твердения цемента, коллоидная III

В самых различных отраслях промышленности в той или другой стадии переработки материала приходится иметь дело с коллоидным или несколько более грубодисперсным состоянием веществ. Это имеет место в нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности, во многих производствах основной химической промышленности и др. В строительном производстве цемент и некоторые другие вяжущие вещества проходят при твердении через коллоидное состояние. В особенности большую роль коллоидные и близкие к ним системы играют в производственных процессах пищевой, текстильной, кожевенной, резиновой, мыловаренной промышленности. [c.506]

Есть возможность использовать гальванический шлам в качестве компонента теплоизоляционных смесей в количестве 1-1,2 % (мае.) в пересчете на сухое вещество. Используется он в естественном виде с влажностью 90-96 %, при этом рН=8,6-9,0. Преимущества его использования следующие поскольку шлам гальванического производства содержит примеси коллоидных соединений металлов (лиофобный коллоид), он обволакивает прочной пленкой опилки (древесный органический заполнитель), увеличивая их прочность и водостойкость, что способствует повышению их теплоизоляционных свойств. Кроме того, ионы металлов этого отхода, возможно, принимают непосредственное участие в реакциях образования гидросиликатов кальция при твердении цемента, внедряясь в их решетку и уплотняя структуру. Это придает дополнительную прочность и водостойкость затвердевшим изделиям [157-161]. [c.135]

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]

Процесс схватывания и отвердевания пасты, содержащей сернокислый свинец, может быть объяснен с точки зрения коллоидной химии аналогично принятой теории твердения цемента Байкова. Образующийся сернокислый свинец, гидролизуясь, дает основной сернокислый свинец невыясненного состава — РЬг(0Н)да(804)й. Это мало растворимое соединение получается в коллоидной форме. В момент образования студенистая масса обволакивает частички окислов, ласта теряет подвижность и происходит схватывание. В следующий, более длительный период, сокращаемый в производстве нагреванием пластин, протекает коагуляция коллоида, агрегация частиц и медленная кристаллизация основного сернокислого свинца. Этот процесс соответствует отвердеванию пасты, которое продолжается также при дальнейшем срастании получающихся отдельных, кристаллов. [c.119]

По теории П. А. Ребиндера существует два основных типа структур коагуляционные и конденсационно-кристаллические. Коагуляционные структуры образуются в результате сцепления коллоидных частиц под действием сил межмолекулярного воздействия в цепочки, трехмерные сетки с образованием рыхлого каркаса. Конденсационно-кристаллические структуры возникают в результате реакций полимеризации и поликонденсации, при кристаллизации из растворов (твердение цемента). Коагуляционные структуры могут быть обратимыми. Конденсационно-кристаллические необратимы. К коагуляционным структурам относятся гели, образованные коллоидными частицами или молекулами ВМС (студни). В гидрогелях частицы дисперсной фазы, сцепляясь друг с другом, образуют трехмерную сетку, промежутки которой заполнены водой. Близки по свойствам к гелям осадки, образующиеся при коагуляции сильно гидратированных золей,— коагели. Их тоже рассматривают как отдельный вид коагуляционных структурирован, ных систем. В гелях дисперсионная среда неподвижна, они обладают упругостью формы. Гелевую структуру имеют синтетические ионообменные материалы и ионитовые мембраны. [c.121]

Формирование фосфатных цементов и материалов на их основе из водных дисперсий представляет собой синтез твердого тела методом межчастичной конденсации, причем свойства конденсационных контактов, от которых зависит прочность, определяются характером насыщения поверхностных полей контактирующих частиц молекулами воды. Рассматривая гетерогенные системы на основе неорганических вяжущих как периодические коллоидные структуры, Ефремов [32, с. 123] отмечает, что при твердении цемента вода играет значительную роль в механизме образования прочных связей между дисперсными частицами в цементной смеси. В связи с этим важен факт установления особого (льдоподобного) состояния воды в пленке аморфных продуктов, образующихся в цементном тесте на границах зерен [33]. [c.86]

