Cтраница 1
![]() |
Различные виды конденсированных кремнекислородных радикалов. [1] |
Минералы портландцементного клинкера, продуктов его взаимодействия с водой, как и минералы многих других вяжущих веществ, представляют собой силикаты, алюмосиликаты, ферриты и алюминаты. [2]
Реакции взаимодействия минералов портландцементного клинкера и других химических веществ, содержащихся в портландцементе, с водой сложны и многообразны. Они, как правило, не имеют определенной стехиометрии, осложнены побочными реакциями, взаимодействием исходных веществ и продуктов реакции между собой. [3]
Химическая активность минералов портландцементного клинкера по отношению к воде зависит от их кристаллической структуры. [4]
Реакции гидратации всех минералов портландцементного клинкера протекают со значительным выделением тепла. Это свойство используется при электротермическом определении высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве скважины. Тепловыделение при твердении цементного камня тем больше, чем больше содержится в цементе активных минералов - трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината. Повышение содержания минералов-силикатов сверх 75 % дает трудно обжигаемую смесь, а повышение содержания минералов-плавней сверх 25 % ухудшает качество цемента, а также может вызвать технологические затруднения при обжиге вследствие чрезмерной легкоплавкости смеси. [5]
Большинство примесей входит в минералы портландцементного клинкера, замещая в них часть основных ионов, или растворяется в жидком стекле, однако часть MgO выкристаллизовывается самостоятельно в виде минерала периклаза. Часть СаО за время технологического процесса не успевает связаться с кислотными оксидами и остается в виде отдельного минерала, называемого свободной известью. [6]
В связи с тем, что минералы портландцементного клинкера, шлакового и других тампонажных цементов образуют при гидратации различные химико-минералогические соединения цементного камня, каждому из которых соответствует присущая ему кристаллическая решетка и определенное изменение удельного объема, неличина контракции является функцией минералогического состава испытуемого цемента и водоцементного отношения. [7]
В связи с тем, что минералы портландцементного клинкера, шлакового и других тампонажных цементов образуют при гидратации различные химико-минералогические образования цементного камня, каждому из которых соответствуют присущая ему кристаллическая решетка и определенное изменение удельного объема, величина контракции является функцией минералогического состава испытуемого цемента и водоцементного отношения. [8]
Для того чтобы дать воде доступ к минералам портландцементного клинкера, его измельчают в тонкий порошок. Тонкость измельчения имеет очень большое значение. Скорость реакции гидратации зависит от размера суммарной поверхности частиц цемента. Чем тоньше измельчают цемент, тем больше суммарная поверхность частиц и быстрее протекают реакции гидратации, обеспечивающие быстрое твердение. Значение имеет не только суммарная поверхность, но и распределение частиц по размерам. Для получения прочной и долговечной структуры камня в цементе должны одновременно присутствовать как мельчайшие частицы размером около 1 мк, так н более крупные, размером в несколько десятков микрон. Это обеспечивается применением шаровых трубных мельниц и определенной загрузкой их мелющими телами. [9]
Вследствие того, что СаС12 вступает в соединение с минералами портландцементного клинкера, его свойства, как пластификатора, уменьшаются, бетонная смесь с содержанием СаСГ2 более 5 % от веса цемента при положительной температуре, даже близкой к 0, быстро загустевает. [10]
Асбест благодаря тонковолокнистому строению обладает чрезвычайно высокой адсорбционной способностью по отношению к минералам портландцементного клинкера и портландцемента, к продуктам их гидролиза и гидратации, а также к воде. Благодаря этому при затворении асбестоцементной смеси водой поверхность волокон асбеста покрывается влажными зернами цемента и волокна асбеста быстро и равномерно распределяются в массе, состоящей из асбеста, цемента и воды. Выделившиеся на поверхности асбестовых волокон продукты гидролиза и гидратации цемента прочно связывают их друг с другом и придают им соответствующую прочность. [11]
Остальное количество СаО необходимо для образования SCaO-SiOa - трехкальциевого силиката, важнейшего из минералов портландцементного клинкера. Однако путем твердофазовых реакций, характерных для других названных выше минералов, он образуется с технологически неприемлемо малой скоростью. [12]
Точно так же при валовом химическом анализе невозможно отделить оксид кремния, содержащийся в составе минералов портландцементного клинкера, от содержащегося в добавке шлака или глины. [13]
![]() |
Кривые гранулометрического состава портландцементов. [14] |
Форма кривой определяется особенностями измельчения в трубных ( шаровых) мельницах и различной твердостью компонентов цемента - минералов портландцементного клинкера и добавок. Количественные характеристики кривых распределения зависят от продолжительности измельчения, соотношения между объемами мелющих тел и материала в мельнице, степени вентиляции, внутримельничного пространства, размеров и количества мелющих тел ( шаров и цилиндров), состава цемента и других факторов. Помол в других по принципу измельчения устройствах дает другой вид кривой распределения. [15]