Химические процессы и твердение цемента

В данное время технология вяжущих веществ располагает значительными разновидностями гипсовых вяжущих веществ, к которым относятся строительный гипс, ангидритовый цемент, набивной гипс, автоклавный или демпферный гипс, гипсовый цемент. Однако, для всех перечисленных гипсовых вяжущих веществ химический процесс твердения является идентичным. Различие заключается лишь в интенсивности и характере кристаллизации, что достигается как изменением способов получения, [c.27]

При практическом использовании любой реакции скорость, с которой она протекает, играет очень большую роль. Так, от скорости реакции, применяемой в каком-нибудь производственном процессе, будет зависеть производительность аппарата и, следовательно, количество вырабатываемой продукции. Скорость процесса твердения цемента определяет собой сроки введения сооружения в эксплуатацию и т. д. Поэтому очень важно знать, с какой скоростью будет совершаться та или иная реакция в данных условиях и как нужно изменить эти условия, чтобы она протекала с желательной скоростью . Теоретическое значение вопросов кинетики заключается в том, что изучение их позволяет выяснить многие важные детали химических процессов и глубже понять механизм взаимодействия веществ. [c.462]

Изучение реакций, происходящих между клинкерными минералами и водой, и физико-химических процессов, приводящих к превращению пластичного материала в прочный камень, дает возможность разрабатывать практические способы, позволяющие управлять процессами твердения цемента. [c.185]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ТВЕРДЕНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ОСНОВЕ ШЛАКОВ И ШЛАКОВЫХ ЦЕМЕНТОВ [c.138]

Из разнообразных форм использования воды в народном хозяйстве остановимся только на применении ее в строительном деле. Ежегодно сотни миллионов тонн воды используются для затворения цемента, извести, глины и других вяжущих строительных материалов. Твердение вяжущих происходит большей частью вследствие химического взаимодействия их с водой, иногда в результате сложного комплекса физико-химических процессов. [c.5]

Таким образом, третьим типом химических и физико-химических процессов твердения вяжущих веществ является реакция образования кристаллогидрата в виде мельчайших частиц и последующая их перекристаллизация. По этому типу происходит твердение следующих видов вяжущих веществ строительного гипса (алебастра) ангидритового цемента набивного гипса автоклавного гипса гипсового цемента. [c.28]

Современная теория твердения цементов в бетонах — теория полу-чения строительных материалов и деталей с заданной структурой, высокой прочностью и долговечностью — разрабатывается только в настоящее время и именно в связи с развитием физико-химической механики. До сих пор не выяснены вопросы физико-химического синтеза прочности в мелкокристаллических телах, закономерности, связывающие механические свойства их кристаллизационных структур с условиями возникновения и развития новой кристаллической дисперсной фазы, размером кристалликов и условиями их срастания. Но и в металлофизике до последнего времени игнорировалась роль важнейших физико-химических факторов, например, в процессах обработки металлов, в усталостной и длительной прочности, трении и износе в машиноведении и особенно в жаропрочности, где определяющим в основном является отсутствие резко понижающих прочность поверхностно-активных примесей, прежде всего самих поверхностноактивных металлов. Эти вопросы в настоящее время все больше интересуют передовых металловедов, механиков и физиков именно с позиций физико-химической механики. [c.209]

Другая часть исследователей, во главе с А. А Байковым, считает, что основным химическим процессом твердения этого цемента является реакция [c.32]

Другая часть исследователей (в том числе и акад. А. А. Байков) пришла к заключению, что основным химическим процессом твердения магнезиального цемента является реакция [c.172]

Развитие химической науки позволило более глубоко проанализировать процесс твердения цемента. С предельной четкостью новые принципы в химии цементов были впервые сформулированы Мен- [c.128]

Химические основы процесса твердения шлаковых цементов [c.140]

Химические основы процессов твердения тампонажных жидкостей на основе глиноземистого цемента [c.142]

Таким образом, изготовление и затем использование цемента с точки зрения химизма процесса сводится к первоначальному термическому разрушению химических связей в природных полимерных силикатах и алюмосиликатах Са и М с последующим возобновлением этих или несколько иных связей в ходе схватывания и твердения цемента при добавлении к нему воды. [c.48]

Процессы твердения вяжущих веществ. Твердение вяжущих веществ, т. е. превращение пластичного вяжущего теста в твердое камневидное тело, происходит в результате химических и физико-хими-ческих процессов, специфичных для каждого вяжущего. Ниже при описании отдельных видов вяжущих веществ будут рассмотрены химические процессы, обусловливающие твердение извести, цементов. [c.170]

Так как большинство химических процессов, в том числе гидратация и гидролиз, ускоряется при повышении температуры, то для ускорения твердения цемента широко применяют тепловлажностную обработку бетонов и изделий из них иногда одновременно используют введение в бетон химических добавок — ускорителей твердения. [c.185]

П. А. Ребиндер разработал теорию твердения цемента с позиций физико-химической механики, рассматривая процессы схватывания и твердения как развивающуюся во времени совокупность процессов гидратации, самостоятельного диспергирования частот вяжущего, образования тиксотропных коагуляционных структур и создания на их основе кристаллизационной структуры гидратных новообразований путем кристаллизации через раствор . В дальнейшем самопроизвольное диспергирование в указанной схеме было заменено растворением до образования пересыщенного по отношению к новообразованиям раствора. Ребиндер объясняет упрочнение структуры развитием кристаллизационных контактов. При образовании контактов срастания кристаллических фаз прочность структуры увеличивается, причем необходимым условием является обязательное обрастание контактов достаточно толстым слоем новообразований. Е. Е. Сегалова показала, что обрастание кристаллов приводит к увеличению прочности и в то же время к развитию внутренних напряжений, обусловливаемых ростом кристаллических контактов. Поэтому конечная прочность структуры зависит от вклада каждого из этих факторов. [c.340]

Обогащение руд методом флотации, моющее действие мыл и синтетических препаратов, твердение цемента, явления при фотографировании обусловлены протеканием сложных физико-химических процессов в различных дисперсных системах. Широко применяются в сельском хозяйстве и военном деле дымы, туманы и эмульсии. [c.334]

Учитывая большое значение коллоидно-химических явлений для объяснения процессов, происходящих при синтезе керамики, стекол, гидратации и твердении цементов, большой раздел учебника посвящен свойствам веществ в высокодисперсном состоянии применительно к силикатным системам. [c.4]

Физико-химические исследования процессов твердения индивидуальных вяжущих веществ (цементов) [c.342]

Дисперсные структуры с фазовыми контактами образуются, в самых разнообразных физико-химических условиях, в том числе при спекании и при прессовании порошков. Дисперсные структуры с фазовыми контактами, возникающие в процессе выделения (конденсации) новой фазы из метастабильных растворов или расплавов, принято называть конденсационными. Если при этом частицы, образующие структуру, имеют ярко выраженный кристаллический характер, то такие структуры называют конденсационно-кристаллизационными, или просто кристаллизационными (противопоставляя их конденсационным структурам из аморфных новообразований). Возникновение кристаллизационных структур лежит в основе получения поликристаллических металлов при литье и образования многих горных пород. В работах Е. Е. Сегаловой, В. Б. Ратинова, А. Ф. Полака и их сотр., раскрыта роль конденсационно-кристаллизационного структурообразования в процессе возникновения искусственного камня при твердении цементов и бетонов. Структуры такого типа образуются и при слеживании сыпучих, особенно сильно гигроскопичных материалов, т. е. при перекристаллизации, сопровождающейся разрастанием контактов между частицами, в условиях переменной влажности. Это осложняет многие [c.320]

