Алюминатная фаза
Cтраница 2
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. [16]
К мероприятиям, понижающим интенсивность образования каналов и обезвоживания бурового раствора и корки, относят следующие: применение тампонажных материалов с пониженным контракционным эффектом ( шлаки, органоминеральные и органические композиции), в том числе и портландцементов с уменьшенным содержанием алюминатных фаз и других составов; использование наполнителей в тампонажных растворах, снижающих общий эффект контракции материала в результате уменьшения содержания вяжущего в единице объема; применение специальных или буферных жидкостей перед цементным раствором, отверждающих фильтрационную корку; использование химреагентов, снижающих величину или скорость прохождения контракционного эффекта в тампонажном растворе - камне. Однако кардинальным мероприятием, предупреждающим образование каналов в невытесненном буровом растворе и корке, является полное замещение бурового раствора цементным. [17]
Окорокова [199], П. А. Ребин-дера и Е. Е. Сегаловой [230] установлено, что поверхностно-активные вещества на цементах с повышенным содержанием трехкальциевого силиката сорбируются более интенсивно, чем на белитовых цементах. Содержание же алюминатной фазы клинкера почти не влияет на процесс сорбции поверхностно-активных веществ. [18]
Наиболее ощутимо влияние алюминатной фазы в цементах, предназначенных для гидротехнических сооружений. Такие цементы, по данным [3], не должны содержать более 8 вес. [19]
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. [20]
Гидратация других клинкерных минералов - С3А и C4AF - существенно связана с наличием или отсутствием добавки гипса. Считается, что C4AHi3 является основной алюминатной фазой в гидратированном цементе. [21]
Гидросульфоалюминаты кальция, имеющие игольчатую либо пластинчатую текстуру и выполняющие в цементном камне армирующую роль, при температуре 60 - 80 С и выше разлагаются с образованием имеющих слабые вяжущие свойства кубических гидроалюмоферритов кальция, что и является одной из причин термической коррозии цементного камня. В связи с этим повышение в портландцементном камне содержания алюминатной фазы отрицательно влияет на его начальную механическую прочность и термостойкость. Учитывая это, в стандарте Американского нефтяного института ( АНИ) в цементах для горячих скважин ограничивают содержание трехкальциевого алюмината. Такое ограничение оправдано также тем, что этот минерал уменьшает восприимчивость портландцементных растворов к действию замедлителей схватывания. [22]
Хлорид кальция хорошо растворим в воде, но часть добавленного хлорида реагирует с алюминатами и ферритами кальция, образуя малорастворимые хлорсодержащие соединения, а также реагирует с вновь образовавшимися силикатными фазами, создавая нерастворимые комплексы. Количество связанного и иммобилизованного хлорида кальция возрастает главным образом с увеличением количества алюминатной фазы в цементе. Даже при добавлении небольшого количества хлорида некоторая его часть имеет возможность находиться в фог / ме. [23]
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. [24]
Фактор степени сосредоточенности возникающего при кристаллизации эттрингита давления, безусловно, играет существенную роль в сульфоалюми-натной агрессии. Кроме изложенных представлений, которые согласуются с экспериментальными данными о характере кристаллизации эттрингита в средах с различной концентрацией гидроксида кальция, об этом же свидетельствует тот факт, что при более тонком помоле алюминатных фаз сульфатное расширение уменьшается. [25]
В табл. 19 представлены результаты исследований прочности растворов на гидрофобизованном и негидрофобизованном цементах различного минералогического состава. Око-рокова, П. А. Ребиндера и Е. Е. Сегаловой установлено, что поверхностно-активные вещества сорбируются на цементах с повышенным содержанием трехкальциевого силиката более интенсивно, чем на белитовых цементах. Содержание же алюминатной фазы в клинкере почти не влияет на процесс сорбции поверхностно-активных веществ. [26]
Иной характер взаимоотношений примесей и структуры наблюдается у ЗСаО - А12Оз и алюмоферритов кальция. Среди цементных минералов ЗСаО-А1203 отличается наиболее активной реакцией по отношению к воде. Формирование структуры алюминатной фазы цементного клинкера происходит всегда с участием примесей исходного сырья. Формирование их зависит от химической природы примеси и количества ее. [27]
Известно, что AG RTlna, где а - активность раствора, пропорциональная растворимости кристаллической фазы, так как ( АС) Д AG0, то ад д0, т.е. кристаллы, оказывающие кристаллизационное давление, будут иметь повышенную растворимость. При массообмене между растущими кристаллами, что возможно лишь при наличии в жидкой фазе всех компонентов, необходимых для образования твердой фазы, рост кристаллов, оказывающих кристаллизационное давление, прекратится за счет роста не оказывающих его. Этим объясняется то, что образование гидросульфоалюмината кальция при существенной равновесной растворимости исходных алюминатных фаз не вызывает коррозии цементных материалов. [28]
Повышение непроницаемости и влагоемкости бетона вследствие большей микропористости цементного камня, а также улучшения зоны его контакта с заполнителем в присутствии основных проти-воморозных добавок снижает степень его карбонизации, хотя растворимость в воде углекислого газа с понижением температуры растет. При введении поташа последний, как известно, реагирует с гидроксидом кальция и алюминатными фазами цемента и цементного камня с образованием соответственно карбоната кальция и гидрокарбоалюмината кальция. Эти соли частично кольмати-руют поры, в результате чего для бетонов с добавкой поташа карбонизация за счет углекислого газа воздуха нехарактерна. [29]
 |
Влияние содержания оксидов Hi, Со, Мо и W в носителе на гидродесульфирующую активность катализатора Со-Мо / А 2 з. 87J. [30] |
Страницы: 1 2 3