
- •Химия цемента и вяжущих веществ
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 химический анализ строительного гипса
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Краткие теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •1.3.1. Микроскопическое исследование кристаллической структуры гипсового вяжущего вещества
- •1.3.2. Определение количества гигроскопической влаги и кристаллизационной (гидратной) воды в строительном гипсе
- •1.3.3. Определение изменения содержания полугидрата сульфата кальция в процессе гидратации строительного гипса
- •1.4. Рабочее задание Подгруппа студентов делится на 2 звена. Каждое звено выполняет указанные химические анализы.
- •1.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •1.6. Результаты выполнения работы
- •1.7. Выводы
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Методика выполнения работы
- •2.3.1. Определение суммарного содержания активных оксидов кальция и магния в строительной извести
- •2.3.2. Определение содержания активного оксида кальция в строительной извести
- •2.3.3. Определение содержания углекислого газа в строительной извести
- •2.4. Рабочее задание Подгруппа студентов делится на 2 звена. Каждое звено выполняет указанные химические анализы.
- •2.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •2.6. Результаты выполнения работы
- •3.3. Методика выполнения работы
- •3.3.1. Определение в портландцементе содержания свободного оксида кальция
- •3.3.2. Определение серного ангидрида в портландцементе
- •3.3.3. Определение в портландцементе содержания нерастворимого остатка
- •3.4. Рабочее задание
- •3.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •3.6. Результаты выполнения работы
- •3.7. Выводы
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Методика выполнения работы
- •4.3.1. Определение нормальной густоты цементного теста
- •4.3.2. Определение активности цемента химическим экспресс-методом
- •4.4. Рабочее задание Студенческая подгруппа делится на 2 звена, каждое из которых работает с определенным видом клинкерного цемента, назначенным преподавателем.
- •4.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •4.5.1. Определение нормальной густоты цементного теста:
- •4.5.2. Определение активности цемента:
- •Результаты выполнения работы
- •4.7. Выводы
- •8. Контрольные вопросы
- •5.3. Методика выполнения работы
- •5.4. Рабочее задание Подгруппа студентов делится на 2 звена. Каждое звено работает с одним видом добавки пав по указанию преподавателя.
- •5.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •5.6. Результаты выполнения работы
- •5.7. Выводы
- •Контрольные вопросы
- •1. Изучить методику определения поверхностного натяжения, величины адсорбции, пенообразующей способности добавок пав воздухововлекающего действия, стабильности и кратности пены.
- •4.Оценить пенообразующую способность водных растворов добавки пав и модельных систем методом встряхивания в цилиндрах и рассчитать стабильность и кратность пены.
- •6.2. Краткие теоретические сведения
- •6.3. Методика выполнения работы
- •6.3.1. Приготовление модельных систем
- •6.3.2. Определение поверхностного натяжения и величины адсорбции сталагмометрическим методом
- •6.3.3. Определение пенообразующей способности стабильности и кратности пены
- •6.4. Рабочее задание Подгруппа студентов делится на 3 звена. Каждое звено работает с системой по указанию преподавателя.
- •6.5. Оборудование, инструменты и материалы
- •6.6. Результаты выполнения работы
- •Характеристики пав
- •6.7. Выводы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Правила оформления лабораторной работы
- •Пример оформления лабораторной работы Лабораторная работа № ___
- •Методики приготовления растворов для проведения химических анализов
- •П.2.1. Приготовление 0,1н раствора соляной кислоты из фиксанала
- •П.2.2. Приготовление 1н раствора едкого натра из фиксанала
- •П.2.3. Приготовление 10 % - ного раствора сахара
- •П.2.4. Приготовление 10 % – ного раствора хлористого бария
- •П.2.5. Приготовление 10 % – ного раствора аммиака
- •П.2.6. Приготовление разбавленного раствора соляной кислоты (1:4)
- •П.2.7. Приготовление натронной извести для эксикатора
- •П.2.8. Приготовление 1 % - ного спиртового раствора фенолфталеина
- •П.2.9. Приготовление хромовой смеси
- •Краткие данные о некоторых минеральных добавках к цементам п.3.1. Гранулированный доменный шлак
- •П.3.2. Пуццолана
- •П.3.3. Зола-уноса
- •П.3.3.1. Кремнистая (кислая) зола-уноса
- •П.3.3.2. Основная зола-уноса
- •П.3.4. Микрокремнезем
- •П.3.5. Сульфат кальция
- •П.3.6. Вспомогательные компоненты
- •Масса навески цемента для определения его активности экспрессным химическим методом
- •Поверхностное натяжение различных веществ
- •Технологические характеристики пены различной кратности
- •Перечень государственных стандартов, используемых при выполнении лабораторных работ
- •Перечень тестовых заданий для коллоквиума по тематике лабораторных работ
- •Оглавление
- •394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Перечень тестовых заданий для коллоквиума по тематике лабораторных работ
Порошкообразные материалы, которые после смешения с водой образуют пластичную удобообрабатываемую массу, постепенно затвердевающую и переходящую в камневидное состояние, называются:
минеральными вяжущими веществами;
вяжущими веществами специального назначения;
кислотоупорным цементом;
магнезиальными вяжущими.
