內容摘要：。硅酸鹽水泥的水化過程與C3s的水化過程是一致的，基本規律相似。硅酸鹽水泥的水化一凝結一硬化．基本原理是水泥系統中熟料、石膏，水三元相分別溶解和交互化學反應，結果導致水泥漿逐漸稠化和硬化，直至最后巖石化。
　　關鍵詞：建筑，施工，硅酸鹽，水泥，水化
　　我國的硅酸鹽水泥與世界各國的波特蘭水泥是同一屬性的水硬性膠凝材料，硅酸鹽水泥命名是按學科命名，波特蘭水泥是按商品命名，而且有著悠久的歷史稱謂。
　　我國水泥品種有60多種，經常生產的近30種，但最重要的品種是各種硅酸鹽水泥，它的產量占總產量的98％以上。
　　一．硅酸鹽水泥的水化一凝結一硬化
　　水泥的凝結硬化過程是很復雜的物理化學變化過程。硅酸鹽水泥的水化過程與C3s的水化過程是一致的，基本規律相似。硅酸鹽水泥的水化一凝結一硬化．基本原理是水泥系統中熟料、石膏，水三元相分別溶解和交互化學反應，結果導致水泥漿逐漸稠化和硬化，直至最后巖石化。
　　1、按水化歷程來理解，水泥水化硬化的解釋水泥加水拌和后，最初形成具有可塑性的漿體，然后逐漸失去可塑性，這一過程稱為凝結。此后，強度逐漸提高，并變成堅硬的石狀物體——水泥石，這一過程稱為硬化。水泥的凝結和硬化過程是人為劃分的，實際上是一個連續的復雜的物理化學變化過程，這些變化決定了水泥的一系列技術性能。
　　上述反應中，硅酸三鈣水化反應很快，水化放熱量大，生成的水化硅酸鈣幾乎不溶于水，而以膠體微粒析出，井逐漸凝聚成為凝膠。硅酸二鈣水化反應的產物與硅酸三鈣基本相同，但它水化反應極慢，水化放熱量小。鋁酸三鈣水化反應極快，水化放熱量甚大，且放熱速度也很快．生成的水化鋁酸鈣為立方晶體．鐵鋁酸四鈣水化反應快，水化放熱量中等，生成的水化產物為水化鋁酸三鈣和水化鐵酸一鈣．水化鋁酸三鈣和水化鐵酸一鈣是不穩定的產物，它們在氫氧化鈣飽和溶液中能與氫氧化鈣進一步反應，生成六方晶體的水化鋁酸四鈣和水化鐵酸四鈣。
　　2、從微觀角度出發，水泥水化硬化的解釋水泥加水拌和后，未水化的水泥顆粒分散在水中，成為水泥漿體。
　　水泥的水化反應首先在水泥顆粒表面劇烈地進行，生成的水化物溶于水中。此種作用繼續下去，使水泥顆粒周圍的溶液很快地成為水化產物的飽和溶液。
　　此后，水泥繼續水化，在飽和溶液中生成的水化產物，便從溶液中析出，包在水泥顆粒表面。水化產物中的氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣是結晶程度較高的物質，相當于膠體物質，膠體凝聚便形成凝膠體。
　　隨著水泥顆粒不斷水化，凝膠體膜層不斷增厚而破裂，并繼續擴展，在水泥顆粒之間形
　　成了網狀結構，水泥漿體逐漸變稠，黏度不斷增高，失去塑性，這就是水泥的凝結過程。
　　以上過程不斷地進行，水化產物不斷生成并填充顆粒之間空隙，毛細孔越來越少，使結構更加緊密，水泥漿體逐漸產生強度而進入硬化階段。
　　二．水泥凝結硬化的主要影響因素
　　水泥的凝結硬化過程除受本身的礦物組成影響外，尚受以下因素的影響。
　　1、細度細度即磨細程度，水泥顆粒越細，總表面積越大，與水接觸的面積也越大，則水化速度越快，凝結硬化也越快。
