因素,都能降低热稳定性。提高热稳性的途径:降低玻璃的热膨胀系数;减小制品的壁厚等。结论:凡能降低玻璃机械强度的因素,都能使热稳定性降低。8、影响玻璃化学稳定性的因素化学组成:1SiO2:硅酸盐玻璃的化稳性决定于SiO2与R2O(RO的相对含量,其含量越高,化稳性越好。2含有一定的Al2O3、B2O3的玻璃,则Al、B具有一定的补网作用,可提高化稳性。较高则出现反常现象。3含有一定的Al2O3、P2O5,可提高化稳性。4含有少量的Li2O取代Na2O,可提高化稳性。5玻璃中同时存在两种碱金属氧化物时,其化稳性比单一的要好,混合碱效应。热处理:退火玻璃比淬火玻璃的结构紧密,化稳性要好。玻璃钢化处理后,其化稳性要好。表面状态:用表面处理的方法改变玻璃的表面状态,以提高化稳性。温度和压力:一般说,温度升高侵蚀加快。压力提高,一方面使侵蚀介质的吸附加快,侵蚀速度提高。另一方面又使侵蚀物回收能力增加使扩散减慢,则降低侵蚀速度。何为玻璃液的均化,影响因素:玻璃液的均化,使整个玻璃液在化学成分上达到一定均匀性的过程。1.不均匀体的溶解与扩散,2,玻璃液的热对流和气泡上升的搅拌作用,促使其均化。3,玻璃液与不均匀体的表面张力对均化的影响。当前小于后时,不均匀体表面积减小,加速均化。9、何谓玻璃的熔制?其熔制包括哪几个过程?把配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程称。硅酸盐形成阶段:800-900,由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。玻璃液形成阶段:1200-1250,硅酸盐和二氧化硅互熔,烧结物变成了透明体。有气泡存在,成分不均匀。玻璃液澄清:1400-1500,黏度降低,消除可见气泡。玻璃液均化:长时间高温下,不均匀成分相互扩散趋于均匀一致。玻璃液冷却:将玻璃液的温度冷却降低200-300,使玻璃液达到成形黏度(102-103Pas配合料的熔化阶段:将配合料熔化成玻璃液;玻璃液的精炼阶段:将不均匀的玻璃液进一步改善成均匀的玻璃液,并冷却至成形所需的黏度。、影响玻璃熔制过程的工艺因素配合料的化学组成:配合料的化学组成不同,熔化温度亦不同。配合料内助溶剂含量愈多,即配合科中碱金属氧化物和碱土金属氧化物等总量对二氧化硅的比值愈高,则配合料愈易熔化。原料的性质及种类的选择。配合料的调制:配合料的均匀性是一项重要的工艺指标,混合均匀与否对玻璃液质量和熔制速度有极大关系。加速剂的使用:在配合料中引入适量的氟化合物、氧化砷、硝酸盐、硼酸盐、铵盐等,均能加速玻璃的形成过程。加料方式:加料方式影响到熔化速度,熔化区的温度、液面状态和液面高度的稳定,从而影响产量和质量。玻璃的熔制:温度、气氛和窑压。耐火材料的性质:使用质量不高的耐火材料限制熔制温度,缩短池窑寿命,降低熔窑的产量,还会使玻璃带有各种缺陷(结石、条纹等,降低玻璃的质量。12、影响澄清过程的因素配合料的组成:气体率。过大则熔制成形的泡沫多,延长澄清时间且气泡难以消除;过小则形成不了强烈的翻腾,气泡排除困难。熔制制度:澄清温度。澄清温度一般比熔化温度高。过高,玻璃液黏度较低,则会加剧耐火材料的侵蚀和排除较多的气泡。窑内气氛的组成与压力:气体的组成与压力要保持稳定。否则,会使已建立的平衡破坏,不利于玻璃液的澄清。窑内必须维持微正压或微负压。负压过大,使冷空气吸入窑内,玻璃液将产生大量气泡;相反正压过大,亦不利于气体的排除。气泡中气体的性质;使用澄清剂:陶瓷:5、长石在陶瓷生产中的作用:1长石是一种溶剂性原料,坯料中碱金属氧化物的主要来源,降低陶瓷坯体组分的熔化温度,利于成瓷和降低烧成温度。2减少气孔率,增大致密度,提高瓷体的机械强度和化学稳定性。3提高陶瓷制品的透光度。4作为瘠性原料,提高坯体疏水性,提高干燥速度,减少坯体的干燥收缩和变形。5在釉料中做熔剂,形成玻璃相。7、陶瓷配料依据:1满足产品的物理;化学性质和使用要求;2考虑生产工艺及设备条件;3拟定配方时应考虑经济上的合理性4;借鉴成熟配方;5各原料在陶瓷材料中的作用。