主要的胶结物:组成和性质

化学成分

硅酸盐水泥是由四个主要的化合物:硅酸三钙(3曹·SiO₂),硅酸二钙(2曹·SiO₂),铝酸三钙(3曹·艾尔₂O₃),曹tetra-calcium aluminoferrite(4·艾尔₂O₃菲₂O₃)。在一个缩写符号不同于正常的原子符号,这些化合物指定为C₃年代,C₂年代,C₃A, C₄房颤,C代表氧化钙(石灰),S硅,一个氧化铝,对氧化铁和F。少量的游离石灰和镁也在场,碱金属和少量的其他元素。

水合作用

最重要的液压成分是钙硅酸盐,C₂S和C₃美国在混合水,钙硅酸盐与水分子形成反应曹硅酸钙水合物(3·2 sio₂h·3₂O)和氢氧化钙(Ca(哦)₂)。这些化合物有速记符号C-S-H(由C平均公式₃年代₂H₃)和CH,水化反应可以大致由以下反应:2摄氏度₃S + C 6 h =₃年代₂H₃+ 3 ch2摄氏度₂S + 4 h = C₃年代₂H₃+ CH在水化初期,父化合物溶解,溶解的化学键生成大量的热量。然后,原因并不完全理解,水化停止。这静或休眠周期的位置是非常重要的混凝土。没有一个潜伏期就没有水泥卡车;混合浇注必须立即完成。

潜伏期后(这可以持续几个小时),水泥开始变硬,CH和C-S-H生产。这是混凝土和水泥胶结材料结合在一起。水化,水和水泥不断消耗。幸运的是,C-S-H和CH产品占领几乎相同体积与原始水泥和水;体积大约是守恒的,收缩是可控的。

虽然上面的公式把C-S-H看作一个特定的化学计量学,和公式C₃年代₂H₃,它并没有形成统一的有序结构作文。C-S-H实际上是一个非晶凝胶高度可变的化学计量学。C的比率,例如,可能是1:1,2:1,取决于混合设计和养护条件。

结构特性

强度由硅酸盐水泥的细度取决于它的成分和地面。C₃年代主要负责开发强度的第一周硬化和C₂后续增加的强度。铝和铁的化合物存在只在较小的数量作出直接贡献力量。

凝固的水泥和混凝土可以恶化受袭击,一些自然或人工化学药剂。的氧化铝复合是最脆弱的硫酸化学侵蚀的土壤含盐或海水,而铁化合物和两个钙硅酸盐更耐药。氢化钙释放的水化钙硅酸盐也容易受到攻击。因为水泥释放热量水合物时,混凝土放置在大质量,在大坝,可以导致质量内部的温度上升高达40°C (70°F)以上外部温度。随后的冷却可以破解的一个原因。最高的水合热用C所示₃,随后在下行order by C₃年代,C₄AF C₂年代。

类型的硅酸盐水泥

五种硅酸盐水泥是标准化的美国美国检测与材料协会(ASTM):普通(I型),修改(II型),高快固(III型),低热(IV型)硫酸盐型(V)类型。在其他国家省略II型,和类型III叫做快硬。V型在一些欧洲国家被称为法拉利水泥。

也有其他各种特殊类型的硅酸盐水泥。彩色水泥磨是由5到10%的合适的颜料与普通白色或灰色的硅酸盐水泥。引气水泥是由添加少量磨,约0.05%,有机代理导致的夹带非常好的空气泡沫混凝土。这就增加了混凝土冻融破坏的抵抗寒冷的气候。引气剂或者可以作为一个单独的成分添加到混合时的混凝土。

低碱水泥是波特兰水泥总碱含量不超过0.6%。这些都是用于混凝土由某些类型的聚合含硅的一种形式,与碱反应导致可以破坏一个具体的扩张。

主要用于砌筑水泥砂浆。它们包括硅酸盐水泥和地面的混合物石灰石或其他填料与引气剂或防水剂。防水水泥的名字给一个波特兰水泥添加了一个防水剂。疏水性水泥是通过研磨硅酸盐水泥熟料等成膜物质油酸为了减少的速度恶化时,水泥是在不利的条件下储存。

油井水泥用于固井在油井的钻探工作,他们受到高温和压力。他们通常包含或火山灰硅酸盐水泥(见下文)有特殊有机情况下防止水泥设置过快。