Гидратация портландцемента

Процесс гидратации портландцемента, так же как и процесс гидратации СзЗ, может быть разделен на ряд последовательных стадий, хотя различия между отдельными стадиями в этом случае гораздо менее отчетливы. Можно выделить следующие стадии первая — начальный (или ранний) период протяженностью 1—3 ч, вторая — период завершения формирования эттрингита, продолжающийся примерно до 24 ч, третья — конечный (до полной гидратации) период твердения. Возможно выделение и большего числа стадий, но для обоснования каждой из них требуется еще накопление экспериментальных данных. [c.322]

Гидратация портландцемента. Кристаллы различных минералов, составляющие цемент, вступают с водой в типичные для них реакции взаимодействия. Поэтому механизм реакций гидратации отдельных минералов в составе цемента, по крайней мере в начальный период, остается таким же, как и в индивидуальных системах. Однако наличие в водном растворе гидратирующегося цемента наряду с ионами, входящими в состав данного минерала, других ионов приводит к наложению на первичные реакции гидратации минералов вторичных реакций взаимодействия их продуктов, что по истечении весьма короткого времени приводит к образованию в гидратирующемся цементном тесте комплексных соединений и к усложнению процесса гидратации индивидуальных минералов. [c.321]

Химические превращения клинкерных минералов при гидратации портландцемента [c.274]

В монографии рассмотрены современные представления о природе твердения вяжущих веществ, включая вопросы состава тампонажных растворов, стехиометрии продуктов гидратации портландцемента, физико-химических основ процессов формирования дисперсных структур вяжущих веществ. Особое место занимают исследования механизма процессов структурообразования в дисперсиях минеральных вяжущих — трехкальциевого силиката, трехкальциевого алюмината, трехкальциевого алюмината в присутствии гипса и наполнителя, тампонажных цементных дисперсий. [c.6]

Реакции и продукты гидратации портландцемента [c.92]

Гидролиз и гидратация портландцемента марки, 400". ..... [c.241]

Процесс гидратации портландцемента, так же как и процесс гидратации Сз5, может быть разделен на ряд последовательных стадий, хотя различия между отдельными стадиями в этом случае гораздо менее отчетливы. Можно выделить следующие стадии [c.352]

Рис. 26. Влияние температуры и водоцементного отношения на выделение тепла гидратации портландцемента завода Горниго Срни (определено в термоэлектрическом калориметре на образцах, содержавших 215—250 г цемента) а — температура среды 10°С б — то же — 15°С в —то же, 25° С / - В/Д= 0,40 2 - ВЩ = 0,60

Число факторов, влияющих на механизм и скорость процесса гидратации портландцемента и твердения цементного камня, велико. Важнейшие из них следующие состав и структура клинкера, тонкость его измельчения, химические добавки и температура, среда, в которой происходит твердение. [c.364]

Портландцемент выделяет тепло при реакции с водой. Выделение тепла при гидратации портландцемента является свойством, которое имеет большое теоретическое и практическое значение, так как взаимодействие цементного порошка с водой при укладке бетона большими массами может повести к значительному разогреву бетона до 30—50° и более. [c.306]

Полимерцементные материалы относятся к композиционным вяжущим, получаемым на основе неорганической составляющей (портландцемент, глиноземистый цемент, гипс и др.) в сочетании с органическим компонентом [20]. В качестве органического компонента используются водорастворимые материалы (эпоксидные, карбамидные и фура-новые смолы, производные целлюлозы и др.) и водные дисперсии полимеров (поливинилацетат, латексы, эмульсии кремнийорганических полимеров). Применяются также мономерные и олигомерные соединения, которые полимеризуются при гидратации вяжущего материала под действием отвер-дителей и инициаторов, температуры, рН-среды и т. п. Полимерный компонент вводится либо в воду затворения, а затем используется при приготовлении растворной или бетонной смеси, либо вводится в виде порошкообразного компонента в состав сухой смеси на основе вяжущего вещества, а затем при затворении растворной или бетонной смеси водой диспергируется в водной среде, а при твердении растворов полимеризуется [10]. Свойства получаемых материалов зависят от многих факторов вида и качества цемента, вида полимера, полимерцемент-ного отношения (П/Ц), водоцементного отношения (В/Ц) и др. Полимерцементное отношение определяется как отношение массовой доли полимера (в расчете на сухое вещество) и цемента в композиционном вяжущем. Для полимерцементных материалов характерно отношение П/Ц > 0,2-0,4, когда полимерная фаза образует в цементном камне органическую структуру. При П/Ц = 0,2-0,25 кристаллизационно-коагуляционная структура цементного камня в местах дефектов (полы, трещины) укрепляется полимерной составляющей, что и обусловливает формирование более прочной и эластичной структуры. При П/Ц > 0,25 полимер образует непрерывную полимерную сетку. В полимерцементных композициях не наблюдается взаимодействие между органической и неорганической фазами [20]. Органические фазы взаимодействуют с гид-ратными фазами только за счет ионных и водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса. В присутствии полимерных добавок изменяется кинетика гидратации портландцемента, причем с ростом П/Ц наблюдается замедление скорости взаимодействия цемента с водой. [c.295]