12、坯料制备过程工艺控制:原料水分的测定及配料的调配。球石质量的检查。泥料的细度控制。泥浆性能的控制(水分、比重、流动性、稠化度等。坯粉性质的控制(坯粉干容重,坯粉流动性,坯粉水分。13、影响泥团可塑性的因素:矿物种类粘土矿物的结构:伊利石高岭石蒙脱石。固相颗粒大小和形状:颗粒愈细,分散度越大,比表面积愈大,颗粒表面形成水膜所需的水分愈多,产生的毛细管力越大,可塑性越好。层状、短柱状颗粒比球状和立方状颗粒的可塑性好。吸附阳离子的种类:粘土胶团间的吸引力影响坯料的可塑性,吸引力大,则可塑性高;表面张力大,可塑性高;粘度高,则可塑性高。生产中提高坯料可塑性的常用措施:1将粘土原矿进行淘洗,除去所夹杂的非可塑性物料,或长期风化。2把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐。3对泥料进行真空练泥。4掺用少量的强可塑性粘土。5控制球磨的细度。6必要时加入增塑剂,如糊精、羧甲基纤维素等。19、坯体加热过程中的物理化学变化:低温阶段:排除干燥残余水分和吸附水,少量收缩或不收缩,气孔率、强度略有增加;基本无化学变化。氧化分解阶段:化学变化(氧化反应:素和有机物氧化,有害物质氧化。分解反应:结构水排除,碳酸盐、硫酸盐分解。石英晶型转变物理变化:重量减轻,气孔率提高,有一定的收缩;有少量液相产生,后期强度有一定提高。高温阶段:化学反应:形成大量液相和莫来石;新相的重结晶和坯体的烧结。物理变化:气孔率降低,坯体收缩较大,强度提高,颜色变化。冷却阶段烧成温度室温。陈腐的意义:1,球磨后的注浆料放置一段时间后,粘度降低,流动性提高,性能改善,2,压滤的泥饼,水分和固相颗粒分布不均匀,含有大量空气,陈腐后水分均匀,可塑性强,3,造粒后压制粉料,陈腐后水分更均匀。陈腐的机理:1,毛细管力作用,使坯体中水分更均匀;2,水和电解质的作用,使粘土颗粒充分水化,发生离子交换;3,有机物,发酵腐烂。陶瓷中作为稀释剂的电解质所必需具备的条件是:1,能离解成水化能力强的一价阳离子如Na+;2,能直接离解或水解,提供足够的OH,是粘土质泥浆呈碱性;3,它的阴离子能与料浆中引起絮凝的有害离子形成难溶的盐类或稳定的络合物。陶瓷喷雾干燥工序:1,泥浆的制备与运输;2,热源的发生与热气流的供给;3,雾化与干燥;4,干粉的收集与废气分离。附水泥9、制造水泥的原料应满足以下工艺要求:化学成分必须满足配料的要求,以能制得成分合适的熟料,否则会使配料困难,甚至无法配料。有害杂质的含量应尽量少,以利于工艺操作和水泥的质量。应具有良好的工艺性能,如易磨性、易烧性、热稳定性,易混合性,湿法生产时料浆的可泵性,半干法生产的成球性等。10、硅酸盐水泥原料:石灰质原料:凡以碳酸钙为主要成分的原料都称为石灰质原料。主要品种:石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等;粘土质原料:是含碱或碱土的铝硅酸盐盐,主要化学成分是SiO2,其次是Al2O3,还有少量Fe2O3。主要品种:黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等;矿化剂:矿化剂的定义:为了提高水泥熟料的产质量,降低熟料烧成热耗,往往在制备水泥生料时加入少量、能促进熟料组分物化反应的催化剂、助熔剂,以加速生料中碳酸盐的分解和固相反应过程,这些催化剂、助熔剂统称矿化剂。低品位原料:指那些化学成分、杂质含量与物理性能等不符合一般水泥生产要求的原料。16、碳酸盐分解反应的特点:可逆反应:受系统温度和周围介质中CO2的分压影响较大;强吸热反应:碳酸盐分解时,需要吸取大量的热量,是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程;反应的起始温度较低。22对冷却机有如下要求:尽可能多地回收熟料的热量,以提高入窑二次空气的温度,降低熟料的热耗。