水泥水化反应

1、水泥水化反响c3s硅酸三钙3(cao sio2)c2s硅酸二钙2(2cao sio2)c3a铝酸三钙3cao al2o3c4af铁相固溶体 4cao al2o3 fe2o3水化作用后产物c-s-h水化硅酸钙 3cao 2sio2 3h2o(胶体)ch氢氧化钙ca(oh)2(晶体)c3ah6水石榴石3cao al2o3 6h2o (晶体)aft三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矶石ca6al2(so4)3(oh)12 26h2oafm单硫型水化硫铝酸钙 ca4al2(oh)12so4 6h2o水泥在干态时主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙以及少量的硫酸化物(钾盐、钠盐)、石膏(二水硫酸钙)组

2、成.在水泥水化过程中,c3ac3s和c2s与水泥中其它组分发生复杂的水化反响,生成钙矶石即三硫型水化硫酸铝钙型 aft,单硫型水化硫酸铝钙afm,氢 氧化钙ch和硅酸钙c s h凝胶.硅酸盐水泥的水化是一个非常复 杂的、非均质的多相化学反响过程.自加水开始,水泥的水化反响就 会一直进行,水泥基材料的结构会随着水泥水化反响逐渐演变,由流动状态逐渐变为塑性状态,最后到凝结硬化状态.通过水泥的水化反响,使得松散的水泥粉体颗粒变成了具有胶结性的水泥浆体,进而粘结各种不同粒径的粗细骨料, 形成了混凝土这 种水泥基体材料.水泥的水化作用就是它们之间的复杂化学反响, 生 成结晶性较好的水化晶体：aftafm

3、ch还有结晶性不好的无定形cs haftafmch呈针状、棒状、无序态,这是造成水泥脆性的根本原因水泥混凝土水化过程的化学反响式：3(cao sio2)+6h2o=3cao 2sio2 3h2o(胶体)+3ca(oh)2(晶体)2(2cao sio2)+4h2o=3cao 2sio2 3h2o+ca(oh)2(晶体)4cao al2o3 fe2o3+7h2o=3cao al2o3 6h2o+cao fe2o3 h2o胶 体硅酸盐水泥4种熟料矿物成分中,主要的强度奉献者是 c3s和 c2s,它们在水泥中含量最多,占水泥重量的 75%,因此它们的水化 进程对水化物组成以及水泥石结构产生决定性影响,

4、 它们生成的水化 产物主要是：水化硅酸钙和氢氧化钙游离的对强度有害.氢氧化钙ch是一种六方板状晶体,具强度很低,稳定性极差, 在侵蚀条件下是首先遭到侵蚀的组成,而且它们多在水泥石和集料的 界面处富集,并组晶成粗大晶粒,因此界面的黏结力下降,成为水泥 基材料中的最薄弱环节.因此,ch是水泥耐久性差的主要根源,也 是水泥裂缝的发源地.ch是对水泥强度有害的硅酸盐水泥拌合水 后,四种主要熟料矿物与水反响.分述如下：硅酸三钙水化c3sc-s-h+ch硅酸三钙在常温下的水化反响生成水化硅酸钙 c-s-h凝胶和氢氧化钙ch. 3cao sio2+nh2o=xcao -水泥水化反响sio2 yh2o+(3-

5、x)ca(oh)2硅酸二钙的水化 c2scs h+ch伊c2s的水化与c3s相似,只不过水化速度慢而已.2cao sio2+nh2o=xcao sio2 yh2o+(2-x)ca(oh)2所形成的水化硅酸钙在c/s和形貌方面与c3s水化生成的都无大 区别,故也称为c-s-h凝胶.但ch生成量比c3s的少,结晶却粗大 些.铝酸三钙的水化c3aafm或aft铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相 cao浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转 化为水石榴石(c3ah6).在有石膏的情况下,c3a水化的最终产物与起石膏掺入量有关.最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矶石,常用 aft表示.假设石膏在c3a完全水化前耗尽,那么钙矶石与c3a作用转化为单硫型水化硫铝酸钙afm.铁相固溶体的水化c4af水化产物与c3a类似水