Образование - сульфоалюминат
Cтраница 2
Повышенная сульфатостойкость цементов с повышенной дозировкой гипса становится понятной, если учесть, что основным фактором разрушения цементов в сульфатных водах является образование сульфоалюмината кальция в цементном камне, в котором участвует С3А или его гидраты. [17]
Сернистые ( пирит) и сернокислые ( гипс, ангидрид) соединения, содержащиеся в песке, могут вызвать при твердении бетона образование сульфоалюмината кальция; их в пересчете на SO3 не должно быть более 1 % по весу. [18]
Как было впервые показано в работе [148], при достаточном количестве гипса в цементе для быстрого восполнения его убыли в жидкой фазе, связанной с образованием сульфоалюмината кальция, двойной электрический слой успевает восстанавливаться и в силу незначительной концентрации ионов СзА они не оказывают коагулирующего действия на образующийся коллоидальный раствор гидросиликата кальция. Вместе с тем отмечается также [148], что схватывание цементного геля возможно само по себе и при отсутствии трехкальциевого алюмината, когда с течением времени образуется предельно пересыщенный ( концентрированный) коллоидальный раствор из гидросиликата кальция и силы отталкивания уступают действию сил притяжения. [19]
У цементов с 10 % гипса ( см. рис. 1) до 28-дневного возраста прочность нарастает очень незначительно, что является следствием непрерывного нарушения структуры процессом образования сульфоалюмината кальция. [20]
При рассмотрении реакций гидратации цемента и, в частности, процесса твердения было упомянуто о реакции между СзА и гипсом ( CaSO4 - 2H2O) и соответствующем образовании сульфоалюмината кальция. Аналогичным образом в цементном камне гидроалюминат кальция может взаимодействовать с сульфатами, содержащимися в окружающей бетон среде, при этом образуется гидросульфоалюминат кальция, кристаллизующийся в структуре затвердевшего цементного камня. Увеличение объема твердой фазы цементного камня происходит на 227 %, что приводит к постепенному разрушению бетона. [21]
Примерами подобных реакций могут служить: 1) гашение свободной окиси кальция, содержащейся в цементе иногда ( при неправильном технологическом режиме изготовления клинкера) в повышенном количестве, 2) образование сульфоалюмината кальция при наличии в цементном порошке значительных количеств ангидрида серной кислоты и 3) медленное гашение присутствующей в портландцементе окиси магния. [22]
Эффект расширения может наблюдаться при образовании этого соединения по следующим двум схемам: 1) при взаимодействии растворенного в воде гипса с кристаллами гидроалюминатов кальция; в этом случае крупные кристаллы сульфо-алюмината кальция не умещаются в объеме, который занимали кристаллы гидроалюминатов кальция и вызывают расширение данного участка камня; 2) при образовании сульфоалюмината каль ция кристаллизацией из раствора, но в такой период твердения цементного камня, когда возникший в последнем кристаллический каркас обладает достаточной жесткостью. [23]
Эта реакция проходит с увеличением объема твердой фазы. Одновременно с этой реакцией протекает реакция образования сульфоалюминатов путем взаимодействия сульфатного раствора с низкоосновными гидроалюминатами кальция. [24]
Однако это является нежелательным при кладке больших бетонных массивов, поскольку отвод выделяющегося тепла гидратации в таких конструкциях затруднен, в результате чего температура внутри массива может повыситься до 70 - 80 и более. При повышенной температуре сульфат кальция вступает во взаимодействие с ЗСаО-А12О3-6Н2О с образованием сульфоалюмината кальция ЗСаО-А12О3-ЗСа5О4-иН2О, что способствует быстрому нарастанию прочности бетона. Таким образом, повышение температуры при твердении бетона на ангидрито-глиноземистом цементе является благоприятным фактором. Такой цемент особенно пригоден для скоростного строительства ответственных массивных бетонных сооружений ( сдача их в эксплуатацию в этом случае допускается через 2 - 3 суток после завершения кладки), для возведения мостовых устоев, толстых опорных стен, массивных бетонных фундаментов. [25]
Для выявления неравномерности изменения объема, вызываемой окисью магния, приходится пользоваться автоклавной горячей пробой. Вредное же влияние гипса оказывается только при хранении цементных лепешек в холодной воде в результате того, что образование сульфоалюмината кальция при температуре выше 60 - 70 невозможно, так как растворимость гипса с повышением температуры уменьшается. [26]
Как видно из данных табл. 3, при добавлении к клинкеру II 3 и 5 % гипса это количество связывается в сульфоалюминат кальция в течение первых 24 ч твердения. В дальнейшем, в противоположность цементам с 10 % гипса, происходит непрерывное равномерное нарастание прочности, так как формированию структуры не мешает процесс образования сульфоалюмината кальция. К 28 дням твердения в воде цементы с 3 - 5 % гипса приобретают большую прочность, чем цементы с 10 % гипса. [28]
На рис. 1 с показаны термограммы ги-дратированного минерала СаАЬО Через час гидратации появляется первый эндотермический эффект при температуре 120 - 130 С, отвечающий удалению несвязанной воды; при температурах 210 - 220 и 310 - 315 С эндотермические эффекты отвечают ступенчатой дегидратации СА. С увеличением времени гидратации величина последнего эндотермического эффекта возрастает. После одного часа гидратации, вследствие образования сульфоалюмината кальция, на термограмме обнаруживается эндотермический эффект, который связан с удалением свободной воды и дегидратацией сульфоалюмината кальция. По мере накопления гидратных новообразований ( через 24 ч) появляются три эффекта, из которых один, при 125 - 130 С, отвечает удалению несвязанной воды, другой, при 270 - 280 С, соответствует удалению воды из сульфоалюмината кальция и третий, при 310 - 315 С, отвечает дегидратации гидроалюмината кальция. На рис. 1 в приведены термограммы гидратированного СаА12О4 с добавкой двуводного гипса в указанном количестве к синтезированному минералу. Характер этих термограмм незначительно отличается от предыдущих, но скорость образования сульфоалюмината кальция в данном случае более замедленная. [29]
Чтобы повысить стойкость портландцемента в пресных водах, необходимо уменьшить в нем содержание трехкальциевого силиката-единственного минерала, твердеющего с выделением свободной извести. Для повышения стойкости цемента в сульфатных водах нужно, кроме того, уменьшить содержание трехкальциевого алюмината, поскольку лишь при наличии этого минерала возможно образование сульфоалюмината кальция. [30]
Страницы: 1 2 3