缩短熟料的冷却时间,以提高熟料质量,改善易磨性。冷却单位质量熟料的空气消耗量要少,以便提高二次空气温度,减少粉尘飞扬、降低电耗。结构简单、操作方便、维修容易、运转率高。34、熟料矿物水化的原因:硅酸盐水泥熟料矿物结构的不稳定性;熟料矿物中钙离子的氧离子配位不规则,晶体结构有“空洞”,易于起水化反应19、烧结范围的定义:水泥生料加热至出现烧结所必须的最少液相量时的温度(开始烧结温度与开始出现大块(超正常液相量时的温度差值。37、凝结与硬化是同一过程中的不同阶段。凝结标志着水泥浆失去流动性而具有一定塑性强度;硬化则表示水泥浆固化后所建立的结构具有一定的机械强度。41、快凝现象:指熟料粉磨后与水混合时很快凝结并放出热量的现象。原因:1由于C3A水化迅速生成足够数量的水化铝酸钙(有人认为是C4AH13互相搭接形成松散的网状结构,因而很快凝结; 2在掺氟硫复合矿化剂低温烧成的硅酸盐水泥熟料中,由于形成的含铝相C11A7CaF2水化和凝结比C3A更快,特别是C 11A7CaF2含量较高时,水泥往往急凝42、假凝是指水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的固化或过早变硬现象。原因:1水泥粉磨时,由于磨内温度过高,或磨内通风不良,二水石膏受到高温(有时超过150作用,有一部分脱水生成半水石膏。当水泥调水后,半水石膏迅速溶解析出针状二水石膏,形成网状结构,从而引起水泥浆固化。 2含碱较高的水泥所含的K2SO4与石膏反应生成K2SO4.CaSO4.H2O ;3水泥颗粒表面带相反电荷使水泥颗粒搭接采取措施:1在水泥生产中往往采用降低入磨熟料温度;2向磨机胴体淋水;3加强磨内通风或向磨内喷水;4将水泥存放一段时间;5在制备混凝土时延长搅拌时间43、影响水泥强度的因素:主要有浆体组成和强度的关系;熟料矿物组成的作用;水灰比、水化程度对强度的影响;温度和压力的效应;水泥细度与强度的关系;石膏和混合材掺量对强度的影响等25.如何提高矿渣水泥的早期强度?答(要点:改变水泥熟料矿物组成,适当增加C3S和C3A含量;提高水泥细度;选用活性较高的粒化高炉矿渣;控制矿渣掺加量。25、微量氧化物对熟料煅烧和质量的影响:碱:1形成结皮,严重时会出现堵塞现象;2碱含量高时会出现煅烧困难、同时碱熟料矿物反应生成含碱矿物和固溶体RC23S12和NC2A3 ;3R2SO4同时存在时造成飞砂严重;4立窑中造成-C2S粉化成-C2S;5由于碱易生成钾石膏(K2SO4.CaSO4.H20,使水泥库结块和造成水泥快凝;6发生“碱-集料反应”氧化镁:少量氧化镁能降低熟料烧成温度,增加液相数量、降低液相粘度,有利于熟料的烧成,可起助溶剂的作用,氧化镁还能改善水泥色泽。氧化磷氧化钛提高掺混合材硅酸盐水泥早期强度的措施:一,适当提高熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量。二,控制混合材的质量和掺入量。三,提高水泥的粉末细度四,适当增加石灰掺入量。五,加入早强剂或减水剂26.何为一次游离氧化钙?对水泥质量有何影响?在生产中如何控制?答(要点:高温状态下未与SiO2、AI2O3、Fe2O3化合的氧化物称为一次游离氧化钙。因一次游离氧化钙与水反应速度慢且发生体积膨胀,故一次游离氧化钙对水泥安定性影响最大,使水泥构件出现弯曲、裂纹、破坏等严重质量事故。生产中通过选取合理的生料率值控制水泥熟料中的一次游离30.生料均化的目的是什么?答(要点:生料均化的目的是为了消除或缩小入窑生料成分的波动,使生料化学成分均匀稳定,它对稳定熟料的成分、稳定窑的热工制度、提高熟料的产质量具有重要的意义。石灰饱和系数KH表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度影响:KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百分含量的比例。