影響硅酸鹽系水泥凝結硬化的主要因素有哪些?
?。?)水泥的熟料礦物組成及細度
水泥熟料中各種礦物的凝結硬化特點是不同的,不同種類的硅酸鹽水泥中各礦物的相對含量不同,上述兩方面的原因決定了不同種類的硅酸鹽水泥硬化特點差異很大。水泥磨得越細,水泥顆粒平均粒徑小,比表面積大,更多的水泥熟料礦物暴露在外,水化時水泥熟料礦物與水的接觸面大,水化速度快,結果水泥凝結硬化速度也隨之加快。
?。?)水灰比
水灰比是指水泥漿中水與水泥的質量比。當水泥漿中加水較多時,水灰比變大,此時水泥的初期水化反應得以充分進行;但是水泥顆粒間由于被水隔開的距離較大,顆粒間相互連接形成骨架結構所需的凝結時間長,所以水泥凝結較慢。
(3)石膏的摻量
生產水泥時摻入石膏,主要是作為緩凝劑使用,以延緩水泥的凝結硬化速度。此外,摻入石膏后,由于鈣礬石晶體生成,還能改善水泥石的早期強度。但是石膏摻量過多時,不僅不能緩凝,反而對水泥石的后期性能造成危害。
?。?)環(huán)境溫度和濕度
水泥水化反應的速度與環(huán)境的溫度有關,只有在適當的溫度范圍內,水泥的水化、凝結和硬化才能進行。通常,溫度較高時,水泥的水化、凝結和硬化速度就快;溫度降低,則水化、凝結和硬化速度延緩;當溫度低于0℃,水化反應停止。更有甚者,由于水分結冰,會導致水泥石凍裂。溫度的影響主要表現在水泥水化的早期階段,對水泥水化后期影響不大。
水泥水化是水泥與水之間的反應,只有在水泥顆粒表面保持有足夠的水分時,水泥的水化、凝結硬化才能得以充分進行。環(huán)境濕度大,水泥漿中水分不易蒸發(fā),就能夠保持足夠的水泥水化及凝結硬化所需的化學用水。如果環(huán)境干燥,水泥漿中的水分蒸發(fā)過快,當水分蒸發(fā)完畢后,水化作用將無法繼續(xù)進行,硬化過程即行停止。水泥漿中的水分蒸發(fā)過快時,還會引起水泥制品表面的收縮開裂。因此,使用水泥時必須注意灑水養(yǎng)護,使水泥在適宜的溫度和濕度環(huán)境中完成硬化。
?。?)齡期
水泥的水化硬化是一個長期的不斷進行的過程,隨著水泥顆粒內各熟料礦物水化程度的加深,凝膠體不斷增加,毛細孔不斷減少。水泥的水化硬化一般在28d內發(fā)展速度較快,28d后發(fā)展速度較慢。
?。?)外加劑的影響
硅酸鹽水泥的水化、凝結和硬化速度受硅酸三鈣、鋁酸三鈣含量多少的制約,凡對硅酸三鈣和鋁酸三鈣的水化能產生影響的外加劑,都能改變硅酸鹽水泥的水化、凝結硬化性能。如加入促凝劑(CaCl2、Na2SO4等)就能促進水泥水化硬化過程。相反摻加緩凝劑(木鈣糖類)就會延緩水泥的水化、硬化過程。

