Гидросульфоалюмината - кальций
Cтраница 2
Агрессивность нефти и нефтепродуктов по отношению к бетону определяется, главным образом, наличием в них сернистых соединений. В случае значительного содержания в цементном камне гидроалюминатов кальция, а в хранимом продукте - сернистых соединений образуются гидросульфоалюминаты кальция, которые имеют больший объем, чем исходные соединения, и могут разрушить бетон. Поэтому для специальных бетонов ( и растворов) разрешается применять только сульфатостойкие портланд-цементы без добавок, а также низко - и среднеалюминатные портланд-цементы с добавкой растворимого стекла. [16]
Наблюдаются лишь отдельные мелкие трещины и небольшое округление углов. В кристаллических новообразованиях; обнаружены в большем количестве кристаллы извести, в меньшем - зерна кальцита и небольшое количество кристаллов гипса, гидросульфоалюмината кальция трехсульфатной формы, отдельные кристаллы тенардита и гидроалюмината кальция, Сцепление между цементным камнем н зернами аа. [17]
Взаимодействие цемента с водой является прежде всего реакцией. CaO / Si02 и выделяется гидроокись кальция Са ( ОН) г. Присутствующий в цементе гипс быстро растворяется и, взаимодействуя с трехкальциевым алюминатом, образует при обычной температуре гидросульфоалюминат кальция. [18]
Если в цементе имеется мало трехкальциевого гидроалюмината, то гидросульфоалюминат кальция, образовавшийся в небольших количествах, распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает. В этом случае гидросульфоалюминат кальция не только безопасен, но даже иногда полезен, так как, образуясь в малых количествах, он уплотняет бетон. [19]
Интенсивное выщелачивание - СаО, а также накопление MgO, S0 - и S указывают на недостаточную коррозионную стойкость тампонажного камня. Возникновение в тампонажном камне устойчивых фаз и преобладание их в течение всего срока испытания свидетельствуют о его удовлетворительной коррозионной стойкости. Стойкими в агрессивных средах являются низкоосновные гидросиликаты кальция, гидрогранаты, тоберморит, ксонотлит и гидросульфоалюминаты кальция при условии его возникновения на ранней стадии твердения и существовании в течение всего срока испытания. Появление в камне монтмориллонита и ангидрита и повышение их содержания во времени вызывают разрушение структуры цементного камня и, следовательно, снижают его коррозионную стойкость. [20]
В самом деле, известно, что в первые трое суток твердения цементный камень даже в электронном микроскопе не обнаруживает четко выраженной кристаллической структуры. В нем преобладает гелеобразная ( скрытокристалическая) масса, в которой можно различить кристаллы гидрата окиси кальция, гидросульфоалюмината кальция и гидроалюмината кальция. [21]
Во время дальнейшего твердения в образованных гидросиликатах, гидроалюминатах и гидросульфоалюминатах кальция происходят процессы перекристаллизации. В результате этого кристаллы, составляющие структуру камня, укрупняются, а кристаллизационные контакты между ними становятся слабее или распадаются. В частности, низкоосновные гидросиликаты кальция превращаются в C2SH ( A), гексагональные гидроалюминаты кальция переходят в кубические, гидросульфоалюминаты кальция разлагаются, структура камня разрушается. [22]
Бесклинкерный цемент, полученный на основе подобных кислых доменных шлаков по методу, предложенному нами для основных шлаков [3], путем совместного помола с ангидритом и доломитом, обожженным при температуре около 900 С, имел пониженную прочность. Это объясняется тем, что окиси кальция в кислых шлаках недостает для образования полезных гидро-сульфоалюминатов кальция. Добавление же к таким шлакам повышенного количества СаО может привести к нежелательному образованию высокоосновных кальциевых алюминатов, которые при взаимодействии с сульфатом кальция могут образовать вредные гидросульфоалюминаты кальция. Как показали наши исследования, для ускорения процесса гидратации доменных шлаков необходимо создать щелочную среду введением таких добавок, которые не реагировали бы с алюминатами кальция. [23]
