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泸州市水泥与玻璃水反应:促进水泥快速凝固的机制
发布时间:2024-04-23     浏览次数:491次

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水泥与玻璃水的反应,通常指的是水泥浆体与玻璃水中含有的大量羟基(-OH)之间的化学反应。这种反应可以促进水泥的快速凝固,其机制主要涉及以下几个方面:

1. 水化反应加速:水泥浆体中的主要成分是水泥熟料,其主要矿物成分是硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)和硅酸二钙(C2S)。这些矿物在与水反应时,会生成水化产物,如氢氧化钙(Ca(OH)2)和硅酸钙水合物(C-S-H)。玻璃水中的羟基与水泥颗粒表面的活性点(如铝、铁等氧化物)发生反应,降低了水泥颗粒的表面能,促进了水泥的水化反应速率。

2. 凝胶的形成:水泥水化过程中生成的C-S-H凝胶是水泥浆体强度形成的关键。玻璃水中的羟基与水泥水化产物中的钙离子(Ca2+)反应,形成更多的钙矾石(AFt)和钙钒石(AFm)等水化产物,这些产物填充在C-S-H凝胶的空隙中,增强了水泥浆体的密实度。

3. 减水增稠:玻璃水中的羟基与水泥颗粒表面的负电荷相互作用,减少了水泥颗粒之间的静电排斥力,使得水泥浆体在保持较低用水量的同时,仍能保持良好的工作性,即所谓的减水增稠效应。这有助于提高水泥浆体的强度和抗渗性。

4. 加速凝固:玻璃水中的羟基与水泥水化过程中产生的氢氧化钙反应,生成更多的钙矾石和氢氧化镁(Mg(OH)2),这些产物在水泥浆体中形成网状结构,加速了水泥的凝固过程。

5. 抑制碱骨料反应:水泥浆体中的碱性物质可能会与某些骨料(如活性硅酸盐材料)发生碱骨料反应,导致混凝土膨胀开裂。玻璃水中的羟基与碱性物质反应,形成稳定的络合物,减少了碱性物质的活性和数量,从而抑制了碱骨料反应的发生。

总之,玻璃水与水泥的反应促进了水泥的快速凝固,增强了水泥浆体的强度、密实度和抗渗性,同时减少了不利反应的发生,对水泥混凝土的性能有积极的影响。然而,需要注意的是,过量的玻璃水可能会导致水泥浆体中自由水的量过多,反而可能降低水泥的早期强度。因此,在实际应用中,需要控制好玻璃水的添加量,以达到最佳的施工效果和长期性能。