建筑材料與構造復習講義之建筑材料(16)

　　2.硅酸鹽水泥的凝結硬化

　　(1)硅酸鹽水泥的水化

　　硅酸鹽水泥熟料礦物水化特性見表1-7。

　　幾種礦物的水化反應如下：

　　2(3CaO · SiOz)十6HzO =3CaO · 2SiOz · 3HzO十3Ca(OH)z

　　硅酸三鈣水化硅酸鈣氫氧化鈣

　　2(2CaO · SiOz)十4HzO=3CaO· 2SiOz · 3HzO十Ca(OH)z

　　硅酸二鈣

　　3CaO · Alz03十6HzO=3CaO· AlzO3 · 6HzO

　　鋁酸三鈣 水化鋁酸三鈣

　　4CaO · Alz03 · FeZ03十7HzO =3CaO · Al zO3 · 6HzO+CaO · Fe zO3 · HzO

　　鐵鋁酸四鈣 水化鐵酸一鈣

　　C3S水化生成的水化硅酸鈣幾乎不溶于水，而立即以膠體微粒析出，并逐漸凝聚成凝 膠。用電鏡觀察，水化硅酸鈣是大小與膠體相同、結晶度較差的、薄片或纖維狀顆粒，稱 為C-S-H凝膠。水化生成的Ca(OH)z在溶液中的濃度很快達到飽和，呈六方晶體析出。 水化鋁酸三鈣(C3AH6 )為立方晶體，在Ca(OH)z飽和溶液中能與Ca(OH)z進一步反應， 生成六方晶體的C4AH13和C4AH190

　　為了調節(jié)水泥的凝結時間，都要摻入石膏，石膏與水化鋁酸鈣發(fā)生反應生成高硫型水 化硫鋁酸鈣(鈣磯石3CaO · Al zO3 · 3CaS04 · 32HzO，代號Aft)。

　　C4AH13+ CaSO4 · 2HzO十HzO一→3CaO · Al zO3 · 3CaS O4 · 32HzO+Ca(OH)z C3AH6+CaS O4 · 2HzO+HzO一→3CaO · Alz03 · 3CaS O4· 31HzO+Ca(OH)z

　　鈣磯石是難溶于水的針狀晶體，它包圍在熟料顆粒周圍，形成"保護膜"，延緩水化。當石膏耗盡時， C3A還會與鈣磯石反應生成單硫型水化硫鋁酸鈣(3CaO·Alz O3·CaS O4·12HzO)。單硫型水化硫鋁酸鈣為六方板狀晶體。

　　水泥漿在空氣中硬化時，表層水化形成的Ca(OH)z還會與空氣中的COz反應生成 CaC03。

　　綜上所述，水泥水化后主要水化產物有：水化硅酸鈣凝膠、水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化 鈣晶體、水化鋁酸鈣晶體、水化硫鋁酸鈣晶體。在充分水化的水泥石中， C-S- H約占 70%， Ca(OH)z約占20% ，鈣磯石和單硫型水化硫鋁酸鈣約占7%。C-S-H對水泥石的 強度和其他主要性質起著決定性作用。

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