Структура цементного теста и камня

Портландцемент даже при полной гидратации при обычной температуре химически связывает до 25—28% воды (от своей массы). Обычно же и при длительном твердении в течение десятков лет степень гидратации обычных цементов не превышает 80—90%. Поэтому 30 50% воды, вводимой в цементное тесто, лишь частично химически взаимодействует с цементом и входит в твердую фазу. Количество химически связанной воды, не удаляемой при высушивании материала при 105° С, достигает 10—18% массы цемента через месяц твердения при 15—20° С. При этом, чем больше исходное В/Ц и чем выше дисперсность цемента, тем больше количество связанной воды.
Заслуживает упоминания тот факт, что величина контракционной пористости прямо связана с содержанием неиспаряемой воды. Обычно у разных портландцементов величина пористости колеблется в пределах 0,2— 0,3 см3/г связанной воды. Характерно, что для шлако-портландцемента эти показатели повышаются до 0,4—0,5 см3/г.
Многочисленные исследования показывают, что основная масса новообразований при взаимодействии цемента с водой возникает в виде гелевидных масс, состоящих преимущественно из субмикроскопических частичек гидросиликатов кальция. В общей гелевидной массе размещаются также непрореагировавшие остатки цементных зерен и относительно крупные кристаллы гидрата окиси кальция и некоторых других новообразований, видимые в оптический микроскоп.
Расчеты показывают, что при полной гидратации трехкальциевого силиката образуется около 60% гидросиликатов типа CSH(B) и до 40% Са(ОН)2, при гидратации же C2S тех же соединений образуется соответственно 82 и 18% (по массе). Эти цифры дают известное представление о соотношении в затвердевшей массе гелевидной и крупнокристаллической фаз. Вместе с тем следует еще раз подчеркнуть, что и те частички, которые слагают гель, характеризуются кристаллической структурой, однако исключительно высокая дисперсность обусловливает их коллоидные свойства.
Таким образом, тесто, представлявшее собой вначале пластичную смесь клинкерных частичек, воды и некоторого количества вовлеченного воздуха, в результате твердения превращается в прочный цементный камень, являющийся трехфазной системой (твердая фаза — вода-воздух) и характеризующийся капиллярно-пористым строением.
Цементный камень включает:
1) непрореагировавшую часть клинкерных зерен, содержание которых с течением времени уменьшается;
2) гель, состоящий из частичек гидратных новообразований размером 50—200 Л и более и гелевых пор диаметром от 10—30 до 1000 А;

Страницы: 1 2 3



Самое читаемое