影响水泥凝结硬化的因素有哪些

详细具体

主要因素有:

1、水泥的熟料矿物组成及细度

水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的,不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同,上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。

水泥磨得越细,水泥颗粒平均粒径小,比表面积大,更多的水泥熟料矿物暴露在外,水化时水泥熟料矿物与水的接触面大,水化速度快,结果水泥凝结硬化速度也随之加快。

2、水灰比

水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量比。当水泥浆中加水较多时,水灰比变大,此时水泥的初期水化反应得以充分进行;但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较大,颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长,所以水泥凝结较慢。

3、石膏的掺量

生产水泥时掺入石膏,主要是作为缓凝剂使用,以延缓水泥的凝结硬化速度。此外,掺入石膏后,由于钙矾石晶体生成,还能改善水泥石的早期强度。但是石膏掺量过多时,不仅不能缓凝,反而对水泥石的后期性能造成危害。

扩展资料

化学过程

水泥的凝结和硬化,是一个复杂的物理—化学过程,其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物,由这些水化物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。

普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(β-2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)和铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)四种矿物组成的。

它们的相对含量大致为:硅酸三钙37~60%,硅酸二钙15~37%,铝酸三钙7~15%,铁铝酸四钙10~18%。这四种矿物遇水后均能起水化反应,但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同,各矿物的水化速率和强度,也有很大的差异。

按水化速率可排列成:铝酸三钙>铁铝酸四钙>硅酸三钙>硅酸二钙。按最终强度可排列成:硅酸二钙>硅酸三钙>铁铝酸四钙>铝酸三钙。而水泥的凝结时间,早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙。

参考资料来源:百度百科-水泥硬化

参考资料来源:人民网-市民反映质量不过关 大宝牌水泥凝固需20天?

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第1个回答  2015-12-07
水泥的凝结硬化:水泥用适量的水调和后,最初形成具有可塑性的浆体,随着时间的增长,失去可塑性(但无强度),这一过程称为初凝,开始具有强度时称为终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结。此后,产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的石状物—水泥石,这一过程称为水泥的硬化。影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素:(1)水泥组成成分;(2)石膏掺量;(3)水泥细度;(4)养护条件(温度、湿度);(5)养护龄期;(6)拌和用水量;(7)外加剂;(8)贮存条件。5、硅酸盐水泥的技术性质:
(1)细度:指水泥颗粒的粗细程度,它直接影响着水泥的性能和使用。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。(2)凝结时间:分初凝时间和终凝时间。从加入拌和用水至水泥浆开始失去塑性所需的时间,称为初凝时间。自加入拌和用水至水泥将完全失去塑性,并开始有一定结构强度所需的时间,称为终凝时间。国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h。凡初凝时间不符合规定者为废品,终凝时间不符合规定者为不合格品。(3)体积安定性:是指水泥在凝结硬化过程中,水泥体积变化的均匀性。体积安定性不良的水泥作废品处理。(4)强度及强度等级:水泥强度是表明水泥质量的重要技术指标,也是划分水泥强度等级的依据。按标准方法制作的一组试件,分别测定3d和28d的抗压强度和抗折强度,根据测定结果,查表确定硅酸盐水泥的强度等级。(5)碱含量:指水泥中Na2O和K2O的含量。国家标准规定:水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定.国家标准中还规定:凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项不符合标准规定时,均为废品。凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品。废品水泥在工程中严禁使用。若水泥仅强度低于规定指标时,可以降级使用。二、掺混合材料的硅酸盐水泥1、掺混合材料的作用:在水泥熟料中加入混合材料后,可以改善水泥的性能,调节水泥的强度,增加品种,提高产量,降低成本,扩大水泥的使用范围,同时可以综合利用工业废料和地方材料。根据掺入混合材料的数量和品种不同有:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。2、混合材料种类:(1)活性混合材料:能与水泥水化产物氢氧化钙起化学反应,生成水硬性胶凝材料,凝结硬化后具有强度并能改善硅酸盐水泥的某些性质。常用有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。(2)非活性混合材料:与水泥矿物成分不起化学作用或化学作用很小,将其掺入水泥熟料中仅起提高水泥产量、降低水泥强度等级和减少水化热等作用。材料有:磨细石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各种废渣。3、普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?O。特点:与硅酸盐水泥相比,早期硬化速度稍慢,3d的抗压强度稍低,抗冻性与耐磨性也稍差。4、矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?S。特点:与硅酸盐水泥相比,有以下特点:(1)凝结硬化慢;(2)早期强度低,后期强度增长较快;(3)水化热较低;(4)抗碳化能力较差;(5)保水性差,泌水性较大;(6)耐热性较好;(7)硬化时对湿热敏感性强。5、火山灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?P。特点:水化凝结硬化慢,早期强度低,后期强度增长率较大,水化热低,耐蚀性强,抗冻性差,易碳化,干缩较矿渣水泥显著,具有较高抗渗性。6、粉煤灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?F。特点:干缩性比较小、抗裂性好;吸水率小、配制的混凝土和易性较好。7、复合水泥:由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?C。8、六种常用水泥的特性和常用水泥的选用详见教材表4.6和表4.7。第五章 混凝土本章主要了解普通混凝土的组成材料、主要技术性能和影响性能的因素,重点掌握普通混凝土配合比设计的方法。一、概述混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水(必要时掺入一定数量的外加剂和矿物混合材料)按适当比例配制,经均匀搅拌、密实成型,并经过硬化后而成的一种人造石材。土木建筑工程中,应用最广的是以水泥为胶凝材料,以砂、石为骨料,加水拌制成混合物,经一定时间硬化而成的水泥混凝土。1、混凝土的分类:(1) 按胶结材料分:水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。(2)按表观密度分:重混凝土、普通混凝土、轻混凝土及特轻混凝土。(3)按性能与用途分:结构混凝土、水工混凝土、装饰混凝土及特种混凝土。(4)按施工方法分:泵送混凝土、喷射混凝土、振密混凝土、离心混凝土等。(5)按掺合料分:粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等。2、混凝土的特点:优点:(1)使用方便;(2)价格低廉;(3)高强耐久;(4)性能易调;(5)有利环保。主要缺点:自重大、抗拉强度低、呈脆性、易裂缝。
第2个回答  2013-05-10
影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素

