硅酸盐水泥的水化与硬化.ppt

关于硅酸盐水泥的水化与硬化
第一张，共五十九张，创建于2022年，星期日
硅酸盐水泥的水化和硬化
水泥用适量的水拌和后，形成能粘结砂石集料的可塑性泥浆，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，伴有水化放热、体积 C4AH13 + C2AH8 → C3AH6+9H2O
T﹥35℃： C3A+ 6H2O → C3AH6
特点：水化速度快→水化热多→T升高→反应速度极快→急凝→很快失去流动性
第十一张，共五十九张，创建于2022年，星期日


C3A + CH + 12H → C4AH13
瞬凝原因：水泥颗粒表面形成大量C4AH13 （六方片状晶体） ，其数量迅速增多，足以阻碍粒子的相对运动。
第十二张，共五十九张，创建于2022年，星期日

·石膏（充足）、CaO同时存在时
C3A+CH+12H→C4AH13
C4AH13+3CSH2+14H → C3A·3CS·H32 + CH
（三硫型水化硫铝酸钙AFt，又称钙矾石）
· C3A未完全水化而石膏已经耗尽时
2C4AH13+ C3A·3CS·H32 →3 C3A·CS·H12+ 2CH + 20H
(单硫型水化硫铝酸钙AFm)
·石膏掺量极少，所有的AFt都转化为AFm还有C3A剩余
C3A·CS·H12 + C3A+CH+12H →2C3A(CS· CH)H12
第十三张，共五十九张，创建于2022年，星期日

比C3A水化慢，单独水化，也不会急凝，其水化反应和产物与C3A相似。
1. 无石膏时，在Ca(OH)2环境水化
常温：C4AF + 4CH + 22 H → 2C4(A·F)H13
T＞50 ℃ ：C4AF + 6H → C3(A·F)H6
2. 有石膏存在时
C4AF + 2CH + 6CSH2 + 50 H →2 C3(A·F)·3CS·H32
3. 石膏不足时
2C4 (A·F)· H13 + C3(A·F)·3CS·H32 →3C3(A·F)·CS·H12
+2CH + 20H
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§ 硅酸盐水泥的水化　

水泥的水化基本上是在Ca(OH)2 和石膏的饱和溶液或过饱和溶液中进行的，并且还会有K+、Na+等离子。
熟料首先在此种溶液中解体，分散，悬浮在液相中，各单体矿物进行水化，水化产物彼此间又化合，之后水化产物凝结、硬化，发挥强度，因此 ，水化过程实际上就是熟料解体——水化——水化产物凝聚——水泥石。开始是解体、水化占主导作用，以后是凝聚占主导作用。
第十五张，共五十九张，创建于2022年，星期日

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第十六张，共五十九张，创建于2022年，星期日
综上所述，水泥的水化反应过程如下：
水泥加水后， C3S 、C3A 、C4AF均很快水化，同时石膏迅速溶解，形成 Ca(OH)2与 CaSO4 的饱和溶液，水化产物首先出现六方板状的Ca(OH)2 与针状的AFt相以及无定形的C-S-H。之后，由于不断生成AFt相，SO42- 不断减少，继而形成AFm相及C-A-H晶体和C4(A·F)·H13晶体。
※水泥的主要水化产物是氢氧化钙、C-S-H凝胶、水化硫铝酸钙、水化硫铝（铁）酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等。
※水泥水化过程简单分为三个阶段：钙矾石形成期、 C3S水化期和结构形成和发展期。
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常温下的主要水化产物：
常压蒸汽养护（≤100℃）时的水化产物：
水化硅酸钙
Ca(OH)2
水化硫铝（铁）酸钙固溶体：
水化铝（铁）酸钙及其固溶体：一般生成物C4(A·F)H13最终生成物C3AH6 --C3FH6固溶体，溶解度小，抗硫酸盐能力强
三硫型的针状
单硫型的六方片状：最终
C-S-H（Ⅱ）
C4A· C4F·H13 不稳定，易转变为C3AH6 、C3(AF)H6
AFt相分解为AFm相和CaSO4
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硅酸盐水泥的水化
硅酸盐水泥的水化过程
钙矾石形