Количественный рентгеноструктурный метод используют для определения степени гидратации портландцемента. [c.116]

Можно отметить, что минеральные добавки ускоряют процессы гидролиза и гидратации портландцемента вследствие понижения концентрации Са(ОН)г в твердеющем цементе. В связи с тем, что Са(ОН)г частично связывается в пуццолановом портландцементе в гидросиликат, а гидроалюминат кальция образуется в меньшем количестве, пуццолановый портландцемент обладает большей водостойкостью, солестойкостью (например, в гипсовых водах), большей плотностью и малой водонепроницаемостью бетона, изготовленного на нем. [c.330]

При температуре 250° и давлении 39 атм может происходить прямая гидратация ЗСаО-ЗЮ, с образованием гидрата трехкальциевого силиката (ЗСаО-5102-пН, О), который не образуется в обычных условиях температуры и давления при гидратации портландцемента. [c.409]

Первичные и вторичные процессы при гидратации портландцемента. Под действием воды на порошок портландцемента в результате гидролитической диссоциации клинкерных соединений установлено, что раствор насыщается гидратом окиси кальция, а также происходит растворение гипса и щелочей, причем ,S реагирует достаточно быстро. Таким образом, процессы гидролиза и гидратации происходят в водном растворе извести и гипса. [c.283]

О реакциях гидратации портландцемента в ранней стадии доложил на IV симпозиуме по химии цемента Грин [184]. Он считает, что при твердении цемента имеют место оба типа процессов через раствор и в твердой фазе, причем растворение и осаждение превалируют сразу же после соприкосновения цемента с водой, в то время как реакция в твердой фазе является определяющей в более поздней стадии гидратации. Скорость этой твердофазовой гидратации находится в большинстве цементов под контролем, который осуществляется с помощью диффузии воды через слой продуктов гелеобразных гидратов. Грин приводит интересные данные по составу жидкой фазы в твердеющих цементах. Оказывается, что в первые минуты после за-творения в раствор переходит значительное количество щелочей, извести и сульфата, в то время как концентрации окиси алюминия, железа и кремния очень низки даже спустя 1 мин. после смешивания. Таким образом, спустя несколько минут после [c.128]

Установлено, что чем быстрее происходит гидратация портландцемента, тем скорее и в большем количестве выделяется тепло. Цементы с высоким содержанием трехкальциевых силиката и алюмината являются источником более быстрого и значительного [c.306]

Гидратация и твердение. Гидратация шлакопортландцемента представляет собой более сложный процесс, чем гидратация портландцемента, так как в реакции с водой одновременно участвуют оба компонента вяжущего. При гидратации клинкерной части шлакопортландцемента образуются те же кристаллогидраты, что и при твердении портландцемента гидроалюминаты, гидросиликаты и гидроферриты кальция, комплексные соли и ги-драт окиси кальция. Под воздействием образующегося при атом насыщенного раствора извести проявляется активность стекловидных частичек гранулированного шлака и на их поверхностях также развиваются процессы гидратации и гидролиза. Гидрат окиси кальция действует как щелочной возбудитель, нарушающий структуру кислых гидратных оболочек на зернах шлака и приводящий к образованию алюминатов и силикатов кальция на основе стекловидной фазы. Алюминаты и силикаты кальция образуются в пределах оболочек из новообразований, окружающих частички шлака, при взаимодействии гелей кремневой кислоты и гидрата глинозема с гидроокисью кальция и кристаллизуются из раствора при взаимодействии гидратированных ионов алюминия, кальция и кремния. Присутствующий в составе шлакопортландцемента в качестве регулятора сроков схватывания гипс вследствие своей относительно хорошей растворимости также быстро насыщает раствор и действует как сульфат- ный возбудитель твердения шлака, приводя к образованию гидросульфоалюмината кальция. [c.442]

