土壤聚合的反應(yīng)過(guò)程段瑜芳(2004)研究認(rèn)為土聚水泥的水化放熱速率曲線(xiàn)與普通硅酸鹽水泥在形式上十分相似，從放熱的角度也可以把它分為初始期、誘導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期5個(gè)階段。其初始期在15miri左右完成，誘導(dǎo)期在15〜25min內(nèi)完成，加速期為25min〜3h，隨后就進(jìn)入減速期和穩(wěn)定期。

①初始期偏高嶺土，高嶺土磨粉機(jī)中含有大量活性SiO2和A12O3，又由于液相中含有大量的Na+，pH值很高。

在初始期，由于尚未真正水化，粒子間距離大，故范德華力校膠體粒子由于剛剛分散，Na+還來(lái)不及大量進(jìn)入吸附層，導(dǎo)致<電位非常值很大，因此膠體粒子之間的斥力大于吸引力，從而處于懸浮狀態(tài)，使?jié){體保持良好的流動(dòng)性。

②誘導(dǎo)期形成的硅鋁離子基團(tuán)進(jìn)入液相中，Na+除了部分存在于膠體粒子中外，相當(dāng)一部分在液相中平衡基團(tuán)的電價(jià)。SiO2和A12O3的溶出速率與堿的引入量密切相關(guān)。在誘導(dǎo)期，偏高嶺土顆粒不斷分散，膠體粒子的間距不斷減小，Na+大量進(jìn)入吸附層，導(dǎo)致ξ電位的非常值減小，此時(shí)膠粒間斥力減少，漿體失去穩(wěn)定性并引起沉降。在這個(gè)階段，偏高嶺土，高嶺土加工的表面反應(yīng)已大大減弱，并且尚未進(jìn)行形成網(wǎng)絡(luò)的聚合反應(yīng)，因而其水化反應(yīng)速率比較低。

③加速期堿金屬離子與Al(OH) 和正硅酸根離子形成Mal(OH)4單聚體和硅的單聚體、雙聚體和三聚體。在強(qiáng)堿性條件下，Al3+以四面體的形式存在，因此硅氧四面體與鋁氧四面體之間就可發(fā)生聚合反應(yīng)。由于該聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因而加速期放熱速率明顯提高。聚合反應(yīng)放出的Na+有的存在于-Si-O-A1-中與網(wǎng)絡(luò)的非橋氧離子周?chē)胶怆妰r(jià)，有的可以對(duì)未解體的偏高嶺土進(jìn)一步起作用，還有的重新進(jìn)入吸附層，使ξ電位降低而加速凝聚。加速期以后，初步形成不連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這時(shí)的網(wǎng)絡(luò)聚合度還很低。

④減速期聚合反應(yīng)在一定程度上已經(jīng)完成，但是還有一部分偏高嶺土存在于膠體粒子中沒(méi)有解體。另外，硅鋁網(wǎng)絡(luò)只是初步形成，聚合度比較低，在液相中存在一定數(shù)量的Na+、[SiO4]4―和[A1O4]3―。產(chǎn)生減速期的另外一個(gè)原因是膠團(tuán)粒子被周?chē)木W(wǎng)絡(luò)狀水化產(chǎn)物所包圍，使解體溶解速率明顯下降。

⑤穩(wěn)定期網(wǎng)絡(luò)基本固定，基團(tuán)的可動(dòng)性已經(jīng)很小，只是在小范圍內(nèi)進(jìn)行小幅度的調(diào)整，末了形成不規(guī)則、有一定聚合度的穩(wěn)定的[SiO4]4―和[A1O4]3―網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

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