硅酸盐水泥的水化和硬化.ppt

硅酸盐水泥的水化和硬化水泥熟料矿物和水泥的水化硅酸盐水泥的凝结、硬化过程硬化水泥浆体的结构*,随后逐渐失去塑性而凝结硬化为具有一定强度的石状体。同时,还伴随着水化放热、体积变化和强度增长等现象,这说明水泥拌水后产生了—系列复杂的物理、化学和物理化学现象。*为了更好地应用水泥,必须了解水化硬化过程的机理,以便控制和改善水泥的性能。由于水泥熟料是多种矿物的集合体,与水的作用比较复杂,因此先研究水泥单矿物的水化反应,然后再研究水泥总的水化硬化过程。*,保留了高温介稳状态的晶体结构工业熟料中的矿物为有限固溶体微量元素的掺杂使晶格排列的规律性受到影响熟料矿物中钙离子\氧离子配位不规则,晶体结构有“空洞”,易于水化反应。*硅酸三钙的水化硅酸三钙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、产物及其所形成的结构对硬化水泥浆体的性能有很重要的影响。*在常温下,C3S水化方程式:上式表明,其水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙,C-S-H有时也被笼统地称之为水化硅酸钙,它的组成不定(其字母之间的横线就表示组成不定),它的CaO/SiO2分子比(简写成C/S)和H2O/SiO2分子比(简写为H/S)都在较大范围内变动。3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2C3S+nH=C-S-H+(3-x)CH简写为:*水化产物为C-S-H凝胶的组成与它所处液相Ca(OH)2浓度有关*C3S的水化过程C3S水化放热速率和Ca2+浓度变化曲线*Ⅰ.初始水解:加水后急剧反应,Ca2+和OH-迅速从C3S表面释放,几分钟内PH上升大于12,溶液具碱性,在15min内结束。Ⅱ.诱导期:水化反应缓慢,一般持续2-4h,又称静止期或潜伏期,此时水泥浆保持塑性,初凝基本上等于诱导期结束。Ⅲ.加速期:反应重新加快,出现第二放热峰,到顶时该阶段结束。时间4-8h。此时终凝已过,开始早期硬化。*Ⅳ.衰退期:反应速率下降,持续12-24h,水化产物CH和C-S-H从溶液中结晶出来,包裹在C3S表面,故水化作用受通过产物层的扩散作用控制。Ⅴ.稳定期:反应速率很低,基本稳定,水化完全受扩散速率控制。有关诱导期的开始及终止的原因即诱导期的本质,成为研究C3S水化机理的重点。*