Увеличение - объем - твердая фаза
Cтраница 1
Увеличение объема твердой фазы в реакциях гидратации обусловлено химическим связыванием воды и более низкой плотностью продуктов гидратации по сравнению с плотностью клинкера. [1]
Помимо увеличения объема твердой фазы и сокращения объема пор в цементном камне в процессе твердения происходят объемные изменения, связанные как с химическими процессами, так и с физическими воздействиями окружающей среды. К объемным изменениям относятся: контракция, набухание и усадка, самопроизвольное расширение, деформации под нагрузкой. [2]
 |
График деформации порт-ландцементного камня под нагрузкой. [3] |
Помимо увеличения объема твердой фазы и сокращения объема пор в цементном камне в процессе твердения происходят объемные изменения, связанные как с химическими процессами, так и с физическими воздействиями окружающей среды. К объемным изменениям относятся контракция, набухание и усадка, самопроизвольное расширение. [4]
С увеличением объема твердой фазы циркуляция жидкости постепенно затрудняется и после образования жесткого каркаса кристаллитов ( или заклиии вания нх в процессе деформации) полностью прекращается. Деформация металла в этом состоянии приводит к хрупкому разрушению по межкристалли - ческпм прослойкам, в которых еще не закопчен процесс кристаллизации. Пластичность металла падает до весьма малых значений ( десятые доли %), и сопротивление разрушению становится относительно ничтожным, оно определяется: вязкостью межкристаллических прослоек и величиной их поверхностной-энергии. [5]
Эта реакция проходит с увеличением объема твердой фазы. Одновременно с этой реакцией протекает реакция образования сульфоалюминатов путем взаимодействия сульфатного раствора с низкоосновными гидроалюминатами кальция. [6]
В процессе гидратации и твердения помимо увеличения объема твердой фазы и сокращения объема пор в цементном камне происходят объемные изменения, к которым относятся контракция, набухание и усадка, самопроизвольное расширение, деформация под нагрузкой. В период перехода коагуляционной структуры в конден-сационно-кристаллизационную, поровое давление может снижаться до гидростатического давления столба воды за счет контракции, что приводит к возникновению перетоков. Контракцией называется явление уменьшения суммарного объема конечных продуктов реакции гидратации по сравнению с суммой объемов исходных веществ. [7]
Как известно, образование гипса сопровождается увеличением объема твердой фазы. Первоначально гипс, заполняя поры, уплотняет структуру бетона и вызывает некоторое увеличение прочности на сжатие. Затем под давлением растущих кристаллов гипса структура бетона разрушается, что наблюдается в виде шелушения его поверхности. [8]
Наличие в твердегацей сметами процессов, связанных с увеличением объема твердой фазы в замкнутом пространства и процессов, связанныхсусадкой геля, обусловливает наличие внутренних напряжений в цементном камней, как следствие; приведет к образованию трещин в теле камня. [9]
Таким образом, расширение цементного камня связано с увеличением объема твердой фазы, образующейся при гидратации цемента, и вызывается той ее частью, которая не способна разместиться в паровом пространстве гидратирующейся структуры. В наибольшей степени эти условия реализуются при реакциях образования вторичных гидросульфоалюминатов кальция, когда последние образуются не в результате взаимодействия безводных минералов с гипсом, а при взаимодействии гидроалюминатов кальция с раствором сульфата кальция, поступающим к зоне реакции в результате диффузии. В этом случае происходит увеличение объема и твердой фазы, и системы в целом. Эти условия реализуются и при дуффузии ионов Са2 и ОН - в гель гидроксида алюминия с образованием гидроалюминатов кальция. [10]
 |
Зависимость от времени давления расширения гидросульфоалю-мината кальция 3CaO. Al Oa 3CaSO, 1 ГН20 29 5Н2О. [11] |
Отметим, что по данным опытов не наблюдается пропорциональности между увеличением объемов твердых фаз извести и гипса и их давлениями расширения. [12]
Важное значение имеют происходящие при гидратации цемента процессы, связанные с увеличением объема твердой фазы и уменьшением объема жидкой. У некоторых вяжущих минералов объем твердой фазы после полной гидратации более чем в 2 раза превышает ее объем до гидратации. Особенно велик прирост при образовании гидросульфоалюми-ната кальция. [13]
Наиболее сложным видом химической коррозии цементов является образование малорастворимых соединений, сопровождающихся увеличением объема твердой фазы. Примером этого является воздействие на портландцементный камень сульфатных растворов, например сульфатов кальция или натрия. В состав гидроалюминатной фазы портландцемента входят гидроалюминаты кальция, которые, взаимодействуя с сульфатом кальция, образуют сложную комплексную соль - гидросульфо-алюминат кальция. Так как при образовании этой соли к твердой фазе присоединяется много воды, объем кристаллов увеличивается в несколько раз. [14]
Такое действие, очевидно, связано с более значительным, чем при карбонизации, увеличением объема твердой фазы за счет двух молекул кристаллизационной воды. [15]
Страницы: 1 2 3