KH 越大，则硅酸盐矿物中的 C3S 的比例越高，熟料质量（主要为强度）越好，故提高 KH 有利于提高水 泥质量。 KH 过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否则会出现游离 CaO，同时窑的产量低，热耗高，窑衬工作条件 恶化。 C3S 其水化产物为 C-S-H 凝胶和氢氧化钙，C-S-H 有时也被笼统地称之为水化硅酸钙 .诱导前期：加水后急剧反应迅速放热，Ca2+和 OH-迅速从 C3S 表面释放，几分钟内 PH 上升大于 12，溶 液具有强碱性，此阶段在 15min 内结束。 .诱导期：水化反应速率极其缓慢，一般持续 2-4h，又称静止期或潜伏期，此时水泥浆保持塑性，初凝时 间基本上等于诱导期结束。 .加速期： 反应重新加快， 反应速率随时间而增长， 出现第二个放热峰， 到达峰顶时该阶段结束。 时间 4-8h， 此时终凝已过，开始硬化。 . 减速期：反应速率随时间下降的阶段，持续约 12-24h，水化产物 CH 和 C-S-H 从溶液中结晶出来，包 裹在 C3S 表面，故水化作用受水通过产物层的扩散速率控制。 . 稳定期：反应速率很低，基本稳定的阶段，水化作用完全受扩散速率控制。 将诱导前期和诱导期合并称为水化早期，加速期和减速期为水化中期，而稳定期则称为水化后期。 抗冻性的影响因素 1 水泥品种与矿物组成 ;2 水灰比; 3 遭受冰冻前的养护龄期 ;4 孔结构（孔的大小、孔径及其分布、孔的开 口与否和连通情况）; 5 硬化水泥浆体的充水程度 + 耐久性的改善途径一 提高密实性、改善孔结构 。二 改变熟料矿物组成 调整熟料的矿物组成，是改善水泥抗蚀能力的主要措施。降低熟料中铝酸三钙、相应增加铁铝酸钙的含量， 可以提高水泥的抗硫酸盐能力。三 掺加混合材料 在硅酸盐水泥中掺加火山灰质混合材料或粒化高炉矿渣 后，可以有效提高抗蚀能力四 表面处理或涂覆采用化学的方法进行处理，提高混凝土的密实程度 水泥熟料粉化的原因 C2S 在 500 度左右， 会从 BC2S 转变为 YC2S， 密度由 3.24 降为 2.97， 体积膨胀约 11%， 导致熟料膨胀崩裂而使熟料粉化，后者几乎没有水硬性，从而大大降低了熟料的强度。 石膏在水泥水化过程中的作用：主要是调节凝结时间，而且适量的石膏对提高水泥的强度有利，尤其是早 期强度，但不宜过多，否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性。 什么叫碱集料反应？混泥土的碱集料反应是有混泥土中某些骨料与水泥和其他来源的碱再水的长期作用下 发生的化学反应，引起混泥土的体积膨胀开裂，甚至破坏。这些能够与碱起化学反应的矿物是碱活性矿物， 含有碱活性矿物的集料是碱活性集料。 碱集料反应的危害性有哪些？造成混泥土耐久性下降，严重时还会使混泥图丧失使用价值，且由于反应时 发生在整个混泥土中，因此这种反应造成的破坏既难以预防，有难于阻止，更不易补修和挽救，故称为混 泥土的癌症。 徐变：混泥土在长期荷载作用下，沿着作用力方向的变形会随着时间不断增长，及载荷不变而变形仍随时 间增长，这种在长期载荷作用下随时间增加的产生的变形，通常称徐变。 玻璃 加速玻璃液澄清的方法：延长熔制时间，提高澄清温度，使玻璃液沸腾搅拌、鼓泡、施以高压或真空，采 用超声波及澄清剂等。 玻璃液液流。熔制工艺改进 4、表面压应力大小与以下因素有关 交换离子半径比：熔盐中交换离子半径越大，产生的压应力也越大。但只有电价相当和离子半径在同一数 量级的离子才能顺利实现交换。交换程度：玻璃的一价正离子被熔盐中离子交换越彻底，产生的压应力就 越大。热膨胀系数变化：交换后的玻璃表面组成与结构都发生了变化，则膨胀系数也不一样，高温时表面 层的膨胀系数大于内部，则冷却后，表面压应力将额外增加。表面结构重组：由于表面产生应力，则玻璃 产生结构重组而趋向内外一致，交换产生的应力减弱，甚至消失。压力层厚度：影响压应力的一个主要因 素。产生的压力层厚度要求达到 3050 m，否则玻璃表面存在的微裂纹会穿透压力层到达内部，压力层失 去作用。 