水泥水化要点PPT学习教案.pptx

会计学
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水泥水化要点
I 诱导前期
急剧反应，出现第一个放热峰，时间很短，在15min以内结束。
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II诱导期:
反应极其缓慢，又称静止期。一般持续 1～4ｈ，是硅酸盐水泥浆体能在几小时内保持塑性的原因。
初凝时间基本上相当于诱导期的结束。
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III 加速期:
反应重新加快，出现第二个放热峰，到达峰顶时本阶段即告结束(4～8h)。
此时终凝已过，开始硬化。
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IV减速期：
反应速率随时间下降的阶段，约持续12～24h，水化作用逐渐受扩散速率的控制。
V 稳定期：
反应速率很低、基本稳定的阶段，水化作用完全受扩散速率控制。
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。
C3S水化各阶段示意图
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C3S水化机理
C3S水化机理，一般在第1、4、5阶段没有争议，但对于第2、3阶段则有不同的解释方法。
第1阶段：C3S溶于水，迅速发生水化，故有一个放热高峰。
第4阶段：随着水化物在颗粒周围的形成，C3S的水化作用受到阻碍，因而水化又从加速过程进入减速过程。
第5阶段：最初的产物，大部分生长在颗粒原始周界以外（称“外部产物”），后期则生长在原始周界以内（称“内部产物”），此时C3S的水化完全由水向内部的扩散控制，水化速度很慢，故进入稳定期。
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第2、3 阶段的研究主要有保护层理论和延迟成核理论两种理论 。
保护层理论：将“潜伏期”归因于保护层的生成，待保护层破裂时，潜伏期终止。
保护层理论一：
假设在水化过程中连续生成了三种不同的水化物。
第一类水化物（C/S=）在几分钟内生成，并很快在C3S周围形成了致密的保护层，延缓了C3S水化，Ca离子进入液相的速率降低，导致诱导期开始。
在诱导期，水化物C/S降低，第一类水化物向第二类（C/S=～，呈膜状）水化物转变，这时包覆层的透水性提高，同时液相也变成为Ca（OH）2的过饱和状体。
加速期的出现是由于C3S粒子表面包覆层的崩裂或重结晶的结果，这时形成的第三类水化物（C/S=～）呈纤维状。
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保护层理论二：渗透压理论
在水泥粒子周围，几分钟内就形成了一种凝胶状的半渗透膜，随着水化不断进行，在半渗透膜内部产生了渗透压，最终导致包覆层破裂，潜伏期结束。然后通过半透膜内部缺Ca离子的溶液和外部的Ca离子发生反应，开始生长出C-S-H纤维。
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延迟成核理论
当C3S与水接触后迅速水解，Ca2+ OH-及进入溶液，这样就使原来的C3S表面变为“缺钙”或“富硅”的表面层，液相中的Ca2+就会因为化学吸附作用吸附在富硅的表面，并使表面带正电荷。C3S表面的高浓度Ca2+降低了C3S的进一步水解，这样就开始了诱导期。
Ca2+和OH-相继以低速率溶解，当液相相对于Ca(OH)2成为过饱和时，Ca(OH)2晶核迅速形成。
当Ca(OH)2结晶成长时会从溶液中移去Ca2+和OH-离子，这样就恢复了水化的加速期。
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