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)的非橋氧離子周圍平衡電價(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)粒子被周圍的網(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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