第9章 硅酸盐水泥的水化和硬化
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C2S nH2O C - S - H (2 x)CH
三、 铝酸三钙
• 迅速，受溶液中氧化钙、氧化铝浓度和温度影响很大。
• 常温
2C3A 27H C4AH19 C2AH8
• C4AH19在湿度低于85%，转化成C4AH13。 • C4AH19、C4AH13和均为六方片状晶体，会转化为C3AH6 等轴晶体。
C3 (A,F) 3CS H32 C3 (A,F) CS H12
• 石膏不足
五、 游离氧化钙和方镁石
CaO H2O Ca(OH)2
MgO H2O Mg(OH)2
9.2 硅酸盐水泥的水化
一、水化过程
• 水泥与水拌和后，就立即发生化学反应， C3S 、 C3A、 C4AF很快与水反应， C3S水化生成C-S-H、 Ca(OH)2，同时CaSO4与含碱化合物也迅速溶解， 因此在加水后的一短瞬间，填充在颗粒之间的液 相已不再是纯水，而是含有各种离子的溶液，因 而，水泥的水化基本上是在Ca(OH)2 和石膏的饱 和溶液或过饱和溶液中进行的，并且还会有 Al(OH)4-、K+ 、Na+等离子。
第9章
硅酸盐水泥的水化和硬化
水泥＋水（流体）－可塑性浆体（塑性体）－固体
水泥
混 合 材 料
水
水化 凝结
熟 料
石 膏
水 硬化
水泥的水化、凝结、硬化
水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变
为高含水，统称为水化。
凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，
然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。
2.吸附水
• 水分子，不占据晶格位置；（吸附效应，毛细管力）； • 凝胶水；
• 毛细孔水。
3.自由水
• 与一般水相同。
• 蒸发水：可用降气压，升温度等方法使之干燥 （自由水、吸附水）是所有孔隙体积的量度。
速反应，生成Ca(OH)2饱和溶液，并从中析出六方片状
Ca(OH)2晶体。同时，石膏也很快进入溶液与C3A和
C4AF反应，生成细小的钙矾石晶体。在这一阶段，由于
水化产物晶体细小且数量少，不足以在颗粒间架桥连接形
成网状结构，水泥浆仍呈塑性状态。
• 第二阶段：从水泥初凝起至24小时为止。水泥水化加速，
隙，24%；残留熟料，8%.
一、水化产物的结构及形态
• 1.C-S-H的结构和形态 • 1）组成 C/S随Ca(OH)2浓度的增加而增加； C/S和H/S比随水固比的增 加而减少。 C/S =0.8~1.5，Ⅰ型C-S-H ； C/S =,1.5~2.0， Ⅱ型C-S-H。
• 2）结构
无定形胶体状物质，结晶度很差；由硅氧单聚物形成聚合物。 • 3）形貌
结晶良好，针状，六方柱状，有时出现空心管状。
• 4.单硫型水化硫铝酸钙的结构与形态
开始为不规则板状，在逐渐形成六方板状 C4AH13，C2AH18与之类似。
水泥浆扫描电镜照片（7d龄期）
钙矾石
C-S-H
电镜下的水泥水化产物图
CH Crystal 氢氧化钙晶体
C-S-H 水化硅酸钙凝胶
二、孔及其结构特征
二、水化速率
表示方法 水化速度：单位时间内的水化程度或水化深度
水化程度：在一定的时间内水泥发生水化作用的量 和完全水化量的比值，以百分率表示。
水化深度：水泥颗粒已水化层的厚度，以微米表示。 测定方法：
直接法 间接法
影响因素
1、矿物组成和结构：28天内各矿物的水化速度为C3A最快， C4AF和C3S次之，C2S最慢。 C3A含量大，水化快； C2S含量 大，水化慢。 C3S和β-C2S同属岛状结构，但前者晶体中的空腔较大，水分 容易进入； C3A晶体中的空腔也很大，且铝的价键不饱和。 引入杂质离子形成缺陷，可提高矿物的活性。
• 1.钙矾石形成期
C3A率先水化，在石膏存在时，迅速形成钙矾石，导致第 一放热峰。 • 2. C3S水化期 C3S开始迅速水化，大量放热，形成第二放热峰。有时会