1.熟料矿物组成的影响

硅酸盐水泥熟料矿物组成是影响水泥的水化速度、凝结硬化过程及强度等的主要因素。

硅酸三钙(C3S):Tricalcium sillicate;

硅酸二钙( C2S):Dicalcium sillicate;

铝酸三钙( C3A): Tricalcium aluminate;

铝酸四钙 (C4AF ):Tetriacalcium aluminoferrie

四种主要熟料矿物中,C3A是决定性因素,是强度的主要来源。

改变熟料中矿物组成的相对含量,即可配制成具有不同特性的硅酸盐水泥。

提高C3S的含量 ,可制得快硬高强水泥;

减少C3A和C3S的含量,提高C2S的含量,可制得水化热低的低热水泥;

降低C3A的含量,适当提高C4AF的含量,可制得耐硫酸盐水泥。

2. 水泥细度的影响

水泥的细度即水泥颗粒的粗细程度。

水泥越细,凝结速度越快,早期强度越高。但过细 时,易与空气中的水分及二氧化碳反应而降低活性,并且硬化时收缩也较大,且成本高。因此,水泥的细度应适当,硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。

3. 石膏的掺量

水泥中掺入石膏,可调节水泥凝结硬化的速度。掺入少量石膏,可延缓水泥浆体的凝结硬化速度,但石膏掺量不能过多,过多的石膏不仅缓凝作用不大,还会引起水泥安定性不良。一般掺量约占水泥重量的3%~5%,具体掺量需通过试验确定。

