水泥材料水化过程自干燥-熟料矿物实验显微镜
水泥熟料矿物与水进行化学反应生成水化产物的过程中,固体的体
积不断增加,但总体积却在逐渐减小,因而形成体积的化学减缩。
所有的胶凝材料水化以后都有这种减缩作用。硅酸盐水泥浆体完全
水化后,理论上体积将减缩7%-9%。在硬化前,即在塑性状态,
混凝土水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间,使水泥
石密实,而宏观体积减缩;硬化后,进一步的水化和化学减缩可通
过微观孔隙的形成来补偿。因此这种化学减缩在硬化前不影响硬化
混凝土的外观尺寸,硬化后则随水灰比的不同形成不同的孔隙率而
影响混凝土的性质。自收缩
自收缩是指水泥基胶凝材料在水泥初凝之后恒温绝湿下产生的
宏观体积降低现象。自收缩不包括由于沉降、温度变化、遭受外力
等原因所造成的体积变化。自收缩不同于化学减缩,化学减缩是在
有足够水供应的情况下观察到的,而后者是在没有足够水供应的情
况下宏观体积的变化。化学减缩是反应物绝对体积的降低,而自收
缩是固相体积形成后外观体积的降低。自收缩不同于干缩,它是水
泥石在与外界无水分交换的条件下出现的。如果水泥基材料本身同
时经受干缩或冷缩,那么实际得到的应变是在相应温度条件下包括
自收缩的干缩应变或冷缩应变。
自收缩现象是与水泥材料在水化过程中产生的自干燥现象紧密
相连的,硬化水泥石中微孔的状态对于自干燥现象有重要的影响。
硬化水泥石中主要包括两种类型的孔:凝胶孔和毛细孔,凝胶孔是
水化产物的固有部分,而毛细孔实际上是新拌水泥浆体中水泥颗粒
之间空间的残余部分。在水化过程中被凝胶孔所固定的那一部分水
是不能流动的,也就是说即使毛细孔水被消耗掉,它们也不能提供
给化学反应之用,这说明如果在毛细孔中没有足够的自由水,水化
反应将停止,而不管水泥石中是否有未水化的水泥颗粒,此时自干
燥现象也随之停止。