有第三放热峰或在第二放热峰上出现“峰尖”。一般认为
由AFt转化为AFm。C3S和铁相也参与这两个阶段。 • 3.结构形成和发展期 放热速率很低并趋于稳定。各种水化产物增多，填入原来 水占据的空间，再逐渐连接并相互交织，发展成硬化的浆 体结构。
• 各种水化Βιβλιοθήκη Baidu物相互搭接、交叉攀附，形成三维密实整体。
产物之间通过氢键、范德华力或原子键结合。
• 水泥水化初期主要为化学反应所控制，随着水化
产物增厚，逐渐过渡到离子扩散控制。
9.4 硬化水泥浆体的组成和结构
结构：硬化水泥浆体为非均质多相体系，由水化产物、残 存熟料、孔隙及孔隙中的水和空气组成，外观类似于天然 石材，称为水泥石。 组成：（水化三个月，水灰比为0.5） C-S-H，40%；Ca(OH)2， 12% ；AFm ，16%；孔
（二）内表面积
• 由于水比产物持别是C-S-H凝胶的高度分散性，其中又包
含有数量众多的微细孔隙，所以硬化水泥浆体就具合极大 的内表面积。
三、水及其存在形式
1.结晶水
1）强结晶水
• 以OH-形式存在于晶格中，结合力强，温度较高时才能脱
除。
2）弱结晶水 • 水分子，占据晶格位置；氢键；不牢固，100~200℃脱 除。
• 极少
C3 A CS H12 C3A 12H 2C3 A(CS 、CH)H 12
• 按照一般硅酸盐水泥石膏掺量，铝酸盐产物为AFt和AFm。
四、 铁铝酸四钙
• 较C3A略慢，水化热低，产物与C3A相似。
• 无石膏
C4AF 4CH 22H C4 (A,F)H13
• C4(A,F)H13 会转化为C3(A,F)H6；温度较高，则直接形 成C3(A,F)H6 。 • 有石膏
C4 AH13 C2 AH8 2C3AH6
• 温度较高
C3A 6H C3AH6
• 液相的氧化钙饱和
2C3A CH 12H C4AH13
• 水泥瞬凝原因
C4AH13 3CSH2 14H C3 A 3CS H32 CH
• 钙矾石，AFt
• 石膏不足
C3 A 3CS H32 2C4AH13 3(C3 A CS H12 ) 2CH 2OH
• 熟料首先在此种溶液中解体，分散，悬浮在 液相中，各单体矿物进行水化，水化产物彼 此间又化合，之后水化产物凝结、硬化，发 挥强度，因此 ，水化过程实际上就是熟料解 体——水化——水化产物凝聚 ——水泥石， 开始是解体、水化占主导作用，以后是凝聚
占主导作用。
• 水泥加水后， C3S 、C3A 、C4AF均很快水化，同时石膏迅速
• 5、外加剂：促凝剂、早强剂、缓凝剂
9.3 水泥的凝结硬化过程
• 水泥加水——水化溶胶、Ca(OH)2等产物（表现出流动性 和可塑性）——逐渐失去流动性，而具有可塑性——失去 可塑性（成为凝胶）即为凝结——产生一定的机械强度并
逐渐升高，即为硬化。
• 因此，水化是凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水化的结 果。从整体上看，凝结与硬化只是同一过程的不同阶段， 其区别只是凝结标志着浆体失去流动性，而具有一定的塑 性强度，硬化则表示浆体固化后产生一定的机械工业强度。
生成较多Ca(OH)2和钙矾石晶体，纤维状水化硅酸钙也以
熟料颗粒上开始长出来。随着水化产物的增多，网状结构 不断加强，强度也随之增长，使原先剩留在颗粒之间空隙 中的游离水被逐渐分割成各种尺寸的水滴，填充在相应大 小的孔隙之中。水泥浆体由半固定结构逐渐转为固定结构， 可塑性逐渐消失，水泥开始凝结。
• 第三阶段： 加水24小时以后，直到水化结束。这一阶段， 石膏已基本耗尽，所以钙矾石开始转化为AFm，还可能形 成 C(A· F)H13。随着水化的进行，各种水化产物的数量不 断增加，晶体尺寸不断长大，使结构更加致密，强度逐渐 提高。
（1）诱导前期 加水后立即发生急剧反应，约15min内结束。 （2）诱导期 速率极慢，一般持续1~4 h，是水泥浆体在几小时内保持塑 性的原因。初凝时间相当于诱导期的结束。 （3）加速期 反应重新加快，速率随时间增长，出现第二放热峰，达到峰 顶时基本结束（4~8 h）。此时终凝已过，开始硬化。 （4）减速期 反应速度逐渐降低，约持续12~24 h。 （5）稳定期 反应速度很低，完全受扩散速率控制。
