不掺入石膏,易造成水泥速凝,它的水化产物大多在3d内就产生,但强度并不高,以后也不再增长,甚至出现倒缩,硬化时所表现出的体积收缩也最大,耐硫酸性能差。4CaOAl2O3Fe2O37H2O→3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O
铁铝酸四钙水化铝酸钙晶体水化铁酸钙凝胶
与水作用特性:水化速度介于铝酸三钙与硅酸三钙之间,强度发展主要在早期,强度偏低,它的突出特点是抗冲击性能和抗硫酸盐性能好。生产水泥时,为调节凝结时间而掺入的石膏也需参加反应,即:3CaOAl2O36H2O3(CaSO42H2O)20H2O→3CaOAl2O33CaSO432H2O
高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)
当石膏耗尽时,水中未水化的C3A会与钙矾石作用生成低硫型的水化硫铝酸钙,即:3CaOAl2O33CaSO432H2O2(3CaOAl2O3)4H2O→3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)
低硫型水化硫铝酸钙
纯水泥熟料磨细加水后凝结时间很短,给水泥的施工应用造成不便。掺入适
f量石膏,这些石膏与铝酸三钙反应生成水化硫铝酸钙,覆盖于未水化的铝酸三钙周围,阻止其继续快速水化,由于消化硫铝酸钙非常难溶,迅速沉淀结晶形成针头晶体,包裹于铝酸盐矿物表面阻止水分与其接触和反应,因而延缓了水泥的凝结时间。但如果石膏过多,会引起水泥体积安定性不良。由上可知,所得主要水化产物(在完全水化的水泥石中)为:1水化碳酸钙凝胶70,是水泥石形成强度的最主要化合物。2氢氧化钙晶体203水化铝酸钙34高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)7水化反应为放热反应,放出的热量称为水化热。水化热大,放热的周期也较长,但大部分热量(50以上)是在3天以内,特别是在水泥浆发生凝结、硬化的初期放出。生成新的化合物称为水化产物。
硅酸盐水泥的凝结硬化
水泥的凝结与硬化过程是很复杂的物理化学过程,水化是水泥产生凝结硬化的前提,而凝结硬化是水泥水化的结果。水泥加不水拌合后,水泥颗粒分散于水中,成为水泥浆体。水泥颗粒与水接触后,一些物质溶解于水中,并很快达到饱和状态,开始沉淀形成微小的颗粒;还有一些物质直接与水反应生成水化产物,并包裹于水泥颗粒表面。水分透过水化产物包裹层,将可溶的物质溶解并透过水化产物层带出并沉淀,渐渐长大成为晶体。由于水分渗入速度慢,水泥的水化速度减慢。随着水分渗入量增多,溶解物质溶液很难渗出,即产生了渗透压力。可溶物质在包裹层内沉淀形成微小晶体,以及直接与水反应生成的水化产物增多,包裹层发生了破裂。水分与新的水泥颗粒接触,发生了快速水化反应,水化产物增多,颗粒之间的水r