为什么水泥遇水就会变硬为什么水泥遇水很快就会结块变硬呢?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/28 18:27:27
为什么水泥遇水就会变硬为什么水泥遇水很快就会结块变硬呢?
为什么水泥遇水就会变硬
为什么水泥遇水很快就会结块变硬呢?
为什么水泥遇水就会变硬为什么水泥遇水很快就会结块变硬呢?
小弟,这是个复杂的物理化学变化过程,详细解释太慢.简单告诉你吧：
硅酸盐水泥的凝结硬化
水泥的凝结是指水泥加水拌和后,成为塑性的水泥浆,其中的水泥颗粒表面的矿物开始在水中溶解并与水发生水化反应,水泥浆逐渐变稠失去塑性,但还不具有强度的过程.
硬化是指凝结的水泥浆体随着水化的进一步进行,开始产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬水泥石的过程.凝结和硬化是人为地划分的,实际上是一个连续复杂的物理化学变化过程.
水泥凝结硬化过程示意图
一般按水化反应速率和水泥浆体的结构特征,硅酸盐水泥的凝结硬化过程可分为：初始反应期、潜伏期、凝结期、硬化期4个阶段.
1．初始反应期.水泥与水接触后立即发生水化反应,在初始的5～10min内,放热速率剧增,可达此阶段的最大值,然后又降至很低.这个阶段称为初始反应期.在此阶段硅酸三钙开始水化,生成水化硅酸钙凝胶,同时释放出氢氧化钙,氢氧化钙立即溶于水中,钙离子浓度急剧增大,当达到过饱和时,则呈结晶析出.同时,暴露于水泥熟料颗粒表面的铝酸三钙也溶于水,并与已溶解的石膏反应,生成钙矾石结晶析出,附着在颗粒表面,在这个阶段中,水化的水泥只是极少的一部分.
2．潜伏期.在初始反应期后,有相当长一段时间（约1～2h）,水泥浆的放热速率很低,这说明水泥水化十分缓慢.这主要是由于水泥颗粒表面覆盖了一层以水化硅酸钙凝胶为主的渗透膜层,阻碍了水泥颗粒与水的接触.在此期间,由于水泥水化产物数量不多,水泥颗粒仍呈分散状态,所以水泥浆基本保持塑性.许多研究者将上述二个阶段合并称为诱导期.
3．凝结、硬化期.在潜伏期后由于渗透压的作用,水泥颗粒表面的膜层破裂,水泥继续水化,放热速率又开始增大,6h内可增至最大值,然后又缓慢下降.在此阶段,水化产物不断增加并填充水泥颗粒之间的空间,随着接触点的增多,形成了由分子力结合的凝聚结构,使水泥浆体逐渐失去塑性,这一过程称为水泥的凝结.此阶段结束约有15%的水泥水化.
4．在凝结期后,放热速率缓慢下降,至水泥水化24h后,放热速率已降到一个很低值,约4.0J/g h以下,此时,水泥水化仍在继续进行,水化铁铝酸钙形成；由于石膏的耗尽,高硫型水化硫铝酸钙转变为低硫型水化硫铝酸钙,水化硅酸钙凝胶形成纤维状.在这一过程中,水化产物越来越多,它们更进一步地填充孔隙且彼此间的结合亦更加紧密,使得水泥浆体产生强度,这一过程称为水泥的硬化.硬化期是一个相当长的时间过程,在适当的养护条件下,水泥硬化可以持续很长时间,几个月、几年、甚至几十年后强度还会继续增长.
水泥石强度发展的一般规律是：7天内强度增长最快,28天内强度增长较快,超过28天后强度将继续发展但增长较慢.
需要注意的是：水泥凝结硬化过程的各个阶段不是彼此截然分开,而是交错进行的.