Структура и прочность цементного камня

В цементном камне, как известно, образуется значительное количество гидрата окиси кальция, растворимость которого даже при нормальных температурах достигает 1,3 г/л. Поэтому при действии подземных вод на цементный камень Са (0Н)2 уносится водой, что сопровождается разрушением структуры и уменьшением плотности камня. По данным В. М. Москвина, при выщелачивании 15—30% гидрата окиси кальция прочность цементного камня снижается на 40—50%. [c.224]

В Советском Союзе в течение более 10 лет производятся в промышленном масштабе два вида расширяющихся цементов расширяющийся цемент ВРЦ [1] и гипсоглиноземистый расширяющийся цемент [2]. Оба эти цемента, отличающиеся друг от друга по технологии их производства и некоторым строительным свойствам, являются быстротвердеющими вяжущими веществами, способными в течение нескольких часов образовать цементный камень высокой прочности, с весьма плотной структурой, обеспечивающей водонепроницаемость изготовленных на них растворов и бетонов. [c.390]

Как отмечает И. В. Кравченко, расширение цементного камня является следствием интенсивного роста кристаллов гидратных новообразований в определенный период развития кристаллизационной структуры твердеющего цементного камня. Рост кристаллов расширяющего компонента (гидросульфоалюмината) должен достичь максимума в совершенно определенной отрезок времени, именно тогда, когда в цементном камне закристаллизовавшихся участков достаточно для того, чтобы растущие кристаллы могли их раздвигать и вызывать расширение. При быстром образовании гидросульфоалюмината кальция в период, когда камень еще не приобрел достаточной жесткости, его расширение не фиксируется. Продолжительный рост кристаллов гидросульфоалюмината кальция обусловливает большое расширение. Если добавить больше гипса к обычному цементу, то последние его порции будут связываться в гидросульфоалюминат кальция в отдаленные сроки, когда структура цементного камня приобрела высокую прочность. Рост его кристаллов вызовет не только расширение, но и разрушение камня. Именно ускоренным ростом кристаллов эттрингита по сравнению с ростом кристаллов других гидратных новообразований объясняется тот факт, что при образовании гидросульфоалюмината кальция возникает расширение цементного камня. Согласно этому воззрению расширение и разрушение цементного кдмня вызывает силы кристаллизационного давления в процессе роста кристаллов эттрингита. [c.361]

Для обеспечения долговечности цементного кольца необходимо, чтобы затвердевший тампонажный раствор сохранял прочность и непроницаемость при воздействии минерализованных пластовых вод. Цементный камень с активной добавкой глины или высокодисперсных окислов показал достаточную коррозионную стойкость в агрессивных средах [317, 318]. Это связано с более плотной дисперсной структурой, с изменением фазового состава и степени закристаллизованности гидратных фаз по сравнению с камнем, приготовленным из чистого цемента. Необходимо отметить, что добавка глин с повышенным содержанием окислов алюминия (типа као-линитовых) обусловливает меньшую химическую стойкость цементного камня против сульфатной коррозии вследствие образования ими дополнительного количества гидросульфоалюминатных фаз [317,319]. [c.117]

Влияние минералогического состава и кристаллической структуры клинкера. Портландцемент гидратируется тем быстрее, чем больше он содержит 3S. Однако цементный камень из высокоали-тового цемента по истечении примерно одного года твердения уступает по прочности цементному камню из белитового цемента, поэтому обычно содержание алита в цементах не превышает 65—75%. При увеличении содержания СзА до 14—16% начальная прочность промышленных цементов возрастает, что является следствием быстрого образования эттрингита и гидросиликатов кальция, в которых часть SIO2 замещена AI2O. Алюмоферриты кальция не играют решающей роли в формировании начальной прочности, но в отдаленные сроки продукты их гидратации способствуют упрочнению цементного камня. [c.364]

Соотношение между кристаллическим сростком и гелем в структуре цементного камня выражено коэффициентом к. Установлены математические зависимости, связывающие прочность, ползучесть цементного камня и бетона с коэффициентом к. По теории Шейкина, чем выше коэффициент к, т. е. чем больше кристаллический сросток, тем прочнее цементный камень. [c.289]