Между сторонниками указанных трех теорий твердения шел многолетний спор о том, являются ли продукты гидратации портландцемента кристаллическими или коллоидными образованиями. В настоящее время вопрос этот потерял остроту, поскольку теперь хорошо известно, что гелеобразные гидратные продукты тоже кристаллы, но коллоидной дисперсности. [c.450]

В случае применения шлаков с высоки.м модулем основности возможно изготовление гипсошлакового цемента без добавки портландцемента или извести. При шлаках с низким модулем основности это невозможно, так как извести молчет оказаться недостаточно для быстрого образования сульфоалюмината кальция, что обусловливает медленное твердение такого цемента. Поэтому в данном случае обязательна добавка извести или портландцемента, при гидролизе которого также выделяется известь. Следует избегать повышенной добавки извести или портландцемента, которая оказывает вредное влияние на гипсошлаковый цемент вследствие образования сульфоалюмината кальция вследствие разрушения, получающегося при гидратации портландцемента, гидроалюмината кальция. [c.344]

Непосредственное наблюдение за продуктами гидратации на ранних стадиях процесса затруднено, поэтому обычно о кинетике этих реакций судят по кинетике сопутствующих явлений, например тепловыделения. Кривая тепловыделения при гидратации портландцемента приведена на рис. IV.5. Короткая начальная стадия / интенсивного тепловыделения связана с присоединением воды на поверхности и образованием аквакомплексов. Затем наступает более или менее продолжительный инкубационный период II, в течение которого тепловыделение происходит очень медленно. Природа существования этого периода окоича-тсльпо не выяснена. Многие ученые связывают наступление инкубационного периода с образованием блокирующих пленок продуктов гидратации вокруг зерен исходного цемента, препятствующих поступлению к ним воды. По другим представлениям, инкубационный период необходим для превращения аквакомплексов в зародыши новой кристаллической фазы. Его [c.103]

Скорость гидратации портландцемента определяется скоростью гидратации отдельных минералов. Бутт Ю. М., применив метод определения связанной воды, расположил индивидуальные минералы по убыванию степени их гидратации в следующие ряды начальные сроки СзА>С4АР>Сз5>С25 и поздние сроки Сз5>СзА> > 4AF> 2S, т. е. в начальные сроки интенсивнее гидратируется СзА и 4AF, а в возрасте около 3 месяцев наибольшей степенью гидратации характеризуется 3S. [c.356]

На последней стадии кинетика гидратации может быть измерена непосредственно по изменению соотношения между количеством массы негидратированных и вступивших в реакцию минералов. Скорость гидратации портландцемента зависит от ряда факторов. К числу важнейших из них относится минералогический состав цемента. [c.104]

Многими исследователями показано, что при одинаковой степени гидратации близких по типу вяжущих веществ образуется практически равнопрочный цементный камень. Так, по данным Ф. Лоуренса, нарастание прочности при растяжении образцов, приготовленных из теста 3S и 2S, при одинаковой степени гидратации в них соответственно QS и aS было практически идентично, т. е. в данном случае прочность не зависела от количества свободного Са(ОН)г, который выполнял функции микронаполнителя, а определялась лишь количеством тоберморитового геля. Весьма близкую прочность показывали (по данным А. В. Волженского) и образцы цементного камня, полученные из вяжущих удельной поверхности 300—500 м /кг и при В/Ц=0,25—0,35, если они характеризовались соизмеримой объемной концентр-ацией новообразований. Следовательно, одинаковая степень гидратации портландцемента является одним из важных условий достижения соизмеримых величин прочности образцами цементного камня разного состава и отличающихся режимом твердения. [c.362]

Присутствии MgS04 ется осаждением ция, гипса и извести и также при взаимодействии раствора сульфа-т.а алюминия с известковой водой (иногда с добавкой гипса). Может быть получен также при взаимодействии насыщенных растворов СзА и гипса. Образуется на ранних стадиях гидратации портландцемента, при твердении сульфато-шлаковых и расширяющихся цементов. Встречается в природе в виде минерала эттрингита. [c.286]

