Теория твердения портландцемента при его взаимодействии с водой

Ю. С. Малинин со своими сотрудниками в результате исследования процессов твердения цемента пришел к следующим выводам. Алит растворяется в воде затво-рения инконгруэнтно, т. е. разлагаясь на Са(ОН)2 и гель кремнекислоты. При этом концентрация окиси кальция в растворе достигает 500—1500 мг/л, а концентрация Si02 не превосходит 15—30 мг/л, т. е. во много раз меньше, чем необходимо по стехиометрическим соотношениям. Нерастворившийся кремнезем остается в пределах контура исходного зерна. На основании этого можно полагать, что в начале взаимодействия цемента с водой алит разлагается на Са(ОН)2 и кремнезем (в виде свободных радикалов SiO). В последующем между Са(ОН)2 и этими радикалами, находящимися в твердой фазе, идет реакция с образованием гидросиликатов кальция приближенного состава l,8CaO-Si02-1,9Н20. Избыток же Са(ОН)2 отлагается в межзерновом пространстве.
По современным данным цементный гель слагается преимущественно кристаллами гидросиликатов кальция и в меньшем количестве гидроалюминатов кальция. Гидросиликаты кальция, образующиеся при обычных температурах, относятся к тоберморитовой группе CSH(B). Частички новообразований характеризуются высокой дисперсностью. Удельная их поверхность по разным данным достигает 200—400 м2/г. Отсюда вытекает, что кристаллы гидросиликатов кальция достигают толщины только двух-трех элементарных слоев. Частички могут иметь форму лепестков, волокон или иголок, что, по некоторым данным, зависит от состава новообразований и условий их возникновения. Так, по данным Г. Функа, при твердо-фазовой реакции между цементом и водой гидросиликаты кальция возникают в игловидной форме, в водной же среде они принимают форму тонких пластинок.
При указанной величине кристаллов гидросиликатов кальция от половины до 2/з всех слагающих их атомов и ионов находится на поверхности и, следовательно, они характеризуются наличием свободной энергии, обусловливающей связь частичек новообразований и твердение всей системы.
Как уже отмечалось, гидросиликаты кальция типа CSH(B), а также гексагональные формы гидроалюминатов кальция имеют слоистую кристаллическую решетку и способны отдавать и принимать обратно определенмое количество воды, заключенной между элементарными слоями решетки, без ее нарушения. Это сопровождается деформациями усадки и набухания, что необходимо учитывать при использовании цемента в бетонах.

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13



Самое читаемое