2024年水泥化学全分析题库简答题库及答案（一）

2024年水泥化学全分析题库简答题库及答案（一）

简答题：

1.化验室的职责有哪些？

答：质量检验，质量控制，出厂水泥（熟料）的确认、验证。

2.保证样品代表性的措施？

答：样品的采集和制备人员必须要由高度的责任心和熟练的操作技能

要采取科学合理的取样方法。

3.检验人员有哪些能力要求？

答：①具有一定的文化程度和工作经验。

②应了解受检质量特性形成和变化的专业知识。

③具有较强的分析和判断能力。

④具有良好的事业心和职业道德。

4.制备试样时应注意的事项有哪些？

答：①制备试样时，应先对所有的工具及设备用刷子刷净，不应有

其他样品粉末残留

②破碎样品时，应尽量防止样品小块或粉末飞散，如果偶然跳出大颗

粒，必须拣回。

③要避免样品在制备过程中被玷污，因此要避免机械、器皿污染，以

及样品和样品之间的交叉污染。

④制备好的合格试样应及时封存保管，贴上统一的试样标签，以便识

别。标签应注明试样名称、检验项目、取样日期、制样人等项目。试

样交付给测试者时应有签收手续。

5.KH、SM、IM对煨烧的影响？

答：①在实际生产中KH过高，工艺条件难以满足需要，f-CaO会明

显上升，熟料质量反而下降，KH过低，C3s过少熟料质量也会差；

②SM过高，硅酸盐矿物多，对熟料的强度有利，但意味着熔剂矿物

较少，液相量少，将给燧烧造成困难，SM过低，则对熟料温度不利，

且熔剂矿物过多，易结大块炉瘤，结圈等，也不利于煨烧。

③IM的高低也应视具体情况而定。在C3A+C4AF含量一定时，IM高，

意味着C3A量多，C4AF量少，液相粘度增加，C3s形成困难，且熟

料的后期强度，抗干缩等影响，相反，IM过低，则C3A量少，C4AF

量多，液相粘度降低，这对保护好窑的窑皮不利。

6,什么叫生料的易烧性？影响生料易烧性的因素有哪些？如何表达

生料易烧性？

答：生料的易烧性：指生料在窑内煨烧成熟料的相对难易程度。

影响生料易烧性的因素有：原料的品种、性能；生料化学组成、细度

及均化程度。

表达：用易烧性指数或易烧性系数，其值越大，生料越难烧。

7.熟料冷却的目的？熟料冷却对矿物组成、水泥性能的影响？

答：回收带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率；迅速冷却熟

料以改善熟料质量与易磨性；降低熟料温度，便于熟料的运输、储存

与粉磨。

熟料冷却时，形成的矿物还会进行相变，其中贝利特转化为Y型和阿

利特的分解，对熟料质量影响较大；冷却速度快并固溶一些离子等可

以阻止相变。熟料慢冷将促使熟料矿物晶体长大，水泥安定性受方镁

石晶体大小的影响很大，晶体越大，影响越严重。煨烧良好和急冷的

熟料保存细小并发育完整的阿利特晶体，从而使水泥质量高；急冷也

能增加水泥的抗硫酸盐性能。

8.火山灰质混合材？

答：以SiO2、Ai2O3为主要成分的矿物质原料，磨成细粉和水后不硬

化，添加石灰或

石膏，加水混合后，能在空气中硬化和水中继续硬化。

9.火山灰质混合材料应符合哪些技术指标要求？

答：①人工的火山灰质混合材料的烧失量W10%,SO3W3%；

②火山灰性能试验合格；

③水泥胶砂28天抗压强度比265%。

10.硅酸盐水泥的技术指标有哪些，为何要作出限定或要求？

答：硅酸盐水泥的技术指标有：

①不溶物：为了控制水泥制造过程中熟料燃烧质量及限制某些组分材

料的掺量。

②烧失量：主要是为了控制水泥制造过程中熟料燃烧质量以及限制某

些组分材料的掺量。

③细度（筛余，比表）：控制水泥颗粒有一定级配以保证水泥能够水

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凝结时间：初凝时间是为了保证水泥使用时，砂浆或混凝土有足

够的时间进行搅拌、运输及砌筑；终凝时间是为了使混凝土能较快硬

化或脱模等。

⑤安定性：为防止因某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至

硬化后，致使剧烈而不均匀的体积变化（体积膨胀）使建筑物强度

明显降低，甚至溃裂。

⑥氧化镁含量：水泥中MgO<5%,压蒸试验合格可放宽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碱含量：防止发生碱-脊料反应。