Использование кристаллогидратов — аналогов продуктов гидратации портландцемента в качестве кристаллических затравок, повышающих прочность цементов, изучалось многими исследователями. Введение в цемент кристаллических затравок, представляющих собой искусственно синтезированные кристаллогидраты [Са(ОН)2, Са504-2Н20, эттрингит ЗСаО-А Оз-ЗСа304-(31- -33) НгО, гидроалюминаты и гидросиликаты кальция], в большинстве случаев не приводило к повышению прочности цементного камня. Прочность цементного камня увеличивалась лишь в том случае, если вводимая кристаллическая затравка обладала способностью к дальнейшей гидратации и росту кристаллогидратов или могла служить механически армирующим компонентам вследствие игольчатого или длинноволокнистого габитуса ее кристаллов. [c.355]

По ГОСТу 4797—49 на материалы для приготовления гидротехнического бетона в случае применения его для массивных конструкций, установлено, что теплота гидратации портландцемента, а также пуццоланового и шлакопортландцемента при определении ее по термосному способу не превышает 50 тл1г через три дня и 60 кал/г через семь дней. [c.308]

Опубликован способ повышения прочности минеральных волокон, состоящий в обработке их катионными смолами, являющимися продуктами кислой конденсации дицианамида или его солей с альдегидами [1529]. Приведены методы анализа волокна сушки [1530], определения температуростойкости [1531], измерения толщины [1532]. Будников и Горяйнов [1533] установили, что волокна из глиноземисто-известковой ваты разрушаются при нахождении их в среде продуктов гидролиза и гидратации портландцемента. [c.331]

Первые значения теплоты гидратации С3З и С2З были получены Вудсом, Стейнором и Старком [290] косвенным путем, который заключался в нахождении теплоты гидратации портландцемента определенного химического состава по разности теплот растворения в кислоте исходного и гидратированного цемента, который гидратировался в течение заданного промежутка времени. Обработав полученные данные с помощью статистического метода наименьших квадратов, они нашли связь между тепловыделением цемента и его минералогическим составом. [c.143]

Пауэрс и Броньярд [248] выяснили, что теплота, выделяющаяся при гидратации портландцемента, является суммарной и складывается из теплоты гидратации как таковой и теплоты адсорбции воды на продуктах гидратации. Они нашли, что теплота адсорбции воды может достигать А части общего тепла гидратации. [c.143]

Великому французкому ученому Лешателье наука о силикатах обязана разработкой ряда важнейших ее разделов. С его именем связано начало работ по термическому анализу глин, изучению структуры и процессов гидратации портландцемента, по равновесиям между расплавленными металлами и шлаками в металлургических печах, полиморфизму кварца и многим другим. [c.7]

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]

Ранее доминировала концепция Ле Шателье. согласно которой гидратация портландцемента — результат независимых реакций алюминатов и силик91Тов кальция [535]. [c.157]

Введение добавки ПДК не изменяет разового состава продуктов гидратации. Результаты исследований влияния добавки на процессы гидратации портландцемента и структурообразование цементного камня показали, что, при введении добавок ПДК с водой затворения за счет дефлокулирующего (диспергирующего) эффекта и увеличения смачивания цементных частиц достигается эффект пластификации последних и увеличение действующей поверхности для гидратации, что и предопределяет повышение степени гидратации, формирование более плотной мелкокристаллической структуры и улучшение физикомеханических и эксплуатационных характеристик. Дополнительным фактором повышения последних является образование комплексов в ходе реакций слабых органических кислот с гидрооксидом кальция. Так, прочность при сжатии образцов тяжелого бетона с добавкой 0,4...1% ПДК из равноподвижных бетонных смесей (О. К.=2...4 см) возрастает на 10... 15% в возрасте 7 сут и на 15...20% в возрасте 28 сут нормального твердения. Результаты получены при использовании средне-алюминатного портландцемента марки 400. [c.173]

В замкну ЮМ сосуде с водой образец pa i вс)ряе1СИ с поверхности, пас1.нцая воду и теряя ирп этом в весе око ю 1,3 г окиси кальция па 1 л воды соответственно растворимости извести, которая значительно больше, че.м у продуктов гидратации портландцемента. [c.10]

II свойствам к тем, которые возника ют при гидратации портландцемента Таким образом, омн участвуют в формировании структуры цемент мого камня, ие виоея н нею никаких чужеродных твер (ы фаз Следо вательно, эффект деиствня подобных добавок при значительном содержа НИН алита в цементах мало зависит от нх чимико минер.1 i )гнчеекого состава [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология