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三、膠凝材料的物化反應原理
硅酸鹽水泥拌合水后，四種主要熟料礦物與水反應后產物如下：
硅酸三鈣(C3S)
硅酸三鈣在常溫下的水化反應生成水化硅酸鈣(C-S-H凝膠)和氫氧化鈣。
3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2硅酸二鈣的水化(C2S)β-C2S的水化與C3S相似，只不過水化速度慢而已。2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2鋁酸三鈣鋁酸三鈣水化迅速2(3CaO·Al2O3)+27H2O=4 CaO.Al2O3·19H2O+2 CaO.Al2O3·8H2O鐵相固溶體(C4AF)水化比鋁酸三鈣略慢，水泥或多或少都有一定量的石膏存在，一般它的反應方式如下4CaO.Al2O3·Fe2O3+4 Ca(OH)2+22 H2O=[4CaO.(Al2O3,Fe2O3)·13 H2O]普通硫鋁酸鹽水泥的水化如下：3CaO·Al2O3·CaSO4+ 2(CaSO4·2H2O)+34H2O→3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O+2 (Al2O3·3H2O)(gel)2CaO·SiO2+3H2O→3CaO- Al2O3- H2O+ Ca(OH)2本次試驗因配方中CaSO4·2H2O相對比較充足，Ca(OH)2的濃度也比較高，所以會接著發生以下水化反應：Al2O3·3H2O)(gel)+ Ca(OH)2+20H2O→3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O從以上的物理化學反應里看出，采用普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥復合，可以產生如下水化過程：C4A3S+2CSH2+34H= C3A .CSH32+ AH3 (gel) ;C3A +3CSH2+26H= C3A .3CSH32C3S+H=C-S-H(gel)+2CH ;溶液中隨著CH的濃度增加，促使下列反應發生:AH3 (gel)+3CH+3CSH2+20H= C3A .3CSH32

為了灌漿料中多余的泡而摻入有機硅消泡劑如圖4、圖5可知，隨著有機硅消泡劑摻量的增加，灌漿料初始流動度、30min流動度、3d抗折強度和3d抗壓強度整體呈增大趨勢，由于使用聚羧酸減水劑會引入一些氣泡，而氣泡表面是一種吸附著定向排列的活性分子，當其達到一定濃度時，氣泡壁就會形成了一層堅固的薄膜，造成液面表面張力下降，氣泡就不易合并，而形成很多小氣泡，而有機硅消泡劑可以進入氣泡雙分子定向膜，破壞定向膜的力學平衡達到破泡的目的而漿體中氣泡減少后，其流動阻力就減少，對骨料的阻力就減少，而且留在灌漿料中的氣泡減少，從而灌漿料更加密實，抗壓強度也會升高[4-5]。根據圖5可知，當有機硅消泡劑消泡劑用量為2‰時，3d抗壓強度，說明此配比的漿體為密實，氣泡含量低，因此選擇有機硅消泡劑摻入量為2‰，用以開展下一步試驗。