第二篇第二章第六节 水泥浆体凝结硬化分解
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简述水泥凝结硬化的四个阶段水泥凝结硬化是水泥工程施工中一个重要的过程,也是高质量工程的关键所在,各种水泥作业依靠其硬化过程来维持作业及工程的质量。
水泥凝结硬化的过程有4个阶段,即开始阶段、细化阶段、凝结阶段和硬化阶段。
开始阶段是水泥凝结硬化的第一阶段,它被称为初始凝结。
在这一阶段,水泥浆混合料的混合均匀会形成一个完整的混凝土系统,并通过释放气体和分散混凝土组份形成一个外观上的混凝土抛光。
初始凝结的最佳温度一般在18-20℃,在此温度范围内水泥凝结反应最快,适当的间接加热可以促进反应。
细化阶段是水泥凝结硬化的第二阶段。
在细化阶段,混凝土会收缩,硬度也会增加。
熟化期主要是混凝土表浅部分发生细化,水泥凝结和硬化反应过程中产生的热量可带动混凝土表表面温度上升。
在此期间,混凝土被加压和紧凑,水泥凝结和硬化也会受到改善。
凝结阶段是水泥凝结硬化的第三阶段,又称为凝固阶段。
在这一阶段,水泥的凝结和硬化反应会加快,表面的细化现象也将消失,变为比较平滑。
凝结阶段期间,混凝土的硬度增强,收缩量也有所减少,它的抗压强度和机械性能也会得到改善。
硬化阶段是水泥凝结硬化的最后一阶段,也是水泥凝结硬化过程中最关键的阶段之一。
硬化期间,水泥和骨料之间的相互作用会使混凝土的比表面积和硬度继续增加,同时,水泥凝结硬化反应中产生的热量会把混凝土的局部温度提高,这可以促进水泥凝结硬化反应的进行,从而获得更高的性能和抗压强度。
水泥凝结硬化的4个阶段,也就是初始凝结阶段、细化阶段、凝结阶段和硬化阶段,是水泥工程施工中一个重要的过程,对于提高混凝土施工质量具有重要意义。
要想获得较高品质的混凝土,就必须在施工施工前对水泥凝结硬化的4个阶段有一定的了解。
只有掌握这4个阶段的正确操作方法,才能保证施工的质量,而正是这些高质量的工程维持了水泥工程的可持续性发展。
综上所述,水泥凝结硬化的4个阶段是水泥工程施工中一个必不可少的过程,它不仅对于提高混凝土施工质量至关重要,而且是提供稳定的工程质量的基础。
水泥的凝结硬化过程是一个复杂的物理化学过程,主要包括以下步骤:
水泥与适量的水混合后,开始形成一种可塑性的浆体,具有可加工性。
随着时间的推移,浆体逐渐失去了可塑性,变成不能流动的紧密状态。
这一阶段标志水泥开始凝结。
随后,浆体的强度逐渐增加,直到最后能变成具有相当强度的石状固体。
在这个过程中,水泥中的矿物成分会与水发生反应,生成水化物,这些水化物会按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构,导致产生强度。
这个过程需要一定的时间来完成,通常需要几天到几周。
同时,这个过程也受到环境条件的影响,如温度和湿度。
在施工过程中,为了确保质量,需要在水泥浆体失去其可塑性之前完成施工。
因此,人们根据需要以及水泥浆体的这个特性,人为地将整个过程划分为凝结和硬化两个过程。
凝结是指水泥浆体从可塑性变成非可塑性,并有很低的强度的过程;硬化是指浆体强度逐渐提高能抵抗外来作用力的过程。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
水泥的水化与凝结硬化原理概述水泥是一种常用的建筑材料,广泛应用于混凝土、砂浆等工程中。
水泥的水化与凝结硬化是指在水泥与水发生反应后形成的固体胶结材料逐渐变得坚固和硬化的过程。
本文将详细介绍水泥的组成、水化反应和凝结硬化原理。
水泥的组成水泥主要由以下几种主要成分组成: 1. 硅酸盐(C3S):占总重量的40%~50%,是水泥中最主要的成分之一。
2. 硫铝酸盐(C3A):占总重量的10%~15%,对于水化反应起到催化作用。
3. 铁铝酸盐(C4AF):占总重量的5%~10%,对于提高水泥抗蚀性能起到重要作用。
4. 石膏(CaSO4·2H2O):占总重量的2%~5%,主要用于调节水泥凝结时间和控制硫铝酸盐含量。
水泥的水化反应当水与水泥接触时,水泥中的主要成分开始发生水化反应。
水化反应是指水与水泥中的化合物发生化学反应,生成新的化合物和胶凝体。
水化反应的过程1.溶解:水中的离子(如氢氧根离子OH-)与水泥中的离子(如钙离子Ca2+)发生溶解作用,形成溶液。
2.沉淀:溶液中的离子逐渐与水泥中的硅酸盐、硫铝酸盐等成分结合,形成固体颗粒。
3.胶凝:固体颗粒逐渐形成胶凝体,即新生成的石灰石胶凝体(C-S-H)。
水化反应的主要产物1.硅酸钙凝胶(C-S-H):是水泥石中最主要的产物,占总重量的50%~60%。
它具有胶状结构和高强度特性,在硬化过程中起到胶结材料的作用。
2.砂岩石灰石(CH):是水泥石中次要产物之一,占总重量的15%~20%。
它具有较低的强度和较高的溶解性。
3.钙矾土(AFt):是水泥石中次要产物之一,占总重量的10%~15%。
它具有较高的强度和较低的溶解性。
凝结硬化原理水泥在水化反应后逐渐凝结硬化,形成坚固的胶结材料。