Вяжущие вещества представляют собой гетерогенные дисперсии c:
непрерывно изменяющимися в процессе их отвердевания физическими, химическими и реологическими свойствами;
высокими прочностными показателями;
низкой водопотребностью;
низкой скоростью твердения.
Процесс формирования в вяжущей системе межчастичных контактов различного типа и прочности называется:
структурообразованием;
гидратацией;
образованием портландита;
карбонизацией.
Вяжущие вещества, которые способны затвердевать и длительное время сохранять свою прочность только на воздухе, называются:
воздушными вяжущими;
силикатными цементами;
безусадочными цементами;
портландцементом.
Гидравлические вяжущие вещества твердеют:
и длительно сохраняют свою прочность не только на воздухе, но и на воде;
только на воздухе;
с добавкой - активизатором твердения;
в условиях автоклавной обработки.
Гипсовые вяжущие вещества – это вяжущие, состоящие, в основном, из:
а) полуводного гипса CaSO4. 0,5Н2О или ангидрита СаSО4;
б) только из полуводного гипса;
в) только из CaSO4;
г) CaSO4. 2Н2О и СаSО4.
7. Реакция дегидратации двуводного гипса протекает с поглощением тепла и имеет вид:
СaSO4∙2H2O → α(β) СaSO4∙0.5H2O + 1.5H2O – Q;
СaSO4∙H2O → α(β) СaSO4 + H2O – Q;
СaSO4∙2H2O → α(β) СaSO4∙0.5H2O + 1.5H2O + Q;
СaSO4∙2H2O → α(β) СaSO4 + 2H2O – Q.
8. Строительный гипс – это:
βСaSO4∙0.5H2O;
αСaSO4∙0.5H2O;
СaSO4;
α(β) СaSO4∙0.5H2O.
9. β-полугидрат сульфата кальция состоит из мельчайших плохо выраженных кристалликов, образующих агрегаты, и отличается:
повышенной водопотребностью;
пониженной водопотребностью;
содержанием H2O <25%;
содержанием H2O >80%.
10. Вода в полугидрате СaSO4∙0.5H2O:
находится в полых каналах между Сa – SO4 – Ca – SO4;
адсорбирована на поверхности полых каналов;
находится на поверхности частиц СaSO4∙2H2O;
является свободной водой.
11. Воздушная известь – это продукт умеренного (при t = 900 - 1200 оС) обжига:
а) CaCO3;
б) СаSO4;
в) Al2O3.2SiO2.2H2O;
г) MgSO3.
12. Диссоциация карбоната кальция начинается с распада:
ионов [СO3]2-;
ионов [SO4]2-;
молекул CaO;
молекул CO2.
13. Основным этапом процесса получения воздушной извести является превращение гексагональной решетки кальцита (с уменьшением ее объема почти в 2,25 раза) в кристаллическую решетку CaO:
кубической формы;
ромбической формы;
тетраэдрической формы;
гексагональной формы.
14. При повышении температуры обжига извести доля ионной связи (степени ионности) в решетке CaO:
увеличивается, что сопровождается повышением химического потенциала и реакционной способности продукта;
уменьшается;
не изменяется;
уменьшается, доля ковалентности также уменьшается.
15.Температура разложения MgCO3 более низкая, чем для CaCO3; это связанно с:
более высокой энергией притяжения иона Mg2+ и иона кислорода O2-;
наличием примесей;
тонкостью измельчения MgCO3;
более высокой влажностью.
16. Кристаллы MgO, имея тот же вид решетки, как и CaO, то есть кубический, отличаются меньшей активностью по отношению к воде; это связано с тем, что они:
имеют большую плотность;
более крупные по размеру;
имеют дефекты;
представляют собой агрегаты.
17.Твердофазные реакции образования силикатов кальция начинаются:
с поверхности контактных зон кристаллов CaO и SiO2;
в объеме системы;
с растворения кристаллов CaO и SiO2.