Основные области научных исследований — физикохимия металлургических процессов и прикладные разделы неорганической химии. Исследовал ( 900—1902) состав и свойства сплавов меди и сурьмы, изучил явление закалки в них, определил причины образования игольчатых структур. Изучал процессы травления железа хлористым водородом при высоких температурах, что дало ему возможность установить (1909) существование аустенита. Обнаружил (1910) полиморфизм никеля. Определил физико-химические условия превращения одних оксидов железа в другие и развил теорию окислительных и восстановительных процессов (1927—1929). Предложил (1927) теорию твердения цементов. [c.36]

Необходимо отметить, что приведенная классификация минеральных вяжущих веществ не отражает данных о химическом составе цементов и химических процессов, протекающих при твердении вяжущих. [c.7]

Русские инженеры И. Езиоранский и Д. Заботкин еще в 1863— 1864 гг. создали химическую теорию твердения цемента, по которой твердение цемента обусловливается следующими процессами распадом силиката кальция с выделением гидрата извести, образованием гидросиликатов и гидроалюминатов кальция и переходом извести в карбонат. [c.285]

Все химические и физико-химические процессы твердения вяжущих веществ можно свести к следующим основным типам 1) тип твердения портландского цемента 2) тип твердения из-вестково-пуццоланоБого цемента 3) тип твердения штукатурного гипса 4) тип твердения воздушной извести 5) тип твердения шлаковых цементов 6) тип твердения цемента Сореля. [c.19]

Получение нерастворимых отвержденных блоков для дальнейще-го их использования в строительстве нащло широкое применение в Англии, Японии, США и других странах. Основными связующими являются портландцемент или другие виды цементов в зависимости от химического состава щлама. Обязательным условием нормального течения процесса твердения бетона является отсутствие органических веществ в щдаме, т е. щлам должен быть прокаленным [45]. [c.140]

Отличительной особенностью этой грушты материалов является то, что в основе их монолитизации лежат процессы синтеза фосфатных соединений [16]. Для фосфатных цементов отвердевание обусловлено хими-чес1сим взаимодействием исходного твердого порошкообразного компонента с жидкостью затворения, содержащей фосфатные анионы. В качестве таких жидкостей могут использоваться как водные растворы фосфорных кислот (главным образом ортофосфорной), так и растворы кислых фосфатов (фосфатные связки), например аммония, алюминия, магния, хрома и т. д. В качестве порошкообразного компонента фосфатных композиций используются оксиды и гидроксиды различных металлов, стекла различного состава, соли, бескислородные соединения, порошки металлов и т. д. Основным химическим процессом, инициирующим твердение фосфатных композиций, является кислотно-основное взаимодействие жидкости затворения и твердого вещества. Условия проявления вяжущих свойств зависят как от свойств фосфатного затворителя (степень нейтрализации, химический состав), так и химических особенностей порошковой части. Повышение основности по- [c.293]

Физико-химические исследования механизма и кинетики развития кристаллизационных дисперсных структур при тверденпи мономинеральных вяжущих веществ, проведенные школой Ребиндера, установили основные закономерности этих процессов и привели к развитию основ современной физико-химической теория твердения, охватывающей процессы гидратации — химического взаимодействиг цементов с водой, их растворения, выделения кристалликов гидратных новообразований из пересыщенных растворов и их срастания в прочную и плотную мелкокристаллическую структуру твердого тела с устранением понижающих прочность внутренних напряжений [1—5]. [c.235]

В настоящее время существуют две противоположные физико-химические теории схватывания и твердения цементов, причем обе они основаны на многочисленных фактах и наблюдениях. Одна из них придает весьма большое значение образованию кристаллических, про-. дуктов. Согласно этой теории (выдвинутой Ле-Шате-лье2), безводные составляющие цемента растворимы в большей степени, чем водные продукты следовательно, должны образоваться пересыщенные растворы, из которых будут кристаллизоваться эти гидраты и, таким образом, постепенно раскристаллизуется весь цемент. Гидраты, выпавшие из насыщенных растворов в виде длинных игольчатых кристаллов, обладают ярко выраженным свойством образовывать сферолитовые агрегаты. Этой кристаллизационной теории полностью отвечает процесс твердения строительного гипса и штукатурки , когда наблюдаются явления пересыщения и процессы кристаллизации. [c.801]

