Взаимодействие цемента с водой и химический состав новообразований

По данным Ю. М. Бутта и Л. Н. Рашковича, при автоклавной обработке (174,5—200° С) смесей трехкальциево-го алюмината с молотым кварцем (например, 1 : 1 по массе) или другими кремнеземистыми материалами образуются алюминийзамещенный тоберморит и гидрогранаты с общей формулой 3CaO-Al203-;i:Si02- (6—2х) Н20. Обычно х равен 0,3—0,5. У чистого СзА после такой автоклавной обработки прочность падает до нуля, а в смеси с кремнеземом становится высокой.
Трехкальциевый алюминат при наличии воды и сульфата кальция в виде двуводного гипса или других его модификаций, гидратируясь при обычных температурах, образует комплексные соединения, называемые гидро-сульфоалюминатами кальция.
Трехсульфатная форма гидросульфоалюмината кальция [3CaO-Al203-3CaS04-(30—32) Н20] образуется в насыщенном водном растворе гидрата окиси кальция и гипса по схеме
3CaO-Ala03+3CaS04.2H20+25H20= 3CaO-Al203-3CaS04.31H20.
Встречающийся в природе минерал такого же состава называется зттрингитом.
При пониженных концентрациях Са(ОН)2 и сульфата кальция возникает преимущественно односульфатная форма —3CaO-Al203-CaS04-12Н20. Она часто образует твердый раствор с 4СаО-А12Оз-13Н20, который можно также представить формулой ЗСаО-А1203-Са(ОН)2-12Н20.
Трехсульфатная форма в водных растворах с содержанием окиси кальция меньше 0~027 г/л неустойчива. В пределах 70—110° С она вначале дегидратируется, пока количество воды не составит 8—10Н2О, а затем разлагается с образованием односульфатной формы и гипса.
Обе формы гидросульфоалюмината кальция разлагаются также и при автоклавной обработке (175—200° С) с образованием СзАН6 и полуводного гипса и ангидрита. Трехсульфатная форма разлагается растворами сульфата магния и щелочных карбонатов, но устойчива против действия растворов хлористых натрия и кальция. Плотность трехсульфатной формы 1,73 г]см5 (при 25°С),
а односульфатной—1,95 г/см3 (при 20°С). Первая образуется часто в виде игольчатых кристаллов, а вторая— в виде гексагональных пластинок.
Образование трехсульфатной формы гидросульфоалюмината кальция в затвердевших растворах и бетонах, изготовленных на основе портландцемента, сопровождается обычно сильными напряжениями и деформациями, приводящими к снижению прочности или даже к разрушению изделий и конструкций. Это объясняется тем, что при ее появлении объем твердой фазы увеличивается более чем в 7,5 раза по сравнению с объемом исходного алюмината СзА.

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9



Самое читаемое