Cтраница 3
![]() |
N. Типичная микрофотография структуры цементного камня из портландцементаХбООО. [31] |
Свойства цементного камня являются функцией пористости е, прочности элементов твердой фазы и контактов между ними, дисперсности и морфологии частиц твердой фазы. Пористость зависит от исходного водоцементного отношения, состава новообразований, их удельного объема и степени гидратации. [32]
Для ускорения обезвоживания можно применять обогрев, но температура в вакуумном шкафу не должна быть выше той, при которой цементный камень твердел до испытания. В противном случае изменения степени гидратации, состава новообразований, происшедшие во время высушивания, неизбежно повлияют на результаты измерения. Однако во всех случаях температура при высушивании не должна превышать 60 С, даже если цементный камень до испытания твердел при более высокой температуре. [33]
Различают молекулярную и физическую контракцию. При молекулярной контракции минеральных вяжущих веществ вода, входящая в состав новообразований, занимает в их кристаллической структуре меньший объем, чем в свободном состоянии. [34]
Несколько уменьшается окисление Fe2 в гидротермальных условиях. Увеличение кремнеземистого модуля щелочного силиката приводит к резкому уменьшению общего количества железа и некоторому уменьшению магния в составе новообразований, концентрация связанной воды при этом выше, чем в шла-косиликате на едкой щелочи. Применение силиката натрия вместо щелочи для получения шлакосиликата уменьшает вовлечение продуктов инконгруэнтного растворения шлакового стекла в состав новообразований. [35]
Таким образом, во всех случаях, независимо от состава примененного щелочного силиката или щелочи, происходит разрушение шлакового стекла в жидкой фазе шлакосиликатного вяжущего, которая при этом обогащается алюминат-ионом и кремнеземом. Продукты инконгруэнтного растворения шлакового стекла, гидра-тируясь, вступают во взаимодействие с ними и образуют коллоидные продукты твердения. Составы новообразований в зависимости от исходного состава шлакосиликата и условий твердения несколько различаются между собой. [36]
Несколько уменьшается окисление Fe2 в гидротермальных условиях. Увеличение кремнеземистого модуля щелочного силиката приводит к резкому уменьшению общего количества железа и некоторому уменьшению магния в составе новообразований, концентрация связанной воды при этом выше, чем в шла-косиликате на едкой щелочи. Применение силиката натрия вместо щелочи для получения шлакосиликата уменьшает вовлечение продуктов инконгруэнтного растворения шлакового стекла в состав новообразований. [37]
Медленный рост прочности наблюдается в интервале температур 75 - 150 С и очень резкий - при температурах свыше 150 С. Такой характер изменения прочности объясняется тем, что с ростом температуры увеличивается растворимость исходного вяжущего и меняется состав жидкой фазы, что приводит к появлению новообразований, стабильных в данных температурных условиях. Повышение температуры обработки шлака от 75 до 150 С, а затем до 200 С качественно не изменяет состав новообразований, но при температуре выше 150 С резко интенсифицируются реакции гидролиза и гидратации, что приводит к образованию низкоосновных кристаллогидратов, придающих камню высокую прочность. [38]
![]() |
Форма для приготовления цилиндрических образцов при определении проницаемости цементного камня. [39] |
По истечении срока выдерживания образцы обезвоживают. Обезвоживание выполняется в два приема. Для ускорения обезвоживания может применяться обогрев, но температура в вакуумном шкафу не должна быть выше той, при который цементный камень твердел до испытания. В противном случае изменения степени гидратации и состава новообразований, происшедшие во время высушивания, неизбежно повлияют на результаты измерения. Однако во всех случаях температура при высушивании не должна превышать 110 С, даже если цементный камень до испытания твердел при более высокой температуре. В противном случае начинается разложение гидросиликатов кальция, что вносит существенные изменения в структуру цементного камня. После предварительного обезвоживания в вакуумном шкафу образцы высушиваются до постоянного веса в эксикаторах над фосфорным ангидридом. [40]
Процесс твердения большинства минеральных вяжущих веществ неизбежно сопровождается контракцией, обусловленной физическими и химическими процессами, протекающими при гидратации. Суть ее состоит в уменьшении суммарного объема продуктов твердения по сравнению с суммарным объемом исходных продуктов. С [1] разделяет контракцию на молекулярную и физическую. Первая связана с тем, что вода, входящая в состав новообразований, занимает в их кристаллической решетке меньший объем, чем в свободном состоянии, а расстояние между другими элементами кристаллической структуры не меняется или изменяется незначительно. Физическая контракция связана с межмолекулярным воздействием в жидкой фазе и на поверхности раздела фаз. Она сопровождает адсорбцию, сольватацию и зависит от удельной поверхности продуктов гидратации. С увеличением температуры доля физической контракции уменьшается. Согласно расчетам Данюшевского B.C. суммарная величина контракции при гидратации важнейших клинкерных минералов может составлять 6 - 20 процентов. [41]
![]() |
Прочность цементного камня из QS в зависимости от степени гидратации минерала, достигнутой при разной температуре твердения.| Термограммы гидра. [42] |
На рис. 2 ( кривые / - 3) представлены термограммы образцов индукционного периода гидратации. Съемку термограмм производили на пирометре ФПК-59; скорость нагревания образцов составляла 10 град / мин. Термограммы характеризуются экзотермическим эффектом при 350 - 380 С и эндотермическим - при 780 С. Они идентичны термограмме индукционного периода гидратации при 20 [4], что дает основание считать тождественным состав новообразований. Таким образом, повышение температуры не влияет на фазовый состав продуктов гидратации C3S, образовавшихся во время индукционного периода. [43]
Связки представляют собой вязкие метастабильные молекулярные водные растворы неорганических полимеров или солей, склонных образовывать в растворах ас-социаты по катиону и аниону. Связка в процессе работы превращается в дисперсную систему с выделением твердой фазы. Последнее связано с конденсацией ( на молекулярном уровне), вызываемой нагреванием или изменением рН среды. Связка может работать с порошком отвердителя, тогда ее можно рассматривать как своеобразный цемент. Таким образом, положение об обязательном содержании полярных групп в составе новообразований является необходимым и общим как для цементов, так и для связок и носит принципиальный характер. [44]
Связки представляют собой вязкие метастабильные молекулярные водные растворы неорганических полимеров или солей, склонных давать в растворах ассоциаты по катиону или аниону. Связка в процессе работы превращается в дисперсную систему с выделением твердой фазы. Последнее связано с конденсацией ( на молекулярном уровне), вызываемой нагреванием или изменением рН среды. Связка может работать с порошком отвердителя, тогда ее можно рассматривать как своеобразный цемент. Анализ работы клеев-связок показывает, что, когда связка превращается в дисперсную систему, возникающая твердая фаза также имеет специфический состав, обеспечивающий ей связующие свойства - содержит полярные группы воды Н, ОНх Таким образом, положение об обязательном содержании полярных групп в составе новообразований является необходимым и общим как для цементов, так и для связок и носит принципиальный характер. [45]