水泥水化过程,机理.pptVIP

School of Materials Science Engineering * 7硅酸盐水泥的性能及耐久性 主要内容 7.1硅酸盐水泥的性能 7.2 耐久性 7.1.1凝结时间 水泥浆体的凝结可分为初凝和终凝。 初凝表示水泥浆体失去流动性和部分可塑性，开始凝结。 终凝则表示水泥浆体逐渐硬化，完全失去可塑性，并具有一定的机械强度，能抵抗一定的外来压力。 凝结时间: 硅酸盐水泥初凝不小于45min,终凝不大于390min 。 其它: 初凝不小于45min,终凝不大于600min 。 7.1硅酸盐水泥的性能 1.凝结速度 ?? 水泥凝结时间的长短决定于其凝结速度的快慢。 凡是影响水化速度的各种因素,基本上也同样影响水泥的凝结速度，如熟料矿物组成、水泥细度、水灰比、温度和外加剂等.但水化和凝结又有一定的差异。例如，水灰比越大，水化越快，凝结反而变慢。这是因为加水量过多，颗粒间距增大，水泥浆体结构不易紧密，网络结构难以形成的缘故。 影响凝结速度的因素 (1)水泥熟料矿物的组成 决定水泥凝结的主要矿物是C3A和C3S；在C3A含量较高或石膏等缓凝剂掺量过少时，出现 “速凝”或“闪凝”。产生这种不正常快凝时，浆体迅速放出大量热，温度急剧上升。 但是如果C3A较少(≤2％)或掺加有石膏等缓凝剂，就不会出现快凝现象，水泥的凝结快慢则主要由C3S水化来决定。 快凝是由C3A造成的，而正常凝结则是受C3 S制约的。 (2)熟料和水化产物的结构 化学组成和煅烧温度相同的熟料,快冷凝结正常而慢冷凝结较快。 水化产物是凝胶状的，则会形成薄膜，包裹在未水化的水泥周围，阻碍矿物进一步水化，因而能延缓水泥的凝结。 2.硅酸盐水泥凝结时间的调节 (1).快凝现象与假凝现象 快凝现象 指熟料粉磨后与水混合时很快凝结并放出热量的现象 假凝现象 指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。 假凝 快凝 特点 放热量极微 放热量大 搅拌恢复塑性 搅拌后不能恢复塑性 原因 石膏脱水造成 C3A水化生成C4AH13 措施 降低入磨熟料温度 降低磨内温度 存放一定时间或搅拌 加入适量石膏 降低铝率,提高KH (2).石膏缓凝机理 C3A在石膏一石灰的饱和溶液中，生成溶解度极低的钙矾石，这些棱柱状的小晶体生长在颗粒表面，形成覆盖层或薄膜，覆盖并封闭了水泥颗粒表面，从而阻滞了水分子及离子的扩散，阻碍了水泥颗粒尤其是C3A的进一步水化故防止了快凝现象。 随着扩散作用的继续进行，钙矾石增多，当钙矾石覆盖层增加到足够厚时，渗透到内部的SO42-逐渐减少到不足以生成钙矾石，而形成单硫型水化硫铝酸钙、C4AHl3及其固溶体，并伴随有体积增加。当固相体积增加所产生的结晶压力达到一定数值时，钙矾石膜就会局部胀裂，水和离子的扩散失去阻碍，水化就能得以继续进行。 石膏掺量过多或过少都会导致不正常凝结。 当石膏掺量(以SO3计)小于约1.3%时，石膏掺量过小，水泥会产生快凝。进一步增加SO3含量时，石膏才出现明显的缓凝作用，但石膏掺量(以SO3计)超过2.5％以后，凝结时间增长很少。 石膏的适宜掺量，应是加水后24h左右能够被耗尽的数量。 7.1.2水泥的强度 是评价水泥质量的重要指标，是划分强度等级的依据。 通常按龄期将28d以前的强度称为早期强度， 28d及以后的强度称为后期强度。 水泥强度及其发展与很多因素有关，如熟料的矿物组成、水泥细度、水灰比、养护温度、石膏掺量以及外加剂等。 1.强度的产生和发展