中國建材集團:材料talk show | 水泥是怎么變硬的?

濟源中聯(lián)水泥 中國建材集團 · 2024-10-28 15:42

材料talk show

水泥是

怎么變硬的?

-超硬核科普-

國務院國資委新聞中心、抖音聯(lián)合發(fā)起全新IP品牌活動“超硬核玩家”正在火熱進行中。10月份,活動聚焦工業(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,也是中國建材集團基礎建材板塊的重要產品,它廣泛應用于我們生活的方方面面,并以它的“硬度”撐起整個世界。

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,簡單來說就是加水拌和后能膠結其他材料,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講解水泥的硬化過程。

水泥熟料中四種主要礦物質

水泥是由水泥熟料摻加混合材料經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)四種主要礦物質構成,這四種礦物質被稱為水泥熟料的“四大金剛”。“四大金剛”平時的精神狀態(tài)十分穩(wěn)定,但遇到水之后,他們可就興奮起來了,產生一系列的水化反應,這就是水泥硬化的關鍵所在。

水泥和它的好伙伴們

水泥一般不會單獨使用,它常常會和砂、石等其他材料加水后膠結在一起,最后變成堅固的整體,即我們常說的混凝土。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開始發(fā)生水化反應,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。伴隨著水化反應的持續(xù)進行,這些凝膠在水泥顆粒表面聚集形成薄膜,膠體薄膜會在某點進行接觸,構成疏松的網狀結構。之后,形成網狀結構的薄膜逐漸破裂,被包裹的水泥顆粒暴露后繼續(xù)與水反應,產生更多水化物形成更緊密的網狀結構,此過程中它們會像膠水一樣將砂、石等材料緊緊膠結起來,最終形成堅固的混凝土。隨著水化反應的進行,水分不斷消耗,水化物不斷產出,水泥強度隨之不斷增加。

四種礦物質水化反應特點

知識點來啦!實際上,由于“四大金剛”脾氣各不相同,水化反應的特點也差異巨大,這就導致水泥強度的增長是一個漫長的過程。前3天,水化反應最為強烈,強度增長比較快,此時檢測強度可以判斷水泥中熟料添加量是否合格。而在28天以后,強度增長明顯放緩,強度基本穩(wěn)定,此時檢測強度可以確認水泥最終硬化狀態(tài)是否符合施工要求。

以上就是今天科普的全部內容。看完了這些,您是否對水泥硬化有了一個初步的了解呢?大家如果還有什么需要了解的建材知識,可以在評論區(qū)留言哦!再見!

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2024-10-29 18:45:05