水泥水化反應(yīng)研究與進(jìn)展

郭磊

唐山盾石建筑工程有限責(zé)任公司 河北唐山 064000

對于水泥水化程度就是指水泥在一定的時間當(dāng)中水泥的水花量和水泥的完全的化水量之間的比率，對于一些水泥水化反映研究已經(jīng)有很多國內(nèi)國外的學(xué)者做了很多的實驗以及工作，對于水泥的水化程度的掌握已經(jīng)有了一套比較完整全面的分析方法，例如圖像法，化學(xué)水結(jié)合法，水化動力法等等。在水泥的摻和中由于傳統(tǒng)的方法對于水泥的水化程度并不能做出準(zhǔn)確的預(yù)算，像水泥想要形成一個復(fù)合的體系就需要摻入一些煤灰，煤渣還有一些礦物質(zhì)等等，但是由于傳統(tǒng)的方法對于水泥水化程度的把握不足，那么摻入多少的量就不能準(zhǔn)確的計算出來，所以摻雜出來的水泥的質(zhì)量就得不到保證，然而通過新的水化程度反應(yīng)的方法，就可以非常直觀的非常清晰的來計算出水泥的復(fù)合體系所需要的各種成分的所占比率，比如圖像分析法就可以非常的清晰的直觀的看到水泥的水化程度[1]。

1 水泥水化程度傳統(tǒng)探查方法

1.1 水化熱法

對于水泥來說，水泥一旦和水進(jìn)行攪拌，那么就會發(fā)生一系列的物理變化以及化學(xué)上的反應(yīng)，在這過程當(dāng)中也會釋放出大量的熱量，同時熱量釋放的多少這與水泥的水化程度是密不可分的。同時，水泥在進(jìn)行熱量測試時主要可以采取兩種方法溶解熱法以及直接測定法，對于直接測定法主要是指不要如何其他的化學(xué)試劑和其他的添加劑，直接根據(jù)水泥和水?dāng)嚢韬笏尫懦龅臒崃恳约吧⑹У某潭葋韺λ嗟乃潭茸龀鰷y量，這種方法慚怍比較簡單也比較便捷，對于溶解熱法主要是指江水你放入到標(biāo)準(zhǔn)酸中來進(jìn)行測量，通過測量就可以計算出所釋放出的熱量的差額，這種方法目前為我們國家以及美國，英國等等大多數(shù)國家所推崇。

1.2 水化動力法

何為水化動力法，主要是指水和水泥進(jìn)行攪拌，在攪拌的過程當(dāng)中固體、氣體、以及液體這三種形態(tài)同時出現(xiàn)，并且出現(xiàn)了一系列的物理變化以及化學(xué)變化，通過這些變化而逐漸的研究出一些具體的數(shù)學(xué)模型，例如前面學(xué)者研究的硬化水泥漿的水化模型，通過這個模型可以更加精準(zhǔn)的計算出水泥水化的全過程，通過這些數(shù)據(jù)就可以的水泥水化的程度和時間之間的比率關(guān)系。

1.3 化學(xué)與水結(jié)合法

在硬化的水泥漿體當(dāng)中，水泥中的漿體主要可以分為化學(xué)結(jié)合水以及非化學(xué)結(jié)合水這兩種形式，通過化學(xué)元素以及氫元素還有其他元素保持關(guān)聯(lián)，在特定條件的溫度以及濕度的保護(hù)下，硬化水泥漿體中的水化結(jié)合物會隨著節(jié)水量的增加而增加，并且隨著水化程度的增加而得到擴(kuò)大，在我們所測試的特定時刻硬化水泥漿體與完全水化的水泥漿體之間的比率，就是我們要計算的在一個特定的時刻硬化水泥泥漿的水化程度。在當(dāng)前化學(xué)與水結(jié)合法對于水化程度的測量方法主要有兩種方法，第一種方法是比較普遍的普通升溫的方法，顧名思義就是提高溫度將溫度提高至100攝氏度左右，在之前先去除測試樣品當(dāng)中的非化學(xué)的結(jié)合水，然后再將溫度提升至1000度左右接下來將測試的樣品灼燒至一個恒定的重量，并且再這之間紀(jì)律我們所測試的樣品再100度到1000度之間質(zhì)量損失的過程，所損失的也就是化學(xué)結(jié)合水的含量。當(dāng)前化學(xué)結(jié)合水法與水化熱法都只能使用再春水泥的體系當(dāng)中，對于水泥的復(fù)合體系來說還是無法準(zhǔn)確的測量[2]。

