Гидратация цементов III

Влияние добавок электролитов на скорость процесса гидратации цементов. Добавки электролитов могут ускорять или замедлять процесс гидратации цемента. Влияние добавок электролитов на процесс гидратации можно проследить на примере Сз8 с помощью изучения скорости тепловыделения. [c.325]

При этом необходимо, чтобы контакты, нарушенные смещением элементов структуры, восстанавливались в ходе дальнейшего твердения, По мере гидратации цемента число и прочность структурных связей возрастают, и способность цементного камня к этой своеобразной пластической деформации уменьшается. Поэтому молодая структура цементного камня способна воспринимать значительно большее расширение, чем структура зрелого цементного камня. [c.132]

Например, при исследовании процесса гидратации цемента возможно более тонкий слой цементного теста наносят на предметные стекла, которые помещают в эксикатор, атмосфер которого насыщена водяными парами и свободна от СОа- Через нужный интервал времени извлекают одну пластинку и замораживают в жидком азоте. После этого пластину с образцом подвергают вакуумной сушке в установке для вакуумного напыления. Откачку воздуха следует производить как можно быстрее, чтобы препарат не успел оттаять и испарение воды происходило из твердой фазы. Далее с образца снимают ту или иную реплику. На электронно-микроскопических снимках можно зафиксировать нужные стадии процесса, поскольку реакции гидратации минералов цемента имеют относительно небольшую скорость протекания. [c.145]

Дисперсия обычно содержит около 50% воды, которая при твердении бетонной смеси участвует в процессах гидратации цемента. Латексы получают полимеризацией эмульсии жидких мономерных частиц в воде, поэтому латексы иногда относят к эмульсиям. [c.315]

Образование ориентированных слоев играет также большую роль в процессах прилипания и склеивания. В этих процессах связующее вещество должно вначале быть жидким (для заполнения впадин и повышения фактической площади контакта) и затвердевать в процессах схватывания, посредством замерзания (лед), химических реакций окисления (лаки), гидратации (цемент), полимеризации (клеи) и др. Склеивание полимерных материалов осуществляется путем взаимной диффузии сегментов полимерных цепей. Силы адгезии между твердой поверхностью и затвердевшим клеем или пленкой, согласно представлениям, развитым Дерягиным, имеют во многих случаях (например, при взаимодействии металлов с полимерами) электрическую природу и определяются величиной Аф, возникающей при ориентации молекул в поверхностном слое. Поэтому при разработке новых склеивающих материалов и пленочных покрытий, широко используемых в современной технике, особое внимание следует уделять способности этих веществ к образованию ориентированных слоев. Для повышения этой способности разрабатываются специальные полярные присадки. [c.119]

Следовательно, механизм процесса гидратации цемента отражает все основные детали реакций гидратации индивидуальных минералов и, кроме того, имеет свои особенности. [c.322]

Первичные кристаллы гидросиликатов кальция наблюдаются по истечении примерно 1 ч гидратации цемента и достигают размера 0,1 мкм. Волокнистые кристаллы гидросиликатов кальция участвуют вместе с призматическими кристаллами эттрингита и пластинками [c.324]

В дальнейшем химическое взаимодействие глинистого минерала с продуктами гидратации цемента, увеличивающееся с повышением температуры, непосредственно влияет на скорость гидратации цемента, повышая его активность. [c.122]

Для обеспечения формирования структуры цементного камня с минимальной пористостью и повышенной прочностью необходимо обеспечить стабилизацию состава гидратных соединений, предотвращение их фазовых переходов, регулирование процесса гидратации, оптимальное соотношение кристаллической и гелеобразной фаз в продуктах гидратации путем подбора состава и условий гидратации цемента. Упрочнение цементного камня в первый период твердения связано с появлением кристаллических гидратных новообразований, ростом их кристаллов, увеличением количества контактов срастания кристаллов друг с другом с образованием кристаллических агрегированных сростков, объединяющихся в дальнейшем в единый жесткий пространственный каркас. На этом этапе твердения кристаллические продукты гидратации оказывают положительное влияние на рост прочности. После образования пространственного каркаса дальнейший рост элементов, входящих в каркас, или образование новых контактов срастания между кристаллами вызывает появление внутренних напряжений, приводящих к появлению микро- и макротрещин, что снижает прочность структуры. На этом этапе твердения кристаллические фазы играют отрицательную роль, обусловливая протекание деструктивных процессов. Помимо этих факторов, деструктивные процессы связаны также с фазовыми превращениями гидратных соединений. [c.351]