　　2、石膏摻量水泥中摻入石膏，可調節水泥凝結硬化的速度。在磨細水泥熟料時．若不摻人少量石膏，則所獲得的水泥漿可在很短時間內迅速凝結。這是由于鋁酸鈣電離出三價鋁離子(AI3+)，而高價離子會促進膠體凝聚。當摻人少量石膏后，石膏將與鋁酸三鈣作用，生成難溶的水化硫鋁酸鈣晶體(鈣礬石)，減少了溶液中的鋁離子，延緩了水泥漿體的凝結速度，但石膏摻量不能過多，過多的石膏不僅緩凝作用不大，還會引起水泥安定性不良。
　　3、養護時間(齡期)隨著時間的延續，水泥的水化程度在不斷增大，水化產物也不斷增加。因此，水泥石強度的發展是隨齡期而增長的。一般在28d內強度發展最快，28d后顯著減慢。
　　4、溫度和濕度溫度對水泥的凝結硬化有著明顯的影響。提高溫度可加速水化反應，通常提高溫度可加速硅酸鹽水泥的早期水化，使早期強度能較快發展，但后期強度反而可能有所降低。在較低溫度下硬化時，雖然硬化緩慢，但水化產物較致密，所以可獲得較高的最終強度．當溫度降至負值時，水化反應停止，由于水分結冰，會導致水泥石凍裂，破壞其結構。溫度的影響主要表現在水泥水化的早期階段，對后期影響不大。
　　三．硅酸鹽水泥水化過程中體積的改變
　　在水化過程中，水泥礦物轉變為水化產物，固相體積逐漸增加，但水泥—水體系的總體積卻在不斷減小。由于這種體積減縮是因化學反應所致，故稱化學減縮。無論就絕對數值還是相對速度而言，水泥各礦物的減縮作用大小按下列次序排列：C3A>C4AF>C3S>C2S。所以初期減縮量的大小，常與C3A的含量成線性關系．根據一般硅酸鹽水泥的礦物組成計算，每100g水泥的減縮總量約為79mL。
　　一般情況下，水泥初期水化體積是減小的，但是不同水泥品種、不同的水化環境下水泥早期水化行為可能有所不同。當一個反應過程伴隨了體積劇烈增加，且略微放熱．與此同時的另一個反應過程體積減小，且強烈吸熱時，整體上將產生體積膨脹和正的水化熱(即吸熱)。
　　四．硅酸鹽水泥水化電性能
　　對比水化熱模型，具體分析了電阻率變化與水泥水化歷程之間的關系，提出了水泥水化結構形成模型。
　　用電阻率描述的水泥水化過程是一個礦物的溶解、離子的傳輸與水化硅酸鈣凝膠的沉積過程，間接地描述了水泥早期水化的離子變化及漿體結構的演變過程。影響電阻率的因素有水／固比、孔溶液中離子的濃度、離子的類型與活性、孔隙尺寸、孔徑分布及其連通性等。
　　水對水泥水化結構的演變過程有著非常重要的作用，水自身對水泥水化不存在促進或抑制作用，但卻影響著水泥顆粒的分散、水化產物的生成與凝聚。水量增加促進了水泥顆粒的分散，水化活性點增多，對水化熱歷程起促進作用。但是過量的水會使結構弱化，這是水化熱模型所無法描述的，結構形成模型卻表現得非常明顯。隨著水量的增加，電阻串呈明顯下降趨勢。這是因為水量的增加促進了水泥粒子的分散、離子的溶解與遷移，因此離子達到過飽和度的時間相應延長，溶解平衡期持續時間也隨之延長；而水化產物的結晶接觸點相對減少，結構搭建疏松，在結構硬化時孔隙尺寸相應增大并且有較好的連通性，孔隙率增加，體系電阻宰相應下降。
　　參考文獻：
　　[1]寧仁岐.建筑施工技術.北京：高等教育出版社,2002.
　　[2]張厚先.建筑施工技術.北京：機械工業出版社,2004.