水泥水化机理.docx

,水泥的水化反应是一个复杂的溶解沉淀过程,在这一过程中,与单一成分的水化反应不同,各组分以不同的反应速度同时进行水化反应,而且不同的矿物组分彼此之间存在着互相影响。水泥中最多的熟料矿物是硅酸盐化合物,是制约水泥水化性质及相关性能的关键组分。水泥中的硅酸盐熟料矿物的主要成分为硅酸三钙和硅酸二钙。(1)硅酸三钙(C3S)的水化硅酸三钙是水泥熟料中的含量最多的组分,通常占材料总量的50%左右,有时高达60%。硅酸钙的水化产物的化学组成成分不稳定,常随着水相中钙离子的浓度、温度、使用的添加剂、养护程度而发生变化,而且形态不固定,通常称为“C-S-H”凝胶。C3S在常温下发生水化反应,可大致用下列方程式表述:3CaO·SiO+nH2OxCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2硅酸三钙的水化速率很快,其水化过程根据水化放热速率随时间的变化,可以将C3S的水化过程划分为五个阶段,。早期中期后期反应阶段诱导前期诱导期加速期减速期稳定期初始水解,继续溶解,稳定水化产水化产物继微结构组件化学过程离子进入溶早期C-S-H物开始生长续生长,微液结构发展密实动力学行为反应很快反应慢反应快反应变慢反应很慢(2)硅酸二钙的水化C2S也是水泥主要熟料矿物组分之一,水化过程与C3S相似,也有诱导期、加速期,但是水化速率特别慢。C2S的水化反应可大致用下列方程表述:3CaO·SiO+nH2OxCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2(3)铝酸三钙的水化C3A是水泥熟料矿物的重要组分之一,其水化产物的组成与结构受溶液中的氧化铝、氧化钙浓度的影响很大,它对水泥的早期水化和浆体的流变性能起着重要的作用。纯水中C3A的水化:大量的研究结果表明,C3A遇水后能够立即在表面形成一种具有六边形特征的初始胶凝物质粒子,开始时其结晶度很差也很薄,呈不规则卷