В табл. 10.8 приводятся сравнительные значения плотности некоторых безводных веществ, а также соединений, которые они образуют при гидратации цемента. [c.357]

Количество воды, остающейся в схватившемся цементе при высыхании, зависит от возраста образца, скорости гидратации цемента, водоцементного отношения и условий высыхания. [c.358]

Расширение цементного камня, наблюдаемое при формировании его структуры, является суммарным результатом, складывающимся из увеличения объема твердой фазы при гидратации цемента и сжатия под влиянием капиллярной усадки при удалении воды из пор и капилляров за счет ее химического связывания или испарения. Конечный результат зависит от вклада того или иного процесса. [c.362]

При полной гидратации цемента и плотной упаковке образовавшихся гидратов р2=рг (рг — плотность гидратных соединений). В этом случае неравенство р1>р2 может быть представлено в виде [c.363]

Первый член уравнения (10.28) представляет собой прирост объема твердой фазы, второй — степень заполнения порового пространства. Следовательно, изменение объема цементного камня будет определяться изменением объема твердой фазы, происходящим в процессе гидратации, и условиями ее расположения в поровом пространстве. В процессе гидратации цемента происходит определенная трансформация исходных частиц твердой фазы размер зерен и количество безводных минералов уменьшается, а количество гидратных новообразований и их размер увеличиваются (рис. 10.4). [c.365]

Излагаются особенности структурообразования и гидратации цемента с добавками различных глинистых минералов, результаты исследования процессов гидратации и структурообразования в системе вяжущее — палыгорскит — вода, разработки оптимальных тампонажных цементно-палыгорскитовых композиций и изучения их физико-механических свойств, кинетики структурообразования и гидратации цементно-лессовых тампонажных растворов и растворов с добавками высокодисперсных гидрофильных неорганических веществ. [c.6]

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТА С ДОБАВКАМИ РАЗЛИЧНЫХ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ [c.119]

В течение 1-часовой выдержки при этой температуре электросопротивление уменьшается. Это свидетельствует о продолжающихся процессах гидролиза и гидратации цемента, в результате которых жидкая фаза насыщается токопроводящими ионами. Сколько-нибудь значительного упрочнения системы в этот момент не происходит. При введении в цемент активного наполнителя (глины) в процессе твердения системы происходит взаимодействие ее с продуктами гидратации цемента. Оно выражается в поглощении глинистым минералом ионов Са , 0Н , ЗО и др. Хотя температура опыта не достигает заданного предела (130° С), электросопротивление растет в связи с тем, что концентрация ионов, находящихся в жидкой фазе, в этот период уменьшается. Происходит удаление их из раствора продуктами гидратации цемента в виде нерастворимых комплексов, образовавшихся в процессе взаимодействия указанных ионов с кремнеземистой и глиноземистой составляющими глинистого минерала [338]. Этот процесс сопровождается образованием кристаллизационных сростков в системе с последующим упрочнением пространственной структуры. Наиболее резко растет электросопротивление, а следовательно, нарастает прочность цементного камня при добавлении в цемент монтмориллонита и, особенно, палыгорскита, менее — каолинита и гидрослюды. [c.125]

Для образцов палыгорскита, выдержанных в автоклаве в течение 3 ч, характерно отсутствие основного рефлекса (10,5 А). Это свидетельствует об интенсивном протекании химической реакции взаимодействия его с продуктами гидратации цемента с разрушением кристаллической решетки глинистого минерала и образованием частиц высокодисперсных соединений. Слабые коагуляционные контакты переходят непосредственно в фазовые, способствуя тем самым прочному сцеплению наполнителя с гидратированными зернами цемента и созданию плотной, однородной, равнопрочной структуры цементного камня. [c.128]

Минералы с трехслойной структурой (2 1), обычно представители монтмориллонитовой группы, обладают повышенной растворимостью по сравнению с двухслойными глинистыми минералами, о связано с высокой степенью неупорядоченности кристаллической решетки, обусловленной нестехиометрическими замещениями в их структуре, с небольшой энергией связи между слоями, со способностью образовывать межслоевое пространство, ограничивающееся одноименными по качеству анионными стенками. В него возможно проникновение ионов, выделяющихся в процессе гидратации цемента. Поэтому происходит ослабление структурных связей в кристаллической решетке глины и тем самым создаются благоприятные условия для извлечения из нее реактивных ЗЮа и АЬ Оз с последующим взаимодействием их с гидратирующимся цементом. [c.130]

Насколько важен тип кристаллической решетки минерала и способ сочленения структурных элементов ее слагающих, особенно наглядно проявляется на примере гидрослюды. Имея химический состав почти аналогичный палыгорскиту, она является наименее реакционноспособной из исследуемых минералов. Гидрослюда, обладая подобно минералам монтмориллонитовой группы структурой 2 1, характеризуется прочной связью смежных слоев вследствие наличия в межслоевом пространстве иона компенсирующего дефицит в положительных зарядах, возникающих п Ги изоморфных замещениях. В результате межслоевое пространство глинистого минерала упорядочено и поверхностная активность гидрослюды невелика. Эти структурные особенности гидрослюды препятствуют проникновению ионов, присутствующих в жидкой фазе суспензии, в межслоевое пространство и тем самым тормозят процесс взаимодействия глинистого минерала с продуктами гидратации цемента. [c.131]

Присутствие палыгорскита в дисперсиях цемента влияет на процесс гидратации клинкера. При определенных условиях это сильнее сказывается на скорости гидратации вяжущего либо на составе и дисперсности новообразований. Скорость гидратации цемента изменяется за счет протекания в системе обменных реакций. [c.131]

Из сравнения рентгенограмм гидратированного цемента и цементно-лессовой смеси видно, что лесс при повышенных температурах весьма активно реагирует с продуктами гидратации цемента, и цементно-лессовый камень имеет несколько иной состав гидратов, чем контрольный цементный образец. [c.167]

По данным [205 ], к 20 мин тепловыделение, вызванное гидратацией цемента, резко снижается. Поэтому по теплотам смачивания мы судили о дисперсности образцов, гидратированных в течение 25 мин. Данные, приведенные в табл. 19, свидетельствуют о том, что даже при нормальной температуре твердения цементно-лессовой смеси поверхность ее гидратов несколько превышает таковую в чистом цементном образце (пересчитано на одинаковое количество цемента), хотя это превышение весьма незначительно по сравнению с цементно-палыгорскитовой смесью. После 12-часовой гидратации при 75° С разрыв в дисперсности новообразований цементно-лессовых и цементных образцов увеличивается сказывается эффект химического взаимодействия с образованием низкоосновных гидросиликатов. [c.169]

Для улучшения свойств бетона очень часто используется ГКЖ—94, который содержит активный водород, связанный с атомом кремния. Этот гидрофобизатор является универсальным гид-рофобизирующим средством. При его взаимодействии с неорганическими веществами, например Са(0Н)2, образуюшегося при гидратации цемента, выделяется водород, который создает равномерно распределенные замкнутые поры в бетоне [c.195]

В цементные растворы и бетоны добавляют также жидкие полимеры термореактивного типа — полиэфиры и эпоксиды, отверждаемые в процессе гидратации цемента. Преимущество таких добавок состоит в том, что они придают бетонам и растворам повышенную термическую стабильность, а наличие пространственной сетки в ре-актопласте увеличивает сопротивляемость бетонов к воздействию агрессивных растворов. [c.315]

Предлагаемое издание является первым учебником по курсу физической химии вяжущих материалов. В нем рассматриваются физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьевых смесей, излагаются представления о химических связях в твердых телах, элементы химической термодинамики, химического равновесия, элементы теории кинетики гетерогенных реакций, химических процессов ми-нералообразования клинкера, физико-химические основы процессов гидратации цемента, коррозии цементного камня. [c.3]

По количеству выделившейся теплоты вяжущие делятся на высоко- и низкоэкзотермичные. Деление вяжущих веществ на высоко-и низкотермичные явно недостаточно и не характеризует собственно процессы гидратации, особенно сразу после затворения водой, и влияние на них общих и частных факторов. Поэтому существующая классификация должна быть дополнена, а возможно, и заменена классификацией термокинетического характера, отражающей изменение скорости тепловыделения в процессе гидратации цементов. Одним из разделов химической кинетики является термохимическая кинетика, изучающая скорость экзо- и эндотермических реакций, выраженную в единицах тепловой мощности в единицу времени. Такая трактовка предопределяет главную задачу термохимической кинетики в приложении к химической технологии цементов [c.313]

Идентификация гидратированных соединений, образующихся на разных стадиях процесса гидратации цемента, из-за сложности их состава и субмикрокристаллической структуры очень сложна, поэтому имеющиеся данные пока приближенны. Наиболее обстоятельные схемы минералообразования при гидратации цемента составлены О. П. Мчедловым-Петросяном и В. Рихартцем. [c.322]

В начальный период гидратации при соприкосновении частиц цемента с водой на контактной поверхности сразу же начинают идти реакции растворения кристаллов безводных минералов и ре-зуль гом их протекания является насыщение воды затворения ионами Са2+, 304 , ОН , К+, На+ и др. В течение первых нескольких минут вода, находящаяся в порах заформованного цементного теста, пересыщается ионами Са + и насыщается ионами 804° , К+, N3+, в раствор переходят и небольшие количества ионов алюминия, железа и кремния. Ионный состав воды, находящейся в порах твердеющего цементного теста, с увеличением времени (и повышением степени) гидратации цемента изменяется, причем характер этого изменения зависит от химико-минералогического состава вяжущего, его дисперсности и других факторов. Поэтому кривые изменения ионного состава жидкой фазы твердеющего цемента специфичны для конкретных условий (рис. 9.5), но вместе с тем они отражают общую тенденцию изменения содержания отдельных элементов. Увеличение содержания элементов в растворе во времени обусловлено растворением минералов, снижение их содержания — вступлением их в реакцию друг с другом или с исходным вяжущим с образованием новых водосодержащих соединений — кристаллогидратов. Поэтому кривая изменения содержания каждого элемента в растворе теоретически должна иметь экстремальный характер восходящая ветвь — рост концентрации, нисходя- [c.322]

На третьей стадии гидратации цемента скорость процесса лимитируется скоростью диффузии молекул воды через уплотняющиеся оболочки на негндратнрованных частицах цемента. [c.325]

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что прочность структуры цементного камня определяется прежде всего степенью гидратации исходных клинкерных минералов, а также количеством и типом кристаллических сростков между ними, зависящих от степени пересыщения жидкой фазы по отношению к предельной растворимости кристаллизующихся из нее гидратов. Чем больше степень гидратации цементов за один и тот же период времени, тем выше степень пересыщения жидкой фазы. Поэтому эффективность влияния различных способов управления структуро-образованнем может оцениваться по скорости создания пересыще- [c.351]

Такую закономерность в поведении глинистых минералов можно объяснить следующим. В начальной стадии твердения цементноглинистая суспензия представляет собой многофазную щелочную систему, жидкая фаза которой насыщена ионами a , ОН , 504 , Ре , К" , Na и др. и содержащую частично гидратированные зерна цемента, коллоидные частицы глины. Высокая дисперсность глинистого минерала способствует протеканию физикохимических процессов и химических реакций. На начальном этапе в основном развиваются процессы адсорбции и ионного обмена. Они завершаются относительно быстро и играют подчиненную роль при повышенных параметрах твердения. Это связано с тем, что в таких условиях наличие повышенного количества свободных ионов Са , Ре " и больших величин pH среды ускоряет обменное поглощение продуктов гидролиза гидратации цемента (в основном Са (0Н)2) с выделением в водный раствор ионов, ранее находившихся в поглотительном комплексе глины [3411. [c.129]

