1、硅酸盐水泥的水化硬化概述C3S的水化反应为：的水化反应为：C3S+H2O=C-S-H+CH水化硅酸钙水化硅酸钙(C-S-H凝胶凝胶)氢氧化钙氢氧化钙C C3 3S S水化放热速率和水化放热速率和CaCa2+2+浓度变化曲线浓度变化曲线1、C3S的水化过程的水化过程水化区间水化区间水化放热速率水化放热速率Ca2浓度浓度诱导前期诱导前期(15分钟以分钟以内内)早早期期发生急剧反应，放热迅速，发生急剧反应，放热迅速，形成第一放热峰，而后放热形成第一放热峰，而后放热速率下降速率下降Ca2、OH-从从C3S表面释放，表面释放，浓度急剧增大，浓度急剧增大，pH值几分钟值几分钟就超过就超过12，而后浓度增长
2、减慢，而后浓度增长减慢诱导期诱导期(14小时小时)反应缓慢，放热速率很小，反应缓慢，放热速率很小，水泥浆体保持塑性，诱导期水泥浆体保持塑性，诱导期结束相当于初凝时间结束相当于初凝时间Ca2浓度持续增长并超过饱浓度持续增长并超过饱和浓度，在诱导期结束时达到和浓度，在诱导期结束时达到最大最大加速期加速期(48小时小时)中中期期反应重新加快，放热速率随反应重新加快，放热速率随时间增长，出现第二放热峰，时间增长，出现第二放热峰，在达到峰顶时本阶段结束，在达到峰顶时本阶段结束，终凝已过，开始硬化终凝已过，开始硬化随反应进行随反应进行Ca2浓度下降，浓度下降，但始终超过饱和浓度但始终超过饱和浓度减速期减速
3、期(1224小时小时)反应速率下降，放热速率由反应速率下降，放热速率由第二放热峰顶下降，水化逐第二放热峰顶下降，水化逐渐受扩散速率控制渐受扩散速率控制Ca2浓度继续下降浓度继续下降稳定期稳定期后后期期反应速率很低，基本稳定，反应速率很低，基本稳定，完全受扩散控制完全受扩散控制Ca2浓度趋近饱和浓度浓度趋近饱和浓度2、C3S的水化机理的水化机理（1 1）早期水化）早期水化保护膜理论（一致溶理论）：保护膜理论（一致溶理论）：假设假设C3S在水中是一致溶解的，最初生成在水中是一致溶解的，最初生成的第一水化产物（的第一水化产物（C/S3）很快在）很快在C3S周围形成致密保护膜层，阻碍其周围形成致密保护
4、膜层，阻碍其进一步水化，使放热变慢，向液相溶出进一步水化，使放热变慢，向液相溶出Ca2的速率也降低的速率也降低(Ca2浓度增浓度增长下降长下降)，导致诱导期开始。，导致诱导期开始。当第一水化产物转变为第二水化产物当第一水化产物转变为第二水化产物(C/S0.81.5)时，第二水化产物时，第二水化产物较易使离子通过，较多的较易使离子通过，较多的Ca2和和OH-进入液相达到过饱和，水化重新加进入液相达到过饱和，水化重新加速并加快放热，诱导期结束。速并加快放热，诱导期结束。晶核形成延缓理论（不一致溶理论）：晶核形成延缓理论（不一致溶理论）：C3S最初不一致溶，主要是最初不一致溶，主要是Ca2和和OH-
5、溶出，液相中溶出，液相中C/S3，C3S表面变为缺钙的表面变为缺钙的“富硅层富硅层”。Ca2吸附吸附到富硅的表面，使其带上正电荷，形成双电层，因而到富硅的表面，使其带上正电荷，形成双电层，因而C3S溶出溶出Ca2的速的速度减慢，导致诱导期的产生。度减慢，导致诱导期的产生。一直到液相中的一直到液相中的Ca2和和OH-缓慢增长，达到足够的过饱和度，才形成稳缓慢增长，达到足够的过饱和度，才形成稳定的定的Ca(OH)2晶核。当生长到相当尺寸且数量又足够多时，液相的晶核。当生长到相当尺寸且数量又足够多时，液相的Ca2和和OH-就迅速沉析出晶体，促使就迅速沉析出晶体，促使C3S加快溶解，水化重又加速。加快
6、溶解，水化重又加速。活化粉煤灰用作水泥促凝剂的研究活化粉煤灰用作水泥促凝剂的研究解决掺氟硫复合矿化剂水泥出现缓凝的问题解决掺氟硫复合矿化剂水泥出现缓凝的问题水泥主要是含氟水泥主要是含氟A A矿缓凝的原因矿缓凝的原因含氟含氟A A矿水化活性高，水化速率快，为何缓凝？矿水化活性高，水化速率快，为何缓凝？水化产物水化产物C-S-HC-S-H和和Ca(OH)Ca(OH)2 2形成速率快，但长大速率慢，不足形成速率快，但长大速率慢，不足以相互搭接形成凝聚结构。以相互搭接形成凝聚结构。加速凝结的启示：加速凝结的启示：出窑熟料凝结时间长，加矿渣共同粉磨制成水泥后，凝结时出窑熟料凝结时间长，加矿渣共同粉磨制成
7、水泥后，凝结时间缩短，为什么？间缩短，为什么？矿渣具有潜在水硬性，本身含有部分熟料矿物组成，经水淬矿渣具有潜在水硬性，本身含有部分熟料矿物组成，经水淬时与水反应，生成了部分水化产物，它们作为时与水反应，生成了部分水化产物，它们作为“晶种晶种”，加，加速了水泥水化时生成的水化产物以它们为晶核而长大。速了水泥水化时生成的水化产物以它们为晶核而长大。研究目标：研究目标：活化粉煤灰，使其生成部分水化产物，加速缓凝水泥的凝结。活化粉煤灰，使其生成部分水化产物，加速缓凝水泥的凝结。如何活化粉煤灰：如何活化粉煤灰：粉煤灰化学成分：粉煤灰化学成分：SiO2、Al2O3，而形成胶凝材料：需要，而形成胶凝材料：需
8、要CaO粉煤灰玻璃体表面致密，硅氧四面体结构稳定，火山灰活性粉煤灰玻璃体表面致密，硅氧四面体结构稳定，火山灰活性低，需要高碱度破坏其结构低，需要高碱度破坏其结构 加加Ca(OH)2及强碱溶液及强碱溶液（2 2）中期水化）中期水化诱导期结束，诱导期结束，C C3 3S S水化加速，伴随水化加速，伴随Ca(OH)Ca(OH)2 2及及C-S-HC-S-H的形成和长大，液相中的形成和长大，液相中Ca(OH)Ca(OH)2 2和和C-S-HC-S-H的过饱和度降低，又会相应地使它们的生长速度逐渐变的过饱和度降低，又会相应地使它们的生长速度逐渐变慢。随着水化产物在颗粒周围的形成，慢。随着水化产物在颗粒周
9、围的形成，C C3 3S S的水化也受到阻碍。因此，的水化也受到阻碍。因此，水化加速过程之间转入减速阶段。水化加速过程之间转入减速阶段。最初产物最初产物外部产物：生长在颗粒原始周界以外由水所填充的空间外部产物：生长在颗粒原始周界以外由水所填充的空间后期产物后期产物内部产物：生长在颗粒原始周界以内的区域。内部产物：生长在颗粒原始周界以内的区域。（3 3）后期水化）后期水化反应界面区逐渐向颗粒内部推进，水离解的反应界面区逐渐向颗粒内部推进，水离解的H H+在内部产物中向内转移，在内部产物中向内转移，一直到达未反应的一直到达未反应的C C3 3S S并与之作用，而界面区内部的并与之作用，而界面区内部
10、的CaCa2+2+和和SiSi4+4+则通过则通过内部产物向外迁移，在界面区原子重新组排，使内部产物向外迁移，在界面区原子重新组排，使C C3 3S S转化成内部转化成内部C-S-HC-S-H。局部化学反应局部化学反应二、硅酸二钙的水化二、硅酸二钙的水化C C2 2S S的水化与的水化与C C3 3S S相似，但水化速度很慢。相似，但水化速度很慢。C C2 2S S的水化反应为：的水化反应为：C C2 2S+HS+H2 2O=C-S-H+CHO=C-S-H+CH量少，但量少，但粗大些粗大些三、铝酸三钙的水化三、铝酸三钙的水化C C3 3A A水化迅速，生成各种不同的水化产物，水化产物的组成、水
11、化迅速，生成各种不同的水化产物，水化产物的组成、结构受溶液中结构受溶液中CaOCaO、AlAl2 2O O3 3离子浓度、温度和石膏量的影响。离子浓度、温度和石膏量的影响。（1 1）无石膏时）无石膏时2C3A+27H=C4AH19+C2AH8C4A H19=C4AH13+6H常温下常温下 水分充足水分充足水分少时水分少时温度较高温度较高(35(35以上以上)C3A+6H=C3AH6 C4AH13+C2AH8=2C3AH6 +9H液相液相CaOCaO浓度达到饱和浓度达到饱和C3A+CH+12H=C4AH13 介稳态产物转化介稳态产物转化六方片状六方片状立方状立方状,强度下降强度下降该反应在硅酸盐
12、水泥浆体的碱性液相中最易发生，且常温下该反应在硅酸盐水泥浆体的碱性液相中最易发生，且常温下C4AH13在在碱性介质中稳定存在，其数量迅速增多，就足以碱性介质中稳定存在，其数量迅速增多，就足以阻碍粒子的相对移动阻碍粒子的相对移动，是浆体产生瞬时凝结的主要原因。所以，掺加石膏调节凝结时间。是浆体产生瞬时凝结的主要原因。所以，掺加石膏调节凝结时间。凝结机理：凝结机理：水化产物长大、增多水化产物长大、增多 各种颗粒初步联结各种颗粒初步联结成网，形成凝聚结构成网，形成凝聚结构 水泥浆体开始凝结水泥浆体开始凝结钙矾石在水泥颗粒表面形成保护薄膜，钙矾石在水泥颗粒表面形成保护薄膜，阻滞水分子以及离子的扩散阻滞
13、水分子以及离子的扩散，从而延缓水泥颗粒特别是从而延缓水泥颗粒特别是C3A的水化。当钙矾石结晶压力达到一定数的水化。当钙矾石结晶压力达到一定数值时，就将薄膜局部胀裂，水化继续进行。值时，就将薄膜局部胀裂，水化继续进行。（2 2）有石膏时）有石膏时C3A+CH+12H=C4AH13 C4AH13+3CSH2+14H=C3A 3CS H32+CH三硫型水化硫铝酸钙三硫型水化硫铝酸钙,钙矾石钙矾石,AFt,AFt相相,针、杆、柱状晶体针、杆、柱状晶体,对强度有利对强度有利石膏掺量不足时石膏掺量不足时2C4AH13+C3A 3CS H32=3(C3A CS H12)+2CH+20H单硫型水化硫铝酸钙单硫
14、型水化硫铝酸钙,AFm,AFm相相,片状晶体片状晶体四、铁相的水化四、铁相的水化C C4 4AFAF的水化速率比的水化速率比C C3 3A A略慢，水化热较低，其水化反应及其略慢，水化热较低，其水化反应及其产物与产物与C C3 3A A极为相似。极为相似。FeFe2 2O O3 3基本上起着与基本上起着与AlAl2 2O O3 3相同的作用，在水化产物中铁置换相同的作用，在水化产物中铁置换部分铝，形成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙的固溶体，或部分铝，形成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙的固溶体，或水化铝酸钙和水化铁酸钙的固溶体。水化铝酸钙和水化铁酸钙的固溶体。C3A+CH+12H=C4AH13 C4AF
15、+4CH+22H=2C4(A、F)H13 如：如：第二节第二节 硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化水泥与水拌合后，立即发生化学反应，在很短的瞬间不再是水泥与水拌合后，立即发生化学反应，在很短的瞬间不再是纯水，而是含有各种离子的溶液。纯水，而是含有各种离子的溶液。C C3 3S S、C C2 2S CaS Ca2+2+、OHOH-C C3 3A CaA Ca2+2+、Al(OH)Al(OH)4 4-石膏石膏 CaCa2+2+、SOSO4 42-2-碱的硫酸盐碱的硫酸盐 K K+、NaNa+、SOSO4 42-2-水化是在含碱的水化是在含碱的Ca(OH)2、CaSO4的饱和溶液中进行。的饱和溶液中进
16、行。SOSO4 42-2-AFt AFt、AFmAFmCaCa2+2+在碱存在下，溶解度很小，形成在碱存在下，溶解度很小，形成Ca(OH)Ca(OH)2 2晶体。晶体。OHOH-浓度越高，浓度越高，CaCa2+2+浓度越低。浓度越低。所以，液相最后成为所以，液相最后成为K K+、NaNa+和和OHOH-离子为主的溶液。离子为主的溶液。硅酸盐水泥的水化过程硅酸盐水泥的水化过程水化前后固相及其体积变化水化前后固相及其体积变化50208152702072 其它其它 其它其它 3按水化放热曲线，把硅酸盐水泥的水化过程划分为三阶段按水化放热曲线，把硅酸盐水泥的水化过程划分为三阶段1.1.钙矾石形成期：钙
17、矾石形成期：C C3 3A A率先水化，在石膏存在条件下，迅速形成钙矾石，率先水化，在石膏存在条件下，迅速形成钙矾石，是导致第一放热峰的主要原因。是导致第一放热峰的主要原因。2.C2.C3 3S S水化期：水化期：C C3 3S S开始迅速水化，生成开始迅速水化，生成Ca(OH)Ca(OH)2 2和和C-S-HC-S-H，大量放热，形，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一个成第二放热峰。有时会有第三放热峰或在第二放热峰上出现一个“峰肩峰肩”，一般认为是一般认为是AFtAFt转化成转化成AFmAFm而引起的。而引起的。C C2 2S S和铁相亦不同程度参予了这两个阶
18、段的反应，生成相应的水化产物。和铁相亦不同程度参予了这两个阶段的反应，生成相应的水化产物。3.3.结构形成和发展期：放热速率很低，趋于稳定。随着各种水化产物的结构形成和发展期：放热速率很低，趋于稳定。随着各种水化产物的增多，填入原先由水占据的空间，再逐渐连接，相互交织，发展成硬化增多，填入原先由水占据的空间，再逐渐连接，相互交织，发展成硬化的浆体结构。的浆体结构。硅酸盐水泥的水化放热曲线硅酸盐水泥的水化放热曲线第三节第三节 水化速率水化速率一、概念一、概念水化速率是指单位时间内的水化程度或水化深度。水化速率是指单位时间内的水化程度或水化深度。水化程度：在一定时间内发生水化作用的量和完全水化量的
19、比值。水化程度：在一定时间内发生水化作用的量和完全水化量的比值。水化深度：在一定时间内已水化层的厚度。水化深度：在一定时间内已水化层的厚度。水化速率的大小影响水泥的凝结硬化性能。水化速率的大小影响水泥的凝结硬化性能。二、测定水化速率的方法二、测定水化速率的方法（1 1）直接法：岩相分析、）直接法：岩相分析、x x射线分析、热分析，定量测定已水化射线分析、热分析，定量测定已水化 和未水化部分的数量。较为复杂。和未水化部分的数量。较为复杂。（2 2）间接法：测定结合水、水化热、）间接法：测定结合水、水化热、Ca(OH)Ca(OH)2 2生成量。较为简单。生成量。较为简单。三、影响水化速率的因素三、
20、影响水化速率的因素（1 1）熟料矿物的组成和性质）熟料矿物的组成和性质水化速率大小：水化速率大小：C C3 3A A C C4 4AF AF C C3 3S S C C2 2S SB B矿有四种不同晶型，对水化速率影响很大，矿有四种不同晶型，对水化速率影响很大，C C2 2S S水化快，水化快，C C2 2S S水化慢。水化慢。熟料矿物晶体中含有杂质、晶格缺陷、晶格畸变，水化速率快。熟料矿物晶体中含有杂质、晶格缺陷、晶格畸变，水化速率快。熟料矿物为固溶状态，如：熟料矿物为固溶状态，如：F F固溶在固溶在A A矿，水化活性高，水化速率快。矿，水化活性高，水化速率快。（2 2）细度）细度颗粒越细，
21、与水的接触面积越大，水化速率快。颗粒越细，与水的接触面积越大，水化速率快。颗粒越细，晶体缺陷越多，表面自由能高且不均匀，水化活性高，水化速率快。颗粒越细，晶体缺陷越多，表面自由能高且不均匀，水化活性高，水化速率快。（3 3）水灰比）水灰比加水量不仅要满足水化反应的需要，而且还要使加水量不仅要满足水化反应的需要，而且还要使C-S-HC-S-H凝胶内凝胶内部的胶孔填满。部分进入胶孔的水不易脱出用于下一步的水化，部的胶孔填满。部分进入胶孔的水不易脱出用于下一步的水化，为了达到充分水化的目的，拌合水量为化学反应所需水量的一为了达到充分水化的目的，拌合水量为化学反应所需水量的一倍左右。倍左右。W/C=0
22、.44W/C=0.440.50.5W/CW/C0.250.251.01.0，对早期水化速率无明显影响。，对早期水化速率无明显影响。对后期水化，对后期水化，W/CW/C大些好：水泥颗粒高度分散，水泥与水接触面积大，水化速大些好：水泥颗粒高度分散，水泥与水接触面积大，水化速率快；水化产物有足够的空间容纳。率快；水化产物有足够的空间容纳。（4 4）温度）温度温度升高，水化速率快，对早期水化影响更大。温度升高，水化速率快，对早期水化影响更大。（5 5）外加剂）外加剂促凝剂：促凝剂：CaClCaCl2 2促硬剂：促硬剂：NaNa2 2SOSO4 4缓凝剂：石膏缓凝剂：石膏第四节第四节 硬化水泥浆体硬化水
23、泥浆体水泥水化水泥水化凝结：塑性浆体失去流动性和可塑性凝结：塑性浆体失去流动性和可塑性硬化：建立具有一定机械强度的结构硬化：建立具有一定机械强度的结构硬化之后还在继续水化硬化之后还在继续水化硬化水泥浆体：水泥加水发生水化反应后，变成具有一定强度硬化水泥浆体：水泥加水发生水化反应后，变成具有一定强度的固体，叫硬化水泥浆体。由于外观和一些性能与天然石材相的固体，叫硬化水泥浆体。由于外观和一些性能与天然石材相似，又称之为水泥石。似，又称之为水泥石。非均质的多相体系非均质的多相体系水化产物和残存熟料固相水化产物和残存熟料固相孔隙中的水液相孔隙中的水液相孔隙中的空气气相孔隙中的空气气相三相多孔体三相多孔
24、体一、水泥硬化机理一、水泥硬化机理硬化机理硬化机理产生凝结硬化的原因产生凝结硬化的原因水化硬化过程水化硬化过程结晶理论结晶理论水化反应生成晶体水化反应生成晶体相互交叉联结相互交叉联结溶解沉淀过程：熟料溶解沉淀过程：熟料矿物溶解于水，与水发矿物溶解于水，与水发生水化反应，产物溶解生水化反应，产物溶解度更小，结晶沉淀。度更小，结晶沉淀。胶体理论胶体理论水化反应生成大量胶体，水化反应生成大量胶体，由于干燥或继续水化由于干燥或继续水化“内吸内吸”作用失水，胶作用失水，胶体凝聚成刚性凝胶而硬体凝聚成刚性凝胶而硬化化局部化学反应：熟料矿局部化学反应：熟料矿物不溶于水，固体直接物不溶于水，固体直接与水反应，
25、通过水的扩与水反应，通过水的扩散，反应界面由颗粒表散，反应界面由颗粒表面向内延伸。面向内延伸。三阶段理论三阶段理论凝结是由胶体形成凝聚凝结是由胶体形成凝聚结构，硬化是晶体结构结构，硬化是晶体结构的发展的发展溶解胶化结晶过程：溶解胶化结晶过程：生成溶胶凝胶晶体生成溶胶凝胶晶体比较统一的意见比较统一的意见水化反应生成胶体和晶水化反应生成胶体和晶体，它们共同作用，相体，它们共同作用，相互交叉联结互交叉联结液相中反应局部化学液相中反应局部化学反应：化学反应控制反应：化学反应控制扩散控制扩散控制硬化水泥浆体形成的原因硬化水泥浆体形成的原因水泥石具有强度的原因水泥石具有强度的原因水化产物水化产物内部键型内
26、部键型产物之间键型产物之间键型结构形成结构形成胶体胶体C-S-H凝胶凝胶原子价键、原子价键、氢键氢键范德华力范德华力箔片状、纤维状，具有巨箔片状、纤维状，具有巨大的表面能，交叉攀附大的表面能，交叉攀附晶体晶体CH、AFt、AFm等等离子键离子键范德华力范德华力六方板状、针棒状，相互六方板状、针棒状，相互搭接搭接构成三度空间牢固结合、密实的整体构成三度空间牢固结合、密实的整体二、硬化水泥浆体结构二、硬化水泥浆体结构物质物质组成组成结构结构形貌形貌1.C-S-H组成不定，组成不定，结晶度极差结晶度极差远程无序胶体，取决水远程无序胶体，取决水化龄期，初期溶胶，中化龄期，初期溶胶，中后期凝胶后期凝胶取
27、决水化龄期与生长取决水化龄期与生长空间有关：水化龄期长，空间有关：水化龄期长，尺寸越小，尺寸越小，20.1m m 2.Ca(OH)2组成固定，纯组成固定，纯度高，结晶好度高，结晶好三方晶系层状结构三方晶系层状结构层内：离子键，结合强层内：离子键，结合强层间：范德华力，结合层间：范德华力，结合弱，受力时的薄弱环节，弱，受力时的薄弱环节，沿层间产生裂缝沿层间产生裂缝六方板状，几十微米，六方板状，几十微米，尺寸取决液相中尺寸取决液相中Ca2+离子离子浓度增长的速度：越快，浓度增长的速度：越快，尺寸越小，强度越高尺寸越小，强度越高C/S 2，在，在1.41.6左右左右初期：纤维状初期：纤维状早期：网络
28、状早期：网络状中期：等大粒子、球状中期：等大粒子、球状后期：内部产物后期：内部产物近程近程(纳米级纳米级)有序：层有序：层状结构；状结构；物质物质组成组成结构结构形貌形貌3.AFtCa3(Al,Fe)(OH)612H2O2X3yH2OX二价二价,SO4、CO3、Cl2、(OH)2C3A 3CaX mH2O m=3032三方晶系三方晶系柱状结构柱状结构针棒状、杆状、针棒状、杆状、柱状、空心管状柱状、空心管状4.AFmCa2(Al,Fe)(OH)6XyH2OC3A CaY nH2O n=1012 X一价，一价，Y二价二价三方晶系三方晶系层状结构层状结构六方板状六方板状与与AFtAFt相比，相比，A
29、FmAFm中的结构水少，其密度更大。当中的结构水少，其密度更大。当AFmAFm接触到各种来源的接触到各种来源的SOSO4 42-2-离子而转变成离子而转变成AFtAFt时，结构水增加，密度减小，从而产生相当的体时，结构水增加，密度减小，从而产生相当的体积膨胀，是引起硬化水泥浆体体积变化的一个主要原因。积膨胀，是引起硬化水泥浆体体积变化的一个主要原因。影响影响C-S-HC-S-H凝胶凝胶C/SC/S的因素：的因素：（1 1）液相中）液相中Ca(OH)Ca(OH)2 2浓度越大，浓度越大，C/SC/S越大；越大；（2 2）水灰比越大，液相越多，）水灰比越大，液相越多，C/SC/S越小；越小；（3
