2024年水泥化學全分析題庫簡答題庫及答案（一）

2024年水泥化學全分析題庫簡答題庫及答案（一）

簡答題：

1.化驗室的職責有哪些？

答：質(zhì)量檢驗，質(zhì)量控制，出廠水泥（熟料）的確認、驗證。

2.保證樣品代表性的措施？

答：樣品的采集和制備人員必須要由高度的責任心和熟練的操作技能

要采取科學合理的取樣方法。

3.檢驗人員有哪些能力要求？

答：①具有一定的文化程度和工作經(jīng)驗。

②應了解受檢質(zhì)量特性形成和變化的專業(yè)知識。

③具有較強的分析和判斷能力。

④具有良好的事業(yè)心和職業(yè)道德。

4.制備試樣時應注意的事項有哪些？

答：①制備試樣時，應先對所有的工具及設備用刷子刷凈，不應有

其他樣品粉末殘留

②破碎樣品時，應盡量防止樣品小塊或粉末飛散，如果偶然跳出大顆

粒，必須揀回。

③要避免樣品在制備過程中被玷污，因此要避免機械、器皿污染，以

及樣品和樣品之間的交叉污染。

④制備好的合格試樣應及時封存保管，貼上統(tǒng)一的試樣標簽，以便識

別。標簽應注明試樣名稱、檢驗項目、取樣日期、制樣人等項目。試

樣交付給測試者時應有簽收手續(xù)。

5.KH、SM、IM對煨燒的影響？

答：①在實際生產(chǎn)中KH過高，工藝條件難以滿足需要，f-CaO會明

顯上升，熟料質(zhì)量反而下降，KH過低，C3s過少熟料質(zhì)量也會差；

②SM過高，硅酸鹽礦物多，對熟料的強度有利，但意味著熔劑礦物

較少，液相量少，將給燧燒造成困難，SM過低，則對熟料溫度不利，

且熔劑礦物過多，易結大塊爐瘤，結圈等，也不利于煨燒。

③IM的高低也應視具體情況而定。在C3A+C4AF含量一定時，IM高，

意味著C3A量多，C4AF量少，液相粘度增加，C3s形成困難，且熟

料的后期強度，抗干縮等影響，相反，IM過低，則C3A量少，C4AF

量多，液相粘度降低，這對保護好窯的窯皮不利。

6,什么叫生料的易燒性？影響生料易燒性的因素有哪些？如何表達

生料易燒性？

答：生料的易燒性：指生料在窯內(nèi)煨燒成熟料的相對難易程度。

影響生料易燒性的因素有：原料的品種、性能；生料化學組成、細度

及均化程度。

表達：用易燒性指數(shù)或易燒性系數(shù)，其值越大，生料越難燒。

7.熟料冷卻的目的？熟料冷卻對礦物組成、水泥性能的影響？

答：回收帶走的熱量，預熱二次空氣，提高窯的熱效率；迅速冷卻熟

料以改善熟料質(zhì)量與易磨性；降低熟料溫度，便于熟料的運輸、儲存

與粉磨。

熟料冷卻時，形成的礦物還會進行相變，其中貝利特轉化為Y型和阿

利特的分解，對熟料質(zhì)量影響較大；冷卻速度快并固溶一些離子等可

以阻止相變。熟料慢冷將促使熟料礦物晶體長大，水泥安定性受方鎂

石晶體大小的影響很大，晶體越大，影響越嚴重。煨燒良好和急冷的

熟料保存細小并發(fā)育完整的阿利特晶體，從而使水泥質(zhì)量高；急冷也

能增加水泥的抗硫酸鹽性能。

8.火山灰質(zhì)混合材？

答：以SiO2、Ai2O3為主要成分的礦物質(zhì)原料，磨成細粉和水后不硬

化，添加石灰或

石膏，加水混合后，能在空氣中硬化和水中繼續(xù)硬化。

9.火山灰質(zhì)混合材料應符合哪些技術指標要求？

答：①人工的火山灰質(zhì)混合材料的燒失量W10%,SO3W3%；

②火山灰性能試驗合格；

③水泥膠砂28天抗壓強度比265%。

10.硅酸鹽水泥的技術指標有哪些，為何要作出限定或要求？

答：硅酸鹽水泥的技術指標有：

①不溶物：為了控制水泥制造過程中熟料燃燒質(zhì)量及限制某些組分材

料的摻量。

②燒失量：主要是為了控制水泥制造過程中熟料燃燒質(zhì)量以及限制某

些組分材料的摻量。

③細度（篩余，比表）：控制水泥顆粒有一定級配以保證水泥能夠水

化更完全及在使用中能具有良好的和易性、不泌水等施工性能。

④凝結時間：初凝時間是為了保證水泥使用時，砂漿或混凝土有足

夠的時間進行攪拌、運輸及砌筑；終凝時間是為了使混凝土能較快硬

化或脫模等。

⑤安定性：為防止因某些成分的化學反應發(fā)生在水泥水化過程中甚至

硬化后，致使劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹）使建筑物強度

