《水泥工艺学》考试试卷A（附答案）.docx

一、填空题（每空1分，共30分）
1. 水泥磨内温度高时，易使生产出的水泥产生假凝, 其现象原因是（石膏脱水）。
2. 产品的细度要求越高，磨机的产量越（低）。
3. 硅酸盐水泥熟料煅烧的理论熟耗范围（1630-1800kJ/kg）。
4. 经过固相反应生成的熟料矿物有( C2S)、 (C3A) 、 (C4AF) 。
5. 生料的质量包括(生料的化学成分)、 (生料细度)、 (生料综合水分)。
6. 凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的以硅酸钙为主要成分的矿物质，称为（硅酸盐水泥熟料）。
7. 通用硅酸盐水泥按混合材的品种和掺量分为（硅酸盐水泥）、（普通硅酸盐水泥
）、（矿渣硅酸盐水泥）、（火山灰质硅酸盐水泥）、（粉煤灰硅酸盐水泥）和（复合水泥）。
8. 水泥的细度以比表面积表示，其值不小于（300m2/kg）；若以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于（ 10%）或45μm方孔筛筛余不大于（ 30%）。
9. 生料气力均化系统分（间歇式）和（连续式）两种。
10. 通用水泥中掺加混合材的作用是（改善水泥性能) ，（调节强度等级），（ 提高水泥产量）。
11. 当熟料KH=1时，则熟料矿物组成为（C3S），（C3A），（C4AF）。
12. 窑外分解技术通常是指在悬浮预热器与回转窑之间增设一个(分解炉) ，在其中加入（ 50-60% ）的燃料，使生料粉基本上（分解） 以后入窑，使窑的生产效率大幅度提高。
二、单项选择题（每题1分，共10分）
1. 分解炉、预热器漏风过大，将使单位热耗（A ）。
A. 增大   B. 不变    C. 下降    D. 先增加，再减小
2. 分解炉中物料与气流温度差很小的原因是（B）。
A. 炉内燃烧温度低     B. 气固相传热面积大，热量被物料吸收
C. 入炉料温本来就高     D. 炉内煅烧温度适中
3. 如下粉碎机械粉碎比最大的是(C ) 。
A. 颚式破碎机  B. 锤式破碎机  C. 反击式破碎机  D. 球磨机
4. 矿渣水泥与强度等级相同的硅酸盐水泥相比，其早期强度(C) 。
A. 高    B. 相同    C. 低   D. 近似
5. 生料的平均细度常用（B ） 表示。
A. 比表面积    B. 0.08mm方孔筛筛余百分数
C. 0.02mm方孔筛筛余百分数      D. 其他方法
6. 某熟料中有C3S，无C2S，则其KH值可能 （C）。
A. =0.667     B. ＜0.667    C. ＞1    D. ＜0.667
7. 以下哪些措施有利于C3S的形成（A）。
A. 降低液相粘度       B. 减少液相量
C. 增加液相粘度       D. 增加液相粘度，减少液相量
8. 熟料慢冷，熟料矿物可能发生分解的有（A
A. C3S    B. β-C2S     C. C3A     D. γ-C2S
9. 在普通干法中空回转窑内，物料运动速度最快的带是（C）。
A. 干燥带    B. 预烧带    C. 分解带    D. 烧成带
10. 水泥矿物的水化热大小是：(B) 。
A. C3A>C2S>C3S>C4AF
B. C3A>C3S>C4AF>C2S
C. C3A>C4AF>C3S>C2S
D. C3S>C3A>C4AF>C2S
三、多项选择题（每题2分，共10分）
1. 预分解窑煅烧熟料，窑内发生的物理、化学反应有（BC）。
A. 干燥和粘土矿物脱水
B. 少量CaCO3分解和固相反应
C. 烧结和冷却
D. 大量CaCO3分解和固相反应
2. 既能作为生产熟料的原料，又能作掺入水泥中混合材料有（ ACD）。
A. 石灰石    B. 粘土    C. 矿渣    D. 粉煤灰
3. 降低熟料中f-CaO的措施有（AB）。
A. 选择结晶物质少的原料，配料合理
B. 提高生料质量，加强煅烧
C. 急冷、增加混合材掺量
D. 慢冷、降低混合材掺量
4. 石灰质原料中的有害杂质包括（BD）。
A. 石灰石、方解石    B. 石英、夹杂的粘土
C. 石英、方解石    D. 白云石、燧道石
5. 生产熟料、选择设计配料方案时，应考虑的主要因素有（ BCD）。
A. 水泥强度     B. 原燃料品质、生料质量     C. 水泥性能    D. 生产方法（窑型）
四、 判断题（每题1分， 共10分）
1. 原料预均化的目的是降低原料成份的波动。（√）
2. 国标GB175-2007规定：通用水泥的初凝时间都相同。（×）
3. 粉磨系统可分为开路和闭路粉磨系统。（√）
4. 挂窑皮的目的在于延长耐火砖的寿命。（√ ）
5. MgO 在水泥硬化后才体积膨胀，造成建筑物破坏，所以在水泥原料中完全是有害无益的。（× ）
6. 回转窑的操作手段主要指风、煤、料、窑速的调节。（√）
7. 强度等级为32.5的水泥，其28天抗压强度最低值为32.5MPa。（√）
8. 石膏的掺量越多，水泥的凝结时间越长。（×）
9. 熟料质量好坏，主要取决于配料。（×）
10. 生产低热水泥，选择C3S，C4AF和C3A应多一些 。（× ）
五、简答（32分）
1. 熟料冷却的目的是什么？为什么要急冷？（6 分）
答（要点）：（1）可防止或减少C3S分解。
（2）能防止β -C2S转化为γ -C2S，导致熟料块的体积膨胀。
（3）能防止或减少MgO的破坏作用。
（4）使熟料中C3A晶体减少，水泥不出现快凝现象。
（5）可防止C2S晶体长大，阻止熟料完全变成晶体。
（6）增大了熟料的易磨性。
2. 硅酸盐水泥熟料通常由哪些矿物组成？请简述硅酸盐水泥熟料中主要矿物的特性？（6 分）
答（要点）：硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成，分别为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
硅酸三钙：水化热较高，抗水性较差，凝结时间正常，早期强度较高，且强度增进率较大，28 天强度可以达到一年强度的70-80%；
硅酸二钙：水化缓慢，水化热较小， 抗水性较好， 至 28 天龄期仅水化 20%左右，早强强度较低，但 28 天以后龄期仍能较快增长，至一年后，可以赶上阿利特；
铝酸三钙：水化迅速，放热多，凝结很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。早期强度较高，但绝对值不高，以后龄期几乎不再增长，甚至倒缩干缩变形大，抗硫酸盐性能差； 
铁铝酸四钙：水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间，但随后的发展不如硅酸三钙。抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，水化热较铝酸三钙低。
3. 硬化水泥浆体的体积安定性不良是由哪些因素引起的？（6 分）
答（要点）：硬化水泥浆体的体积安定性不良的因素：游离氧化钙和方镁石结晶过多或者石膏掺量过高。
游离氧化钙：游离氧化钙结构比较致密，水化很慢，通常要在加水 3d 以后反应才比较明显，体积膨胀 97.9%，在硬化水泥石内部造成局部膨胀应力，随着含量的增加，抗折、抗压强度降低，严重时引起安定性不良；
方镁石：其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水化生成氢氧化镁时，体积膨胀148%，导致安定性不良；
三氧化硫：作为调凝剂加入的石膏，如果掺量过多，在水泥凝结硬化以后继续形成水化铝酸盐，产生体积膨胀。
4. 简述硅率高低对熟料煅烧过程及质量的影响？（4 分）
答（要点）：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。
5. 碳酸钙分解反应的特点是什么？影响分解速度的因素有哪些？（6 分）
答：(1)石灰石原料的特性， (2)生料细度和颗粒级配， (3)生料悬浮分散程度， (4)温度，(5)窑系统的CO2分压，(6)生料半粘土组分的性质。
6. 发生结皮、堵塞的原因是什么？（4 分）
答（要点）：原燃料中带入的碱（R2O）、氯（Cl-）、硫（SO3），在预分解窑中循环、富集，在局部超温情况下，形成低熔点矿物，形成结皮，严重时造成堵塞。
六、 论述题（8分）
影响水泥浆体的耐久性的因素很多，试从水泥水化的特点等方面论述，提高水泥浆体耐久性的措施。
答（要点）：影响水泥浆体的耐久性的因素：抗渗性、抗冻性、环境介质的侵蚀、碱-集料反应。提高水泥浆体耐久性的措施：技术措施主要有材料、外加剂和结构设计三个方面。
（1）合理选择混凝土材料和配合比：合理选择水泥品种、控制水胶比和水泥用量、 选用优质掺合料；
（2）使用性能良好的外加剂：高效减水剂、引气剂的使用；
（3）合理的结构设计和构造设计，保证有足够的混凝土保护层厚度。