Против теории Ле-Шателье возражали Михаэ-лис и Амбронн а также Родт Они утверждали, что, согласно их наблюдениям, при твердении существенное значение должны иметь коллоидно-химические процессы. По мнению Михаэлиса, гидросиликаты, образовавщиеся при реакциях гидратации, не кристаллизуются, и их состав не определяется точным стехиометрическим со-отнощением образуются смещанные гели, которые содержат гидраты кремнезема, глинозема и окиси железа, адсорбирующие гидрат окиси кальция. Михаэлис полагал, что процесс твердения представляет собой взаимодействие коллоидных смешанных гелей с растворами кристаллических веществ. Когда цемент смешивается с водой, сначала образуется пересыщенный раствор гидрата окиси кальция, из которого кристаллизуются игольчатые кристаллы (Амбронн) но образование этих игольчатых кристаллов для твердения не имеет существенного значения. После определенного времени коллоидный раствор коагулирует и образуется типичный гидрогель, который сцепляет зерна цемента друг с другом в этом связующем веществе адсорбированы гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция (см. А. П1, 220). За счет адсорбции, все большее и большее количество извести постепенно входит в состав геля и, наконец, вся масса приобретает типичную структуру обезвоженного [c.802]

Классические роман-цементы также получают путем обжига известково-глинистых смесей при температуре ниже границы спекания их использовали в древние времена романские народы, для возведения своих удивительных сооружений. Грюн з описал роман-цементы, а Солаколу — соответствующие цементные растворы, из которых был сооружен троянский мост через Дунай. В прозрачных шлифах этих материалов многовековой давности действительно можно было видеть начало кристаллизации продуктов реакции гидроокиси кальция с гидратом кремнезема. Как и в известковых песчаниках, было подтверждено появление реакционных каемок новообразований вокруг кварцевых зерен. Согласно Бринцингеру и Бубаму , взаимодействие между известью и гидратами кремнезема в типичных воздушных вяжущих материалах проходит очень медленно . Реакции в песчано-известковых смесях этого типа изучены с помощью химических определений растворимого кремнезема, количество - которого явно увеличивается с увеличением дисперсности, материала и продолжительности взаимодействия . Кизельгур (диатомовая земля) быстрее взаимодействует с гидратом окиси кальция. Хундесхаген методом окрашивания подтвердил, что кварц и гидрат окиси кальция взаимодействует при повышенных температурах эта реакция имеет место при производстве известково-песчаных материалов . Кальцит наблюдался как вторичный продукт, хотя этот минерал (вопреки ранее существовавшим представлениям) по существу не принимает участия в процессе твердения. [c.831]

Схватывание и твердение всех зубных цементов, несмотря на многообразие их химического состава, характеризуется образованием фосфатного геля.. Зубные силикатные цементы не обладают истинными, гидравлическими свойствами, как у портланд-цемента , но добавление растворов фосфорной кислоты, сразу же. стимулирует реакцию. Окись цинка в фосфатных цементах способствует процессу твердения в силикатных цементах эту роль выполняют глинозем, известь-и т. д. 2 Руфф, Фридрих и Ашер з изучили реакции этих видов зубного цемента, обусловливающие быстрое схватывание и твердение. Вместо раствора фосфорной кислоты эти авторы использовали сложные фториды, например силикофториды цинка, магния, алюминия, олова, циркония и т. д., в комбинации с окисью кальция,, двуокисью тория, двуокисью церия и пр. Многие из перечисленных вариантов цемента нельзя использовать на практике из-за их высокой способности к реакциям, чрезмерного изменения объема и других нежелательных свойств. Однако оказалось, что смесь окиси лантана с кремнеземом с молярным соотношением 1 2, смешанная с фосфорной кислотой или раствором фосфата цинка, может быть использована. Под микроскопом видно, что гель, образовавшийся в результате. реакции, в сущности представляет собой гидрат кремнезема, в котором кристаллизуются фториды или фосфаты. [c.831]

