Cтраница 1
Количество неиспаряющейся воды увеличивается по мере развития гидратации, но в насыщенном водой цементном камне количество неиспаряющейся воды никогда не может превысить половину общего количества имеющейся воды. В достаточно полно гидратированном цементе количество неиспаряющейся воды составляет около 18 % веса безводного материала; такое соотношение возрастает примерно до 23 % в полностью гидратированном цементе. [1]
Количество неиспаряющейся воды увеличивается по мере развития гидратации, но в насыщенном водой цементном камне количество неиспаряющейся воды никогда не может превысить половину общего количества имеющейся воды. В достаточно полно гидратированном цементе количество неиспаряющейся воды составляет около 18 % веса безводного материала; такое соотношение возрастает примерно до 23 % в полностью гидратированном цементе. [2]
Среди других факторов, влияющих на ход реакций щелочей цемента с заполнителем, следует указать присутствие неиспаряющейся воды в цементном камне и степень водопроницаемости цементного камня. В условиях попеременного увлажнения и высыхания наблюдается ускорение реакции. Повышенная температура ускоряет эту реакцию, по крайней мере в диапазоне 10 - 40 С. Таким образом, можно видеть, что влияние различных физических и химических факторов обусловливает сложность процессов при взаимодействии щелочей цемента с заполнителем. В частности, в результате водопоглощения гель может изменять свою структуру, что приводит к повышению давления, в то время как в других случаях наблюдается диффузия геля из замкнутого пространства. [3]
Удельный вес продуктов гидратации цемента таков, что они занимают больший объем, чем абсолютный объем негидратированного цемента но меньший, чем суммарный объем сухого цемента и неиспаряющейся воды, примерно на 0 254 от объема последней. [4]
К испаряющейся воде преимущественно относится та, которая содержится в капиллярах или удерживается поверхностными силами в самой гелевой субстанции. Количество неиспаряющейся воды увеличивается по мере продолжения гидратации, а содержание испаряющейся воды падает по мере уменьшения объема капиллярных пор, в которых она находится, поскольку они частично заполняются продуктами гидратации. Давление пара над схватившимся цементом остается в пределах насыщения до тех пор, пока имеется свободная вода, но после ее удаления, когда поверхность воды отступает в капилляры, давление пара падает. При очень низком уровне давления пара остается лишь вода, которая была определена как неиспаряющаяся. Она возрастает от 8 % к 7 сут до 17 % к 1 году. [5]
![]() |
Зависимость между прочностью раствора при сжатии и отношением гель. пространство с поправкой на воздушные пустоты.| Зависимость между прочностью. [6] |
Можно принять, что объем неиспаряющейся воды wn пропорционален объему геля, а также, что объем воды затворения связан определенным образом с пространством, доступным для геля. [7]
Количество неиспаряющейся воды увеличивается по мере развития гидратации, но в насыщенном водой цементном камне количество неиспаряющейся воды никогда не может превысить половину общего количества имеющейся воды. В достаточно полно гидратированном цементе количество неиспаряющейся воды составляет около 18 % веса безводного материала; такое соотношение возрастает примерно до 23 % в полностью гидратированном цементе. [8]
Удельная поверхность цемента, твердевшего в нормальных условиях, зависит от температуры твердения и химического состава цемента. Было показано, что отношение удельной поверхности к весу неиспаряющейся воды ( которая пропорциональна величине, определяемой уравнением 0 23 ( C3S) 0 32 ( C2S) 0 317 ( C3A) 0 368 ( C4AF), где символы в скобках обозначают процентное содержание соответствующих клинкерных минералов в цементе. Как видно, имеются небольшие различия в величинах коэффициентов для трех последних минералов, и это указывает на то, что удельная поверхность цементного камня мало меняется при изменении состава цемента. Сравнительно низкий коэффициент для C3S есть следствие того, что СзЗ образует большое количество микрокристаллов Са ( ОН) 2, которые имеют удельную поверхность намного ниже, чем гель. [9]
Способ удержания воды в цементном камне определяет энергию связи. Например, 400 калорий необходимо для связывания 1 г неиспаряющейся воды, в то время как энергия кристаллизационной воды Са ( ОН) 2 составляет 850 калорий на 1 г. Кроме того, плотность воды различна и составляет примерно 1 2 для неиспаряющейся воды, 1 1 для воды геля и 1 для свободной воды. Было показано, что увеличение плотности адсорбционной воды при ее низких поверхностных концентрациях не есть результат уплотнения, а вызывается ориентацией молекул в адсорбированной фазе вследствие действия поверхностных сил. [10]
Испаряющаяся вода может быть разделена на содержащуюся в массе геля и находящуюся в капиллярах структуры схватившегося цемента. Это значит, что гель схватившегося цемента, содержащий, например, 20 % неиспаряющейся воды, может вобрать в свои внутренние поры около 15 % добавочной воды при насыщении, а при пониженном давлении пара, конечно, соответственно меньше. [11]
Можно определить количество заполнителя и пор, содержащих воздух или испаряющуюся воду, а остальное считать гидратированным цементом. Для перевода последнего в объем негидратированного цемента необходимо знать удельный вес сухого цемента и содержание неиспаряющейся воды в гидратированном цементе; эти данные были определены Пауэрсом. [12]
Способ удержания воды в цементном камне определяет энергию связи. Например, 400 калорий необходимо для связывания 1 г неиспаряющейся воды, в то время как энергия кристаллизационной воды Са ( ОН) 2 составляет 850 калорий на 1 г. Кроме того, плотность воды различна и составляет примерно 1 2 для неиспаряющейся воды, 1 1 для воды геля и 1 для свободной воды. Было показано, что увеличение плотности адсорбционной воды при ее низких поверхностных концентрациях не есть результат уплотнения, а вызывается ориентацией молекул в адсорбированной фазе вследствие действия поверхностных сил. [13]
Вода в цементном камне находится во всех возможных видах ее связи: 1) химически связанная ( кристаллизационная и кристалдо-химическая); 2) адсорбционная ( межслоевая, цеолитная, капиллярная, гигроскопическая, вода гелей), удерживаемая адсорбционными и капиллярными силами; 3) свободная вода в крупных порах. Точно определить количество воды, находящейся в той или иной форме ее связи с твердым телом, трудно, поскольку при нагревании происходит испарение всех ее видов, хотя и с разной скоростью. Поэтому на практике все чаще используют введенные Т. К. Па-уэрсом понятия испаряющаяся и неиспаряющаяся вода. Испаряющаяся вода - это та, которая удаляется из цементного камня, находящегося в сосуде с перхлоратом магния [ Mg ( ClO4) 2 - 2H2O ] при температуре 296 К. Испаряющуюся воду условно разделяют на капиллярную и воду геля. [14]