铝酸钙水泥的水合

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通常用于建筑部门的普通波特兰水泥（OPC）主要基于石灰二氧化硅矿物相。相反，石灰氧化铝化合物是铝酸钙水泥中的核心反应相。

铝铝酸钙（CAC）可以通过许多其他名称，例如铝水泥或高氧化铝水泥（HAC）。CAC在需求下产生耐硫酸盐水泥。

在本文中提到的几种符号中使用的水泥化学术语列于表1中。

表格1。水泥化学命名法

象征	氧化物物种
一种	AL.2O.3.氧化铝
C	曹柠檬
S.	SiO.2二氧化硅

铝铝酸钙的水合

HAC的关键液压矿物是CA。Ca，或任何氧化铝化合物的水合在三级过程中进行。该过程中的第一阶段是溶出步骤。Ca中含有的无水颗粒在加入水时立即反应，同时溶解，形成钙离子和铝酸盐离子。

因此，所得溶液的pH和电导率增加，直到获得超饱和点。通常据说溶解过程稳定，但通常比溶液中存在的氧化铝通常更多的石灰。

凯纳尔₂O._4（5）+ 4H.₂o - > CA²⁺_（AQ）+ 2al（哦）^-_（AQ）

Barret和Bertandie声称这是由于少量氧化铝凝胶在水合时沉淀出溶液，符合以下等式：

al（哦）_4.^-_（AQ）- > al（哦）_3（s）+哦^-_（AQ）

第一阶段

水化反应的第一阶段是放热，并且可以使用量热方法来容易地检测相关的热量进化。该反应在达到CA超饱和状态时达到休眠或核心阶段²⁺和al（哦）_4.^-_（AQ）物种。

第二阶段

在水合反应的第二阶段（成核），溶液保持超级饱和离子。溶解和水合物形成非常缓慢，其保持非常高的Al（OH）_4.^-_（AQ）和加利福尼亚州²⁺物种。对事实的清晰反映是溶液的pH和电导率保持不变。

最后阶段

在反应的最后核成核相中，发生了相当大的沉淀和水合物种类的生长。这瞬间导致溶液中存在的离子体积的降低;因此，如果存在任何反应的Ca，它迅速溶解再次获得超级饱和度。然而，这几乎立即沉淀，以产生水合物种。

现在，溶解和水合物沉淀将同时进行，尽管反应速率最终会随着无水CA的减少而变得相当大。此时，电导率在彻底地下降，等于溶液中存在的离子物种的下降。

在水化反应中的这种物质的质量沉淀以及相当大的放热（可以鉴定为定义硬化反应的端点）。

形成水合物种

形成的水合物种的性质非常依赖于温度（环境空气）。某些水合物在特定温度下形成。

转换

Ca相的水合是温度依赖性的。CAH._10.在较低温度下形成（通常在20°C以下）。C₂啊_8.中间温度范围为21℃至30°C。C_3.啊_6.，在较高温度下形成的形式，具有高度热力学稳定的铝酸钙水合物的溶解度。除了在中间温度开发的水合物外，结晶Gibbsite（啊）_3.）也形成。

转变为Hydrogarnet.

CAH._10.和C.₂啊_8.在较高温度下或超过较长的时间段，导致两个阶段进行转化进入肝胆阶段（C_3.啊_6.）。该反应称为转化。

转换由C的成核来启动_3.啊_6.并在解决方案中进行。除了在转化过程中化学的明显变化之外，物理性质存在相关的改变，表2中提到。

表2。铝酸钙水合物的脱水

水合物	CAH.10.	C2啊8.	C3.啊6.	啊3.
脱水温度（°C）	100-130	170-195	300-360.	210-300.

当CAH._10.转换为c_3.啊_6.，减少了52.5％，当c时₂啊_8.转换为c_3.啊_6.，减少了33.7％。除此之外，孔隙度有升压。

转换期间发生的变化

转换的另一结果是从水合物排出水。这种增加的孔隙率和收缩的巨大影响是机械强度的降低。目前，转化是铝酸钙水泥领域的一个热门问题，因为它导致了几座建筑物和桥梁的失败。