17、阐述水泥熟料的煅烧过程及发生的主要物理化学变化

18、阐述硅酸三钙的水化及其硬化过程。

1）C3S的早期水化加水后发生急剧的反应放出热量，Ca2+、 OH-迅速从表面释放，几分钟内上升pH超过12，溶液具有强碱性。

2）2）C3S的中期水化水化主要时期。在C3S水化的加速期内，伴随Ca(OH)2及C－S－H的形成和长大，液相中Ca(OH)2和C－S－H的过饱和度降低，又会相应地使Ca(OH)2和C－S－H的生长速度逐渐变慢。随着水化产物在颗粒周围的形成， C3S的水化受阻，水化过程逐渐进入减速阶段。

3）C3S的后期水化水化过程中存在一个界面区，并逐渐推向内部。水离解所形成的H+在内部产物中从氧原子（或水分子）转移到另一个氧原子，一直到达C3S并与之作用，而界面区的Ca2+和 Si4+部分则通过内部产物向外迁移，转入Ca(OH)2和外部C－S－H。

4）水泥加水拌成浆体进行水化反应，浆体逐渐失去流动性而转变为具有一定强度的固体的过程，即水泥的凝结与硬化。

19、阐述硅酸二钙的水化及其硬化过程。

和C3S水化过程极为相似，但水化速度极慢，约为C3S的1/20 20、侵蚀硅酸盐水泥的环境介质有哪些？有哪些侵蚀方式？

主要包括：淡水、酸、硫酸盐和碱溶液环境介质。侵蚀方式：溶解浸析、离子交换以及形成膨胀性产物 5、名词解释：

水泥的安定性:反映水泥浆在硬化后因体积膨胀不均匀而变形的情况，是评定水泥质量的重要指标之一，是保证混凝土工程质量的必要条件。造成水泥安定性不良的主要原因是由于水泥中存在过量的游离氧化钙、游离氧化镁或硫酸盐所致。

硅率:熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比。表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。

铝（铁）率：铝率：熟料中氧化铝和氧化铁含量的质量比，也表示溶剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。

化学减缩

水化热：水泥与水作用会产生放热反应,在水泥硬化过程中,不断放出的热量称为水化热指物质与水化合时所放出的热

1、无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？

相对于金属键，共价键与离子键具有较高的能量，约高出金属键键能的一倍左右，所以，离子键或共价键构成的无机非金属材料一般熔点高、硬度高，脆性大，透明度高，导电性低。具有金属键的金属材料有弹性，可延展，导电性高，透明度低。由于共价键的晶体的配位数比离子晶体还要小，所以共价键的晶体的熔点、硬度比离子晶体还要高。 2、什么是玻璃态物质的四个通性？

各向同性。 介稳性、无固定的熔点。性质变化的连续性和可逆性 3、Tg-Tf玻璃转变温度区域对玻璃的结构、性质有何意义？

在转变温度区域内的任一温度，玻璃熔体有对应于该温度的平衡结构。温度越低，粘度越大，达到平衡结构的速度越慢，需要的时间越长。因此，固态玻璃的性质与冷却速度有关，冷却速度越快，玻璃结构偏离平衡结构的程度越大，导致玻璃结构疏松，使玻璃密度、折射

率等性质下降，冷却速度减慢，密度、折射率等性质上升，所以说固态玻璃的性质是相对的，并不是一个常数。

4、解释晶子学说和无规则网络学说。

无规则网络学说：原子在玻璃中和在晶体中的作用是相同的，应形成连续的、三维空间的网络，但在玻璃中是不规则的，非周期性的，因而玻璃的内能大于晶体的内能，而晶体的结构是规则的、周期性的。

晶子学说：在玻璃中存在着有规则排列的微小区域，这种有规则排列的微小区域与晶体的晶格相比又是极度变形的，他是相对的，距晶子中心的距离越远，不规则程度越显著。

无规则网络学说着重说明了玻璃结构的连续性，无序性和均匀性，而晶子学说则比较强调玻璃的微观不均匀性和有序性。

3、石英玻璃具有哪些结构、性能特点？

1. [Si04]是熔融石英和结晶态石英的基本机构单元 ，2. Si-O键是极性共价键，3. Si-O键的键能非常大，4. [Si04]正负电荷重心重合，不带极性，5. [Si04]以顶角相连。6.性能：石英玻璃粘度大，机械强度高，热膨胀系数小，耐热耐化学稳定性好。Na2O - SiO2二元系统玻璃：石英玻璃中，加入R2O使氧的比值增加，玻璃中的氧不可能由两个硅原子所共用，开始出现一个硅原子键合的氧原子，即非桥氧，使硅氧网络发生断裂，结果使玻璃结构减弱、疏松，导致玻璃的物理化学性能下降，如粘度、膨胀系数等。