30、3）水化龄期越长，）水化龄期越长，C/SC/S越小，高越小，高C/SC/S比的比的C-S-HC-S-H凝胶离解为低凝胶离解为低C/SC/S比的。比的。C-S-HC-S-H的结构：的结构：CaOCaO为平面层状或曲面结构；为平面层状或曲面结构；SiOSiO2 2为链状结构，结构中桥氧的断裂，使聚合度低为链状结构，结构中桥氧的断裂，使聚合度低(n=2(n=2、5 5、8 8、1111，50%50%以以上聚合度为上聚合度为2)2)结晶度低，组成不定结晶度低，组成不定 纳米级纳米级C-S-HC-S-H的强度不高（纳米材料强度应的强度不高（纳米材料强度应很高）很高）如何提高如何提高C-S-HC-S-H的
31、强度？的强度？课题：纳米有机硅课题：纳米有机硅C-S-HC-S-H复合复合由高压透射电镜观测潮湿浆体，由高压透射电镜观测潮湿浆体，C-S-HC-S-H本来均为箔片状，在形本来均为箔片状，在形成以后经受干燥或者断裂等过程，导致卷拢、起皱、碎裂而成以后经受干燥或者断裂等过程，导致卷拢、起皱、碎裂而成各种形貌。成各种形貌。5.5.水及其存在形式水及其存在形式（1 1）按与固相组成的作用）按与固相组成的作用自由水自由水(游离水游离水)存在于粗大孔隙中，与一般水性质相同存在于粗大孔隙中，与一般水性质相同吸附水吸附水毛细孔水毛细孔水凝胶水凝胶水数量取决于毛细孔的数数量取决于毛细孔的数量，以中性水分子存在量
32、，以中性水分子存在数量大体上正比于凝胶体的数量大体上正比于凝胶体的数量，以中性水分子存在数量，以中性水分子存在结晶水结晶水(化学结合水化学结合水)强结晶水强结晶水弱结晶水弱结晶水以中性水分子存在，占有晶格固定位置，由氢键和以中性水分子存在，占有晶格固定位置，由氢键和剩余键相结合，结合力弱，如：剩余键相结合，结合力弱，如：C-S-HC-S-H中的层间水中的层间水以以OHOH-离子存在，占有晶格固定位置，有确离子存在，占有晶格固定位置，有确定含量比，结合力强，如：定含量比，结合力强，如：Ca(OH)Ca(OH)2 2中的中的OHOH-（2 2）按实用）按实用蒸发水蒸发水(We)非蒸发水非蒸发水(W
33、n)在规定的标准条件下能除去的水在规定的标准条件下能除去的水蒸发后剩余的水蒸发后剩余的水将所有自由水及吸附水除去，仅剩下结晶水将所有自由水及吸附水除去，仅剩下结晶水105105加热、加热、D-D-干燥干燥(干冰干冰7979)、P-P-干燥干燥(高氯酸镁高氯酸镁)浆体内孔隙体积的量度。蒸发水越多，孔隙率越大浆体内孔隙体积的量度。蒸发水越多，孔隙率越大与水化产物数量存在一定比例关系，可表征水化程度与水化产物数量存在一定比例关系，可表征水化程度6.6.孔及其结构特征孔及其结构特征孔隙占水泥浆体的体积百分比孔隙占水泥浆体的体积百分比（1 1）总孔隙率）总孔隙率（2 2）孔径分布）孔径分布用吸附法和压汞法测定孔径分布后，即可测得水泥浆用吸附法和压汞法测定孔径分布后，即可测得水泥浆体的总孔隙率。体的总孔隙率。吸附法：水蒸气或氮气吸附，一般用于直径小于吸附法：水蒸气或氮气吸附，一般用于直径小于300A300A的孔的孔压汞法：用压力将水银压入干燥浆体，水银能够进入的孔压汞法：用压力将水银压入干燥浆体，水银能够进入的孔径与所施加压力成反比，测量直径径与所施加压力成反比，测量直径1 1m m 几百微米的孔。几百微米的孔。（3 3）孔的形态）孔的形态开口孔（连通孔）开口孔（连通孔）闭口孔（封闭孔）闭口孔（封闭孔）
