一级建筑师辅导：建筑材料与构造(10).docx

一级建筑师：建筑材料与构造(10)　(1)硅酸盐水泥的水化　　几种矿物的水化反响如下：　　2(3CaO · SiOz)十6HzO =3CaO · 2SiOz · 3HzO十3Ca(OH)z　　硅酸三钙水化硅酸钙氢氧化钙　　2(2CaO · SiOz)十4HzO=3CaO· 2SiOz · 3HzO十Ca(OH)z　　硅酸二钙　　3CaO · Alz03十6HzO=3CaO· AlzO3 · 6HzO　　铝酸三钙 水化铝酸三钙　　4CaO · Alz03 · FeZ03十7HzO =3CaO · Al zO3 · 6HzO+CaO · Fe zO3 · HzO　　铁铝酸四钙 水化铁酸一钙　　C3S水化生成的水化硅酸钙几乎不溶于水，而马上以胶体微粒析出，并渐渐分散成凝 胶用电镜观看，水化硅酸钙是大小与胶体一样、结晶度较差的、薄片或纤维状颗粒，称 为C-S-H凝胶水化生成的Ca(OH)z在溶液中的浓度很快到达饱和，呈六方晶体析出 水化铝酸三钙(C3AH6 )为立方晶体，在Ca(OH)z饱和溶液中能与Ca(OH)z进一步反响， 生成六方晶体的C4AH13和C4AH190　　为了调整水泥的凝聚时间，都要掺入石膏，石膏与水化铝酸钙发生反响生成高硫型水 化硫铝酸钙(钙矶石3CaO · Al zO3 · 3CaS04 · 32HzO，Aft)。

　　C4AH13+ CaSO4 · 2HzO十HzO一→3CaO · Al zO3 · 3CaS O4 · 32HzO+Ca(OH)z C3AH6+CaS O4 · 2HzO+HzO一→3CaO · Alz03 · 3CaS O4· 31HzO+Ca(OH)z　　钙矶石是难溶于水的针状晶体，它包围在熟料颗粒四周，形成“爱护膜“，延缓水化当石膏耗尽时， C3A还会与钙矶石反响生成单硫型水化硫铝酸钙(3CaO·Alz O3·CaS O4·12HzO)单硫型水化硫铝酸钙为六方板状晶体　　水泥浆在空气中硬化时，表层水化形成的Ca(OH)z还会与空气中的COz反响生成 CaC03　　综上所述，水泥水化后主要水化产物有：水化硅酸钙凝胶、水化铁酸钙凝胶、氢氧化 钙晶体、水化铝酸钙晶体、水化硫铝酸钙晶体在充分水化的水泥石中， C-S- H约占 70%， Ca(OH)z约占20% ，钙矶石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%C-S-H对水泥石的 强度和其他主要性质起着打算性作用　　(2)硅酸盐水泥的凝聚硬化过程　　水泥的凝聚硬化至今仍在连续讨论，基于反响速度和物理化学的主要变化，可将水泥 的凝聚硬化分为以下几个阶段　　1)初始反响期　　水化初期，由于水化物尚不多，包有水化物膜层的水泥颗粒之间是分别着的，相互间引力较小，此时水泥浆具有良好的塑性。

一般的放热反响速度为168J/ g · h，持续时间为5 ------ 10min　　2)埋伏期　　凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长，相互间形成点接触，构成疏松网状构造，使水泥浆体 开头失去流淌性和局部可塑性，这时为初凝，但此时还不具有强度放热反响速度为 4. 2J/g · h，持续时间1h　　3)凝聚期　　凝胶体膜层裂开(由于水分渗入膜层内部的速度大于水化物通过膜层向外集中的速度 而产生的渗透压) ，水泥颗粒进一步水化，而使反响速度加快，直至新的凝胶体重新修补 好裂开的膜层为止放热反响速度在6h内渐渐增加到211/g · h，持续时间为6h　　4)硬化期　　形成的凝胶体进一步填充颗粒之间空隙，毛细孔越来越少，使构造更加严密，水泥浆 体渐渐产生强度而进入硬化阶段放热反响速度在24h内渐渐降低到4. 2J/g· h，持续时 间6h至若干年　　经过长时间(几个月甚至几年)的水化以后，多数颗粒仍剩余尚未水化的内核因此， 硬化后的水泥石是由凝胶体、未水化水泥颗粒和毛细孔组成的不均质构造体 影响水泥凝聚硬化的主要因素有：水泥熟料矿物组成、水泥的细度、石膏掺量、拌合 加水量、调凝外加剂、养护时间(龄期)、温度和湿度等。

石膏掺量必需适当，过少起不到 缓凝作用;掺量过多时，过量的硫酸钙所电离的Ca2+产生剧烈的分散作用，造成促凝效 果，而且掺量过多，后期生成的钙矶石将引起水泥石的膨胀破坏。