硅酸盐水泥的水化和硬化.ppt

水化:水泥熟料矿物的水合反应
凝结:水泥加水拌和后,成为可塑的浆体,逐渐变稠,失去塑性,但尚不具有强度的过程。
硬化:随后产生明显的强度,并逐渐发展而成为坚硬的人造石。
9 硅酸盐水泥的水化和硬化
一、熟料单矿物的水化
C3S在水泥熟料中的含量约占50%,有时高达60%,因此,
它的水化作用、水化产物及其形成的结构,对硬化水泥
浆体的性能有很重要的影响。
C3S的水化产物为C-S-H和Ca2(OH)
水化反应
C3S的水化:
CxSHy:水化硅酸钙,不同条件下,x、y不同。
水化产物组成不固定,C/S在较大范围内变动。
当C/-,生成的C-S-H凝胶称为(Ⅰ)型;
当C/-,生成的C-S-H凝胶称为(Ⅱ)型。
完全水化时:
C-S-H凝胶的组成与它所处的溶液中的CaO浓度有关,
C-S-H在一定的碱度下才能存在,如2- 2-3图所示:
下表是对上图的总结:
CaO浓度 g/l
-
-
>
CaO摩尔浓度 mol/l
1-2
2-20
>20
C/S
<1
-
-2
水化产物
水化硅酸钙和硅酸凝胶
C-S-H(Ⅰ)
C-S-H(Ⅱ)
定义:水化硅酸钙凝胶体(C-S-H)
组成:不固定,随钙硅比和水硅比变化
结构:微晶,尺寸接近于胶体范畴;
形貌:纤维状,网络状,等大粒子,内部产物;
CH:晶体,层状,六方板状,生长在孔洞之间。
C3S水化历程:
五个阶段:
起始期 15min PH=12 急剧
诱导期(静止期)——使硅酸盐水泥保持塑性的原因;
2-4h诱导期结束的时间,即初凝时间。
加速期(4-8h)C-S-H和Ca(OH)2 大量形成,达到终凝。
减速期(12-24h)
稳定期受扩散控制
C3S水化放热速率和Ca2+浓度变化曲线
解释诱导期结束及
加速期开始的理论:
保护膜理论;
延缓结晶理论;
综合理论要点。
(二)C2S的水化
形成的CH少,水化速度慢,相当于C3S水化速度的1/20。
28天C3S提供早期强度,3个月后,C2S提供后期强度,使强
度不断增长。
完全水化式
(三)C3A的水化
水化速度非常快
水化特点:水化速度极快;对温度非常敏感,温度不同时水化模式不同,具有多色性;不加石膏缓凝剂时,会产生急凝。
在常温下,其水化反应为:
C4AH19在低于85%的相对湿度下会失会6个结晶水分子而
成为C4AH13。C4AH19、C4AH13和C2AH8都是片状晶体,
常温下处于介稳状态,有向C3AH6等轴晶体转化的趋势。
在常温下,其水化反应为:
上述反应随温度升高而加速。在T>350C时,C3A会直接
生成C3AH6:
C3A的水化产物