水泥石的工程性质

1、l 强度理论强度理论l 水泥凝胶产生强度的原因水泥凝胶产生强度的原因l 变形变形l 耐久性耐久性水泥石的工程性质水泥石的工程性质1、强度理论、强度理论 脆性脆性材料断裂理论材料断裂理论 结晶理论结晶理论 孔隙率理论孔隙率理论 其他理论其他理论 （1）脆性材料断裂理论）脆性材料断裂理论u 内容：内容： 水泥石的强度主要取决于水泥石的弹性模量、表面水泥石的强度主要取决于水泥石的弹性模量、表面能以及裂缝大小，其抗断裂的能力可用葛里菲斯公能以及裂缝大小，其抗断裂的能力可用葛里菲斯公式来表述。式来表述。u理论公式理论公式： = (2E/C) = (2E/C)式中：式中： 断裂应力断裂应力 EE弹性模量弹

2、性模量 单位面积的材料表面能单位面积的材料表面能 CC裂缝长度裂缝长度（2 2）结晶理论）结晶理论ff 内容：内容： 硬化水泥浆体是由钙钒石的针状晶体和多种形貌的硬化水泥浆体是由钙钒石的针状晶体和多种形貌的C-S-HC-S-H、以及六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙等晶体交织以及六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙等晶体交织在一起构成，它们密集在一起构成，它们密集连生，交叉连生，交叉结合、接触，形成牢固的结合、接触，形成牢固的结晶结构网。水泥石的强度主要决定于结晶结构网中接触点结晶结构网。水泥石的强度主要决定于结晶结构网中接触点的强度与数量。的强度与数量。理论公式理论公式：（：（A.A.

3、巴拉克曾提出巴拉克曾提出 ）f f= = F F式中：式中：f f水泥石多孔体的强度水泥石多孔体的强度 结晶接触点的强度结晶接触点的强度 F F断裂面上结晶接触点的面积断裂面上结晶接触点的面积f 内容：内容： 水泥石的强度发展决定于孔隙率，或者说决定于水化生成物充水泥石的强度发展决定于孔隙率，或者说决定于水化生成物充满原始充水空间的程度。满原始充水空间的程度。 理论公式理论公式： T.C鲍威斯建立的水泥石强度与胶空比的关系如下鲍威斯建立的水泥石强度与胶空比的关系如下： f=AXAn 式中：式中：f水泥石抗压强度水泥石抗压强度 A、n经验常数，与水泥石熟料矿物组成有关经验常数，与水泥石熟料矿物组

4、成有关 XA水化水泥在水泥石体积中填充的程度水化水泥在水泥石体积中填充的程度,介于介于01之间。之间。 （3）孔隙率理论）孔隙率理论近年来不少学者相继提出以下强度与水泥石孔近年来不少学者相继提出以下强度与水泥石孔隙率的半经验公式：隙率的半经验公式： =0(1-P)B =0exp(-CP) =D.ln(P0/P) =0(1-E.P)式中：式中：水泥石抗压强度水泥石抗压强度 0水泥石假想能达到的最大抗压强度水泥石假想能达到的最大抗压强度 P孔隙率孔隙率 P0最大孔隙率，即孔隙率为最大孔隙率，即孔隙率为 P0时，强度值为时，强度值为0 B,C,D,E均为常数。均为常数。（4）其他理论）其他理论2、水

5、泥凝胶产生强度的原因、水泥凝胶产生强度的原因 第一种类型第一种类型物理吸引物理吸引 水泥凝胶的比表面积约水泥凝胶的比表面积约2020万万m m2 2/kg,/kg, 胶粒间距很小，约胶粒间距很小，约15-3015-30埃。通常把这种现象归于埃。通常把这种现象归于范德华力范德华力。第二种类型第二种类型化学键化学键 这种结合较范德华力强的多。但化学键仅在胶粒的一小这种结合较范德华力强的多。但化学键仅在胶粒的一小部分界面上发生。部分界面上发生。 注意：注意：象水泥凝胶这样大的比表面积，并不是产生高象水泥凝胶这样大的比表面积，并不是产生高强的必要条件。不能对物理和化学的两种结合分出主次，强的必要条件。不能对物理和化学的两种结合分出主次，但是两者对水泥石的强度起着相当大的作用，这是无疑但是两者对水泥石的强度起着相当大的作用，这是无疑