Образование - эттрингит
Cтраница 1
Образование эттрингита вызывает расширение цементного камня лишь в том случае, если концентрация гидроксида кальция в жидкой фазе близка к насыщению. При концентрации гидроксида кальция менее 0 5 - 0 6 г / л в пересчете на СаО образование эттрингита не вызывает опасных для целостности цементного камня напряжений. [1]
При этом реакция образования эттрингита, хотя и происходит через жидкую фазу, локализуется в весьма ограниченном пространстве, примыкающем к твердой частице. [2]
Установлено, что само по себе образование эттрингита не обязательно ведет к разрушению структуры. Оно наступает лишь в случае синтеза хорошо окристаллизованного эттрингита. Эттрингит, богатый железом, не оказывает деструктивного действия на цементный камень. В глино-цементной смеси понижено содержание Са ( ОН) 2, что приводит к уменьшению первого фактора коррозии. [3]
Большинство специалистов поддерживают гипотезу о том, что образование эттрингита в среде, насыщенной гидроксидом кальция, вызывает сильное расширение и последующее разрушение цементного камня вследствие того, что его кристаллы при этом образуются через твердую фазу, без предварительного растворения алюминатных фаз, поэтому возникающее кристаллизационное давление локализовано в весьма ограниченной среде и достигает опасных значений. Если трехсульфатный гидросульфоалюминат кальция возникает в среде с низкой концентрацией гидроксида кальция, то вследствие заметной растворимости алюминатных фаз в такой среде кристаллы этой комплексной соли кристаллизуются довольно рассредоточенно. В связи с этим возникающее кристаллизационное давление действует на более значительную поверхность и не вызывает разрушения цементного камня. [4]
При более высокой температуре ( более 35 С) скорость образования эттрингита возрастает. Хотя при этом высокая степень расширения наблюдается в раннем возрасте, сопротивление, вызываемое сопутствующим ускорением развития прочности, приводит к снижению предельного значения расширения. При низкой температуре в раннем возрасте степень образования эттрингита ниже, а производимое расширение нейтрализуется повышением ползучести. Температура не оказывает заметного влияния на реакции добавок на основе извести; ее влияние повышается в предварительно напряженном бетоне. В процессе расширения должно быть обеспечено необходимое ограничение, чтобы получить сжимающее напряжение, требуемое для компенсации усадки или предварительного напряжения стали. Это обычно обеспечивается армированием, внутренним трением с заполнителями и формой изделия. При заданных дозировках добавки, содержании цемента и составе бетонной смеси расширение уменьшается при усилении армирования. Если ограничения отсутствуют, то при малой дозировке добавки не достигается уровень сжимающего напряжения, необходимого для компенсации усадки. [5]
В / Ц увеличивается вероятность большей реакционной способности алюминатных и ферритных фаз с образованием эттрингита, гидроалюмината и гидроферрита, изоморфно-замещенного портландита. Кроме того, при увеличении В / Ц в исходной системе интенсивнее идет карбонизация с образованием кальцита. [6]
При твердении смесей строительного гипса с портландцементом происходит быстрое твердение полугидрата, но затем наблюдается падение прочности и разрушение твердеющего материала вследствие образования эттрингита - гидросульфоалюмината кальция ( 3CaO - Al203 - 3CaSO4 - 31H2O), что вызывает появление значительных напряжений. [7]
Переход эттрингита в односульфатный гидросульфо-алюминат сопровождается уменьшением объема твердых фаз и снятием тех напряжений растяжения, которые могли возникнуть в системе при образовании эттрингита в начальные сроки твердения. В объеме выделяющейся воды, а также в объеме исчезающего эттрингита размещаются без напряжений частицы вновь возникающих твердых фаз. [8]
 |
Термограмма гидратированных при 90 С в течение 3 ч образцов следующих составов. [9] |
Если исходные термограммы цемента и глино-цемента имели набор эндоэффектов, свидетельствующих о значительном разложении эттрингита и переходе его в моносульфоалюминат, то в присутствии сахарозы лишь начинается образование эттрингита, а эндоэффекты твердого раствора и гидроалюминатов отсутствуют. Добавление винной кислоты сильнее приостанавливает гидратацию гипса, С3А и, видимо, C4AF, так как в этом случае методом ДТА эттрингит не обнаруживается. [10]
При выделении пуццолановых добавок необходимо снизить концентрацию Са ( ОН) 2 в твердеющей системе до 0 2 - 0 3 г СаО на 1 л жидкой фазы, что вызывает переход высокоосновных гидроалюминатов кальция в низкоосновные и предохраняет от образования эттрингита. В зависимости от активности гидравлической добавки меняется содержание ее в смешанном вяжущем. Оптимальная дозировка добавки устанавливается по методике, определяющей способность добавки связывать гидрат окиси кальция из смеси гипсоцементнопуццола-нового вяжущего с водой. [11]
Установлено, что триэтаноламин ускоряет превращение СзА в гексагональные гидроалюминаты кальция, а последних - в кубический гек-сагидрат. Ускоряется также образование эттрингита, тогда как на раннюю стадию гидратации силикатных фаз эта добавка действует как замедлитель. [12]
Добавки на основе CSA в результате реакции с водой образуют эттрингит и расширяются. Полагают, что образование эттрингита не происходит в жидкой фазе цемента. При последующей реакции моносульфата с гипсом образуются игольчатые кристаллы эттрингита. [13]
Гиббса этих реакций уменьшается с понижением основности гидроалюминатов. Так, реакция образования эттрингита на основе САНю имеет значение AG 298 48 98 кДж / моль, а на основе С3АН6 - 19 57 кДж / моль. [14]
Следует, однако, учитывать, что их концентрация сравнительно невелика. Кроме того, реакция алюминатных фаз цементного камня с сульфатами с образованием эттрингита может снизить скорость взаимодействия этих фаз с хлоридами, а несвязанные хлориды, в свою очередь, способны стимулировать коррозию арматуры в бетоне. [15]
Страницы: 1 2