（一）孔径分布及总孔隙率
• 水化产物体积大于熟料矿物体积，
但加水多，形成形成毛细孔。 • 在C-S-H所占据空间还存在凝胶孔。
• 对于普通一般硬化泥浆体，总孔隙
率经常超过 50% ，因而，它也就 成为了最重要的强度决定因素。尤 其是当孔半径大于 100nm 时，是 强度损失的主要原因。
粗空 15微米以上
细度越细，反应物的表面积越大，反应速度越快；
磨细的过程中，使晶格扭曲程度增大，晶格缺陷 增加，使水化反应易于进行。 提高细度只对早期水化速度和早期强度有益，而 对后期强度没有更多的有益作用。相反，较粗的 颗粒，各阶段的反应部较慢。
4、温度
• 温度越高，速度越快。但温度对水化速度的影响主要在早 期，对后期影响不大。
二、 硅酸二钙
• 与C3S相似
• 水化速率很慢，为C3S 的1/20 • 所形成的水化硅酸钙与C3S生成的C/S比和形貌等 方面无大区别，故也称C-S-H。 • CH生成量比C3S的少。
2CaO SiO 2 nH2O xCaO SiO 2 yH2O (2 x)Ca(OH)2
硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石
状固体（水泥石），这一过程称为硬化。
9.1 熟料矿物的水化
一、 硅酸三钙
3CaO SiO 2 nH 2 O xCaO SiO 2 yH 2 O (3 x)Ca(OH)2
C3S nH 2 O C - S - H (3 x)CH
（一）C3S的早期水化
• 保护膜理论；晶核形成延缓理论
• 斯卡尔内和杨的见解 • 富硅层，双电层，诱导期。Ca(OH)2饱和，诱导期结束， 同时C-S-H会在颗粒表面形成。 （二）C3S的中期水化 • 加速期，C-S-H 和Ca(OH)2形成。 随着Ca(OH)2浓度降 低，以及水化产物在颗粒周围的形成，水化转入减速期。 • 外部产物，内部产物。 （三）C3S的后期水化 • 水化进入稳定期；外部产物和内部产物存在差异。
2、水灰比 适当增大水灰比，可增大水与水泥的接触面，水化 速率快。另外水灰比大，使水化产物有足够的扩散 空间，有利于水泥颗粒继续与水接触而起反应。 如果不适当地增大水灾比，对水泥早期水化速度影 响并不明显，而且由于水分太多会使水泥石的结构 中产生较多的孔隙，顺降低水泥石的强度。
3、水泥细度
• 硅酸盐水泥在-5℃时仍能水化，但在-10℃时水化反应就基
本停止了，特别是矿C2S基本上没有活性了，因此，温度 对C2S的影响更大。 • 在100 ℃以内，硅酸盐水泥、C3S或β-C2S浆体的水化产物， 与常温生成的产物基本上没有区别，且水化机理也没有变 化。如果硅酸盐水泥，在更高温度及高压的压蒸条件下水 化，将生成与常温条件下水化不同的水化产物。
溶解，形成 Ca(OH)2与 CaSO4 的饱和溶液，水化产物首先出
现六方板状的Ca(OH)2 与针状的AFt相以及无定形的C-S-H。 之后，由于不断生成AFt相，SO42- 不断减少，继而形成AFm。 若石膏不足，有AFm 和C4(A· F)H13的固溶体形成，甚至单独 形成C4(A· F)H13，后者 在逐渐转变为C3(A· F)H6。 • 水化产物体积比见图8-13。
纤维状粒子，(Ⅰ型C-S-H)
网络状粒子，(Ⅱ型C-S-H) 等大离子，(Ⅲ型C-S-H)，球状、扁平碟状
内部产物，(Ⅳ型C-S-H)，斑驳状
还有薄片状、麦管状、珊瑚状、花朵状等。
• 2.氢氧化钙的结构和形态
结晶良好，层状构造。
水化初期，六方板状；随后长大变厚成叠片状，薄膜状，
薄板状。
• 3.钙矾石的结构与形态
• 结晶理论
末水化水泥化合物溶于水中后，沉淀析出呈交错
生长的水化物晶体，从而引起胶凝作用。
• 胶体理论
水化物凝胶的生成和脱水是产生凝结和硬化的原 因。（干燥作用和内吸作用） • 区别 水化产物是否需要经过矿物溶解于水的阶段。