11.何为硅酸盐水泥熟料？

答：是一种主要含CaO、Si02、AI2O3、Fe2O3原料按适当配比，磨成

细粉，烧至部分熔融，所得以硅酸钙外主要矿物成分的产物。

12.硅酸盐水泥熟料的水化特性有哪些？

答：（1）硅酸三钙

C3s加水调和后，凝结时间正常。它水化快，加水28d后，可以水化

70%左右。所以C3s强度发展比较快，早期强度较高，且强度增进率

较大，特别是对水泥3〜7天内的早期强度以及后期强度都起主要作

用。就28d强度来说，它是四种矿物质中最高的。但C3S水化反热

较高，如要求水泥的水化热低，则含量应适当低一些。

（2）硅酸二钙

C2S水化较慢，它不影响水泥的凝结，至28天龄期仅水化20%左右；

凝结硬化慢，早期强度较低，但28天以后，强度仍能较快增长，对

水泥的后期远景强度的发挥起主要作用。其水化热较小，因而对大体

积工程的工程用水泥，适当提高C2s含量，降低C3s含量是有利的。

（3）铝酸三钙

C3A水化速度迅速，产生的热量大而且很集中，凝结很快，在四种矿

物中对整个凝结时间影响最大，对水泥的凝结起主导作用。如石膏等

缓凝剂掺量不足，易使水泥急凝。C3A硬化也很快，它的强度3d就

大部分发挥出来，故早期强度较高,但绝对值不高，以后几乎不增长，

基至倒缩。C3A的干缩变形大，抗硫酸盐性能差，当制造抗硫酸盐水

泥或大体积工程用水泥时，C3A应控制在较低范围内。

（4）铁铝酸四钙

C4AF的水化速度在早期介于C3A与C3S之间，但它随后的发展不如

它的强度早期类似于而后期还能不断增长，类似于

C3SoC3A,C2SO

另其抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，水化热较低。在制造抗硫酸盐

水泥或大体积工程用水泥时，适当提高其含量是有利的。对水泥石的

抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。

13.熟料冷却的目的是什么？为什么要急冷？

答：熟料冷却的目是：改善熟料质量与易磨性；降低熟料温度，便于

熟料的运输、储存和粉磨；部分回收熟料出窑带走的热量，预热二、

三次空气，从而降低熟料热耗，提高热利用率。急冷是为了防止或减

少C3s的分解；避免B-C2s转变成丫・C2S；改善了水泥安定性；使熟

料C3A晶体减少，提高水泥抗硫酸盐性能；改善熟料易磨性；可克服

水泥瞬凝或快凝。

14.水泥的水化过程：

答：当水泥颗粒分散在水中，石膏和熟料矿物溶解进入溶液中，液相

被各种离子饱和。

几分钟内，Ca2+、SO42-、AI3+、OH-离子间反应，形成钙钮石。

并围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积。这些早期水化物在颗粒

上形成表面膜层，阻碍了进一步反应一一使水化进入潜伏期。

几小时后，因渗透压或Ca(OH)2的结晶或水化物膜层破裂，水化继

续迅速进行，Ca(OH)2晶体和硅酸钙水化物C-S-H开始填充原来由水

及溶解熟的料矿物占据的空间。水化过程进入水化的加速期。

随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水

化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，导致浆体完全失去

可塑性。凝结过程完成。

由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使

之越来越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，并产生强度

既开始硬化，

几天后，因石膏量不足，钙钢石开始分解，单硫型硫铝酸钙水化物开

始形成。

此后，水化物不断形成，不断填充孔隙或空隙。强度越来越高。

15.硅酸盐水泥熟料有哪几类？

答：通用水泥熟料、低碱水泥熟料、中抗硫酸盐水泥熟料、高抗硫酸

盐水泥熟料、中热水泥熟料、低热水泥熟料。

16.什么是混合材料？

答：在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能，调

节水泥性能及标号、提高水泥产量的矿物质材料。

17.常用的混合材分为几类？

答：常用混合材分为活性混合材和非活性混合材两类。矿渣、火山灰

质材料以及粉煤灰等属于活性混合材，活性指标达不到活性混合材料

要求的矿渣、火山灰、粉煤灰以及石灰砂岩、页岩等属于非活性混合

材。

18.什么是胶凝材料？

答：是指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固石状体，并能胶结

其他物料而具有一定机械强度的物质。

19.水硬性胶凝材料、气硬性胶凝材料分别是什么？

答：拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的是水硬性胶凝材料。

拌水后只能在空气中硬化不能在水中硬化的是气硬性胶凝材料。

20.何为通用硅酸盐水泥？

答：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬

性胶凝材料。

21.何为硅酸盐水泥？

答：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、不加混合材料或加入20,<

5%的混合材制成的水硬性胶凝材料。代号P-I（不加混合材）P-II

（加混合材）。

22.硅酸盐水泥的性能特点与应用范围是什么？

答：（1）凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的

工程，（如冬季施工、预制、现浇等工程），高强度混凝土工程（如

预应力钢筋混凝土，大坝溢流面部位混凝土）。

（2）抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。

（3）耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。

（4）水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄

热法施工。

（5）抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不

易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。

（6）耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用

的混凝土工程。

（7）耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。

23.何为普通硅酸盐水泥？

答：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的水泥熟

料加入25%,<20%的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材

料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号P-0.