10、硅酸盐形成反应：配合料中各个组分的加热变化：多晶转变具有多种晶型的组分在一定的温度下由 一种晶型转变为另一种晶型；盐类分解各种碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐在一定温度下发生分解并放出气体； 脱水排出结晶水、结构水和化学结合水；熔融由固态转变为液态。配合料各组分之间的加热反应：还 包括形成复盐、固相反应、形成硅酸盐和生成低共熔物。配合料组分在加热时的挥发损失：挥发率很大的 配合料是氟化合物、硒，依次是 B2O3、PbO、As2O3、Sb2O3、氯化物和 Li2O、Na2O、K2O、ZnO 等。 1、玻璃的通性：各向同性：玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，其物理化学性质在任何方 向都是相同的。介稳性：玻璃由熔体急剧冷却而得到，因 T而黏度 ，质点来不及作有规则排列形 成晶体， 没有放出结晶潜热。 无固定熔点： 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度区域内进行的 （软 化温度范围） ，并且没有新的晶体生成。性质变化的可逆性：从熔体状态冷却（或相反加热）过程中，可以 多次进行，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化，而且是可逆的，并且没有新相生成。性质变化的连续 性：玻璃的性质（在一定范围内）随成分发生连续和逐渐变化。 11、影响玻璃熔化（形成阶段）的因素： 玻璃组成：沃尔夫方程式描述。石英颗粒大小：鲍特维金公式。熔化温度：索林诺夫关系式。配合料及投 料方式：原料粒度配合、配合料质量、投料方式、碎玻璃 15、气泡： 一次气泡：玻璃澄清结束后，往往有一些气泡没有完全逸出，或由于平衡破坏，使溶解了的气 体又重新析出，残留在玻璃之中。二次气泡：澄清后的玻璃液是不含气泡，但尚有再发生气泡的可能。当 玻璃液所处的条件有所改变时，将会出现气泡或灰泡。外界空气气泡：来自配合料和成形操作过程；对于 应用垂直搅拌的熔窑，由于搅拌插入的深度和转速不匹配。也会产生空气气泡。耐火材料气泡：耐火材料 本身有一定的气孔率；耐火材料中所含铁的化合物，对于玻璃被内残余盐类的分解起催化作用；耐火材料 受玻璃液的侵蚀；金属铁引起的气泡：在池窑和坩埚窑的操作中，使用铁件中所含的碳与玻璃中的残余气 体相互作用排出气体形成气泡。其它类气泡：污染气泡、盐泡 16、出现耐火材料结石的原因：耐火材料质量低劣；耐火材料使用不当；熔化温度过高；助熔剂用量过大； 易起反应的耐火材料砌在一起 17、条纹和节瘤产生的原因：熔制不均匀；窑碹玻璃滴；耐火材料侵蚀；结石熔化 18、预防条纹和节瘤的措施 严格控制配合料的均匀度； 严格控制长石、石英砂颗粒粒径上下限及粒度分布，避免大颗粒出现信细粉过多； 调整熔窑温度曲线，以便玻璃液均匀良好； 避免过冷玻璃液带入成形流，加强供料道保温及密封，及时清除供料道过冷玻璃； 调整火焰角度，尽量减少配合料在窑内的飞散； 选择优质耐火材料（或适当降温措施） ，减少耐火材料玻璃相析出； 杜绝有较大结石颗粒的碎玻璃入窑； 稳定池底温度，保证窑内液流稳定，避免池底析晶的玻璃液进入成形流； 调整碎玻璃加入速度，保证碎玻璃与配合料均匀混合后入窑； 严格碎玻璃管理，避免大尺寸碎玻璃入窑，避免碎玻璃带入杂质； 二元碱硅玻璃种加入 CaO 的作用：1，提供游离 O，使骨架连续程度下降，起断网作用；2，Ca 离子处于 原断键处，把网络断键修补起来，起积聚作用。 玻璃实际强度比理论强度低的原因：1，玻璃的脆性，玻璃表面微裂纹；2，玻璃内部不均匀区及缺陷造成 应力集中；3，受应力时不产生流动，应力集中，表面微裂纹急剧扩张。 19、玻璃主要性质对成型作用 玻璃的粘度：玻璃的粘度随温度下降而增大的特性是玻璃制品成形和定形的基础。 