• 洛赫尔三阶段理论
• 第一阶段：大约从水泥加水起至初凝时候止。C3S与水迅
三、 铝酸三钙
• 迅速，受溶液中氧化钙、氧化铝浓度和温度影响很大。
• 常温
2C3A 27H C4AH19 C2AH8
• C4AH19在湿度低于85%，转化成C4AH13。 • C4AH19、C4AH13和均为六方片状晶体，会转化为C3AH6 等轴晶体。
C3 (A,F) 3CS H32 C3 (A,F) CS H12
• 石膏不足
五、 游离氧化钙和方镁石
CaO H2O Ca(OH)2
MgO H2O Mg(OH)2
9.2 硅酸盐水泥的水化
一、水化过程
• 水泥与水拌和后，就立即发生化学反应， C3S 、 C3A、 C4AF很快与水反应， C3S水化生成C-S-H、 Ca(OH)2，同时CaSO4与含碱化合物也迅速溶解， 因此在加水后的一短瞬间，填充在颗粒之间的液 相已不再是纯水，而是含有各种离子的溶液，因 而，水泥的水化基本上是在Ca(OH)2 和石膏的饱 和溶液或过饱和溶液中进行的，并且还会有 Al(OH)4-、K+ 、Na+等离子。
第9章
硅酸盐水泥的水化和硬化
水泥＋水（流体）－可塑性浆体（塑性体）－固体
水泥
混 合 材 料
水
水化 凝结
熟 料
石 膏
水 硬化
水泥的水化、凝结、硬化
水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变
为高含水，统称为水化。
凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，
然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。
2.吸附水
• 水分子，不占据晶格位置；（吸附效应，毛细管力）； • 凝胶水；
• 毛细孔水。
3.自由水
• 与一般水相同。
• 蒸发水：可用降气压，升温度等方法使之干燥 （自由水、吸附水）是所有孔隙体积的量度。
速反应，生成Ca(OH)2饱和溶液，并从中析出六方片状
Ca(OH)2晶体。同时，石膏也很快进入溶液与C3A和
C4AF反应，生成细小的钙矾石晶体。在这一阶段，由于
水化产物晶体细小且数量少，不足以在颗粒间架桥连接形
成网状结构，水泥浆仍呈塑性状态。
• 第二阶段：从水泥初凝起至24小时为止。水泥水化加速，
隙，24%；残留熟料，8%.
一、水化产物的结构及形态
• 1.C-S-H的结构和形态 • 1）组成 C/S随Ca(OH)2浓度的增加而增加； C/S和H/S比随水固比的增 加而减少。 C/S =0.8~1.5，Ⅰ型C-S-H ； C/S =,1.5~2.0， Ⅱ型C-S-H。
• 2）结构
无定形胶体状物质，结晶度很差；由硅氧单聚物形成聚合物。 • 3）形貌
结晶良好，针状，六方柱状，有时出现空心管状。
• 4.单硫型水化硫铝酸钙的结构与形态
开始为不规则板状，在逐渐形成六方板状 C4AH13，C2AH18与之类似。
水泥浆扫描电镜照片（7d龄期）
钙矾石
C-S-H
电镜下的水泥水化产物图
CH Crystal 氢氧化钙晶体
C-S-H 水化硅酸钙凝胶
二、孔及其结构特征
二、水化速率
表示方法 水化速度：单位时间内的水化程度或水化深度
水化程度：在一定的时间内水泥发生水化作用的量 和完全水化量的比值，以百分率表示。
水化深度：水泥颗粒已水化层的厚度，以微米表示。 测定方法：
直接法 间接法
影响因素
1、矿物组成和结构：28天内各矿物的水化速度为C3A最快， C4AF和C3S次之，C2S最慢。 C3A含量大，水化快； C2S含量 大，水化慢。 C3S和β-C2S同属岛状结构，但前者晶体中的空腔较大，水分 容易进入； C3A晶体中的空腔也很大，且铝的价键不饱和。 引入杂质离子形成缺陷，可提高矿物的活性。
• 1.钙矾石形成期
C3A率先水化，在石膏存在时，迅速形成钙矾石，导致第 一放热峰。 • 2. C3S水化期 C3S开始迅速水化，大量放热，形成第二放热峰。有时会
有第三放热峰或在第二放热峰上出现“峰尖”。一般认为
