当水泥与适量的水调和时，开始形成的是一种可塑性的浆体，具有可加工性。随着时间的推移，浆体逐渐失去了可塑性，变成不能流动的紧密的状态，此后浆体的强度逐渐增加，直到后能变成具有相当强度的石状固体。如果原先还掺有集合料如砂、石子等，水泥就会把它们胶结在一起，变成坚固的整体，即我们常说的混凝土。这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。从物理、化学观点来看，凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，石排水泥，硬化是凝结的继续。但是在施工中为了保证施工质量，要求在水泥浆体失去其可塑性以前必须结束施工，因此人们根据需要以及水泥浆体的这个特性，人为地将这整个过程划分为凝结和硬化两个过程。凝结是指水泥浆体从可塑性变成非可塑性，并有很低的强度的过程；硬化是指浆体强度逐渐提高能抵抗外来作用力的过程。此外，对凝结过程还人为地进一步划分为初凝和终凝，用加水后开始计算的时间来表示。例如，国家标准规定：普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。使用时施工浇灌过程的时间，必须早于45min；到终凝后，才能脱去模板开始下一个周期生产。

水泥的凝结和硬化，是一个复杂的物理—化学过程，其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。

普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙（3cao·sio2）、硅酸二钙（β-2cao·sio2）、铝酸三钙（3cao·al2o3）和铁铝酸四钙（4cao·al2o3·fe2o3）四种矿物组成的，它们的相对含量大致为：硅酸三钙37～60％，硅酸二钙15～37％，铝酸三钙7～15％，铁铝酸四钙10～18％。这四种矿物遇水后均能起水化反应，但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同，各矿物的水化速率和强度，也有很大的差异。按水化速率可排列成：铝酸三钙＞铁铝酸四钙＞硅酸三钙＞硅酸二钙。按终强度可排列成：硅酸二钙＞硅酸三钙＞铁铝酸四钙＞铝酸三钙。而水泥的凝结时间，早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙。现分别简述它们的水化反应。

首先，介绍铝酸三钙。它的水化反应可用下式表达。

上述铝酸三钙的水化反应如果进行得很快，会导致水泥的凝结过快而无法使用，因此，一般在粉磨水泥时都掺有适量的二水石膏作为缓凝剂，掺石膏后铝酸三钙的水化反应如下式所示。

由于这个反应就不会引起快凝。当水泥中的石膏完全作用完后，还有多余3cao·al2o3时将发生下列反应。

如果还有过量3cao·al2o3时，就会生成4cao·al2o3·13h2o。在正常缓凝的硅酸盐水泥中，石膏掺入量能保证在浆体结硬以前，不会发生后两个反应。

其次，谈一下硅酸三钙。它的水化反应可表示如下：

由于cao0.8～1.5sio2·h2o0.25与天然的托勃莫来石很相似，因而称它为托勃莫来石，通常用csh(b)来表示。

铁铝酸四钙水化反应和铝酸三钙相似，而硅酸二钙水化反应和硅酸三钙相似。

那么，这些水化产物怎样会导致水泥浆结硬并产生强度呢？水泥凝结硬化的机理究竟是什么？按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错，聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化。按胶体理论认为水化后生成大量的胶体物质，这些胶体物质由于外部干燥失水，或由于内部未水化颗粒的继续水化，于是产生“内吸作用”而失水，从而使胶体硬化。随着科学技术的发展，特别是x—射线和电子显微技术的应用，将这两种理论统一起来，过去认为水化硅酸钙csh(b)是胶体无定形的，实际上它是纤维状晶体，只不过这些晶体非常细小，处在胶体大小范围内，比面积很大罢了。所以现在比较统一的认识是：水泥水化初期生成了许多胶体大小范围的晶体如csh(b)和一些大的晶体如ca(oh)2包裹在水泥颗粒表面，它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，叫做凝聚结构。由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的，所以结构的强度很低而有明显的可塑性。以后随着水化的继续进行，水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构，叫做结晶结构。这种结构比凝聚结构的强度大得多。水泥浆体就是这样获得强度而硬化的。随后，水化继续进行，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，水泥浆体的强度也不断得到增长。

影响水泥凝结速率和硬化强度的因素很多，除了熟料矿物本身结构，它们相对含量及水泥磨粉细度等这些内因外，还与外界条件如温度、加水量以及掺有不同量的不同种类的外加剂等外因密切相关。

家庭装修离不开水泥，如抹面、镶贴块状饰面材料、修补堵漏。砌零星工程等都需 要用水泥。如果水泥选择不当或使用质量不合格的水泥，就会导致厨房、卫生间漏水； 墙面、天花板出现粉酥，掉面或爆皮剥落；镶贴的饰面材料出现松动等现象。为了避免 由于水泥的因素造成的这些麻烦，在此介绍一些家庭装修中如何选择和使用水泥的知识。

　一、优质水泥主要有以下几点：

　　l．水泥的纸袋包装完好，标识完全。纸袋上的标识有：工厂名 称、生产许可证编号、水泥名称、注册商标、品种（包括品种代号）、 标号、包装年、月、日和编号。不同品种水泥采用不同的颜色标识， 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥用红色，矿渣水泥用绿色，火山灰水泥和粉煤灰水泥用黑色。

　　2．用手指捻水泥粉，感到有少许细、砂、粉的感觉，表明水泥细 度正常。

　　3．色泽是深灰色或深绿色。

　　4．无受潮结块现象。

　二、劣质水泥主要有以下几点：

　　1．水泥包装袋上的标识项目不完全（如标识有工厂名称、生产 2 许可证编号、水泥名称、注册商标、品种、标号、包装年、月、日和编号等），因为国家标准规定：水泥包装标识中水泥品种、标号、工厂 名称和出厂编号不全属于不合格品。

　　2．开口检查，有受潮和结块现象。

　　3．用手指捻水泥粉，感到有粗砂粉较多，且有不少粗硬粒子，水泥， 说明该水泥细度较粗、不正常。

　　4．色泽发黄、发白（发黄说明熟料是生烧料、发白矿渣掺量过 多）的水泥强度是比较低的。

三，茶山水泥， 在购买水泥时一定要看清水泥的生 产日期。

　　水泥也有生产日期，常平水泥， 超过有效期30天的水泥性能有所下降。储存三个月后的水泥其强度下降10％—20％，六个月后降低 15％—30％，一年后降低25％—40％。优质量水泥， 6小时以上能够凝固。 超过12小时仍不能凝固的水泥质量不好。 如果工人告诉你，一天前的瓷砖仍能够起下来更换等， 那么， 这种水泥质量一定很差。 那么2-3个月后，部分瓷砖可能会起鼓、脱落！

　　三、老的水泥标号是425，新标号为32.5，性能是一样的，如你买的水泥标号为425号，那你要注意是否过期了。

四、贴砖好用水泥贴，而不只用胶贴。

　　工程中配制抹面砂浆时，要求砂浆与基层的粘结力较好，因此在配制时，水泥用量 宜多。为了增强粘结力，常在砂浆中掺入5％—10％的107胶水或聚酯酸乳液 等。

　　五、采用水泥作粘结材料时，所用水泥应是合格的425#以上的水泥，并且不能过期。

　　所用的砂应是经过筛的中、粗砂，砂浆配合比为：水泥：砂=1：2（体积比）

　　六、地砖宜用干铺，墙砖宜湿铺。

　　七、 水泥每包50公斤

　　其用量大致为：15平方米的单间需用5-6包；24平方米的一室半用8-9包；32平方米的两室一厅用10-11包；41平方米的三室一厅用13-14包左右。

　　八、低于零度水泥施工，添加防冻剂。

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