混凝土的水化热反应

混凝土的水化反应是指混凝土中的水泥里的孰料矿物与水发生的水化的反应，应属于化学反应，熟料中铝酸三钙C3A水化热最大；硅酸三钙C3S次之；硅酸二钙C2S水化热最小。大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土构筑物，由于水化热积聚在内部不易散失，内部温度常上升到50-60摄氏度以上。

水泥中的硅酸三钙与水反应，称为水化反应，产生水化硅酸钙，呈凝胶状。

水是满足水泥水化所需要的。

普通混凝土常用的水灰比是0.40~0.65。超过水化需要的水主要是为了满足工作性的需要。

超量的水，在混凝土内部留下了孔缝，使混凝土强度，密度和各种耐久性都受到不利影响。

1.水灰比和水泥标号是决定混凝土强度的主要因素。水泥是混凝土中的活性成分，其强度直接影响混凝土的强度。从具体实力表现:FCU。O=AFCE(C/W-B)，可以看出，在相同的配合比下，使用的水泥标号越高，混凝土的强度越高。当水泥相同时，混凝土的强度取决于水灰比。当水泥水化时，结合水仅为水泥重量的23%左右。如果结合水较大(约为水泥重量的40~70%)，混凝土硬化后，多余的水分会残留在混凝土中形成气泡或蒸发形成孔隙，使混凝土抵抗荷载的实际有效截面大大减小，并可能在缝隙周围引起应力集中。因此，在水泥标号相同的情况下，水灰比越小，水泥石强度越高，与骨料的粘结力越大，混凝土强度越高。如果加水量过少，混合料过干过硬，在一定的捣固成型条件下，浇注质量得不到保证，混凝土中会出现更多的蜂窝孔洞，混凝土强度也会下降。2.粗骨料的影响粗骨料对混凝土的强度也有一定的影响。当石料强度相等时，它取决于骨料的表面粗糙度。比如碎石的表面比卵石粗糙，与水泥砂浆的附着力大于卵石；当水灰比相等或配合比相同时，两种材料制成的碎石和混凝土的混凝土强度比卵石的混凝土强度大。一般混凝土的粗骨料应控制在3.2cm左右，砂的质量对混凝土的强度也有一定的影响。如果砂的含泥量大，含有一定量的有害杂质，也会降低混凝土的强度。因此，在施工中通常使用干净的沙子。3.温度和湿度的影响混凝土的硬化在于水泥的水化。环境温度对水泥水化速度影响显著:随着温度的升高，水泥水化速度加快，混凝土强度增加。相反，当温度降低时，水泥水化速度降低，混凝土强度增长缓慢。当温度下降到冰点以下时，混凝土的强度停止发展，因为混凝土中大部分的水已经冻结，水泥颗粒无法与冰发生反应。而且孔隙中水的冻结会引起膨胀(水的冻结体积可膨胀9%左右)，作用于孔隙毛细管内壁，使混凝土内部结构遭到破坏，所获得的强度(如果混凝土在冻结前已有不同程度的硬化)就会丧失。当温度反复升降和受冻时，混凝土内部的微裂缝逐渐长大和扩展，使混凝土强度逐渐降低，表面剥落甚至混凝土完全坍塌。

---