Таким образом, расширение цементного камня связано с увеличением объема твердой фазы, образующейся при гидратации цемента, и вызывается той ее частью, которая не способна разместиться в поровом пространстве гидратируюш,ейся структуры. В наибольшей степени эти условия реализуются при реакциях образования вторичных гидросульфоалюминатов кальция, когда последние образуются не в результате взаимодействия безводных минералов с гипсом, а при взаимодействии гидроалюминатов кальция с раствором сульфата кальция, поступающим к зоне реакции в результате диффузии. В этом случае происходит увеличение объема и твердой фазы, и системы в целом. Эти условия реализуются и при дуффузии ионов Са + и ОН- в гель гидроксида алюминия с образованием гидроалюминатов кальция. [c.366]

Тейлор [57], обобщая результаты исследований гидросиликатов кальция, получающихся в твердеющем цементном тесте, пришел к выводу о том, что Б условиях гидратации цемента при температурах ниже 100° С возникают главным образом плохо закристаллизованные вещества, относящиеся к тоберморитовой группе и отличающиеся широкой и часто непрерывной изменчивостью характеристик. В связи с неопределенностью природы плохо закристаллизованных соединений номенклатура тоберморитов до некоторой степени произвольна. В классификации Тейлора первичное подразделение соединений произведено по степени их кристаллизации, определяемой по виду рефлексов на рентгенограммах. Вторичное подразделение соединений для кристаллических тоберморитов основано на величине базального расстояния, а остальных — на величине отношения Са/51 и морфологических признаках. [c.33]

В последние годы гипотеза о преимущественном осаждении гидратов на поверхности зё ёВ нтщретирйванных вяжущих разделяется большинством ученых [56—58], о чем говорилось на V Международном симпозиуме по химии цементов. Основные разногласия по-прежнему связаны с представлениями о роли растворения и твердофазовых реакций в процессе гидратации цемента. [c.38]

Наименее химически активна гидрослюда. Она почти не влияет на фазовый состав продуктов гидратации цемента, образуется дополнительно лишь незначительное количество низкокремнеземис- [c.128]

Химическое взаимодействие минерала с продуктами гидратации цемента, особенно в условиях повышенных температур, обусловливает накопление достаточного количества новообразований, укрепляющих затвердевший камневидный образец. Преимущественный синтез низкоосновных плохо окристаллизованных гидросиликатов с волокнистой структурой упрочняет камень, сохраняет его повышенную прочность в гидротермальных условиях. В работе [60] уточнены и количественно сопоставлены величины прочностей гидросиликатов различной основности, степени совершенства кристаллической структуры и морфологии. Установлено, что с уменьшением площади поперечного сечения и увеличением отношения д и-ны к диаметру кристалла прочность на растяжение низкоосновных гидросиликатов возрастает до 13 500 кПсм , а высокоосновных до 7 700 кПсм . Полученные нами результаты хорошо согласуются с этими данными. [c.149]

Несмотря на большие различия в составе, дисперсности и свойствах наполнителя — лесса и палыгорскита — при их взаимодействии с продуктами гидратации цемента, как и при взаимодействии всякой активной кремнеземистой добавки, наблюдаются общие явления, связанные с изменением условий кристаллизации новообразований в наполненных системах, изменением основности и дисперсности гидросиликатов, увеличением количества алюминий- и железосодержащих гидрогранатов, понижением пористости системы и др. [c.167]

Винная кислота тормозит гидратацию клинкерных минералов, особенно 3S, хотя, как видно из термограмм (рис. 88), превращение эттрингита в низкосульфатные формы задерживается, но существенных изменений в фазовом составе новообразований не выявлено. Механизм действия органических замедлителей на гидратацию цемента описан ранее. [c.175]