浅析硅酸盐水泥的水化及凝结硬化.pdf

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1、经验交流浅析硅酸盐水泥的水化及凝结硬化方晓青（永城职业学院，河南商丘476600）摘要：文章以硅酸盐水泥为例，分析了水泥强度形成过程中水化及凝结硬化过程，总结了影响水泥凝结硬化的主要因素。关键词：硅酸盐水泥；生产工艺；矿物组成；水化；凝结硬化中图分类号：TQ172.1文献标识码：A文章编号：1674—3024（2016）18—138—01前言结成多孔的网状结构，使水泥浆的稠度提高，失去可塑性，开始产生强度，这个阶段称为“凝结期”，持续时间一般6h。水泥是重要的建筑材料之一，硅酸盐水泥是通用硅酸盐水2.4硬化期：随着水化产物的不断增多，结晶体和凝胶体泥最基本的一个品种。根据国家标准《硅酸

2、盐水泥、普通硅酸形成的网状结构逐渐紧密，颗粒之间的毛细孔逐渐变小，使浆盐水泥》（GB175—2007）硅酸盐水泥的定义是：凡由硅酸盐体强度不断发展，这一阶段称为“硬化期”，持续时间一般6h。水泥熟料（硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙）、由上述可知，水泥的水化反应是由颗粒表面逐渐深入内层0～5％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性的。这个反应开始时较快，以后由于形成的凝胶体膜使水分透胶凝材料，称为硅酸盐水泥，国外通称为波特兰水泥。入越来越困难，水化反应也越来越慢。实际上，较粗的水泥颗粒，1硅酸盐水泥的水化其内部将长期不能完全水化。因此，水化后的水泥石由凝胶体硅酸盐水泥加

3、水后，熟料中的矿物与水发生水化反应，生（包括凝胶及晶体）、未完全水化的水泥颗粒内核及毛细孔（包成水化产物，并放出热量，其水化反应式如下：括其中的游离水分及水分蒸发后形成的气孔）等组成。（1）硅酸三钙与水反应，生成水化硅酸钙并析出氢氧化钙：3影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素2（3CaO•SiO2）+6H2O=3CaO•2SiO2•3H2O+3Ca（OH）23.1水泥熟料的矿物组成：硅酸三钙、铝酸三钙水化速度快，（2）硅酸二钙与水反应，生成水化硅酸钙并析出少量氢氧硅酸三钙、铝酸三钙含量高时，水泥的凝结速度快，早期强度高。化钙：3.2水泥细度：水泥颗粒越细，与水接触的表面积越大，2（2CaO

4、•SiO2）+4H2O=3CaO•2SiO2•3H2O+Ca（OH）2水化就越快，凝结硬化速度也越快。（3）铝酸三钙与水反应，生成水化铝酸钙：3.3养护时间：水泥石的强度是随龄期的增长而增长的，3CaO•A12O3+6H2O=3CaO•A12O3•6H2O一般在起初的3～7d内强度发展甚快，28d后明显变慢，3个（4）铁铝酸四钙与水反应，生成水化铝酸钙及水化铁酸钙：月后更慢。但在一定的温度湿度条件下，强度增长可延续几年4CaO•A12O3•Fe2O3+7H2O=3CaO•A12O3•6H2O+CaO•Fe2O3•H2O甚至几十年。水泥中加入的少量石膏，与水化生成的水化铝酸钙化合，3.4

5、环境温度、湿度影响：温度对凝结硬化影响很大，温生成水化硫铝酸钙（钙矾石）：度高，水泥水化速度快，凝结硬化速度就快。温度低时，凝结3CaO•A12O3•6H2O+3（CaSO4•2H2O）+19H2O=3CaO•A12O3硬化速度变慢。温度低于0℃，硬化完全停止，低于-3℃时，•3CaSO4•31H2O水泥中的水冻结，会产生冻裂破坏。因此，冬季施工时要采取生成的水化硫铝酸钙难溶于水，沉积在水泥颗粒表面，阻防冻措施。潮湿环境下的水泥石，水分不易蒸发，促进水泥的碍水泥颗粒与水接触，从而延缓水泥颗粒特别是CA的继续水凝结硬化，若环境十分干燥，水分蒸发，将使水泥的凝结硬化化，达到调节水泥凝结时间

6、的目的。无法进行，水泥石的强度会停止增长。所以，水泥混凝土在浇综上所述，硅酸盐水泥水化后，生成的水化产物有：氢氧筑后的一段时间里应注意保持在正常的温度、湿度下养护。化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙。3.5用水量：拌合水泥浆体时，为使浆体具有一定塑性和其中氢氧化钙、水化铝酸钙及水化硫铝酸钙比较容易结晶，而流动性，通常加入的水量会超过水化时所需的水量，多余的水水化硅酸钙及水化铁酸钙则长期以胶体形式存在。在水泥中形成孔隙而降低水泥石的强度。因此适宜的加水量，2硅酸盐水泥的凝结硬化可使水泥充分水化，加快凝结硬化。水泥在水化同时，发生着一系列连续复杂的物理化学变化，4总结水

7、泥浆逐渐凝结硬化。一般可将水泥凝结硬化过程划分为四个水泥的水化及凝结硬化是水泥强度形成的重要阶段。只有阶段：在充分理解水化及凝结硬化的过程及影响因素的基础上，才能2.1初始反应期：水泥与水拌合后，水泥颗粒分散在水中，在施工中避免影响水泥强度形成过程中不利因素的出现，使水成为水泥浆。泥发挥到最佳强度。2.2诱导期：水化初期生成的产物迅速扩散到水中，很快使水泥颗粒周围的溶液成为水化产物的饱和溶液，同时水化产参考文献：物在水泥颗粒表面形成水化物膜层，