材料talk show | 水泥是怎么變硬的?
國(guó)務(wù)院國(guó)資委新聞中心、抖音聯(lián)合發(fā)起全新IP品牌活動(dòng)“超硬核玩家”正在火熱進(jìn)行中。10月份,活動(dòng)聚焦工業(yè)制造,主題是“探尋工業(yè)密碼”。
水泥是迄今為止世界上使用最多的人造材料,也是中國(guó)建材集團(tuán)基礎(chǔ)建材板塊的重要產(chǎn)品,它廣泛應(yīng)用于我們生活的方方面面,并以它的“硬度”撐起整個(gè)世界。
本期“材料talk show ”就和大家一起探尋水泥硬化的工業(yè)密碼!
水泥是怎么變硬的?
水泥,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是加水拌和后能膠結(jié)其他材料,并在空氣或水中硬化的水硬性膠凝材料,今天我們以用途最廣泛的硅酸鹽水泥為例來(lái)講解水泥的硬化過(guò)程。
水泥熟料中四種主要礦物質(zhì)
水泥是由水泥熟料摻加混合材料經(jīng)粉磨后制成的粉狀物料。水泥熟料作為其最主要的成分,由硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)四種主要礦物質(zhì)構(gòu)成,這四種礦物質(zhì)被稱為水泥熟料的“四大金剛”?!八拇蠼饎偂逼綍r(shí)的精神狀態(tài)十分穩(wěn)定,但遇到水之后,他們可就興奮起來(lái)了,產(chǎn)生一系列的水化反應(yīng),這就是水泥硬化的關(guān)鍵所在。
水泥和它的好伙伴們
水泥一般不會(huì)單獨(dú)使用,它常常會(huì)和砂、石等其他材料加水后膠結(jié)在一起,最后變成堅(jiān)固的整體,即我們常說(shuō)的混凝土。水泥和砂、石等材料加水拌和后,以“老大”硅酸三鈣(C3S)為首的水泥熟料礦物質(zhì)開(kāi)始發(fā)生水化反應(yīng),形成水化物以膠體微粒析出,并逐漸凝聚形成形狀各異的凝膠。伴隨著水化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行,這些凝膠在水泥顆粒表面聚集形成薄膜,膠體薄膜會(huì)在某點(diǎn)進(jìn)行接觸,構(gòu)成疏松的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。之后,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的薄膜逐漸破裂,被包裹的水泥顆粒暴露后繼續(xù)與水反應(yīng),產(chǎn)生更多水化物形成更緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),此過(guò)程中它們會(huì)像膠水一樣將砂、石等材料緊緊膠結(jié)起來(lái),最終形成堅(jiān)固的混凝土。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,水分不斷消耗,水化物不斷產(chǎn)出,水泥強(qiáng)度隨之不斷增加。
四種礦物質(zhì)水化反應(yīng)特點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)來(lái)啦!實(shí)際上,由于“四大金剛”脾氣各不相同,水化反應(yīng)的特點(diǎn)也差異巨大,這就導(dǎo)致水泥強(qiáng)度的增長(zhǎng)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。前3天,水化反應(yīng)最為強(qiáng)烈,強(qiáng)度增長(zhǎng)比較快,此時(shí)檢測(cè)強(qiáng)度可以判斷水泥中熟料添加量是否合格。而在28天以后,強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯放緩,強(qiáng)度基本穩(wěn)定,此時(shí)檢測(cè)強(qiáng)度可以確認(rèn)水泥最終硬化狀態(tài)是否符合施工要求。
以上就是今天科普的全部?jī)?nèi)容。看完了這些,您是否對(duì)水泥硬化有了一個(gè)初步的了解呢?大家如果還有什么需要了解的建材知識(shí),可以在評(píng)論區(qū)留言哦!再見(jiàn)!
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