硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么?它们单独与水作用时的特性如何

2020-09-17 文化 237阅读

凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,统称为硅酸盐水泥(Portland cement),国际上统称为波特兰水泥。

硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅰ;掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。

硅酸盐水泥的主要矿物组成是:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度;硅酸二钙四星期后才发挥强度作用,约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度;铝酸三钙强度发挥较快,但强度低,其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用;铁铝酸四钙的强度发挥也较快,但强度低,对硅酸盐水泥的强度贡献小。

单独与水作用时的特性——水化机理

水化机理:水泥颗粒与水接触时,其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用,生成新的水化产物并放出一定热量的过程。

硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体,该水化反应的速度快,形成早期强度并生成早期水化热。

硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体,该水化反应的速度慢,对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用,水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时,可以生成更多的水化产物.。

铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体,该水化反应速度极快,并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度,将产生闪凝现象,水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏,可以避免上述问题的发生。

铁铝酸四钙水化生成水化铝酸钙晶体和水化铁酸钙凝胶,该水化反应的速度和水化放热量均属中等。

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