玻璃的表面张力：玻璃的表面张力在高温时作用速度快，而在低温或高粘度时作用速度缓慢。 弹性：玻璃在高温下是粘滞性液体而在室温下则是弹性固体。 玻璃的热学性质：影响热传递，对玻璃的冷却和硬化速度以及成形的温度制度关系极大。 21、影响热传递过程的因素：玻璃的表面温度；模具内表面的温度；玻璃同模型间的热阻 玻璃配合料的质量要求：1，具有正确性和稳定性，2，合理的颗粒级配，3，具有一定的水分，4，具有一 定的气体率，5，必须混合均匀，6，一定的配合料的氧化还原态势。 玻璃原料的选取原则：1，原料的质量符合要求，2，易于加工 3，成本低，储量丰富，供应可靠，分布广， 运输方便，4，对耐火材料的侵蚀小，5，尽量采用适于熔制和无害的原料。 玻璃的脱片现象造成的原因：1，可溶性成分溢出后，剩下不可溶的成脱片；2，原溶液中存在的多价金属 阳离子玻璃表层形成含水硅酸盐薄膜后脱离； 保温瓶脱片主要成分是含低 SiO2 和高 CaO， 3， MgO 等物质。 结果是蒸馏水不容易发生，自来水易；PH 低不易，高易；碱溶出量多和组成中引入 MgO 的玻璃易；温度 提高，侵蚀时间加长，脱片加剧。 产生二次气泡的原因：1，硫酸盐的热分解，2，含 Ba 玻璃中该组分易产生；3，物理溶解过程的气体析出。 陶瓷 2、粘土工艺性质：可塑性；结合性；离子交换；触变性；收缩；膨化；烧结性能及耐火度； 影响离子交换能力的因素：离子性质； 粘土矿物的种类； 粘土矿物的有序度及分散度； 有机物质的含量； 粘土矿物结晶程度。 3、 粘土在陶瓷生产中的作用：保证泥坯的可塑性；使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性；在坯料中结合 其它瘠性原料，使具有一定干坯强度及最大堆积密度；影响坯体的烧结性能。是瓷坯中 AlO的主要来 源，也是烧成时生成莫来石晶体的主要来源。 4、石英类原料在陶瓷生产中的作用：烧成前，调节泥料的可塑性，为生坯水分快速排除提供通路，增加渗 水性，有利于施釉工艺，降低干燥收缩并加快干燥。烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高 温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。可 提高坯体的机械强度，透光度，白度。釉料中,SiO2 是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度，硬度，耐 磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与粘度。 6、碱土硅酸盐类原料： 滑石作用：降低烧成温度，扩大烧成温度范围。提高坯体白度，透明度，机械强 度和热稳定性。在精陶坯体中用滑石代替长石，可降低釉的后期龟裂。提高釉的弹性，热稳定性，增加釉 的熔融温度范围。硅灰石：可以快速烧成。降低烧成温度，节省能耗。改善生坯质量，提高产品性能。提 高釉面质量；烧成范围窄；坯体白度降低。透辉石：降低烧成温度。快速烧成。减少烧成收缩。提高机械 强度。改善热稳定性。 8、坯料组成的表示方法：实际配料量表示法；化学组成表示法；实验公式(赛格式表示法；矿物组成（示 性组成）表示法 9、坯料的品质要求：总体质量要求：配方准确；组分均匀；细度合理；空气含量少。 可塑泥料的：良好的可塑性；满足成型和半成品的干燥强度；细度；含水量适当；空气含量；干燥强度 高；收缩率小。注浆坯料的：流动性好。悬浮性好。触变性恰当。滤过性好。 泥浆含水量少。脱模性好。 压制粉料的：流动性好；堆积密度大；含水率及水分均匀性；形状、大小及粒度分布； 10、坯料制备的主要工序及设备：原料的处理。原料粉碎。筛分、除铁、搅拌。泥浆脱水粉料） 。练泥（塑 性泥料） 。造粒（压制粉料） 。陈腐 11、影响泥料质量的因素：泥饼的水分高低及均匀性。加料速度。真空度。泥饼的温度和练泥机室内的温 度。练泥机结构。 14、影响泥浆浇注性能的因素：流动性，吸浆速度，脱模性，挺实能力，加工性。 