Проведенное исследование продуктов гидратации ВА в условиях гидротермальной обработки позволяет объяснить факт отрицательного влияния последней на прочность. В данном случае наглядно демонстрируется связь между прочностью цементного камня, с одной стороны, и его структурой и скоростью ее формирования — с другой. Затвердевший при гидротермальной обработке цементный камень из ВА состоит из очень крупных кристаллов ВАН2. Кристаллы такой величины сами по себе не могут служить основой для создания монолита высокой прочности. Кроме того, кинетика роста этих кристаллов в условиях гидротермальной обработки чрезвычайно велика. Запарке подвергались образцы ВА, твердевшие в обычных условиях в течение 8 ч и обладающие в связи с этим вполне определившейся структурой. Быстрое развитие в подобной структуре крупных кристаллов ВАНг, естественно, приводит к ее разрушению, следствием чего является резкое падение прочности образцов. [c.248]

Переходя от общих положений теории твердения П. А. Ребиндера к процессам гидратации портландцемента, укажем, что в этом случае сразу же после начального периода растворения и образования пересыщенного раствора происходит выделение в твердую фазу значительного количества гидросульфоалюмината кальция, а при недостатке гипса также и гидроалюминатов. Образование коагуляционной структуры из этих продуктов и вызывает схватывание цементного теста. Гидросиликаты кальция в начальный период возникают в небольшом количестве, но в силу их высокой дисперсности (удельна поверхность тоберморитоподобной фазы в 1000 раз превышает удельную поверхность исходного порошка) они тоже принимают участие в схватывании. Дальнейший рост прочности цементного камня вызывается в значительной мере обрастанием первоначально возникшего каркаса тоберморитоподобными гидросиликатами и образующимся одновременно с ними гидратом окиси кальция. Подтверждением сказанному являются прямые микроскопические наблюдения, показывающие, что твердеющий цементный камень представляет весьма сложный конгломерат кристаллических и коллоидных (или микрокристаллических) гидратных образований, не прореагировавших еще с водой остатков цементных зерен, тонко-распределенной воды и воздуха. Подобный конгломерат В. Н. Юнг предложил называть микробетоном, подчеркивая известную аналогию в его строении с обычным бетоном. [c.453]

Среди возможных вредных последствий воздействия постоянного электрического тока на структуру цементного камня наиболее существенным является увеличение пористости цементного камня. А. И. Старосельским методом изометрической сушки в совокупности с микроскопическим методом было показано, что на участках бетона, прилегающих к анодной зоне арматуры, наблюдается повышение макропористости с одновременным уменьшением микропористости. Отмечалось также появление микрогрещин под влиянием постоянного тока в контактной зоне заполнитель — цементный камень. Этим, в частности, можно объяснить снижение механической прочности бетона при прохождении через него постоянного тока, которое особенно значительно при возможности поступления влаги из внешней среды. [c.53]

При формировании цементного камня в условиях низких положительных и отрицательных температур, как показали наши опыты и установлено ранее [523], в силу большого разрыва во времени между окончанием процесса цементирования и началом схватывания суспензий происходит седиментация твердой фазы и расслоение суспензии. Образующийся камень при таких условиях имеет неравномерную и низкую прочность, высокую проницаемость и крупнозернистую слоистую структуру. При температуре, например, 5° С начало схватывания цементной дисперсии с В/Ц = 0,5 наступает через 16 ч, прочность образца после двухсуточного твердения составляет всего лишь 7 кПсм , проницаемость доходит до 50 мд, а адгезия с металлом вообще отсутствует. С понижением температуры качество суспензии и камня еще больше ухудшаются. Так, при минус 2° С цементный раствор не успевает прогидратировать и замерзает. Затем после циркуляции промывочной жидкости или дальнейшей проводке ствола скважины или ее эксплуатации происходит оттаивание цементного кольца, что и приводит к газовым выбросам, заколонным проявлениям и грифонообразованиям. [c.223]

Поверхностно-активные вещества - мылонафт, абиетат натрия и др. применяются для придания водонепроницаемости и морозостойкости бетонам и каменной кладке [89, 107, 119]. Увеличение морозостойкости при добавлении поверхностно-активных веществ достигается повышением содерхавия воздуха и уменьшением количества так называемой свободной воды образованием тонкопористой и тонкокапиллярной структуры цементного камня, раствора и бетона и уменьшением миграции влаги адсорбционным модифицированием с образованием волокнистых кристаллов гидратированных минералов портландце-ментного клинкера увеличением прочности сцепления в контактах между цементным камнем и заполнителем увеличением влагоотдачи из раствора и бетона [93]. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология