【正确答案】硅酸盐水泥是多矿物、多组分的物质,它与水拌和后,就立即发生化学反应。根据目前的认识,硅酸盐水泥加水后,铝酸三钙立即发生反应,硅酸三钙和铁铝酸四钙也很快水化,而硅酸二钙则水化较慢。如果忽略一些次要的和少量的成分,则硅酸盐水泥与水作用后,生成的主要水化物有:水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水泥石中,C—S—H凝胶的质量分数约占70/%,Ca(OH)2约占20/%,钙矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7/%。影响水泥石强度发展的因素,除矿物成分、细度、用水量外,还有养护时间、环境的温湿度以及石膏掺量等。
(1)养护时间水泥的水化是从表面开始向内部逐渐深入进行的,随着时间的延续,水泥的水化程度在不断增大,水化产物也不断地增加并填充毛细孔,使毛细孔孔隙率减少,凝胶孔孔隙率相应增大。水泥加水拌和后的前4周的水化速度较快,强度发展也快,4周之后显著减慢。但是,只要维持适当的温度与湿度,水泥的水化将不断进行,其强度在几个月、几年甚至几十年后还会继续增长。
(2)温度和湿度温度对水泥的凝结硬化有明显影响。当温度升高时,水化反应加快,水泥强度增加也较快;而当温度降低时,水化作用则减缓,强度增加缓慢。当温度低于5℃时,水化硬化大大减慢;温度低于0℃时,水化反应基本停止。同时,由于温度低于0℃,当水结冰时,还会破坏水泥石结构。
潮湿环境下的水泥石,能保持有足够的水分进行水化和凝结硬化,生成的水化物进一步填充毛细孔,促进水泥石的强度发展。
保持环境的温度和湿度,使水泥石强度不断增长的措施,称为养护。在测定水泥强度时,必须在规定的标准温度与湿度环境中养护至规定的龄期。
(3)石膏掺量水泥中掺入适量石膏,可调节水泥的凝结硬化速度。在水泥粉磨时,若不掺石膏或石膏掺量不足时,水泥会发生瞬凝现象;这是由于铝酸三钙在溶液中电离出三价离子(Al3+),它与硅酸钙凝胶的电荷相反,促使胶体凝聚。加入石膏后,石膏与水化铝酸钙作用,生成钙矾石,难溶于水,沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜,降低了溶液中Al3+的浓度,并阻碍了铝酸三钙的水化,延缓了水泥的凝结。但如果石膏掺量过多,则会促使水泥凝结加快。同时,还会在后期引起水泥石的膨胀而导致开裂破坏。
【答案解析】