www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

существенных изменений, что объясняет переменное соотношение окись кальция: двуокись кремния, упоминавшееся выше. В действительности рентгеноструктурные диаграммы показали, что окись кальция в количестве свыше одной молекулы на молекулу двуокиси кремния удерживается в беспорядочном состоянии. Стейноур объяснил это образованием твердого раствора и адсорбцией.

Исследования с помощью радиоактивного изотопа Са" показали, что силикаты кальция не гидратируются в твердом состоянии, а безводные силикаты, вероятно, сначала переходят в раствор и затем реагируют с образованием менее растворимых гидросиликатов, которые выпадают из пересыщенных растворов. Такую схему гидратации первым предложил Ле Шателье в 1881 г. *

Исследования Бернала указывают на то, что гидросиликаты кальция образуются в виде очень тонких волокнистых кристаллов с коротково-

локнистым повторяющимся элементом размером 3,65А. Это может быть представлено как образование силикатных тетраэдров, соединенных водородными связями. Другие исследования подтвердили существование волокнистых частиц со снопообразными концами, подобных набухающему глинистому минералу галлуазиту. Полагают, что существуют различные переходные формы, включая мелкие сферические частицы, но в конце концов все они приобретают волокнистую форму. Интересно отметить, что гидросиликаты кальция характеризуются ростом прочности, аналогичным росту прочности портландцемента. Значительная прочность достигается задолго до того, как реакция гидратации закончится, таким образом представляется, что небольшое количество гидратированных новообразований связывает непрогидратировавшие частицы: дальнейшая гидратация приводит лишь к незначительному увеличению прочности или сохранению ее на прежнем уровне.

ТРЕХКАЛЬЦИЕВЫЙ ГИДРОАЛЮМИНАТ И ДЕЙСТВИЕ ГИПСА

В большинстве цементов СзА присутствует в сравнительно небольшом количестве, однако его поведение и структурные связи с другими фазами в цементе представляют определенный интерес. Трехкальциевый гидроалюминат образует призматические кристаллы темноокрашенного вещества, вероятно представляющие твердый раствор с другими соединениями, а часто в виде плоских пластинок, окруженных гидросиликатами кальция. -

Реакция СзА с водой проходит очень бурно и приводит к немедленному загустеванию теста, известному как ложное схватывание. Для предотвращения этого явления в цементный клинкер добавляют гипс

* Исследованию процессов растворения минералов, составляющих цементный клинкер, образования пересыщенных растворов и кристаллизации новообразований посвящено значительное число работ советских исследователей. Кинетика растворения изучена В. Б. Ратиновым [17, 18]. Общая схема процессов растворения и образования кристаллического сростка, определяющего прочность цементного камня, дана П. А. Ре-биндером и Е. Е. Сегаловой [13, И]. (Прим. ред.)



(CaS04-2H20). Гипс и СзА взаимодействуют между собой с образованием нерастворимого гидросульфоалюмината кальция (ЗСаО-АЬОз-•3CaS04-31H20), но со временем образуется трехкальциевый гидроалюминат. Вероятно, что этому предшествует образование метастабильного соединения ЗСаО-А120з-Са504-i2h2o за счет исходной высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция. По мере перехода СзА в раствор состав изменяется - содержание сульфатов уменьшается непрерывно. Скорость реакции алюминатов довольно высокая, поэтому если это изменение в составе происходит недостаточно быстро, то возможна непосредственная гидратация С3А. В частности, наблюдаемая обычно максимальная скорость тепловыделения в течение 5 мин после добавления воды к цементу означает, что некоторое количество гидроалюмината кальция образуется в тот период, когда условия для замедления гипсом енхе не установились.

Устойчивая форма гидроалюмината кальция, образованная в итоге в цементном камне, вероятно, представляет собой кубические кристаллы СзАНб, но возможно, что гексагональный С4АН12 выкристаллизовывается первым и позже приобретает кубическую форму. Таким образом, окончательную реакцию можно представить в следующем виде: СзА + 6Н->-СзАНб.

