C3S的水化是放熱反應(yīng),通過(guò)對(duì)C3S水化放熱速率的研究認(rèn)為:C3S加水拌合后,會(huì)依次出現(xiàn)五個(gè)活性不同的時(shí)期:
?、?迅速反應(yīng)的初始期:加水后立即發(fā)生急劇反應(yīng),Ca2+進(jìn)入溶液,在開(kāi)始幾分鐘Ca2+的濃度會(huì)迅速增加;同樣OH1-的濃度也迅速增大。但該階段時(shí)間很短,持續(xù)幾十分鐘結(jié)束,所以,該階段又稱為“瞬時(shí)反應(yīng)時(shí)期”或稱“誘導(dǎo)前期”。
?、?反應(yīng)非常緩慢的潛伏期:這一階段反應(yīng)速率極其緩慢,所以又稱為“誘導(dǎo)期”或“靜止期”一般持續(xù)幾小時(shí),是硅酸鹽水泥漿體能在幾小時(shí)內(nèi)保持塑性的原因。此時(shí)Ca2+和OH1-濃度將繼續(xù)緩慢上升。在潛伏期結(jié)束之前氫氧化鈣在溶液中已達(dá)到超飽和狀態(tài)。
?、?加速反應(yīng)期:反應(yīng)重新加快,出現(xiàn)第二個(gè)放熱高潮。在放熱達(dá)到頂峰時(shí),本階段即告結(jié)束。持續(xù)時(shí)間在10~12小時(shí)之間,此時(shí)固相Ca(OH)2從溶液中結(jié)晶出來(lái),C—S—H則沉淀在原為水所填充的空隙中。
?、?減速反應(yīng)期:反應(yīng)速律隨時(shí)間下降的階段。又稱“衰退期”,約持續(xù)10~12小時(shí)。這是因?yàn)樯傻乃a(chǎn)物開(kāi)始使體系孔隙率減少,各種離子開(kāi)始遷移到液—固界面的原因,這時(shí)水化速率逐漸受擴(kuò)散速率的控制。
?、?穩(wěn)定期:反應(yīng)速率很低,基本穩(wěn)定的階段,是完全由擴(kuò)散作用控制的過(guò)程,直到完全水化。
總之,硅酸鹽水泥的水化初期反應(yīng)非常迅速,但很快就進(jìn)入了潛伏期。潛伏期的本性影響著后面的水化過(guò)程,并且潛伏期的長(zhǎng)短受一系列因素的影響,如:溫度、C3S礦物的固態(tài)缺陷、顆粒大小、水固比以及外加劑的存在等。這是大多數(shù)研究者的一致意見(jiàn)。但有關(guān)潛伏期的本質(zhì),也就是潛伏期的開(kāi)始及終止的原因,人們?cè)岢鲞^(guò)許多理論。