最新水泥水化.ppt

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1、cementhydration水泥水化1__________________________________________________1、熟料矿物的水化2、水泥的水化过程3、影响水泥水化的因素2__________________________________________________熟料矿物的水化3__________________________________________________水泥熟料矿物组成：硅酸三钙：3CaO·SiO2(C3S)硅酸二钙：2CaO·SiO2(C2S)铝酸三钙：3CaO·Al2

2、O3(C3A)铁铝酸四钙：4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)4__________________________________________________C3S的水化硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶（C-S-H）和氢氧化钙晶体。该水化反应的速度快，形成早期强度并生成早期水化热。但反应式中的C—S—H只是很粗略的近似式。因为这种物质实际上并无一定的化学计量，结晶度又很差。在不同浓度的氢氧化钙溶液中以及不同的温度、水固比和有无异离子参与的条件下，其硅酸钙水化产物的组成是不固定的。因此上述反应式又可用下列方程式表示：5_

3、_________________________________________________式中：x表示CaO与SiO2的摩尔数比，缩写为C/S或称硅酸钙的碱度（钙硅比）；n表示结合水量；y表示硅酸钙水化用水分子数。在不同浓度的氢氧化钙溶液中，水化硅酸钙的组成是不同的。当溶液的氧化钙浓度约为0.06～0.11克/L时，生成C/S小于1的固相，这种固相是由水化硅酸一钙与硅酸凝胶所组成。如果溶液中氧化钙浓度再降低，则水化硅酸一钙就会分解成氢氧化钙与硅酸凝胶。当溶液中氧化钙浓度约为0.11～1.12克/L时，生成C/S为0.8～1

4、.5的水化硅酸钙固相。其组成一般以(0.8～1.5)CaO·SiO2·(0.5～2.5)H2O表示。这一类水化硅酸钙统称为C—S—H(Ⅰ)或C—S—H(B)。6__________________________________________________当溶液中氧化钙浓度饱和(即CaO≥1.12克/L)时，则生成硷性更高(即C/S＞1.5)的水化硅酸钙固相。其组成一般认为是(1.5～2.0)CaO·SiO2·(1～4)H2O。这一类水化硅酸钙统称为C—S—H(Ⅱ)或C2SH2。由以上可以看出，硅酸钙用水调合后，所生成的水化产

5、物将与相应的氢氧化钙溶液达到固液平衡。如原有的平衡一旦被破坏，必然要相互调整，以获得新的平衡。大量的实验都说明：水固比减小将使C/S提高；水固比增大将使C/S降低。同时随着水化反应的进行，水化硅酸钙的组成也将发生变化，其C/S随龄期的增长而下降。所以C—S—H是一种组成变化无定型的水化产物。C3S的水化是放热反应，通过对C3S水化放热速率的研究认为：C3S加水拌合后，会依次出现五个活性不同的时期：7__________________________________________________中期衰减期早期稳定期初始水解期诱导

6、期加速期初始水解，离子进入溶液，15分钟继续溶解，早期C-S-H形成，1-4h基本相当初凝稳定水化产物开始生长，4-8h。终凝已过，开始硬化水化产物继续生长，微结构发展，12-24h后期微结构逐渐密实，反应速率很低，基本稳定反应很快反应慢反应快反应变慢反应很慢8__________________________________________________Ⅰ.迅速反应的初始期：加水后立即发生急剧反应，Ca2+进入溶液，在开始几分钟Ca2+的浓度会迅速增加；同样OH1-的浓度也迅速增大。但该阶段时间很短，持续十几分钟结束，所以，

7、该阶段又称为“瞬时反应时期”或称“诱导前期”。Ⅱ.反应非常缓慢的诱导期：这一阶段反应速率极其缓慢，一般持续几小时，是硅酸盐水泥浆体能在几小时内保持塑性的原因。此时Ca2+和OH1-浓度将继续缓慢上升。在诱导期结束之前氢氧化钙在溶液中已达到超饱和状态。Ⅲ.加速反应期：反应重新加快，出现第二个放热高潮。在放热达到顶峰时，本阶段即告结束。持续时间在10～12小时之间，此时固相Ca(OH)2从溶液中结晶出来，C—S—H则沉淀在原为水所填充的空隙中。9_____________________________________________

8、_____Ⅳ.衰退期：反应速律随时间下降的阶段。约持续10～12小时。这是因为生成的水化产物开始使体系孔隙率减少，各种离子开始迁移到液—固界面的原因，这时水化速率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，是完全由扩散作用控制的