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    水泥为什么会硬?小编告诉你

    时间: 2019-04-19 17:17:03     

            关于这个问题,成百上千的科学家已经研究了上百年,在细节上至今仍有争议。但其基本过程已经形成了共识。总的来说,水泥的水化,就像是一群刺猬,从光滑的肉球中长出了刺,然后依靠这些“刺”互相扎在一起。只不过,这些刺猬只有几微米大,它们的刺更是只有几个纳米。所以,从宏观上看,就是一块天衣无缝的坚硬岩石了。

           在施工之前,我们将水泥与水,还有一些砂子石子拌在一起(通常是1份水、2-3份水泥)。砂子和石子基本不参加反应,硬化主要靠水泥与水。在水泥粉末刚刚与水接触时,表面会发生些许的溶解,颗粒中的钙离子溶解进水中,形成强碱性的溶液。在碱性溶液的刺激下,水泥颗粒表面那些比较活跃的硅氧键就会断裂,硅元素也进入溶液中,并与水结合。

           短短几个小时过去,水中的钙、硅浓度都变得相当高。这时,它们就会结合形成无数个水化硅酸钙(C-S-H)小颗粒覆盖在水泥的表面,形成一个C-S-H薄壳。在接下来的几个小时里,水泥颗粒逐渐溶解、缩小,开始离这层薄壳越来越远;而构成这层薄壳的无数小颗粒就像无数颗种子,细长的C-S-H纤维以此为起点,不仅向外生长,也向内生长。向内生长的纤维将水泥颗粒与薄壳紧密相连,向外生长的纤维则将不同的水泥颗粒联结在一起。

            随着时间的进展,水泥与水逐渐消耗了,而这些纤维之间的联结越来越紧密,最后形成了一个坚实的整体,即使在电子显微镜下也分不清彼此了。这时的产物被称为“水泥石”。在我们看到的尺度上,就是水泥“冻硬了”。而随着水的消耗,水泥浆黑色的外表也逐渐褪去,变成了灰白色。再经过必要的养护,这块混凝土就算是可以用啦。

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