水泥遇水发热的持续时间因水泥类型、环境温度、湿度等因素而异,一般在几分钟至几小时之间。这是水泥硬化过程中的正常反应。
具体来说,水泥与水混合时,会发生一系列复杂的化学反应,其中最重要的是水泥中的硅酸盐矿物与水反应,生成水化硅酸钙等化合物。这一过程中会释放出大量的热能。而水泥的水化过程从放热率的角度来讲,可以分为三个阶段:
1. 初始时刻,水泥颗粒和水接触并反应,放热率很快,但由于石膏的存在,在水泥粒子的表面会形成一层钝化模,使放热率降低。
2. 水泥水化热释放率最快的阶段,水泥颗粒也随之增长很快。
3. 水泥的水化产物在水泥粒子的表面堆积的厚度逐渐增厚,水泥的水化放热率逐渐降低,此时的反应由扩散控制。
在实际应用中,需要注意避免水泥过度发热导致的潜在风险,特别是在混凝土工程中,大体积混凝土内部的水化热不易散出,可能会导致内部温度上升,进而可能因温度应力导致水泥产生膨胀性裂缝。