水泥水化反应.ppt

水泥水化反应

硅酸三钙:3CaO·SiO2 (C3S)
硅酸二钙:2CaO·SiO2 (C2S)
铝酸三钙: 3CaO·Al2O3 (C3A)
铁铝酸四钙:4CaO· Al2O3 ·Fe2O3 (C4AF)
硅酸盐矿物~75%
~22%
~95%
其它: 游离氧化钙:f-CaO
方镁石:(即结晶氧化镁)
玻璃体:
熔剂矿物
(二)硅酸盐水泥熟料的矿物组成
生料
SiO2
CaO
化合反应
800~1450℃
800℃左右
分解反应
Al2O3
Fe2O3
2CaO·SiO2
3CaO·SiO2
3 CaO ·Al2O3
4 CaO·Al2O3·Fe2O3
矿物名称
硅酸三钙
硅酸二钙
铝酸三钙
铁铝酸四钙
与水反应速度
快
慢
最快
快
水化放热量
大
小
最大
中
强度
高
早期低
低
低
后期高
:水泥水化反应是一个很复杂的过程。
:水泥颗粒与水接触时,其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用,生成新的水化产物并放出一定热量的过程。
:
硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度快,形成早期强度并生成早期水化热。3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2
硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度慢,对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用。水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时,可以生成更多的水化产物。2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2
铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体。该水化反应速度极快,并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度,将产生闪凝现象,水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏,可以避免上述问题的发生。
+6H2O=
石膏调节凝结时间的原理:
石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙针状晶体(钙矾石)。该晶体难溶,包裹在水泥熟料的表面上,形成保护膜,阻碍水分进入水泥内部,使水化反应延缓下来,从而避免了纯水泥熟料水化产生闪凝现象。所以,石膏在水泥中起调节凝结时间的作用。
铁铝酸四钙的水化,它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。
+2H2O=+