水泥强度的形成是一个复杂的过程,主要涉及水泥的水化反应及其产物的相互作用。水泥加水拌和后,熟料矿物迅速水化,生成大量的水化产物,这些水化产物在水泥浆体中相互交织联结,形成网状结构,随着水化的进一步进行,水化产物数量不断增加,晶体尺寸不断长大,使硬化浆体结构更为致密,从而形成了水泥石,强度越来越高。
具体来说,水泥的水化反应主要包括以下几个方面:
1. 水泥熟料矿物(如硅酸三钙等)与水发生水化反应,生成水化硅酸钙(C—S—H)凝胶、氢氧化钙Ca(OH)2溶液等水化产物。
2. 水化产物中的氢氧化钙Ca(OH)2与石膏中的硫酸钙(CaSO4)反应,生成三硫型的钙矾石(AFt)晶体。
3. 这些水化产物(如C—S—H凝胶、钙矾石晶体等)在水泥浆体中相互交织,形成网状结构,并随着水化的进行而不断致密化。
对于水泥稳定类材料(如水泥稳定砂砾、碎石土等),其强度的形成还涉及水泥与细粒土的相互作用。这种相互作用包括离子交换及团粒化作用、硬凝作用、碳酸化作用等,这些作用使土粒形成较大的土团,并进一步结合形成稳定的链条状结构,从而增强材料的整体强度。
水泥强度的形成是水泥水化反应及其产物相互作用的结果,这一过程受到多种因素的影响,如土质、水泥的成分和剂量、含水量以及施工工艺过程等。