凝结硬化过程可以分为初凝和终凝两个阶段。
初凝阶段初凝阶段是指水泥浆体开始变得粘稠,并且无法再进行流动。
这个过程通常在30分钟到2小时内完成,具体时间取决于温度、水泥类型和掺合材料等因素。
建筑材料(A)第二章测试答案第一单元建筑材料的基本性质一、名词解释1.材料的空隙率:材料空隙率就是指散粒状材料在沉积体积状态下颗粒液态物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占到沉积体积的百分率2.堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
3.材料的强度:就是指材料在外界荷载的促进作用下抵抗毁坏的能力。
4.材料的耐久性:是指材料在周围各种因素的作用下,经久不变质、不破坏,长期地保持其工作性能的性质。
二、填空题1.材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2.材料的抗冻性以材料在变硬饱和状态下所要抵抗的________去则表示。
3.水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为________。
4.材料地表观密度就是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然三、单项选择题1.孔隙率增大,材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、不责水性D、抗冻性2.材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3.含水率为10%的湿砂220g,其中水的质量为________。
A、19.8gB、22gC、20gD、20.2g4.材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是________。
A、表观密度B、沉积密度C、密度D、强度答案:1、B 2、A 3、A4、C四、多项选择题1.下列性质属于力学性质的有________。
A、强度B、硬度C、弹性D、脆性2.下列材料中,属于复合材料的是________。
A、钢筋混凝土B、沥青混凝土C、建筑石油沥青D、建筑塑料答案:1.ABCD 2.AB五、不为判断题1.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。
错2.材料变硬饱和状态时水占到的体积可以视作开口孔隙体积。
对3.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
5.1.4 凝结硬化机理水泥凝结硬化流程图,见动画演示凝结:水泥浆→完全失去浆体塑性硬化:水泥浆从完全失去塑性→强度增长一、水泥的水化反应2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)22(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)23CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O→3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O部分水化铝酸钙与石膏作用产生如下反应:3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O→3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O主要水化产物:水化硅酸钙凝胶 70%水化铁酸钙凝胶水化铝酸钙晶体氢氧化钙晶体 20%水化硫铝酸钙晶体 7%石膏的缓凝作用在于:水泥的矿物组成中铝酸三钙水化速度最快,铝酸三钙在饱和的石灰——石膏溶液中生成溶解度极低的水化硫铝酸钙晶体,包围在水泥颗粒的表面形成一层薄膜,阻止了水分子向未水化的水泥粒子内部进行扩散,延缓了水泥熟料颗粒,特别是铝酸三钙的继续水化,从而达到缓凝的目的。
二、水泥凝结硬化的物理化学过程水泥与水拌合后,熟料颗粒表面迅速与水发生反应,因为水化物生成速度大于水化物向溶液扩散的速度,于是生成的水化产物在水泥颗粒表面堆积,这层水化物称为凝胶膜层,这就构成了最初的凝胶结构。
动画演示1、由于Ca2+的渗透,凝胶膜层破裂,使得2、由于颗粒表面暴露出来,又与水发生化学反应,由于水化物生成速度大于其扩散速度,故在颗粒表面又堆积了大量的凝胶,这个反应不断进行下去,就生成了外面包裹着厚厚一层凝胶膜的新凝胶结构。
3、随着反应的继续进行,水份逐渐减少,凝胶结构分子间距离减少,吸引力越来越大,粘结力增大,使浆体失去塑性,开始凝结。
4、水份越来越少,浆体稠度增大,微粒之间距离越来越小,由于分子间相互作用力—粘结力,互相结合,破坏了无规则排列,变为有规则排列,晶体产生。