由AFt转化为AFm。C3S和铁相也参与这两个阶段。 • 3.结构形成和发展期 放热速率很低并趋于稳定。各种水化产物增多，填入原来 水占据的空间，再逐渐连接并相互交织，发展成硬化的浆 体结构。
• 各种水化Βιβλιοθήκη Baidu物相互搭接、交叉攀附，形成三维密实整体。
产物之间通过氢键、范德华力或原子键结合。
• 水泥水化初期主要为化学反应所控制，随着水化
产物增厚，逐渐过渡到离子扩散控制。
9.4 硬化水泥浆体的组成和结构
结构：硬化水泥浆体为非均质多相体系，由水化产物、残 存熟料、孔隙及孔隙中的水和空气组成，外观类似于天然 石材，称为水泥石。 组成：（水化三个月，水灰比为0.5） C-S-H，40%；Ca(OH)2， 12% ；AFm ，16%；孔
（二）内表面积
• 由于水比产物持别是C-S-H凝胶的高度分散性，其中又包
含有数量众多的微细孔隙，所以硬化水泥浆体就具合极大 的内表面积。
三、水及其存在形式
1.结晶水
1）强结晶水
• 以OH-形式存在于晶格中，结合力强，温度较高时才能脱
除。
2）弱结晶水 • 水分子，占据晶格位置；氢键；不牢固，100~200℃脱 除。
• 极少
C3 A CS H12 C3A 12H 2C3 A(CS 、CH)H 12
• 按照一般硅酸盐水泥石膏掺量，铝酸盐产物为AFt和AFm。
四、 铁铝酸四钙
• 较C3A略慢，水化热低，产物与C3A相似。
• 无石膏
C4AF 4CH 22H C4 (A,F)H13
• C4(A,F)H13 会转化为C3(A,F)H6；温度较高，则直接形 成C3(A,F)H6 。 • 有石膏
C4 AH13 C2 AH8 2C3AH6
• 温度较高
C3A 6H C3AH6
• 液相的氧化钙饱和
2C3A CH 12H C4AH13
• 水泥瞬凝原因
C4AH13 3CSH2 14H C3 A 3CS H32 CH
• 钙矾石，AFt
• 石膏不足
C3 A 3CS H32 2C4AH13 3(C3 A CS H12 ) 2CH 2OH
• 熟料首先在此种溶液中解体，分散，悬浮在 液相中，各单体矿物进行水化，水化产物彼 此间又化合，之后水化产物凝结、硬化，发 挥强度，因此 ，水化过程实际上就是熟料解 体——水化——水化产物凝聚 ——水泥石， 开始是解体、水化占主导作用，以后是凝聚
占主导作用。
• 水泥加水后， C3S 、C3A 、C4AF均很快水化，同时石膏迅速
• 5、外加剂：促凝剂、早强剂、缓凝剂
9.3 水泥的凝结硬化过程
• 水泥加水——水化溶胶、Ca(OH)2等产物（表现出流动性 和可塑性）——逐渐失去流动性，而具有可塑性——失去 可塑性（成为凝胶）即为凝结——产生一定的机械强度并
逐渐升高，即为硬化。
• 因此，水化是凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水化的结 果。从整体上看，凝结与硬化只是同一过程的不同阶段， 其区别只是凝结标志着浆体失去流动性，而具有一定的塑 性强度，硬化则表示浆体固化后产生一定的机械工业强度。
生成较多Ca(OH)2和钙矾石晶体，纤维状水化硅酸钙也以
熟料颗粒上开始长出来。随着水化产物的增多，网状结构 不断加强，强度也随之增长，使原先剩留在颗粒之间空隙 中的游离水被逐渐分割成各种尺寸的水滴，填充在相应大 小的孔隙之中。水泥浆体由半固定结构逐渐转为固定结构， 可塑性逐渐消失，水泥开始凝结。
• 第三阶段： 加水24小时以后，直到水化结束。这一阶段， 石膏已基本耗尽，所以钙矾石开始转化为AFm，还可能形 成 C(A· F)H13。随着水化的进行，各种水化产物的数量不 断增加，晶体尺寸不断长大，使结构更加致密，强度逐渐 提高。
（1）诱导前期 加水后立即发生急剧反应，约15min内结束。 （2）诱导期 速率极慢，一般持续1~4 h，是水泥浆体在几小时内保持塑 性的原因。初凝时间相当于诱导期的结束。 （3）加速期 反应重新加快，速率随时间增长，出现第二放热峰，达到峰 顶时基本结束（4~8 h）。此时终凝已过，开始硬化。 （4）减速期 反应速度逐渐降低，约持续12~24 h。 （5）稳定期 反应速度很低，完全受扩散速率控制。