4. 养护湿度和温度的影响

(1)湿度——应保持潮湿状态 ,保证水泥水化所需的化学用水。混凝土在浇筑后两到三周内必须加强洒水养护。

(2)温度——提高温度可以加速水化反应。如采用蒸汽养护和蒸压养护。冬季施工时,须采取保温措施。

5. 养护龄期的影响

水泥水化硬化是一个较长时期不断进行的过程 ,随着龄期的增长水泥石的强度逐渐提高。水泥在3~14d内强度增长较快,28d后增长缓慢。水泥强度的增长可延续几年,甚至几十年。
第3个回答  2013-05-09
水泥的凝结硬化:水泥用适量的水调和后,最初形成具有可塑性的浆体,随着时间的增长,失去可塑性(但无强度),这一过程称为初凝,开始具有强度时称为终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结。此后,产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的石状物—水泥石,这一过程称为水泥的硬化。影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素:(1)水泥组成成分;(2)石膏掺量;(3)水泥细度;(4)养护条件(温度、湿度);(5)养护龄期;(6)拌和用水量;(7)外加剂;(8)贮存条件。5、硅酸盐水泥的技术性质:
(1)细度:指水泥颗粒的粗细程度,它直接影响着水泥的性能和使用。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。(2)凝结时间:分初凝时间和终凝时间。从加入拌和用水至水泥浆开始失去塑性所需的时间,称为初凝时间。自加入拌和用水至水泥将完全失去塑性,并开始有一定结构强度所需的时间,称为终凝时间。国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h。凡初凝时间不符合规定者为废品,终凝时间不符合规定者为不合格品。(3)体积安定性:是指水泥在凝结硬化过程中,水泥体积变化的均匀性。体积安定性不良的水泥作废品处理。(4)强度及强度等级:水泥强度是表明水泥质量的重要技术指标,也是划分水泥强度等级的依据。按标准方法制作的一组试件,分别测定3d和28d的抗压强度和抗折强度,根据测定结果,查表确定硅酸盐水泥的强度等级。(5)碱含量:指水泥中Na2O和K2O的含量。国家标准规定:水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定.国家标准中还规定:凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项不符合标准规定时,均为废品。凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品。废品水泥在工程中严禁使用。若水泥仅强度低于规定指标时,可以降级使用。二、掺混合材料的硅酸盐水泥1、掺混合材料的作用:在水泥熟料中加入混合材料后,可以改善水泥的性能,调节水泥的强度,增加品种,提高产量,降低成本,扩大水泥的使用范围,同时可以综合利用工业废料和地方材料。根据掺入混合材料的数量和品种不同有:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。2、混合材料种类:(1)活性混合材料:能与水泥水化产物氢氧化钙起化学反应,生成水硬性胶凝材料,凝结硬化后具有强度并能改善硅酸盐水泥的某些性质。常用有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。(2)非活性混合材料:与水泥矿物成分不起化学作用或化学作用很小,将其掺入水泥熟料中仅起提高水泥产量、降低水泥强度等级和减少水化热等作用。材料有:磨细石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各种废渣。3、普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?O。特点:与硅酸盐水泥相比,早期硬化速度稍慢,3d的抗压强度稍低,抗冻性与耐磨性也稍差。4、矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?S。特点:与硅酸盐水泥相比,有以下特点:(1)凝结硬化慢;(2)早期强度低,后期强度增长较快;(3)水化热较低;(4)抗碳化能力较差;(5)保水性差,泌水性较大;(6)耐热性较好;(7)硬化时对湿热敏感性强。5、火山灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?P。特点:水化凝结硬化慢,早期强度低,后期强度增长率较大,水化热低,耐蚀性强,抗冻性差,易碳化,干缩较矿渣水泥显著,具有较高抗渗性。6、粉煤灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?F。特点:干缩性比较小、抗裂性好;吸水率小、配制的混凝土和易性较好。7、复合水泥:由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。代号P?C。8、六种常用水泥的特性和常用水泥的选用详见教材表4.6和表4.7。第五章 混凝土本章主要了解普通混凝土的组成材料、主要技术性能和影响性能的因素,重点掌握普通混凝土配合比设计的方法。一、概述混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水(必要时掺入一定数量的外加剂和矿物混合材料)按适当比例配制,经均匀搅拌、密实成型,并经过硬化后而成的一种人造石材。土木建筑工程中,应用最广的是以水泥为胶凝材料,以砂、石为骨料,加水拌制成混合物,经一定时间硬化而成的水泥混凝土。1、混凝土的分类:(1) 按胶结材料分:水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。(2)按表观密度分:重混凝土、普通混凝土、轻混凝土及特轻混凝土。(3)按性能与用途分:结构混凝土、水工混凝土、装饰混凝土及特种混凝土。(4)按施工方法分:泵送混凝土、喷射混凝土、振密混凝土、离心混凝土等。(5)按掺合料分:粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等。2、混凝土的特点:优点:(1)使用方便;(2)价格低廉;(3)高强耐久;(4)性能易调;(5)有利环保。主要缺点:自重大、抗拉强度低、呈脆性、易裂缝。本回答被网友采纳
第4个回答  2013-05-09
1、水泥熟料的矿物组成和细度: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;铝酸三钙和铁铝酸四钙对水泥石的强度影响不大。水泥颗粒越细,水泥硬化越充分,早期和后期强度都较高 2、石膏掺量:掺入石膏可延缓其凝结硬化速度 3、养护时间:随着养护时间的增长,其强度不断增加 4、温度和湿度:温度升高,硬化速度和强度增长快;水泥的凝结硬化必须在水分充足的条件下进行,因此要有一定的环境湿度,如环境干燥,水分将很快蒸发,硬度停止,强度不再增长。 5、水灰比:拌合水泥浆时,水与水泥的质量比,称为水灰比。水灰比愈小,其凝结硬化速度愈快,强度愈高,因此,在保证成型质量的前提下,应降低水灰比,以提高水泥的硬化速度和强度。
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