Продуктами гидратации малоизвестковых зол являются гидраты окиси алюминия, кремния и железа, образующиеся на поверхности зерен. В смесях зол с минералами клинкера и портландцементом уже на ранней стадии взаимодействия на поверхности зольных частиц образуется пленка из кристаллов Са ( ОН) 2, выпавших из водного раствора. Постепенно эта прослойка воды заполняется продуктами реакции Са2, диффундирующими через этот слой воды, и растворимыми компонентами стекловидной части золы. Первичными продуктами реакции являются гидросульфоалюминаты кальция, затем образуются гидроалюминаты и еще позднее - гидросиликаты кальция. Наличие водных слоев на зернах золы не способствует росту прочности зольноцементного камня, но по мере их зарастания прочность камня увеличивается и часто превосходит прочность камня на основе портландцемента. При увеличении количества золы в смешанном зольном цементе в продуктах его гидратации убывает содержание Са ( ОН) г. Следовательно, с течением времени в золоцементном камне возрастает содержание низкоосновных гидросиликатов кальция типа CSH B), что положительно сказывается на его прочности. Шаровидные зерна золы корродируют с поверхности вначале медленно, но затем зона реакции распространяется в их среднюю часть. При этом зола обычно уже достаточно тснкодйсперсна и может не подвергаться измельчению. Однако во многих случаях для повышения гидратационной активности стекловидных шаровых частиц требуется деформация их поверхностных слоев ( трещины, сколы, раскалывание), что достигается при совместном измельчении клинкера и золы. Установлено, что наиболее активны частички золы размером 5 - 30 мкм. [24]
При формировании ГЦП-камня и конгломератов существенную роль играет разновидность портландцемента как компонента ГЦПВ, его химико-минералогический состав. При взаимодействии с водой портландцемент выделяет, как известно, свободный гидрат оксида кальция. Он вступает в химический контакт с кислой активной минеральной добавкой типа природного пуццоланизирующего вещества. Образуются гидросиликаты кальция, а с алюминатной частью вяжущего - гидросульфоалюминаты кальция. [25]
Оценим диапазон изменения характерных размеров кристаллов и кристаллитов в кристаллогидратном сростке зрелого цементного камня. В соответствии с табл. 2.2, наименьший характерный размер ( диаметр) около 10 6 см имеют игольчатые и нитевидные кристаллиты гидросиликатов кальция. Игольчатые кристаллы эттрингита в сформировавшейся структуре имеют минимальный диаметр в пределах ( 2 - 5) - 10 см. Средние размеры в сростке ( 0 8 - 2) - 10 5 см имеют наиболее крупные кристаллы эттрингита, а также некоторых гидроалюминатов кальция. Крупные кристаллы с характерным размером ( диаметр а, толщина пластинки /) до 10 см представлены гидроокисью кальция, некоторыми гидроалюминатами и гидросульфоалюминатами кальция. [26]
Как показало исследование под микроскопом, эталонный образец, хранившийся в воздушно-сухих условиях, имеет очень плотную структуру с небольшим количеством пор округлой формы. Диаметр видимых пор колеблется в пределах от 0 24 до 0 4 мм. В ней различаются лишь мелкие кристаллы извести и высокополяризующие зерна кальцита. На поверхности образца и на стенках пор появился мучнистый налет и; более крупных кристаллов извести и кальцита; встречаются отдельные кристаллы гипса и гидросульфоалюмината кальция трехсульфатной формы. Термограмма эталонного образца характеризуется тремя основными эндотермическими эффектами, описанными выше. [27]
 |
Изменение ионного состава воды в порах твердеющего цементного теста ( по данным Ф. Лохера и В. Рихартца. [28] |
Высокое ( экстремальное) пересыщение водного раствора гидроксидом кальция, по данным различных исследователей, сохраняется в течение первых 10 - 180 мин и даже более. Однако большинство исследователей отмечают лишь весьма короткий период существования пересыщенного по отношению к Са ( ОН) 2 водного раствора, после чего концентрация Са2 в нем снижается до состояния насыщения или слабого пересыщения. Столь же быстрое насыщение раствора ионами SO42 - вызвано растворением ангидрита и полугидрата сульфата кальция, образовавшихся из двугидрата при помоле клинкера. Концентрация ионов SO42 - изменяется во времени практически одинаково с изменением содержания в водном растворе Са2, что обусловлено, в первую очередь, вхождением этих ионов в состав одного и того же кристаллогидрата - гидросульфоалюмината кальция. [29]
Высокое ( экстремальное) пересыщение водного раствора гидратом окиси кальция, по данным различных исследователей, сохраняется в течение первых 10 - 180 мин и даже более. Однако большинство исследователей отмечают лишь весьма короткий период существования пересыщенного по отношению к Са ( ОН) 2 водного раствора, после которого концентрация Са2 в нем снижается до состояния насыщения или слабого пересыщения. Столь же быстрое насыщение раствора ионами SOl - вызвано растворением ангидрита и полугидрата сульфата кальция, обр азов адшихся из двугидрата при помоле клинкера. Концентрация ионов SOl - из меняется во времени практически одинаково с изменением содержания в водном растворе Са2, что обусловлено, в первую очередь, вхождением этих ионов в состав одного и того же кристаллогидрата - гидросульфоалюмината кальция. [30]
Страницы: 1 2 3