明顯降低，甚至潰裂。

⑥氧化鎂含量：水泥中MgO<5%,壓蒸試驗合格可放寬6.0%。防止

安定性不良。

⑦三氧化硫含量：水泥中SO3<3.5%,防止安定性不良。

⑧堿含量：防止發(fā)生堿-脊料反應。

11.何為硅酸鹽水泥熟料？

答：是一種主要含CaO、Si02、AI2O3、Fe2O3原料按適當配比，磨成

細粉，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣外主要礦物成分的產(chǎn)物。

12.硅酸鹽水泥熟料的水化特性有哪些？

答：（1）硅酸三鈣

C3s加水調(diào)和后，凝結時間正常。它水化快，加水28d后，可以水化

70%左右。所以C3s強度發(fā)展比較快，早期強度較高，且強度增進率

較大，特別是對水泥3?7天內(nèi)的早期強度以及后期強度都起主要作

用。就28d強度來說，它是四種礦物質(zhì)中最高的。但C3S水化反熱

較高，如要求水泥的水化熱低，則含量應適當?shù)鸵恍?/p>

（2）硅酸二鈣

C2S水化較慢，它不影響水泥的凝結，至28天齡期僅水化20%左右；

凝結硬化慢，早期強度較低，但28天以后，強度仍能較快增長，對

水泥的后期遠景強度的發(fā)揮起主要作用。其水化熱較小，因而對大體

積工程的工程用水泥，適當提高C2s含量，降低C3s含量是有利的。

（3）鋁酸三鈣

C3A水化速度迅速，產(chǎn)生的熱量大而且很集中，凝結很快，在四種礦

物中對整個凝結時間影響最大，對水泥的凝結起主導作用。如石膏等

緩凝劑摻量不足，易使水泥急凝。C3A硬化也很快，它的強度3d就

大部分發(fā)揮出來，故早期強度較高,但絕對值不高，以后幾乎不增長，

基至倒縮。C3A的干縮變形大，抗硫酸鹽性能差，當制造抗硫酸鹽水

泥或大體積工程用水泥時，C3A應控制在較低范圍內(nèi)。

（4）鐵鋁酸四鈣

C4AF的水化速度在早期介于C3A與C3S之間，但它隨后的發(fā)展不如

它的強度早期類似于而后期還能不斷增長，類似于

C3SoC3A,C2SO

另其抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好，水化熱較低。在制造抗硫酸鹽

水泥或大體積工程用水泥時，適當提高其含量是有利的。對水泥石的

抗壓強度貢獻不大，主要對抗折強度貢獻較大。

13.熟料冷卻的目的是什么？為什么要急冷？

答：熟料冷卻的目是：改善熟料質(zhì)量與易磨性；降低熟料溫度，便于

熟料的運輸、儲存和粉磨；部分回收熟料出窯帶走的熱量，預熱二、

三次空氣，從而降低熟料熱耗，提高熱利用率。急冷是為了防止或減

少C3s的分解；避免B-C2s轉變成丫?C2S；改善了水泥安定性；使熟

料C3A晶體減少，提高水泥抗硫酸鹽性能；改善熟料易磨性；可克服

水泥瞬凝或快凝。

14.水泥的水化過程：

答：當水泥顆粒分散在水中，石膏和熟料礦物溶解進入溶液中，液相

被各種離子飽和。

幾分鐘內(nèi)，Ca2+、SO42-、AI3+、OH-離子間反應，形成鈣鈕石。

并圍繞每顆水泥顆粒未水化的內(nèi)核區(qū)域沉積。這些早期水化物在顆粒

上形成表面膜層，阻礙了進一步反應一一使水化進入潛伏期。

幾小時后，因滲透壓或Ca(OH)2的結晶或水化物膜層破裂，水化繼

續(xù)迅速進行，Ca(OH)2晶體和硅酸鈣水化物C-S-H開始填充原來由水

及溶解熟的料礦物占據(jù)的空間。水化過程進入水化的加速期。

隨著水化的不斷進行，水占據(jù)的空間越來越少，水化物越來越多，水

化物顆粒逐漸接近，構成較疏松的空間網(wǎng)狀結構，導致漿體完全失去

可塑性。凝結過程完成。

由于水泥內(nèi)核的繼續(xù)水化，水化物不斷填充結構網(wǎng)中的毛細孔隙，使

之越來越致密，空隙越來越少，水化物顆粒間作用增強，并產(chǎn)生強度

既開始硬化，

幾天后，因石膏量不足，鈣鋼石開始分解，單硫型硫鋁酸鈣水化物開

始形成。

此后，水化物不斷形成，不斷填充孔隙或空隙。強度越來越高。

15.硅酸鹽水泥熟料有哪幾類？

答：通用水泥熟料、低堿水泥熟料、中抗硫酸鹽水泥熟料、高抗硫酸

鹽水泥熟料、中熱水泥熟料、低熱水泥熟料。

16.什么是混合材料？

答：在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)

節(jié)水泥性能及標號、提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料。

17.常用的混合材分為幾類？

答：常用混合材分為活性混合材和非活性混合材兩類。礦渣、火山灰

質(zhì)材料以及粉煤灰等屬于活性混合材，活性指標達不到活性混合材料

要求的礦渣、火山灰、粉煤灰以及石灰砂巖、頁巖等屬于非活性混合

材。

18.什么是膠凝材料？

答：是指在物理、化學作用下，能從漿體變成堅固石狀體，并能膠結

其他物料而具有一定機械強度的物質(zhì)。

19.水硬性膠凝材料、氣硬性膠凝材料分別是什么？

答：拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化的是水硬性膠凝材料。

拌水后只能在空氣中硬化不能在水中硬化的是氣硬性膠凝材料。

20.何為通用硅酸鹽水泥？

答：以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材料制成的水硬

性膠凝材料。

21.何為硅酸鹽水泥？

答：以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、不加混合材料或加入20,<

5%的混合材制成的水硬性膠凝材料。代號P-I（不加混合材）P-II

（加混合材）。

22.硅酸鹽水泥的性能特點與應用范圍是什么？

答：（1）凝結硬化快，早期及后期強度均高，適用于有早強要求的

工程，（如冬季施工、預制、現(xiàn)澆等工程），高強度混凝土工程（如

預應力鋼筋混凝土，大壩溢流面部位混凝土）。

（2）抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。

（3）耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。

（4）水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄

熱法施工。

（5）抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不

易降低，對鋼筋的保護作用強。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。

（6）耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用

的混凝土工程。

（7）耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。

23.何為普通硅酸鹽水泥？

答：凡以適當成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主的水泥熟

料加入25%,<20%的混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材

料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡稱普通水泥，代號P-0.

24.普通硅酸鹽水泥的主要性能特點是什么？

答：①早期強度略低，后期強度高。

②水化熱略低。

③抗?jié)B性好，抗凍性好，抗碳化能力強。

④抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。

⑤耐磨性較好；耐熱性能較好。

普通硅酸鹽水泥的應用范圍和硅酸鹽水泥相同。

25.何為復合硅酸鹽水泥？

答：以硅酸鹽水泥熟料，適量石膏，使用兩種以上混合材，摻量>20%,

<50%磨細而成的水硬性膠凝材料。簡稱復合水泥，代號P?Co

26.生產(chǎn)硅酸鹽水泥一般用哪幾類原料？各類原料主要提供什么成

分？每類原料中最常用的品種有哪些？

答：水泥生產(chǎn)的原料有石灰質(zhì)原料、黏土質(zhì)原料、校正原料、石膏及

混合材。石灰質(zhì)原料主要提供成分是氧化鈣；黏土質(zhì)原料主要提供二

氧化硅、氧化鋁、少量的氧化鐵；硅質(zhì)校正原料主要提供二氧化硅;

鐵質(zhì)校正原料主要提供氧化鐵；鋁質(zhì)校正原料主要提供氧化鋁；石灰

質(zhì)原料主要的種類有石灰石、石灰?guī)r、白堊、貝殼、電石渣等；黏土

質(zhì)原料種類有粘土、黃土、頁巖、粉煤灰、爐渣等；硅質(zhì)校正料有砂

巖、粉砂巖等；鐵質(zhì)校正料有鐵粉、低品位鐵礦石等；鋁質(zhì)校正料有

鋁磯土等。

27.什么叫水泥強度？

答：水泥強度是水泥膠砂試體在單位面積上所能承受的外力。它是水

泥技術要求中最關鍵的主要技術指標，又是設計混凝土配合比的重要

依據(jù)。

28.水泥漿體強度的增長規(guī)律是什么？

答:水泥漿體的強度隨齡期而逐漸增長,早期增長快,后期增長較慢，

但是只要維持一定的溫度和濕度，其強度可在相當長的時期內(nèi)增長。

這與水泥礦物的水化反應規(guī)律是一致的。

29.什么是水泥的耐腐蝕性？

答:在使用環(huán)境中，硅酸鹽水泥石受某些腐蝕性介質(zhì)的作用，其組成

和結構會逐漸發(fā)生變化或受到損害，導致性能改變、強度下降等。水

泥石抵抗這種作用、而保持不變的能力稱為其耐腐蝕性。

30.出廠水泥檢驗的化學指標包括哪些內(nèi)容？

答：（1）不溶物（2）燒失量（3）三氧化硫（4）氧化鎂（5）

氯離子

31.什么是不合格品？

答：凡安定性、凝結時間、SO3、氧化鎂、氯離子、不溶物和燒失量

中的任何一項不符合GB175-2007標準規(guī)定或強度低于商品強度

等級指標時為不合格品。

32.水泥不溶物是什么？

答：不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘渣，再以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽

酸中和過濾后所得的殘渣經(jīng)高溫灼燒所剩物質(zhì)。P?I硅酸鹽水泥：W

0.75%,P?II硅酸鹽水泥：＜1.50%。

33.水泥不溶物的主要來源有哪些？

答：①.混合材（尤其是火山灰質(zhì)混合材料）；②石膏中的雜質(zhì)。

34.測定水泥中不溶物的注意事項？

答：①溶解試樣，需先水使試樣分散，然后加入濃鹽酸，以避免二氧

化硅呈膠體析出，使過濾困難。

②嚴格控制鹽酸的加入量及加熱時間。

③嚴格控制加熱溫度使用沸水浴加熱，不得在電爐上加熱，否則將導

致結果偏低。

④用氫氧化鈉處理時攪動2-3次。

35.燒失量是指什么？

答：指在規(guī)定的高溫下灼燒質(zhì)量增加或減少的代數(shù)和。

36.測定燒失量應注意哪些問題？

答：①嚴格控制灼燒溫度和灼燒時間。

②從低溫開始升起，防止試樣飛濺。

③稱量要及時迅速，使用干燥能力較強的干燥劑，以免吸收水分及

C02而是結果偏低。

④嚴格按規(guī)程步驟操作。

37.什么是煤的揮發(fā)分？

答：煤在隔絕空氣規(guī)定的溫度和時間條件下加熱時，有機質(zhì)分解釋放

出氣態(tài)和蒸氣狀物質(zhì)所占質(zhì)量百分率減去水分就是揮發(fā)分。

38.什么是一般分析煤樣？

答：破碎粒度小于0.2mm并達到空氣干燥狀態(tài)，用于大多數(shù)物理和

化學特性測定煤樣。

39.什么是空氣干燥煤樣。

答：破碎粒度小于13mm,并達到空氣干燥狀態(tài)的煤樣。

40.煤的揮發(fā)分測定的注意事項。

答：①電偶、表頭要定期校正。

②定期測量恒溫區(qū)，珀期一定都要放在恒溫區(qū)內(nèi)。

③每次放入6個用煙，以保證每次試驗熱容量基本一致。

④使用標準上規(guī)定的揮發(fā)分用煙，蓋子要嚴，帶槽的用煙蓋不能用。

⑤放生煙的生埸架不能掉皮，否則會沾在生堪上影響生煙的質(zhì)量。

⑥保證3分鐘內(nèi)溫度回升到900±100℃內(nèi)，在以后的加熱時間內(nèi)(總

加熱時間為7分鐘)也不會超過900±100℃。

⑦空氣中放置時間不宜過長，冷到一定程度立即放入干燥箱內(nèi)。

⑧褐煤、長焰煤必須壓餅，切成3mm小塊后再做試驗。

41.硫酸鋼重量法測定水泥中S03的原理。

答：方法原理：試樣經(jīng)酸溶后，一次分離不溶殘渣等，加入適量二氯

化鋼溶液，使溶液中的S042-和加入的Ba2+離子生成BaS04沉淀。

反應式為Ba2++SO42-=BaSO4,沉淀經(jīng)陳化、過濾、洗滌、灰化、灼

燒和稱量等步驟，即可得到硫酸鋼的質(zhì)量，進而計算出試樣中三氧

化硫的含量。

42.硫酸鋼重量法測定水泥中S03的注意事項。

答：①溶解樣品是鹽酸不可過量。②保證BaCI的加入量。③沉淀灰

化一定要充分。④灼燒要從低溫開始。

43.離子交換法法測定水泥中S03的原理

答：在強酸性陽離子交換樹脂R-S03?H的作用下，石膏在水中迅速

溶解，離解成Ca2+和SO42.離子。Ca2+離子迅速與樹脂酸性基團的

H+離子進行交換，析出H+離子，它與石膏中SO42.作用生成H2SO4

(硫酸)。

反應式：

CaSO4+2(R-SO3?H)=(R-S03)2?Ca+H2SO4

知濃度的氫氧化鈉標準溶液滴定生成的硫酸，根據(jù)消耗氫氧化鈉標準

溶液的毫升數(shù)，計算試樣中三氧化硫百分含量。

反應式:

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

44.離子交換法法測定水泥S03的注意事項。

答：①樹脂再生處理必須使用動態(tài)交換法處理。

②已處理好的氫至樹脂在放置的過程中，往往會逐漸析出游離酸。

因此，在使用之前應將所用的樹脂以水洗凈。

③使用含有硬石膏的樣品應增加第一次交換的樹脂用量并延長交換

時間。

④含有F?、Q?、PO43■等的工業(yè)副產(chǎn)石膏及氟鋁酸鹽水泥不適用離子

交換法。

45.EDTA配位滴定法測定Fe2O3的原理。

答：以磺基水楊酸做指示劑為例：在pH值1.8-2的溶液中，磺基水

楊酸與三價鐵離子能形成紅紫色絡合物，但其絡合強度遠小于EDTA

與三價鐵的絡合強度。因此在滴定到達終點時溶液顏色由紅紫色變?yōu)?/p>

Fe-EDTA絡合物的亮黃色。

46.EDTA配位滴定法測定Fe2O3的注意事項。

答：①由于測定的是全鐵，在滴定前應將鐵全部氧化成三價鐵。②嚴

格控制PH值1.8~2.0。③終點顏色應視溶液的體積和Fe3+的濃度而定。

④溫度控制在60~70℃,終點時溫度不低于60℃o

47.EDTA配位滴定法測定AI2O3的原理。

答：在EDTA配位滴定鐵后的溶液中Fe2O3的溶液中加入過量的EDTA

標準溶液。加熱至70-80℃,使溶液中的AI3+、TiO2+與EDTA反應形

成配合物。調(diào)整溶液PH值在3.8~4,再將溶液煮沸，是全部與AI3+、

TiO2+與EDTA反應形成配合物，然后以PAN為指示劑，用硫酸銅標

準溶液返滴定過量的EDTA。以硫酸銅標準溶液的消耗量及EDTA標準

溶液的過量數(shù)計算樣品中AI2O3的含量。

48.EDTA配位滴定法測定AI2O3的注意事項。

答:①控制EDTA標準溶液的過量數(shù)為15ml。②先加熱至70~80℃

再調(diào)整溶液PH值。③TiO2+含量較高時使用苦杏仁酸掩蔽TiO2+單獨

測定。④保證滴定終點后溶液溫度高于℃

AI2O360c.

49.銅鹽回滴法測定氧化鋁加入EDTA標中溶液后，為什么要先加熱

后加緩沖溶液？

答：在滴定完鐵的溶液中加入過量的EDTA標準溶液后，如在未加熱

之前加入緩沖溶液，則AI3+、TiO2+會發(fā)生水解，不能完全與EDTA

反應。當首先加熱至70-80℃時，可以使95%以上的AI3+與EDTA反

應形成配合物避免了水解的發(fā)生。加緩沖溶液提高溶液的PH值，并

在煮沸的條件下使剩余的AI3+與EDTA反應形成配合物，最終達到

AI3+、TiO2+與EDTA定量反應形成配合物的目的。

50.簡述用氟硅酸鉀容量法測定SiO2原理？

答：硅酸根離子在有過量的氟離子和鉀離子存在下的強酸性溶液中，

能與氟離子作用，生成氟硅酸根離子（siF62.）,并進而與鉀離子作

用，生成氟硅酸鉀沉淀。

SiO32-+6F-+6H+=SiF62-+3H2O；SiF62-+2K-=K2SSF6

經(jīng)過濾洗滌及中和沉淀物中與濾紙上的殘余酸后，加沸水使氟