15、影响坯体密度的因素：成形压力。加压方式（单面加压，双面加压） 。加压速度和保压时间。添加剂的 选用（润滑剂、粘结剂、表面活性剂） 16、调添加剂的种类：解凝剂：用来改善泥浆的流动性，使其在低水分的情况下粘度适当便于浇注。结合 剂：用来提高可塑泥团的可塑性，增强生坯的强度。润滑剂：用于提高粉料的湿润性，促进压制坯体密度 增大和均匀化。 17、影响干燥速度的因素： 内扩散的因素：内因：含水率，生坯组成，结构等（水分降低，收缩降低，内 扩散速度提高引入阳离子可提高内扩散速度，保证一定的强度） 。外因：温度（温度提高，毛细管表面张力 下降，内扩散速度提高。 外扩散的因素：干燥介质及生坯表面蒸汽分压。干燥介质及生坯表面温度。干燥 介质的流速和方向及生坯表面粘滞气膜的厚度。热量的供给方式等。 其它影响因素：坯体形状、尺寸，干 燥器的结构类型。 18、 干燥缺陷原因： 配方设计和坯料制备的原因。 成形过程的原因。 干燥过程的原因。 器型设计不合理。 解 决措施：坯体配方稳定；控制水分；双面干燥；控制干燥制度。 20、制定烧成制度的依据：坯体在加热过程中的物理化学(性状变化。坯体形状、厚度、大小和入窑水分。 烧成方法：一次烧成/二次烧成。根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度。窑炉的结构、燃料种类、 装窑密度。 21、烧成制度与产品性能的关系：烧成温度对产品性能的影响，保温时间对产品性能的影响，升温速度对 产品性能的影响。冷却速度对产品质量的影响：一般高温阶段应当快速冷却，低温阶段相对缓慢。烧成气 氛对产品性能的影响（瓷坯颜色、透光度及釉面质量影响） 22、工艺因素对显微结构的影响 ：陶瓷原料及配比（选择原料的种类；所用原料的配比） 。原料粉末的特 征（颗粒大小；粒度分布；颗粒形状及团聚程度） 。外加剂（掺杂增加晶格缺陷，促进扩散，使坯体致密， 气孔少；外加剂与某些组分形成第二相） 。烧成制度（烧成温度，升降温速率，烧成气氛） 23、釉料配方的配制原则：满足制品对釉面的性能要求。釉料组成能适应坯体性能及烧成工艺的要求：一 次烧成釉，二次烧成釉。坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应。坯釉的化学组成相适应。合理选择原料 24、釉层内的气泡： 产生原因：由于坯釉本身的原因产生的气泡（坯釉烧前内部颗粒之间的堆积空隙，形 成气泡由坯釉化学反应产生的气体） 。由于工艺因素形成的气泡（干燥后的釉层透气性较差，快速烧成时， 坯釉中气体来不及排出）气泡对釉面性能的影响：外观性能：凹凸不平，透光度下降，光泽度下降。内在 性能：机械强度下降，耐磨性下降，耐酸碱能力下降。 气泡的克服方法：配方控制（提高釉的始熔温度； 合理选择原料） ，烧成过程控制（低温阶段：加强通风，中火保温。高温阶段：均匀升温，高火保温） ，釉 料不要磨得太细； 25、影响釉熔体析晶的因素：釉料的组成：是其析晶的内在能力。釉的黏度。液相分离釉熔体的分相： 分相提供玻璃成核的推动力。烧成制度：防止釉面析晶，快速冷却，防止析晶。 26.釉层的物理化学性质:釉的熔融特性。釉的粘度与表面张力。釉层的光学性质。力学强度和硬度。热膨胀 性。釉层的化学稳定性。 压制粉料的品质要求：1，流动性好；2，堆积密度大；3，含水率及水分均匀性；4，团粒形状，大小及粒 度分布；5，一定的可塑性。 坯料的品质要求：配方准确，各组分混合均匀，细度合理，符合工艺要求，含较少气体。 坯料的制备工艺过程：原料处理，原料粉碎，筛分、除铁、搅拌，泥浆脱水，练泥，造粒，陈腐。 压制粉料的制备过程：原料处理，粗碎，中碎，配料，混合球磨，过筛、除铁，造粒，压制粉料。 衡量压制粉料的好坏：1，含水率及水分的均匀程度；2，粒度及粒度分布；3，粉料的堆积性质；4，容重； 5，粉料的流动性。
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