При отверждении цементного тоста образуется система из частиц цемента, окруженная заполненным водой пространством. В результате химической реакции между цементом и водой возникает новый твердый продукт, который занимает больший объем, чем цемент. Цементный гель имеет волокнистую структуру. Ребиндер [249] исследовал процесс структурообразования при схватывании и твердении цемента и других вяжупщх материалов. Он пришел к выводу, что процесс схватывания — это образование коагуляционной структуры, обратимо (тексотропно) упрочняющейся, а процесс твердения — это развитие необратимой кристаллизационной структуры. [c.350]

Из причин, вызывающих объемные изменения в цементном тесте в процессе схватывания и твердения, доминирующее значение принадлежит химическим и физико-механическим. Первые обусловливаются процессами гидролиза и гидратации цементообразующих минералов, в результате которых получающиеся при этом гидросиликаты и гйдроалюминаты вначале набухают, а затем, выкристаллизовываясь, приводят к сокращению объема (т. е. к контракции и усадке) всей массы. Вторые вызываются температурными изменениями твердеющей массы за счет выделения тепла вследствие экзотермичности реакций гидролиза и гидратации цемента и его составных частей, а также за счет тепловых изменений внешней среды, окружающей твердеющую массу при ее пропаривании или прогревании. Встречающаяся в практике твердения цемента неравномерность изменения объема цементного теста вызывается избыточным содержанием в цемен те свободных окиси кальция, окиси магния и гипса. [c.247]

В книге проанализированы технологические процессы производства основных строительных вяжущих веществ портландцемента и его разновидностей, гипсовых и известковых вяжущих веществ, глиноземистого, расширяющихся, напрягающих цементов и др. Дано теоретическое обоснование и практическое построение производственных процессов. Рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьбвых смесей, кинетика, механизм и термохимия высокотемпературных реакций в твердом состоянии и присутствии расплава, процессы спекания порошка обжигаемого материала в зерна клинкера. Подробно рассмотрены также физико-химические основы процессов гидратации и твердения вяжущих веществ, коррозии цементного камня и бетона. В учебнике описаны основные строительно-технические свойства портландцемента, шлакопортландце-мента, алюмофосфатных и других вяжущих веществ. [c.3]

Одной из первых групп новых цементов были фосфатные цементы, получаемые затвореннем порошков окислов, гидроокислов, солей сильных кислот или порошков стекол фосфорной кислотой. В настоящее время применение их находит многочисленные сферы, поскольку получаемый таким путем камень обладает рядом ценных свойств — высокими прочностями, жаростойкостью, специфическими тепловыми и электрическими свойствами, а цементная паста— высокой адгезией к металлам, керамике, стеклу. В основе фи-зико-химических процессов, приводящих к твердению такого типа цементов, лежат реакции получения разных по составу гидрофосфатов — кислых, основных, средних. Взаимодействие фосфорной кислоты с nopojHKOM цемента может протекать иногда очень бурно, что мешает формированию камня. Поэтому подбирают тип реакции, обеспечивающей спокойный характер взаимодействия Ме, Meo, Ме (ОН) и солей с кислотой. [c.459]

В некоторых случаях цементные заводы в качестве глинистого компонента сырьевой смеси применяют горные породы, существенно отличающиеся от глин минералогическим составом и состоящие в значительной степени из полевых шпатов, слюд и других щелочесодержащих минералов. По химическому составу эти породы отличаются большим содержанием щелочей, которые замедляют реакции клинкерообразования. Щелочи, оставшиеся в цементе, нарушают нормальный процесс твердения и схватывания цемента. [c.185]