Стехиометрические соотношения показывают, что 100 частей С3А реагируют с 40 частями воды (по весу). Это намного больше количества воды, требуемой для гидратации силикатов.

Содержание С3А в цементе нежелательно: его роль в прочности цементного камня незначительна, за исключением прочности в раннем возрасте; в то же время при воздействии сульфатов на цементный камень расширение вследствие образования гидросульфоалюмината кальция из СзА может привести к разрушению цементного камня. Однако С3А необходим при обжиге цементного клинкера. Он действует как плавень - понижает температуру обжига, что содействует соединению окиси кальция и кремнезема при более низких температурах. Поэтому С3А необходим в процессе производства цемента. C4AF является также минералом-плавнем. Следует заметить, что если не будет образовываться некоторого количества жидкой фазы при обжиге, то реакции в печи будут протекать намного медленнее и возможно не пройдут полностью.

Гипс реагирует не только с С3А; с c4af он образует сульфоферрит, а также сульфоалюминат кальция. Присутствие гипса может способствовать ускорению гидратации силикатов.

Количество гипса, добавляемого в цементный клинкер, необходимо тщательно контролировать, так как избыток гипса приводит к расширению и последующему разрушению цементного камня. Оптимальное содержание гипса определяется на основе наблюдений за теплотой гидратации. Обычно за мгновенным максимумом скорости тепловыделения следует второй максимум спустя 4-8 ч после добавления воды к цементу. При правильно выбранном количестве гипса, после того как весь гипс будет связан, останется лишь небольшое количество С3А, способного участвовать в реакциях. В результате второго максимума на кривой тепловыделения не возникает.



Требуемое количество гипса увеличивается при повышении содержания СзА и щелочей в цементе. Увеличение тонкости помола цемента оказывает то же влияние, что и возрастание количества СзА, поэтому оно требует повышенного содержания гипса.

Количество вводимого в цементный клинкер гипса обычно выражается в расчете на SO3 по весу. По стандарту BS 12: 1958 максимальное содержание so3 2,5% при содержании СзА не более 7 и 3% при содержании СзА более 7% *.

СХВАТЫВАНИЕ

Термином «схватывание» характеризуют процесс загустевания цементного теста. Хотя во время схватывания тесто приобретает некоторую прочность, для практических целей целесообразно отличать схватывание от твердения, которое приводит к росту прочности схватившегося цементного теста.

На практике термины начало и конец схватывания используются для характеристики произвольно выбранных стадий схватывания. Возможно, что схватывание вызывается избирательной гидратацией клинкерных минералов- первыми вступают в реакцию С3А и C3S. Добавка гипса замедляет образование гидроалюмината кальция, и в результате C3S схватывается первым.

В цементе с достаточной добавкой гипса каркас гидратированного цементного теста образуется из гидросиликата кальция. Если бы СзА схватывался первым, то это привело бы к образованию рыхлой структуры гидроалюмината кальция. Остальные клинкерные минералы гидра-тировались бы внутри этого пористого каркаса, что отрицательно повлияло бы на прочностные характеристики цементного камня.

Считают, что наряду со скоростью образования кристаллогидратов процесс схватывания определяется развитием оболочек вокруг цементных зерен и взаимной коагуляцией составляющих цементного теста.

Процесс схватывания сопровождается температурными изменениями в цементном тесте: начало схватывания соответствует быстрому подъему температуры и конец схватывания - температурному максимуму. В это же время наблюдается также резкое падение электропроводности, поэтому были сделаны попытки определять сроки схватывания электрическим методом.

С увеличением температуры сроки схватывания цемента уменьшаются, но при температуре выше 30° С может наблюдаться обратный эффект. При низкой температуре схватывание замедляется

* По ГОСТ 10178-62 допускается содержание гипса в цементе не более 3,5% в расчете на SO3. (Прим. ред.)

Процесс схватывания цементного теста детально изучался П. А. Ребиндером и его школой. Были разработаны специальные приборы для определения изменения пластической прочности цементного теста [13, 15] и развиты представления о природе процессов схватывания и твердения [14, 16]. {Прим. ред.)



0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113