2 水泥水化程度的進(jìn)展

2.1 圖像分析法

對于水化熱法、化學(xué)與水結(jié)合法、還有水化動力法等等方法這些方法都是有特定時間的限制，都是測試在一定的時間水泥的水化程度與水泥的完全水化進(jìn)行比較而得出結(jié)論，但是如果當(dāng)水泥當(dāng)中摻入一些礦物質(zhì)時，水泥就有傳統(tǒng)的純水泥體系轉(zhuǎn)化為復(fù)合型的水泥體系，那么測試的要求的以及測試的內(nèi)容就會變得更加的復(fù)雜，傳統(tǒng)的化學(xué)與水結(jié)合法再理論上也是可以計算出復(fù)合型水泥的體系的水化程度但是當(dāng)前還沒找到可以測量的化學(xué)溶劑，所以一些新興的測試方法就應(yīng)運(yùn)而生。

隨著這些年科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子圖像的技術(shù)不斷的應(yīng)用于水泥的復(fù)合體系當(dāng)中，測試的主要過程就是通過散射將所測試的樣品中的原子中所反射回來的部分放入到電子當(dāng)中去在根據(jù)當(dāng)前的電子成像的原理，形成一個圖形，因為所形成的樣品圖形與樣品上的原子數(shù)量是密切相關(guān)的，所以在圖像中分布比較密集的就是原子聚集的地區(qū)，在圖像當(dāng)中也就會反映出非常強(qiáng)的信號，所以就可以根據(jù)電子圖像的圖形來判斷出整個體系當(dāng)中原子的順序排列，像純水泥體系當(dāng)中所反應(yīng)的圖像比較亮白，然而復(fù)合型的水泥體系所反映的圖像就比較暗，因為所摻雜的礦物質(zhì)間隙較大也就造成了原子的間隙較大所以形成的圖像也就比較暗。所以我們可以得出結(jié)論通過圖像的方法可以更加直接的研究復(fù)合型水泥的水化程度，這對于水泥的水化程度的研究是非常的具有價值的。

2.2 計算機(jī)模擬法

計算機(jī)模擬法就是通過計算機(jī)來模擬演示水泥水化的過程，自從上個世紀(jì)，很多專家學(xué)者就開始致力于研究這種方法，通過具體的計算機(jī)的圖片來對水化過程進(jìn)行微觀的觀察以及模擬，通過一些二維模擬的測試可以得出水泥的水化過程主要是通過兩個機(jī)理5所構(gòu)成，一個是相界面控制機(jī)理另一個則是擴(kuò)散控制機(jī)理，通過這些定理以及數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)當(dāng)中，通過計算機(jī)來分析這些礦物質(zhì)的參數(shù)，便可以通過計算機(jī)來演示出水泥水化過程的三位模形，這樣人們就可以更加直觀的觀察到復(fù)合型水泥的水化過程，目前。這一方法受到的廣大學(xué)者們的探討[3]。

3 結(jié)語

對于水泥水化過程的研究，傳統(tǒng)的水化程度的研究方法以及新的研究方法在測試當(dāng)中都存在著一定的科學(xué)性以及合理性，所以應(yīng)該具體問題具體分析，并且在今后的使用過程當(dāng)中不斷完善提高測試方法的精準(zhǔn)程度。