硅酸盐水泥的水化和硬化.ppt

关于硅酸盐水泥的水化和硬化
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一、水泥熟料矿物的水化过程
水泥的水化：一种物质从无水状态变为含水状态或从含水少的状态变为含水多的状态。
类型：
1、原物质不含水，与水作用后，变为含水化合物。
2、原物质本身含一定量的水，与水作用后，变为含水多的物质。
3、水解反应（加水分解）
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（一）水泥熟料矿物的水化原因
内因：熟料单体矿物及熟料颗粒结构不稳定。
外因：加入极性分子，可使熟料中的离子配位改变重排。
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（二）、水泥的水化过程
水泥是一种多矿物组成的集合体，与水的相互作用很复杂，不仅各矿物的水化过程 互不相同，而且各矿物的水化又相互影响。
各矿物与水的作用，称为“一次水化作用”
水化物之间的相互作用称“二次水化作用”
在水泥的水化过程中，一次作用、二次作用是交织在一起进行的。
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二、硅酸三钙
1、水化反应
在常温下：
水化产物是水化硅酸钙和氢氧化钙。
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2、水化过程
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2、水化过程
1)、诱导前期：加水后立即发生急剧反应,但该阶段时间很短,在15分钟以内结束。
2)、诱导期：这一阶段反应速率极其缓慢，又称静止期,一般持续1～4 时,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。
水化早期
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3)、加速期：反应重新加快,反应速率随时间而增长,出现第二个放热峰,在到达峰顶时本阶段即告结束(4～8小时)。此时终凝已过,开始硬化。
4) 、减速期：反应速率随时间下降的阶段，约持续12～24小时,水化作用逐渐受扩散速率的控制。
5)、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。有的文献上将4期与5期合称为扩散控制期。
水化中期
水化后期
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1)、C3S的早期水化
硬化浆体的性能很多是在水化早期决定的；诱导期终止的时间与初凝有着一定的关系，而终凝则大致发生在加速期的中间阶段。各方面对此进行了大量的研究，有关诱导期的本质也就是诱导期的开始及结束的原因，存在着不少看法。
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保护膜理论
斯坦因()等人认为，诱导期是由于水化产物形成了保护膜层。当保护膜破坏时，诱导期就结束，即所谓“保护膜理论”。他们假设C3S在水中是一致溶，最初生成的第一水化物C3SHn 很快就在C3S周围形成了致密的保护膜层，从而阻碍了C3S 的进一步水化，使放热变慢，向液相溶出Ca2+的速率也相应降低，导致诱导期的开始。当第一水化物转变为较易使离子通过的第二水化物(C/S≈～)时，水化重新加速，较多的Ca2+和OH-进入液相达到过饱和，并加快放热，诱导期即告结束。
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