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建筑材料中典型的胶体系统:水泥浆体

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:胶体是由高度分散的粒子作为分散相、分散于分散介质中所形成的分散体系。常见的胶体由液固两相组成,固体微粒分散在连续的液相之中。根据分散相与分散介质的相对含量以及微粒絮凝的程度,胶体可分为溶胶和凝胶两种。凝胶体具有一定的形状,能够承受荷载,接近固体的性质,但在持续荷载作用下将产生粘性流动。由水泥和水拌合而成的水泥浆体是建筑材料中最典型的胶体体系。

建筑材料中典型的胶体系统:水泥浆体

胶体是由高度分散的粒子(粒径在0.1~100μm范围)作为分散相、分散于分散介质中所形成的分散体系。胶体具有高度分散性和多相性,具有聚结不稳定性、热力学不稳定性和流变性。常见的胶体由液固两相组成,固体微粒分散在连续的液相之中。根据分散相与分散介质的相对含量以及微粒絮凝的程度,胶体可分为溶胶和凝胶两种。

溶胶是极细的固体微粒分散在液体中的胶态悬浮体,分散的微粒能够借助于布朗运动而自由运动,因此溶胶具有很好的流动性,其性能接近液体,例如建筑上常用的油漆、涂料等。当分散体系中微粒的含量较大,或者微粒之间相互连接在一起形成网络,而液体包含在微粒之间极细的毛细管内,或包含在骨架中极小孔洞内,则胶体将变得很粘稠,失去流动性,甚至形成较坚硬结实的结构,叫做凝胶。凝胶体具有一定的形状,能够承受荷载,接近固体的性质,但在持续荷载作用下将产生粘性流动。

如果凝胶体中微粒之间的连接键很少或很弱,在剧烈搅拌或温度升高等条件下能够破坏这种连接,使凝胶重新变为溶胶状态,恢复流动性;如果将溶胶放置一段时间,微粒逐渐聚集,又会变成凝胶。这种溶胶和凝胶在某种条件下能够互相转换的性能叫做触变性。(www.xing528.com)

常用建筑材料中的石油沥青是一种组分非常复杂的胶体材料,根据内部组分相对含量和温度条件的不同,石油沥青可以是溶胶,也可以转变为凝胶。由水泥和水拌合而成的水泥浆体是建筑材料中最典型的胶体体系。当水泥与水刚刚拌合时,水泥颗粒分散在水中,水泥颗粒之间距离较大,相互之间连结力较弱,水泥浆具有良好的流动性和可塑性,这时的水泥浆体属于溶胶体系,利用溶胶体的流动和变形特性,可以将混凝土浇注成任意形状的构件。随着水泥水化反应逐步进行,在水泥颗粒周围越来越多地生成水化硅酸钙等凝胶粒子,这些粒子相互连结形成网络,且作为分散相的水分越来越少,最终形成具有固定形状、较高强度、但内部有一些孔隙的坚硬固体,这就是现代社会用量最大的结构材料——混凝土。

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