混凝土的凝结机理
发布时间：2018-02-12 阅读量：
混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间，虽然由于骨料的掺入，水胶比的变动及外加剂的应用，使其存在一定的差异，但是混凝土的凝结过程还是主要靠水泥来完成的。也就是说，混凝土拌合物是通过水泥加水后的化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度的。化学作用主要表现在：混凝土中水泥初期水化生成了许多胶体大小范围的纤维状晶体如C-S-H(B) 和一些大的晶体如Ca(OH)2 包裹在水泥颗粒表面。物理化学作用主要表现在：这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此无秩序地在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，此时结构的强度很低而有明显的可塑性；以后随着水化的继续进行，水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构。随后，水化继续进行，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，进而将骨料也紧密地粘结包裹在一起，形成完整的结构。
从水泥浆体结构的形成过程可知，必须使水化产物长大、增多到足以将各种颗粒初步连接成网，形成凝聚结构，才能使水泥浆体开始凝结。从水泥浆体的流变特征看，必须将外力增加到一定程度，所产生的剪应力将形成的网状结构拆散，才能使浆体流动。通常将拆散网状结构所需的剪应力称为“ 屈服值”。水泥拌水后，屈服值立即随水化的进展而提高，然后变慢，接着再以更快的速度上升。一般认为，开始的屈服值提高是由于快速形成了钙矾石；水泥中如有半水石膏存在，还会有二水石膏形成的原因。至于屈服值的第二次快速上升则归结于硅酸三钙强烈水化所形成的C-S-H。所谓“初凝时间”实际上相当于屈服值提高到某一规定数值，即将开始第二次快速上升的时间。由此可以表明，初凝时间既决定于铝酸三钙和铁相的水化，也与硅酸三钙的水化密切相关；而初凝到终凝的凝结阶段则主要受硅酸三钙水化的控制。
