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(diǎn)是不同的,不同種類(lèi)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(lèi)的硅酸鹽水泥硬化特點(diǎn)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(shí)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(zhì)量比。當水泥漿中加水較多時(shí),水灰比變大,此時(shí)水泥的初期水化反應得以充分進(jìn)行;但是水泥顆粒間由于被水隔開(kāi)的距離較大,顆粒間相互連接形成骨架結構所需的凝結時(shí)間長(cháng),所以水泥凝結較慢。
?。?)石膏的摻量
生產(chǎn)水泥時(shí)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(guò)多時(shí),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(guān),只有在適當的溫度范圍內,水泥的水化、凝結和硬化才能進(jìn)行。通常,溫度較高時(shí),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(huì )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(shí),水泥的水化、凝結硬化才能得以充分進(jìn)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(xué)用水。如果環(huán)境干燥,水泥漿中的水分蒸發(fā)過(guò)快,當水分蒸發(fā)完畢后,水化作用將無(wú)法繼續進(jìn)行,硬化過(guò)程即行停止。水泥漿中的水分蒸發(fā)過(guò)快時(shí),還會(huì )引起水泥制品表面的收縮開(kāi)裂。因此,使用水泥時(shí)必須注意灑水養護,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(gè)長(cháng)期的不斷進(jìn)行的過(guò)程,隨著(zhù)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(chǎn)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(jìn)水泥水化硬化過(guò)程。相反摻加緩凝劑(木鈣糖類(lèi))就會(huì )延緩水泥的水化、硬化過(guò)程。

