水泥水化反应研究与进展

郭磊

唐山盾石建筑工程有限责任公司 河北唐山 064000

对于水泥水化程度就是指水泥在一定的时间当中水泥的水花量和水泥的完全的化水量之间的比率，对于一些水泥水化反映研究已经有很多国内国外的学者做了很多的实验以及工作，对于水泥的水化程度的掌握已经有了一套比较完整全面的分析方法，例如图像法，化学水结合法，水化动力法等等。在水泥的掺和中由于传统的方法对于水泥的水化程度并不能做出准确的预算，像水泥想要形成一个复合的体系就需要掺入一些煤灰，煤渣还有一些矿物质等等，但是由于传统的方法对于水泥水化程度的把握不足，那么掺入多少的量就不能准确的计算出来，所以掺杂出来的水泥的质量就得不到保证，然而通过新的水化程度反应的方法，就可以非常直观的非常清晰的来计算出水泥的复合体系所需要的各种成分的所占比率，比如图像分析法就可以非常的清晰的直观的看到水泥的水化程度[1]。

1 水泥水化程度传统探查方法

1.1 水化热法

对于水泥来说，水泥一旦和水进行搅拌，那么就会发生一系列的物理变化以及化学上的反应，在这过程当中也会释放出大量的热量，同时热量释放的多少这与水泥的水化程度是密不可分的。同时，水泥在进行热量测试时主要可以采取两种方法溶解热法以及直接测定法，对于直接测定法主要是指不要如何其他的化学试剂和其他的添加剂，直接根据水泥和水搅拌后所释放出的热量以及散失的程度来对水泥的水化程度做出测量，这种方法惭怍比较简单也比较便捷，对于溶解热法主要是指江水你放入到标准酸中来进行测量，通过测量就可以计算出所释放出的热量的差额，这种方法目前为我们国家以及美国，英国等等大多数国家所推崇。

1.2 水化动力法

何为水化动力法，主要是指水和水泥进行搅拌，在搅拌的过程当中固体、气体、以及液体这三种形态同时出现，并且出现了一系列的物理变化以及化学变化，通过这些变化而逐渐的研究出一些具体的数学模型，例如前面学者研究的硬化水泥浆的水化模型，通过这个模型可以更加精准的计算出水泥水化的全过程，通过这些数据就可以的水泥水化的程度和时间之间的比率关系。

1.3 化学与水结合法

在硬化的水泥浆体当中，水泥中的浆体主要可以分为化学结合水以及非化学结合水这两种形式，通过化学元素以及氢元素还有其他元素保持关联，在特定条件的温度以及湿度的保护下，硬化水泥浆体中的水化结合物会随着节水量的增加而增加，并且随着水化程度的增加而得到扩大，在我们所测试的特定时刻硬化水泥浆体与完全水化的水泥浆体之间的比率，就是我们要计算的在一个特定的时刻硬化水泥泥浆的水化程度。在当前化学与水结合法对于水化程度的测量方法主要有两种方法，第一种方法是比较普遍的普通升温的方法，顾名思义就是提高温度将温度提高至100摄氏度左右，在之前先去除测试样品当中的非化学的结合水，然后再将温度提升至1000度左右接下来将测试的样品灼烧至一个恒定的重量，并且再这之间纪律我们所测试的样品再100度到1000度之间质量损失的过程，所损失的也就是化学结合水的含量。当前化学结合水法与水化热法都只能使用再春水泥的体系当中，对于水泥的复合体系来说还是无法准确的测量[2]。

2 水泥水化程度的进展

2.1 图像分析法

对于水化热法、化学与水结合法、还有水化动力法等等方法这些方法都是有特定时间的限制，都是测试在一定的时间水泥的水化程度与水泥的完全水化进行比较而得出结论，但是如果当水泥当中掺入一些矿物质时，水泥就有传统的纯水泥体系转化为复合型的水泥体系，那么测试的要求的以及测试的内容就会变得更加的复杂，传统的化学与水结合法再理论上也是可以计算出复合型水泥的体系的水化程度但是当前还没找到可以测量的化学溶剂，所以一些新兴的测试方法就应运而生。

随着这些年科学技术的不断进步，电子图像的技术不断的应用于水泥的复合体系当中，测试的主要过程就是通过散射将所测试的样品中的原子中所反射回来的部分放入到电子当中去在根据当前的电子成像的原理，形成一个图形，因为所形成的样品图形与样品上的原子数量是密切相关的，所以在图像中分布比较密集的就是原子聚集的地区，在图像当中也就会反映出非常强的信号，所以就可以根据电子图像的图形来判断出整个体系当中原子的顺序排列，像纯水泥体系当中所反应的图像比较亮白，然而复合型的水泥体系所反映的图像就比较暗，因为所掺杂的矿物质间隙较大也就造成了原子的间隙较大所以形成的图像也就比较暗。所以我们可以得出结论通过图像的方法可以更加直接的研究复合型水泥的水化程度，这对于水泥的水化程度的研究是非常的具有价值的。

2.2 计算机模拟法

计算机模拟法就是通过计算机来模拟演示水泥水化的过程，自从上个世纪，很多专家学者就开始致力于研究这种方法，通过具体的计算机的图片来对水化过程进行微观的观察以及模拟，通过一些二维模拟的测试可以得出水泥的水化过程主要是通过两个机理5所构成，一个是相界面控制机理另一个则是扩散控制机理，通过这些定理以及数据输入到计算机当中，通过计算机来分析这些矿物质的参数，便可以通过计算机来演示出水泥水化过程的三位模形，这样人们就可以更加直观的观察到复合型水泥的水化过程，目前。这一方法受到的广大学者们的探讨[3]。

3 结语

对于水泥水化过程的研究，传统的水化程度的研究方法以及新的研究方法在测试当中都存在着一定的科学性以及合理性，所以应该具体问题具体分析，并且在今后的使用过程当中不断完善提高测试方法的精准程度。