ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизация при твердении различных вяжущих веществ из "Кристаллизация в химической промышленности" Твердение вяжущих веществ, независимо от их состава, всегда связано с кристаллизацией. Но состав вяжущего и технология его производства налагают на ход кристаллизации свой отпечаток. [c.306] В результате, кинетика кристаллизации, определяющая прочность связующего вещества, приобретает свои особенности. [c.306] При твердении магнезиальных вяжущих веществ для затворения используется не вода, а растворы хлорида или сульфата магния [1, с. 64]. Могут также применяться растворы сульфатов или хлоридов цинка, железа, соляной и серной кислот. В ходе твердения окись магния, растворяясь, образует пересыщенный по отношению к Mg(OH)o раствор, из которого и образуются кристаллы гидрата окиси магния. Надо сказать, что в воде и окись и гидрат окиси магния растворяются плохо. Введение солей приводит к повышению растворимости того и другого вещества, но различия в растворимости при этом остаются, что и обеспечивает требуемый ход фазового превращения. [c.306] При твердении вяжущих на основе гашеной извести протекают два процесса кристаллизация гидрата окиси кальция и его карбонизация. Кристаллизация идет за счет удаления воды и в этом отношении напоминает изотермическую кристаллизацию с испарением. Она протекает медленно ввиду сравнительно небольших пересыщений раствора. Кристаллы Са(0Н)2, срастаясь между собой, образуют известковый каркас. Так как в ходе кристаллизации скорость создания пересыщения за счет испарения воды и скорость кристаллизации постепенно уравновешивают друг друга, образование кристаллов Са(0Н)2 некоторое время протекает при постоянном пересыщении. Поскольку процесс испарения протекает медленно, для данного случая характерна небольшая степень пересыщения и, следовательно, очень небольшая скорость кристаллизации. Выше мы упомянули о том, что процесс кристаллизации Са(0Н)2 напоминает изотермический процесс образования твердой фазы с испарением. Но на самом деле в начале твердения кристаллизация может идти в неизотермических условиях за счет остатков негашеной извести, гидратация которой связана со значительным тепловым эффектом. [c.306] Портландцемент содержит продукты обжига смеси, состоящей из известняка и глины. К этим продуктам добавляется гипс и ряд других веществ [1, с. 123—258]. Сложность состава портландцемента обусловливает и сложный механизм его твердения. Этот механизм определяется химическими, физико-химическими и физическими процессами. Среди них большую роль играет кристаллизация. Она протекает так же, как и в случае других вяжущих веществ. Часть компонентов, растворяясь, образует пересыщенные по отношению к другим соединениям растворы, которые и переходят в твердую фазу. К числу компонентов цемента, переходящих в раствор, относятся гидрат окиси кальция, некоторые соединения щелочных металлов, гипс и т. п. [c.307] Процесс твердения представляют как идущий в три стадии 1) растворение, 2) образование коллоидного раствора, 3) кристаллизация [13]. Кристаллизуются, в частности, гидрат окиси и гидроалюминат кальция. Их кристаллы пронизывают аморфную массу гидросиликата кальция и тем самым способствуют процессу твердения. [c.307] Эта реакция является суммарной и отражает ряд идущих при твердении цемента процессов. К ним относятся растворение однокальциевого алюмината с последующей кристаллизацией СаО X X AljOg- IOH2O в виде мелких кристаллов пластинчатой формы, переход однокальциевого десятиводного алюмината в двукальциевый и т. д. Глиноземистый цемент относится к числу медленно схватывающихся вяжущих. Ускорить процесс его твердения можно добавлением едкого натра, гидрата окиси кальция, сульфатов кальция, натрия и железа и др. Замедляют схватывание хлориды натрия, калия и бария, бура, нитрат натрия и некоторые другие примеси. Одна из причин влияния примесей на скорость схватывания связана с их воздействием на скорость фазовых превращений, на ход процесса кристаллизации. [c.307] Как видим, роль процессов кристаллизации при твердении вяжущих веществ очень велика. Разработка совершенных методов управления процессами кристаллизации, естественно, позволит расширить возможности использования существующих и ускорить разработку технологии получения новых цементов. Поэтому исследования процессов кристаллизации в гетерогенных системах сложного состава, их математическое описание представляют большой практический интерес. [c.307] Вернуться к основной статье