24.普通硅酸盐水泥的主要性能特点是什么？

答：①早期强度略低，后期强度高。

②水化热略低。

③抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。

④抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。

⑤耐磨性较好；耐热性能较好。

普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。

25.何为复合硅酸盐水泥？

答：以硅酸盐水泥熟料，适量石膏，使用两种以上混合材，掺量>20%,

<50%磨细而成的水硬性胶凝材料。简称复合水泥，代号P•Co

26.生产硅酸盐水泥一般用哪几类原料？各类原料主要提供什么成

分？每类原料中最常用的品种有哪些？

答：水泥生产的原料有石灰质原料、黏土质原料、校正原料、石膏及

混合材。石灰质原料主要提供成分是氧化钙；黏土质原料主要提供二

氧化硅、氧化铝、少量的氧化铁；硅质校正原料主要提供二氧化硅;

铁质校正原料主要提供氧化铁；铝质校正原料主要提供氧化铝；石灰

质原料主要的种类有石灰石、石灰岩、白垩、贝壳、电石渣等；黏土

质原料种类有粘土、黄土、页岩、粉煤灰、炉渣等；硅质校正料有砂

岩、粉砂岩等；铁质校正料有铁粉、低品位铁矿石等；铝质校正料有

铝矶土等。

27.什么叫水泥强度？

答：水泥强度是水泥胶砂试体在单位面积上所能承受的外力。它是水

泥技术要求中最关键的主要技术指标，又是设计混凝土配合比的重要

依据。

28.水泥浆体强度的增长规律是什么？

答:水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长,早期增长快,后期增长较慢，

但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。

这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。

29.什么是水泥的耐腐蚀性？

答:在使用环境中，硅酸盐水泥石受某些腐蚀性介质的作用，其组成

和结构会逐渐发生变化或受到损害，导致性能改变、强度下降等。水

泥石抵抗这种作用、而保持不变的能力称为其耐腐蚀性。

30.出厂水泥检验的化学指标包括哪些内容？

答：（1）不溶物（2）烧失量（3）三氧化硫（4）氧化镁（5）

氯离子

31.什么是不合格品？

答：凡安定性、凝结时间、SO3、氧化镁、氯离子、不溶物和烧失量

中的任何一项不符合GB175-2007标准规定或强度低于商品强度

等级指标时为不合格品。

32.水泥不溶物是什么？

答：不溶物是指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐

酸中和过滤后所得的残渣经高温灼烧所剩物质。P・I硅酸盐水泥：W

0.75%,P・II硅酸盐水泥：＜1.50%。

33.水泥不溶物的主要来源有哪些？

答：①.混合材（尤其是火山灰质混合材料）；②石膏中的杂质。

34.测定水泥中不溶物的注意事项？

答：①溶解试样，需先水使试样分散，然后加入浓盐酸，以避免二氧

化硅呈胶体析出，使过滤困难。

②严格控制盐酸的加入量及加热时间。

③严格控制加热温度使用沸水浴加热，不得在电炉上加热，否则将导

致结果偏低。

④用氢氧化钠处理时搅动2-3次。

35.烧失量是指什么？

答：指在规定的高温下灼烧质量增加或减少的代数和。

36.测定烧失量应注意哪些问题？

答：①严格控制灼烧温度和灼烧时间。

②从低温开始升起，防止试样飞溅。

③称量要及时迅速，使用干燥能力较强的干燥剂，以免吸收水分及

C02而是结果偏低。

④严格按规程步骤操作。

37.什么是煤的挥发分？

答：煤在隔绝空气规定的温度和时间条件下加热时，有机质分解释放

出气态和蒸气状物质所占质量百分率减去水分就是挥发分。

38.什么是一般分析煤样？

答：破碎粒度小于0.2mm并达到空气干燥状态，用于大多数物理和

化学特性测定煤样。

39.什么是空气干燥煤样。

答：破碎粒度小于13mm,并达到空气干燥状态的煤样。

40.煤的挥发分测定的注意事项。

答：①电偶、表头要定期校正。

②定期测量恒温区，珀期一定都要放在恒温区内。

③每次放入6个用烟，以保证每次试验热容量基本一致。

④使用标准上规定的挥发分用烟，盖子要严，带槽的用烟盖不能用。

⑤放生烟的生埸架不能掉皮，否则会沾在生堪上影响生烟的质量。

