7 硅酸鹽水泥的水化與硬化 水泥工藝學ppt課件

1、7 硅酸鹽水泥的水化與硬化 7.1 熟料礦物的水化 一、硅酸三鈣 1.C3S的水化反響 3CaOSiO2+nH2O =x CaOSiO2yH2O+3-xCa(OH)2 即: C3S+nH = C-S-H +3-x)CH 式中 x表示鈣硅比C/S n表示結(jié)合水量 C-S-H水化硅酸鈣 特點： 凝膠非晶體，水泥石強度主要提供物質(zhì) 組成不固定： CaO：0.1121.12g/l時， C-S-H (0.81.5)CaOSiO2(0.52.5)H2O CaO1.12g/l時， C-S-H (1.52.0)CaOSiO2(14)H2O CH 氫氧化鈣 特點： 較粗大晶體，呵斥水泥石強度下降； 維持水泥石體

2、系較高堿度，穩(wěn)定C-S-H； 可作為火山灰質(zhì)等混合材的堿性激發(fā)劑。 2.水化過程 誘導前期 急劇反響，出現(xiàn)第一個放熱峰，時間很短，在15min以內(nèi)終了。 誘導期: 反響極其緩慢，又稱靜止期。普通繼續(xù) 14，是硅酸鹽水泥漿體能在幾小時內(nèi)堅持塑性的緣由。 初凝時間根本上相當于誘導期的終了。 加速期: 反響重新加快，出現(xiàn)第二個放熱峰，到達峰頂時本階段即告終了(48h)。 此時終凝已過，開場硬化。 減速期： 反響速率隨時間下降的階段，約繼續(xù)1224h，水化作用逐漸受分散速率的控制。 穩(wěn)定期： 反響速率很低、根本穩(wěn)定的階段，水化作用完全受分散速率控制。 二、硅酸二鈣 型硅酸二鈣的水化過程和C3S極為類似

3、，-C2S的水化反響可采用下式表示: 2CaOSiO2+mH2O=xCaOSiO2yH2O+(2-x)Ca(OH)2 即: C2S十mH=C-S-H+(2-x)CH 與硅酸三鈣水化類似，區(qū)別在于： 1、水化速率為硅酸三鈣的1/20； 2、水化構(gòu)成的Ca(OH)2、C-S-H結(jié)晶困難，單獨水化速度極慢，但是在硅酸鹽水泥水化時遭到硅酸三鈣影響而水化加快。 三、鋁酸三鈣 在常溫下: 2C3A+27H=C4AH19+C2AH8 C4AH19在低于85%的相對濕度時，即失去6摩爾的結(jié)晶水而成為C4AH13。C4AH19、C4AH13和C2AH8均為六方片狀晶體，在常溫下處于介穩(wěn)形狀，有向C3AH6等軸晶

4、體轉(zhuǎn)化的趨勢。 在液相的氧化鈣濃度到達飽和時， C3A + CH +12H = C4AH13 在硅酸鹽水泥漿體的堿性液相中最易發(fā)生； 處于堿性介質(zhì)中的C4AH13在室溫下可以穩(wěn)定存在，其數(shù)量迅速增多，就足以妨礙粒子的相對挪動，使?jié){體產(chǎn)生瞬時凝結(jié)。 在水泥粉磨時通常都摻有石膏進展緩凝。 在石膏、氧化鈣同時存在的條件下 ： C4AH13+3C H2+14H= +CH 所構(gòu)成的三硫型水化硫鋁酸鈣，又稱鈣礬石。由于其中的鋁可被鐵置換而成為含鋁、鐵的三硫酸鹽相，故常以AFt表示。鈣礬石不溶于堿溶液而在C3A外表沉淀構(gòu)成致密的維護層，妨礙了水與C3A進一步反響，因此降低了水化速度，防止了急凝。 當C3A尚未完全水化而石膏曾經(jīng)耗盡時： C3A水化所成的C4AH13又能與先前構(gòu)成的鈣礬石依下式反響，生成單硫型水化硫鋁酸鈣AFm + 2C4AH13 =3 +2CH+20H C3A的水化產(chǎn)物CaSO42H2O/C3A（摩爾比）