18. При обжиге клинкера основной причиной твердофазных (топохимических) реакций является:
перемещение ионов и электронов, вызываемое неравновесным состоянием решеток реагирующих веществ;
отсутствие дефектов в структуре кристаллических решеток;
в) понижение температуры обжига менее 1000 оС;
г) отсутствие влажности сырьевых компонентов.
19. При обжиге портландцементного клинкера образуется высокоосновные силикаты следующего состава:
а) 2СаО.SiO2 и 3СаО.SiO2;
б) 2СаО.SiO2;
в) метасиликат кальция - СаО.SiO2;
г) 2СаО.Al2O3.SiO2.
20. Основной минерал цементного клинкера - алит образуется
при температуре:
а) 1450 оС;
б) 1300 оС;
в) более 1450 оС;
г) менее 1400 оС.
21.Добавление к названию «ортосиликат кальция» Ca2SIO4∙CaO термина «основной» связанно с тем, что его химический состав отличается повышенным содержанием
CaО;
MgO;
Ca(OH)2;
CaCO3.
22.Главными структурными элементами основного ортосиликата кальция C3S являются
ортосиликатный [SiO4]4- и кальцийкислородный CaO;
кальцийкислородный CaO и ионы Ca2+;
[SiO4]4- и С2S;
CaO и С2S.
23. Формулу алита с учетом замещений можно записать так:
54CaO∙16SiO2∙Al2O3∙MgO;
3CaO∙SiO2∙Al2O3∙MgO;
3CaO∙SiO2;
18CaO∙4SiO2∙Al2O3∙MgO.
24.Из изолированных кремнекислородных тетраэдров [SiO4]4- и ионов калиция Ca2+ слагается структура
белита βC2S;
алюмината кальция;
строительного гипса;
эттрингита.
25. Ряд активности минералов портландцементного клинкера имеет вид:
а)С3A → C4AF → C3S → βC2S;
б)С3A → C4AF → βC2S;
в)C3S → С3A → C4AF → βC2S;
г) С3A → C4AF → βC2S → C3S.
26. Процесс гидратации вяжущих веществ протекает:
а) самопроизвольно;
б) только под действием температурного фактора, когда t 20 оС;
в) под действием добавок - активаторов твердения;
г) под действием добавок-электролитов.
27. С точки зрения термодинамики способность соединений к гидратации зависит:
как от величины и знака ∆G, так и от выигрыша в энергии, который получается в результате реакции гидратации;
только от вида вяжущего вещества;
от размера клинкерных частиц;
от микроструктуры цементного клинкера.
28. В результате взаимодействия вяжущего вещества с водой образуются новые соединения, обладающие цементирующими свойствами, которые называются:
гидратами;
частицами, на поверхности которых находятся адсорбированная вода;
клинкерными минералами;
продуктами химической реакции.
29. Начальным (элементарным) актом взаимодействия клинкерных минералов с водой является:
адсорбция молекул и ионов жидкости затворения поверхностью частиц вяжущего вещества;
кристаллизация частиц новой фазы;
процессы структурообразования;
процессы твердения.
30. Продуктом взаимодействия минералов-силикатов с водой является новая фаза C - S - H, которая носит название:
гидросиликатов кальция;
силикатов кальция;
комплексного соединения, в состав которого входят молекулы воды;
водных алюмосиликатов.
31. Кристаллизация из пересыщенных растворов возможна лишь при определенных термодинамических условиях, которые характеризуются величиной:
только критического термодинамического потенциала;
химического потенциала;
поверхностной энергии на границе раздела фаз «твердое тело – жидкость затворения»;
концентрации раствора.
32. Для ускорения процессов кристаллизации частиц новой фазы требуется:
понижение величины поверхностного натяжения, увеличение степени пересыщения и температуры;
понижение степени пересыщения;
понижение поверхностного натяжения и температуры;
увеличение дисперсности частиц.
33. В результате протекания процессов гидрато-и структурообразования в вяжущей системе происходит появление:
коагуляционных, коагуляционно-конденсационных и конденсационно-кристализационных контактов срастания;
только коагуляционных контактов;
только кристаллизационных контактов;
единичных контактов различной природы.
34. Строение молекулы поверхностно-активного вещества:
а) дифильное;
б) цепочечное;
в) сложное.
35. Введение ПАВ воздухововлекающего действия в систему изменяет величину поверхностного натяжения следующим образом:
а) снижает;
б) повышает;
в) не влияет;
г) повышает незначительно.