⑥保证3分钟内温度回升到900±100℃内，在以后的加热时间内(总

加热时间为7分钟)也不会超过900±100℃。

⑦空气中放置时间不宜过长，冷到一定程度立即放入干燥箱内。

⑧褐煤、长焰煤必须压饼，切成3mm小块后再做试验。

41.硫酸钢重量法测定水泥中S03的原理。

答：方法原理：试样经酸溶后，一次分离不溶残渣等，加入适量二氯

化钢溶液，使溶液中的S042-和加入的Ba2+离子生成BaS04沉淀。

反应式为Ba2++SO42-=BaSO4,沉淀经陈化、过滤、洗涤、灰化、灼

烧和称量等步骤，即可得到硫酸钢的质量，进而计算出试样中三氧

化硫的含量。

42.硫酸钢重量法测定水泥中S03的注意事项。

答：①溶解样品是盐酸不可过量。②保证BaCI的加入量。③沉淀灰

化一定要充分。④灼烧要从低温开始。

43.离子交换法法测定水泥中S03的原理

答：在强酸性阳离子交换树脂R-S03•H的作用下，石膏在水中迅速

溶解，离解成Ca2+和SO42.离子。Ca2+离子迅速与树脂酸性基团的

H+离子进行交换，析出H+离子，它与石膏中SO42.作用生成H2SO4

(硫酸)。

反应式：

CaSO4+2(R-SO3•H)=(R-S03)2•Ca+H2SO4

知浓度的氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，根据消耗氢氧化钠标准

溶液的毫升数，计算试样中三氧化硫百分含量。

反应式:

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

44.离子交换法法测定水泥S03的注意事项。

答：①树脂再生处理必须使用动态交换法处理。

②已处理好的氢至树脂在放置的过程中，往往会逐渐析出游离酸。

因此，在使用之前应将所用的树脂以水洗净。

③使用含有硬石膏的样品应增加第一次交换的树脂用量并延长交换

时间。

④含有F・、Q・、PO43■等的工业副产石膏及氟铝酸盐水泥不适用离子

交换法。

45.EDTA配位滴定法测定Fe2O3的原理。

答：以磺基水杨酸做指示剂为例：在pH值1.8-2的溶液中，磺基水

杨酸与三价铁离子能形成红紫色络合物，但其络合强度远小于EDTA

与三价铁的络合强度。因此在滴定到达终点时溶液颜色由红紫色变为

Fe-EDTA络合物的亮黄色。

46.EDTA配位滴定法测定Fe2O3的注意事项。

答：①由于测定的是全铁，在滴定前应将铁全部氧化成三价铁。②严

格控制PH值1.8~2.0。③终点颜色应视溶液的体积和Fe3+的浓度而定。

④温度控制在60~70℃,终点时温度不低于60℃o

47.EDTA配位滴定法测定AI2O3的原理。

答：在EDTA配位滴定铁后的溶液中Fe2O3的溶液中加入过量的EDTA

标准溶液。加热至70-80℃,使溶液中的AI3+、TiO2+与EDTA反应形

成配合物。调整溶液PH值在3.8~4,再将溶液煮沸，是全部与AI3+、

TiO2+与EDTA反应形成配合物，然后以PAN为指示剂，用硫酸铜标

准溶液返滴定过量的EDTA。以硫酸铜标准溶液的消耗量及EDTA标准

溶液的过量数计算样品中AI2O3的含量。

48.EDTA配位滴定法测定AI2O3的注意事项。

答:①控制EDTA标准溶液的过量数为15ml。②先加热至70~80℃

再调整溶液PH值。③TiO2+含量较高时使用苦杏仁酸掩蔽TiO2+单独

测定。④保证滴定终点后溶液温度高于℃

AI2O360c.

49.铜盐回滴法测定氧化铝加入EDTA标中溶液后，为什么要先加热

后加缓冲溶液？

答：在滴定完铁的溶液中加入过量的EDTA标准溶液后，如在未加热

之前加入缓冲溶液，则AI3+、TiO2+会发生水解，不能完全与EDTA

反应。当首先加热至70-80℃时，可以使95%以上的AI3+与EDTA反

应形成配合物避免了水解的发生。加缓冲溶液提高溶液的PH值，并

在煮沸的条件下使剩余的AI3+与EDTA反应形成配合物，最终达到

AI3+、TiO2+与EDTA定量反应形成配合物的目的。

50.简述用氟硅酸钾容量法测定SiO2原理？

答：硅酸根离子在有过量的氟离子和钾离子存在下的强酸性溶液中，

能与氟离子作用，生成氟硅酸根离子（siF62.）,并进而与钾离子作

用，生成氟硅酸钾沉淀。

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

经过滤洗涤及中和沉淀物中与滤纸上的残余酸后，加沸水使氟