4、氧化钙加入玻璃中一般来说会削弱玻璃的结构，但在钠硅玻璃中加入氧化钙反而加强了玻璃的结构，这是为什么？此时形成的Na2O-CaO- SiO2玻璃系统非常实用，又是为什么？ 在钠硅酸盐玻璃中掺入CaO，可使玻璃的结构和性质发生明显改善。

其原因： Ca2+与Na+的半径相近，而电荷大一倍，可产生大的场强， Ca2+处于网络空穴中具有显著的强化玻璃结构和可限制Na+ 活动的作用，因此具有良好的性能。

5、玻璃中氧化物分成哪三类？常见的玻璃网络生成体有哪些（至少三种）？ 由无规则网络学说的观点可分为三大类：

网络生成体氧化物、网络外体氧化物和中间体氧化物

8、玻璃中加入少量Al2O3的作用？

在玻璃中加入少量的Al2O3，可以夺取非桥氧形成「AlO4」，进入硅氧网络，把断网连接起来，使玻璃结构趋于紧密，从而降低了玻璃的结晶倾向，抑制分相，Al2O3的加入还可以提高玻璃的化学稳定性，热稳定性，机械强度等性能，Al2O3还可以减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。

9、玻璃生成的热力学条件：一般来说，同组分的晶体与玻璃的内能差别越大，玻璃越容易结晶，越难形成玻璃。

10、如何理解泰曼将玻璃析晶分为晶核生成与晶体生长两个过程。

泰曼认为：玻璃的形成是由于过冷液体中晶核生成最大速度对应的温度低于晶体生长最大速度对应的温度所致。熔体冷却过程中，首先降到晶体生长最大速率所对应的温度，这时玻璃中晶核数量较少，不至于使玻璃析晶，然后再降到晶核生成最大速率所对应的温度，这时玻璃中有可能产生大量晶核，但此时的温度低于晶体生长最佳温度，致使晶核难以长大。

晶核生成最大速率与晶体生长最大速率所对应的温度之间的温差越大，越易形成玻璃；反之，越易析晶。

在均匀成核中，存在一临界成核半径，其值越小晶核越易形成，玻璃越易析晶。 玻璃成核剂的选择：一般来说，成核剂和初晶相之间的界面张力越小，晶格常数越接近，成核就越容易。

贵金属作为玻璃的晶核剂：金属颗粒一般要达到8~10nm，才能诱导主体玻璃析晶。 11、成核剂分成哪三类、原理？常用的成核剂有哪些？ 贵金属成核剂

高温时溶解于玻璃液中，当对玻璃热处理时，它在该析晶温度溶解度达到过饱和，析出胶体状晶核。大小为8~10nm。主要有Au、Ag、Cu、Pt。 氧化物成核剂。

TiO2、 ZrO2、P2O5等可以溶解于硅酸盐玻璃，由于配位数较高，阳离子场强较大，容易在玻璃热处理过程中，导致分相、结晶。 . 氟化物

成核原理：氟化物加入导致硅氧键断裂，结构减弱，促使玻璃成核、晶化，产生结晶状的沉淀物，即氟化物晶核

CaF2 、Na3AlF6 、Na2SiF6

12、什么是玻璃的分相？ 玻璃分相的原因？分相对玻璃性质的影响？分相的特点

定义：高温下，均匀的玻璃态物质在冷却过程中或在一定的温度下热处理时，由于内部质点的迁移，而分成两种或以上化学组成不同的互不相溶的液相或玻璃相的过程。分成稳定分相和亚稳分相。 玻璃分相的实质

结晶化学认为，氧化物溶体的液相分离是由于阳离子对氧离子的争夺所引起。

在硅酸盐溶体中，硅离子以硅氧四面体形式，将桥氧离子吸引到自己周围，而网络中间体力图将非桥氧离子吸引到自己周围，按其自身结构要求进行排列。网络外体或中间体与硅氧网络结构上的差别，使场强较大，含量较多的网络外体离子由于系统自由能较大而不能形成稳定均匀的玻璃，而从硅氧网络中分离出来，使玻璃产生分相。

分相对玻璃性质的影响？1.对具有迁移性能的有关性质会产生影响，如粘度、电导、化学稳定性等，2.对具有加和性能的有关性质影响较小，如密度、折射率、热膨胀系数、弹性模量等。

分相的特点：分相是不混溶现象，分相区一般可从几个纳米至几百个纳米，因而属于亚微观结构不均匀性。

相同组成的玻璃如热处理条件不同，可以出现连通结构或球形孤立滴状结构。 13、玻璃产生析晶的因素？

1.玻璃组成是引起玻璃析晶的内因。２.玻璃结构。３.玻璃分相对玻璃析晶也有一定作用。 ４.工艺因素：原料成分波动、配合料称量误差、混料不匀等。 14、玻璃粘度与组成的关系？玻璃粘度与温度的关系？