Abstract
三鈣矽酸鹽C3S (3CaO．SiO2)是工業用波特蘭水泥的主要成分之一，具有水泥的自固化特性，我們以固相反應法合成C3S，並對合成後殘餘的氧化鈣做半定量的檢定，接下來實驗主要分為機械性質測試與水合機制的討論。機性測試包含兩大部分第一：固化時間，抗壓強度，表面 pH值測定。除此之外，我們添加磷酸鹽類溶液於固相反應合成的C3S中，由X-ray鑑定知氧化鈣減少、氫氧基磷灰石產生。在機械性質量測方面，固化時間與抗壓強度均減少，表面的pH值則有下降。第二：以水熱法製備奈米級顆粒的氫氧基磷灰石，並將之添加入水泥粉中，所選用的水泥粉為C3S以及ZnC3S(Zn/Ca = 5 mol%)，量測水合後水泥的機械性質。總體上ZnC3S的抗壓強度較C3S高，較特別的是發現添加HA的C3S抗壓強度會下降，但在10 wt%的HA含量時，則有最大的固化時間。而ZnC3S部分，發現添加7.5wt% HA時，有最大的抗壓強度與固化時間。水合機制分面：將水合時期分為三個時期(初、中、後期)，發現在初期時，水泥會長成一顆顆剌針狀的海膽結構。中期時，剌針狀結構會溶解。而到後期，剌針狀結構已消失，有較大的結晶顆粒出現。並以X-ray鑑定各個時期出現的水合物(C-S-H)。