ГЛАВА TPЕТЬЯ. ТВЕРДЕНИЕ И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТОВ

При этом объемная концентрация продуктов гидратации в образце N’ (см3/см3) определялась по показателям истинной плотности (удельной массы) исходного цемента и затвердевшей смеси его с водой (камня). При твердении цемента происходят реакции гидратации, гидролиза и обменного взаимодействия, протекающие при затворении цемента водой в жидкой фазе или па поверхности твердых частиц цемента.

В зависимости от назначения Б. подразделяют на обще-строительный (к нему относятся тяжелый и легкий Б.) и специальный-гидротехн., дорожный, химически стойкий, жаростойкий, декоративный. Химически стойкий Б. содержит разл. вяжущие и заполнители в зависимости от агрессивности среды. В кач-ве заполнителей для жаростойкого Б. используют огнеупорные материалы-шамот, динас, корунд. Декоративный Б. содержит большое кол-во заполнителя (гранитная или мраморная крошка и др.), вяжущее в нем-портландцемент с пигментами.

ГЛАВА TPЕТЬЯ. ТВЕРДЕНИЕ И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТОВ

Будучи менее растворимыми в воде, чем исходное вещество, они образуют пересыщенный раствор, из которого и выпадают в виде тонкодисперсных частичек—кристаллитов. Последние, срастаясь и переплетаясь друг с другом, вызывают схватывание и твердение всей системы.

В. Михаэлис считал, что эти осадки активного участия в гидравлическом твердении не принимают. Как уже отмечалось, А. А. Байков в 1923 г. выдвинул теорию твердения вяжущих веществ, в большой мере обобщающую взгляды А. Ле Шателье и В. Михаэлиса. Описанные процессы взаимодействия цемента с водой базируются на результатах многих исследований. Т. Пауэре считает, что гель состоит из частичек новообразований размером 5—20-Ю-3 мкм и гелевых пор 1,5—2-Ю-3 мкм. Гель пронизывают более крупные капиллярные поры, заполненные водой или воздухом.

Специальные цементы

Гелевые же поры слишком малы, чтобы в них могли отлагаться даже ничтожные по размеру частички новообразований. Ю. С. Малинин с сотрудниками в результате исследований процессов твердения цемента пришел к следующим важным выводам. Алит растворяется в воде за-творения инконгруэитно, т. е. разлагаясь на Са(ОН)2 и гель кремнекислоты.

Минеральные вяжущие вещества

В последующем между Са(ОН)2 и этими радикалами, находящимися в твердой фазе, идет реакция с образованием гидросиликатов кальция приближенного состава 1,8 CaO-Si02- 1,9H20.

Это объясняется улучшением структуры камня при дальнейшем взаимодействии непрореагировавшей части цемента с водой в нормальных условиях

Образование же гидратных соединений в окружающей водной среде особенно при избытке воды по схеме А. Ле Шателье должно приводить к появлению менее дисперсных частичек с более упорядоченной структурой. Несомненно, на связующую способность новообразований должна сильно влиять и форма их частичек. В то же время развиваются и чисто химические связи, прочно соединяющие частички новообразований с помощью основных и побочных валентностей.

Как известно, перекристаллизация ускоряется и размеры более крупных частичек увеличиваются тем больше, чем выше растворимость новых соединений при данной температуре системы. В этот период значение суммарной поверхности частичек новообразований вследствие преобладания процесса укрупнения частичек над процессом их образования начнет уменьшаться, перейдя через максимум.

1. Свойства и содержание (концентрация) по массе и абсолютному объему вяжущего вещества в единице объема исходной слитной смеси его с водой, обусловливающие начальную пористость системы. 6. Характер среды (водной или парогазовой), в которой протекает твердение (в частности, наличие в ней агрессивных веществ).

Удельная поверхность может быть определена в квадратных метрах на 1 г затвердевшего цемента или же на 1 г новообразований, возникших к тому или иному сроку твердения образца. Особенное внимание при этом привлекает уменьшение удельной поверхности частичек новообразований по мере удлинения сроков твердения.

С увеличением времени твердения связи химического порядка между частичками новообразований цементного камня все более активно участвуют в создании прочности

Однако рост клеящей способности протекает в затухающем темпе по мере приближения к объемной концентрации новообразований, равной 0,65—0,7. Если же прочность на сжатие цемента выразить в виде зависимости от объемной концентрации новообразований, то выявится прямая пропорциональность в пределах ее значений от 0,3—0,35 до 0,65—0,7.

При этом в системе может оставаться еще до 40—45 % негидратированных частичек цемента. При взаимодействии с водой щелочных соединений силиката и алюмината кальция (К20*23Са0- 12Si02 и Na20• 8СаО• ЗА1203) щелочи переходят в раствор. Из этой массы, по мнению В. Михаэлиса, более глубоко расположенные слои цементных зерен отсасывают воду, причем масса уплотняется и обеспечивает твердение системы.

Что еще посмотреть: