水泥水化反应

水泥水化反应
c3s——硅酸三钙3(cao·sio2)
c2s——硅酸二钙2(2cao·sio2)
c3a——铝酸三钙3cao·al2o3
c4af——铁相固溶体4cao·al2o3·fe2o3
水化作用后产物
c-s-h——水化硅酸钙3cao·2sio2·3h2o(胶体)
ch——氢氧化钙ca(oh)2(晶体)
c3ah6——水石榴石3cao·al2o3·6h2o（晶体）
aft——三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石
ca6al2(so4)3(oh)12·26h2o
afm——单硫型水化硫铝酸钙ca4al2(oh)12so4·6h2o水泥在干态时主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙以及少量的硫酸化物（钾盐、钠盐）、石膏（二水硫酸钙）组成。

在水泥水
化过程中，c3ac3s和c2s与水泥中其它组分发生复杂的水化反应，生成钙矾石即三硫型水化硫酸铝钙型aft，单硫型水化硫酸铝钙afm，氢氧化钙ch和硅酸钙c－s－h凝胶。

硅酸盐水泥的水化是一个非常复杂的、非均质的多相化学反应过程。

自加水开始，水泥的水化反应就会一直进行，水泥基材料的结构会随着水泥水化反应逐渐演变，由流动状态逐渐变为塑性状态，最后到凝结硬化状态。

通过水泥的水化反应，使得松散的水泥粉体颗粒变成了具有胶结性的水泥浆体，进而粘结各种不同粒径的粗细骨料，形成了混凝土这种水泥基体材料。

水泥的水化作用就是它们之间的复杂化学反应，生成结晶性较好的水化晶体：aftafmch还有结晶性不好的无定形c—s－h
aftafmch呈针状、棒状、无序态，这是造成水泥脆性的根本原因
水泥混凝土水化过程的化学反应式：
3(cao·sio2)+6h2o=3cao·2sio2·3h2o(胶体)+3ca(oh)2(晶体)
2(2cao·sio2)+4h2o=3cao·2sio2·3h2o+ca(oh)2(晶体)
3cao·al2o3+6h2o=3cao·al2o3·6h2o（晶体）
4cao·al2o3·fe2o3+7h2o=3cao·al2o3·6h2o+cao·fe2o3·h2o(胶体)
硅酸盐水泥4种熟料矿物成分中，主要的强度贡献者是c3s和c2s，它们在水泥中含量最多，占水泥重量的75%，因此它们的水化进程对水化物组成以及水泥石结构产生决定性影响，它们生成的水化产物主要是：水化硅酸钙和氢氧化钙（游离的对强度有害）。

氢氧化钙ch是一种六方板状晶体，其强度很低，稳定性极差，在侵蚀条件下是首先遭到侵蚀的组成，而且它们多在水泥石和集料的界面处富集，并组晶成粗大晶粒，因此界面的黏结力下降，成为水泥基材料中的最薄弱环节。

因此，ch是水泥耐久性差的主要根源，也是水泥裂缝的发源地。

（ch是对水泥强度有害的）硅酸盐水泥拌合水后，四种主要熟料矿物与水反应。

分述如下：
①硅酸三钙水化c3s——c-s-h+ch
硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(c-s-h凝胶)和氢氧化钙ch。

3cao·sio2+nh2o=xcao·水泥水化反应sio2·yh2o+(3-x)ca(oh)2
②硅酸二钙的水化c2s——c－s－h+ch
β-c2s的水化与c3s相似，只不过水化速度慢而已。

2cao·sio2+nh2o=xcao·sio2·yh2o+(2-x)ca(oh)2
所形成的水化硅酸钙在c/s和形貌方面与c3s水化生成的都无大区别，故也称为c-s-h凝胶。

但ch生成量比c3s的少，结晶却粗大些。

③铝酸三钙的水化c3a——afm或aft
铝酸三钙的水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相cao浓度和温度的影响很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石（c3ah6）。

在有石膏的情况下，c3a水化的最终产物与起石膏掺入量有
关。

最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石，常用aft表示。

若石膏在c3a完全水化前耗尽，则钙矾石与c3a作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(afm)。

④铁相固溶体的水化c4af水化产物与c3a类似
水泥熟料中铁相固溶体可用c4af作为代表。

它的水化速率比c3a略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。

其水化反应及其产物与c3a很相似。

错误：（3）应是al2
(5)是c2s
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