纯水泥会凝固吗
A. 水泥在水里会不会凝固
水泥主要由硅酸盐、石灰石等组成,在空气和水中都能很好地凝固,这主要是其化学成分掺水、掺砂石混合后所具有的特性。
B. 水泥为什么能凝固
化学反应。普通水泥的化学成分:硅酸三钙(3CaO·SiO2,简式C3S),硅酸二钙(2CaO·SiO2,简式C2S),铝酸三钙(3CaO·Al2O3,简式C3A),铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3,简式C4AF)。水泥的凝结和硬化:1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2;2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2;3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O(水化铝酸钙,不稳定);3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(钙矾石,三硫型水化铝酸钙);3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕(单硫型水化铝酸钙);4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。
C. 水泥凝固后为什么会那么坚固水泥和混凝土有什么区别
水泥是大家都很熟悉的材料,但是对什么是水泥并不一定都能给以准确的界定,国内国外对水泥的解释也不一致。中国标准给水泥的定义是:“水泥加水拌和成塑性浆体,能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料”。这个定义仅指出了材料特性,其他方面没有限定,硅酸盐水泥,铝酸盐水泥等都包括在内。有些国家如目前欧洲水泥试行标准则不然,如对通用水泥即相当于我国的硅酸盐类水泥的定义对许多方面作了限定,该标准规定:
“水泥是一种水硬性胶凝材料,即一种细磨的无机材料,它与水拌和后形成水泥浆,通过水化过程发生凝结和硬化,硬化后甚至在水中也可保持强度和稳定性。
水泥与集料和水以适当配比和相应地拌和,应能制成可维持足够时间工作度的混凝土或砂浆,并应于一定时间后达到规定的强度水平,还必须具有长期体积稳定性。
水泥的水硬性主要归结于硅酸钙的水化反应,但其他化学性化合物也可参与硬化过程,例如铝酸盐。水泥中活性CaO和SiO2比例的总和以重量计至少应为50%。
水泥是由不同组分材料的各个小颗粒组成,但这些组分材料在其化学成分上从统计学观点衡量应该是均匀的。水泥所有性能的高度均质性则必须通过连续的大流量的生产过程,特别是要经合适的粉磨和均化工艺来实现。为生产符合欧洲试行标准的水泥,取得资格认证的和经过培训的人员,以及对产品质量的控制、评价和检验设备都是十分重要的。”
水泥的定义
水泥加水拌和成塑性浆体,能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
混凝土是由水泥、水、骨料、砂子按一定配合比混合而成的并能在空气中硬化而具有一定强度的材料。
D. 为什么水泥会凝固
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。现分别简述它们的水化反应。
首先,介绍铝酸三钙。它的水化反应可用下式表达。
上述铝酸三钙的水化反应如果进行得很快,会导致水泥的凝结过快而无法使用,因此,一般在粉磨水泥时都掺有适量的二水石膏作为缓凝剂,掺石膏后铝酸三钙的水化反应如下式所示。
由于这个反应就不会引起快凝。当水泥中的石膏完全作用完后,还有多余3CaO·Al2O3时将发生下列反应。
如果还有过量3CaO·Al2O3时,就会生成4CaO·Al2O3·13H2O。在正常缓凝的硅酸盐水泥中,石膏掺入量能保证在浆体结硬以前,不会发生后两个反应。
其次,谈一下硅酸三钙。它的水化反应可表示如下:
由于CaO0.8~1.5SiO2·H2O0.25与天然的托勃莫来石很相似,因而称它为托勃莫来石,通常用CSH(B)来表示。
铁铝酸四钙水化反应和铝酸三钙相似,而硅酸二钙水化反应和硅酸三钙相似。
那么,这些水化产物怎样会导致水泥浆结硬并产生强度呢?水泥凝结硬化的机理究竟是什么?按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错,聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化。按胶体理论认为水化后生成大量的胶体物质,这些胶体物质由于外部干燥失水,或由于内部未水化颗粒的继续水化,于是产生“内吸作用”而失水,从而使胶体硬化。随着科学技术的发展,特别是X—射线和电子显微技术的应用,将这两种理论统一起来,过去认为水化硅酸钙CSH(B)是胶体无定形的,实际上它是纤维状晶体,只不过这些晶体非常细小,处在胶体大小范围内,比面积很大罢了。所以现在比较统一的认识是:水泥水化初期生成了许多胶体大小范围的晶体如CSH(B)和一些大的晶体如Ca(OH)2包裹在水泥颗粒表面,它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来,而连成一空间网状结构,叫做凝聚结构。由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的,所以结构的强度很低而有明显的可塑性。以后随着水化的继续进行,水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速,从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体,这些晶体不断长大,依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构,叫做结晶结构。这种结构比凝聚结构的强度大得多。水泥浆体就是这样获得强度而硬化的。随后,水化继续进行,从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中,水泥浆体的强度也不断得到增长。
影响水泥凝结速率和硬化强度的因素很多,除了熟料矿物本身结构,它们相对含量及水泥磨粉细度等这些内因外,还与外界条件如温度、加水量以及掺有不同量的不同种类的外加剂等外因密切相关。
E. 用纯水泥凝结的好,还是掺点细沙凝结的好
坑不深把底子打成凹凸不平浇透水后用纯水泥抹平光面即可
F. 水泥需要多长时间才能凝固
六大常用水泥初凝时间不得短于分钟,硅酸盐水泥终凝时间不得长于6.5小时,其他五类常用水泥终凝时间不得长于10小时。
根据水化反应的速度和物理化学主要变化,可将水泥的凝固硬化分为:
1、初始反应阶段 5—10分钟;
2、凝结期 6小时;
3、硬化期 6小时到若干年。
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影响水泥凝固的因素
1、养护时间(龄期)
随着时间的延续,水泥的水化程度在不断增大,水化产物也不断增加。因此,水泥石强度的发展是随龄期而增长的。一般在28d内强度发展最快,28d后显著减慢。但只要在温暖与潮湿的环境中,水泥强度的增长可延续几年,甚至几十年。
合理的石膏掺量,主要决定于水泥中铝酸三钙的含量及石膏中三氧化硫的含量。一般掺量约占水泥重量的3%-5%,具体掺量需通过试验确定。
2、温度和湿度
温度对水泥凝固时间有着明显的影响。提高温度可加速水化反应,通常提高温度可加速硅酸盐水泥的早期水化,使早期强度能较快发展,但后期强度反而可能有所降低。
在较低温度下硬化时,虽然硬化缓慢,但水化产物较致密,所以可获得较高的最终强度。当温度降至负温时,水化反应停止,由于水分结冰,会导致水泥石冻裂,破坏其结构。温度的影响主要表现在水泥水化的早期阶段,对后期影响不大。
G. 水泥为什么可以凝固
因为抄水泥与适量的水调和时,会形成一种可塑性的浆体,一段时间后,浆体会变成不能流动的紧密状态,而且浆体的强度会逐渐增加,最后变成坚硬的石状固体。如果水泥中还掺有砂、石子,那么水泥就会把砂石凝固在一起,变成坚固的整体,也就是我们常说的混凝土。
H. 纯水泥加水能否凝固强度如何
纯水泥加水当然能否凝固,强度是有,但如果体积大了会没加砂会产生脆性,起不到应有的作用