（一）孔径分布及总孔隙率
• 水化产物体积大于熟料矿物体积，
但加水多，形成形成毛细孔。 • 在C-S-H所占据空间还存在凝胶孔。
• 对于普通一般硬化泥浆体，总孔隙
率经常超过 50% ，因而，它也就 成为了最重要的强度决定因素。尤 其是当孔半径大于 100nm 时，是 强度损失的主要原因。
粗空 15微米以上
细度越细，反应物的表面积越大，反应速度越快；
磨细的过程中，使晶格扭曲程度增大，晶格缺陷 增加，使水化反应易于进行。 提高细度只对早期水化速度和早期强度有益，而 对后期强度没有更多的有益作用。相反，较粗的 颗粒，各阶段的反应部较慢。
4、温度
• 温度越高，速度越快。但温度对水化速度的影响主要在早 期，对后期影响不大。
二、 硅酸二钙
• 与C3S相似
• 水化速率很慢，为C3S 的1/20 • 所形成的水化硅酸钙与C3S生成的C/S比和形貌等 方面无大区别，故也称C-S-H。 • CH生成量比C3S的少。
2CaO SiO 2 nH2O xCaO SiO 2 yH2O (2 x)Ca(OH)2
硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石
状固体（水泥石），这一过程称为硬化。
9.1 熟料矿物的水化
一、 硅酸三钙
3CaO SiO 2 nH 2 O xCaO SiO 2 yH 2 O (3 x)Ca(OH)2
C3S nH 2 O C - S - H (3 x)CH
（一）C3S的早期水化
• 保护膜理论；晶核形成延缓理论
• 斯卡尔内和杨的见解 • 富硅层，双电层，诱导期。Ca(OH)2饱和，诱导期结束， 同时C-S-H会在颗粒表面形成。 （二）C3S的中期水化 • 加速期，C-S-H 和Ca(OH)2形成。 随着Ca(OH)2浓度降 低，以及水化产物在颗粒周围的形成，水化转入减速期。 • 外部产物，内部产物。 （三）C3S的后期水化 • 水化进入稳定期；外部产物和内部产物存在差异。
2、水灰比 适当增大水灰比，可增大水与水泥的接触面，水化 速率快。另外水灰比大，使水化产物有足够的扩散 空间，有利于水泥颗粒继续与水接触而起反应。 如果不适当地增大水灾比，对水泥早期水化速度影 响并不明显，而且由于水分太多会使水泥石的结构 中产生较多的孔隙，顺降低水泥石的强度。
3、水泥细度
• 硅酸盐水泥在-5℃时仍能水化，但在-10℃时水化反应就基
本停止了，特别是矿C2S基本上没有活性了，因此，温度 对C2S的影响更大。 • 在100 ℃以内，硅酸盐水泥、C3S或β-C2S浆体的水化产物， 与常温生成的产物基本上没有区别，且水化机理也没有变 化。如果硅酸盐水泥，在更高温度及高压的压蒸条件下水 化，将生成与常温条件下水化不同的水化产物。
溶解，形成 Ca(OH)2与 CaSO4 的饱和溶液，水化产物首先出
现六方板状的Ca(OH)2 与针状的AFt相以及无定形的C-S-H。 之后，由于不断生成AFt相，SO42- 不断减少，继而形成AFm。 若石膏不足，有AFm 和C4(A· F)H13的固溶体形成，甚至单独 形成C4(A· F)H13，后者 在逐渐转变为C3(A· F)H6。 • 水化产物体积比见图8-13。
纤维状粒子，(Ⅰ型C-S-H)
网络状粒子，(Ⅱ型C-S-H) 等大离子，(Ⅲ型C-S-H)，球状、扁平碟状
内部产物，(Ⅳ型C-S-H)，斑驳状
还有薄片状、麦管状、珊瑚状、花朵状等。
• 2.氢氧化钙的结构和形态
结晶良好，层状构造。
水化初期，六方板状；随后长大变厚成叠片状，薄膜状，
薄板状。
• 3.钙矾石的结构与形态
• 结晶理论
末水化水泥化合物溶于水中后，沉淀析出呈交错
生长的水化物晶体，从而引起胶凝作用。
• 胶体理论
水化物凝胶的生成和脱水是产生凝结和硬化的原 因。（干燥作用和内吸作用） • 区别 水化产物是否需要经过矿物溶解于水的阶段。
• 洛赫尔三阶段理论
• 第一阶段：大约从水泥加水起至初凝时候止。C3S与水迅