结构推理 硅酸盐水泥的凝结硬化分几个阶段?
【正确答案】一般认为可将水泥的凝结硬化划分为以下四个阶段:
   第Ⅰ阶段为初始反应期。在水泥加水拌合的最初几分钟,水泥颗粒分散在水中,成为水泥浆体。水泥颗粒从表面开始与水作用,生成水化产物,此时放热速率很高,水化产物溶解于水,由于水化产物的溶度很小,很快成饱和或过饱和状态,从液相中析出包裹在水泥颗粒表面,其中氢氧化钙、水化硫铝酸钙、水化铝酸钙呈结晶状态,水化硅酸钙呈凝胶状态。
   第Ⅱ阶段为潜伏期。由于水泥不断水化,水化产物逐渐在水泥颗粒表面形成以水化硅酸钙为主的渗透膜层。膜层的形成减缓了外部水分向内渗入和水化产物向外扩散的速度,水化速度减慢,放热速率也很低。这一阶段,水化反应几乎休止,此阶段约1h。
   第Ⅲ阶段为凝结期。由于水分渗入膜层内部的速度大于水化产物通过膜层向外扩散的速度,因而产生渗透力,导致膜层的破裂;水泥微粒继续进一步水化,放热速率又开始增大,已生成的水化产物继续增加。水泥凝胶体膜层向外增厚和延伸,使颗粒之间被水所占的空间逐渐缩小,颗粒逐渐接近,以至在接触点相互粘结。因此,水泥浆体逐渐失去塑性,并开始凝结,逐渐产生强度。此过程即水泥的凝结阶段,此阶段大致持续6h。
   第Ⅳ阶段为硬化期。在约6h后,开始进入硬化期。除已生成的水化产物的数量继续增加外,铁铝酸四钙的水化产物也开始形成。随着时间的推移,各种水化产物数量不断增加,水泥浆体的孔隙率不断减小,水泥颗粒之间的空隙逐渐缩小为毛细孔。水泥水化产物进一步填充毛细孔,水泥浆体逐渐产生强度,在适当的温度和湿度条件下,水泥的强度逐步增长,甚至可延续几十年时间。硬化后期可看作为第Ⅴ阶段。
【答案解析】