水泥凝结硬化机理

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1、5.1.4凝结硬化机理水泥凝结硬化流程图，见动画演示凝结：水泥浆→完全失去浆体塑性硬化：水泥浆从完全失去塑性→强度增长一、水泥的水化反应2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)22(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)23CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O→3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O部分水化铝酸钙与石膏作用产生如下反应：3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O→3C

2、aO.Al2O3.3CaSO4.31H2O主要水化产物：水化硅酸钙凝胶70%水化铁酸钙凝胶水化铝酸钙晶体氢氧化钙晶体20%水化硫铝酸钙晶体7%石膏的缓凝作用在于：水泥的矿物组成中铝酸三钙水化速度最快，铝酸三钙在饱和的石灰——石膏溶液中生成溶解度极低的水化硫铝酸钙晶体，包围在水泥颗粒的表面形成一层薄膜，阻止了水分子向未水化的水泥粒子内部进行扩散，延缓了水泥熟料颗粒，特别是铝酸三钙的继续水化，从而达到缓凝的目的。二、水泥凝结硬化的物理化学过程水泥与水拌合后，熟料颗粒表面迅速与水发生反应，因为水化物生成速度大于水化物向溶液扩散的速度，于是生成的水化产物在水泥颗粒表面堆积，这层水化

3、物称为凝胶膜层，这就构成了最初的凝胶结构。动画演示1、由于Ca2+的渗透，凝胶膜层破裂，使得2、由于颗粒表面暴露出来，又与水发生化学反应，由于水化物生成速度大于其扩散速度，故在颗粒表面又堆积了大量的凝胶，这个反应不断进行下去，就生成了外面包裹着厚厚一层凝胶膜的新凝胶结构。3、随着反应的继续进行，水份逐渐减少，凝胶结构分子间距离减少，吸引力越来越大，粘结力增大，使浆体失去塑性，开始凝结。4、水份越来越少，浆体稠度增大，微粒之间距离越来越小，由于分子间相互作用力—粘结力，互相结合，破坏了无规则排列，变为有规则排列，晶体产生。5、晶体、胶体相互交错成网状，晶体起主要的承力骨架作用

4、，胶体起胶结作用，二者共同生长，紧密结合，形成坚固致密的水泥石。6、强度不断增大。三、水泥石的组成硬化后的水泥石凝胶体（凝胶和晶体）未水化水泥颗粒内核毛细孔四、影响硅酸盐水泥的凝结硬化的因素矿物组成细度用水量养护时间温度和湿度1、熟料矿物组成的影响硅酸盐水泥的四种熟料矿物中，C3A,C3S的水化和凝结硬化速度最快，因此它们含量越高，则水泥凝结硬化越快。2、水泥细度的影响水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度、干缩及水化热等，水泥颗粒越细，水化作用的发展就越迅速而充分，使凝结硬化的速度加快，早期强度也就越高。但水泥颗粒过细，硬化时产生的收缩亦较大。3、拌合加水量的影

5、响拌合水越多，硬化水泥石中的毛细孔就越多，凝结硬化越慢，强度越低。4、养护湿度和温度的影响用水泥拌制的砂浆和混凝土，在浇灌后应注意保持潮湿状态，以利获得和增加强度。提高温度可加速水化反应。5、养护龄期的影响水泥的水化硬化是一个较长时期不断进行的过程，所以水泥在3～14d内强度增长较快，28d后增长缓慢。