C3S的水化是放熱反應,通過對C3S水(shuǐ)化放(fàng)熱速率的研究認為:C3S加水拌合後,會依次出現五個活性不同的時期:
Ⅰ.迅速反應的初始期:加水後立即發生急劇反應,Ca2+進入溶液,在開始幾(jǐ)分鍾Ca2+的(de)濃度會迅速增加;同樣OH1-的濃度也迅速增大。但該階段時間很短,持續幾十分鍾結束,所以(yǐ),該階段又稱為“瞬時反應時期”或稱“誘導前期”。
Ⅱ.反(fǎn)應非常緩慢的潛伏期:這一階段反應速率(lǜ)極其緩慢,所以又(yòu)稱為“誘導期(qī)”或“靜止期”一般持續幾小時,是矽酸鹽水泥漿(jiāng)體(tǐ)能在幾小時內保(bǎo)持塑性的原因。此時Ca2+和OH1-濃度(dù)將繼續緩慢上升。在潛伏期結束之前氫氧化鈣在溶液中已達到超飽和狀態(tài)。
Ⅲ.加速反應期:反應重新加快,出現第二個放熱高潮(cháo)。在(zài)放熱(rè)達到頂峰時,本階段即告結束。持續時間在10~12小時之間,此時固相Ca(OH)2從溶液中結晶出來,C—S—H則(zé)沉澱在原為水所填充(chōng)的空(kōng)隙中。
Ⅳ.減速反應期:反應速律隨時間下降的階段。又稱“衰退(tuì)期”,約持續10~12小時。這是因為生成的水化產物開始(shǐ)使體(tǐ)係孔隙率減少,各種離子開始遷移到液—固界麵的原因,這時水化速率逐(zhú)漸(jiàn)受擴散速率的控製。
Ⅴ.穩定期:反應速率很低,基本穩定的階段,是完全由擴散(sàn)作用控製的過程,直到完全水化。
總之,矽酸鹽水泥的水化初期反應非常迅速,但很快(kuài)就進入了潛伏期。潛伏期的本(běn)性影響著後麵的水化過程,並且潛伏期的長短受一係列因素的影響,如:溫度、C3S礦物的(de)固態缺陷、顆粒大小、水固比以及外加(jiā)劑的存在等。這(zhè)是大多(duō)數研究者的一致意見。但有關潛伏期的(de)本質,也就是潛伏期的開始(shǐ)及終止的(de)原因,人們曾提出(chū)過許(xǔ)多理論。