А. А. Байков твердение цемента объясняет (1925—1927 гг.) совокупностью кристаллизационных и коллоидных процессов. Им было высказано положение о том, что всякое гидратационно твердеющее вещество обязательно проходит стадию коллоидного состояния, даже если оно в конечном результате дает явно кристаллический сросток (например, двуводный гипс). Более подробно теория А. А. Байкова была изложена в гл. II при рассмотрении процессов твердения полуводного гипса. [c.450]

Стоя на позициях коллоидной теории, Кюль пытался также ввести понятие и о коллоидных гидратах извести и поваренной соли. Он не видел отличия этих дисперсий от водных растворов столярного клея и силикагеля. Сторонники коллоидной теории, проводя аналогию между механизмами твердения цемента, с одной стороны, и столярного клея или силикагеля, с другой, обратили внимание только на высокую дисперсность, большую удельную, поверхность и способность к сорбционным процессам последних веществ, взятых ими как модели-эталоны. Но они до последнего времени [435] не обратили внимания на очень важный момент взятые ими в качестве эталонов силикагель и столярный клей являются полимерами, поведение которых в значительной мере определяется именно их полимерной природой. [c.125]

Твердение цемента вначале протекает сравнительно быстро, а затем все более и более замедляется. Происходит это в результате образования на ловерхности цементных зерен плотных коллоидных пленок гидратов. Эти. пленки не пропускают воду во внутренние свежие части зерна и тормозят дальнейшую гидратацию. [c.18]

Конденсационно-кристаллизационные структуры образуются в результате возникновения между коллоидными частицами прочих химических связей или при сращивании кристалликов. Они не обладают тиксотропными свойствами и разрушаются необратимо. Прочность межчастичных контактов в таких структурах может достигать прочности самих частиц. Такие контакты возникают, например, при слеживании гигроскопических порошков, твердении минеральных вяжущих материалов (цемент, гипс). В процессе закаливания мороженого (охлаждение до —20°С) кристаллы льда срастаются, образуя жесткий каркас. [c.210]

Твердение серпентинитового цемента происходит вследствие образования при обжиге свободных MgO и СаО, которые взаимодействуют с водой. Образующиеся при этом коллоидный гидрат окиси магния и другие гидратированные продукты обжига кристаллизуются с образованием переплетенных структур. [c.59]

Михаэлис, Оствальд, Блюменталь и др. выдвинули теорию твердения, по которой решающим при схватывании цемента являются коллоидно-химические явления. [c.285]

А. А. Байков на основе представлений физической и коллоидной химии того времени дает ясное и законченное описание процессов, протекающих при твердении вяжущих веществ. Свыше 25 лет тому назад А. А. Байков первый проник в тайну твердеющего цемента и дал строго научное освещение этого явления. И если сейчас, принимая во внимание ряд новейших данных, теория А. А. Байкова и требует некоторых поправок, все же основные ее положения остаются незыблемыми и научно доказанными. [c.17]

Взаимодействие всех минералов, содержащихся в зерне цемента, с водой начинается мгновенно и одновременно, однако преобладает гидратация алюминатной и ферритной фаз и их взаимодействие с гипсом. По крайней мере часть образовавшихся продуктов гидратации откладывается на поверхности клинкерных зерен. Оболочки из сульфоалюмината кальция, который образуется на глиноземсодержащих участках поверхности, и гидраты силикатов кальция первоначально состоят из частиц коллоидных размеров и замедляют дальнейшую гидратацию. Позднее гель, окружающий частицы, становится все более гомогенным. Гидратация силикатов в цементе первоначально замедляется защитными оболочками сильнее, чем алюминатов, однако спустя несколько часов образование гидросиликатов резко усиливается и обеспечивает схватывание и твердение цемента. Дальнейшая гидратация регулируется диффузией. Относительно вклада индивидуальных гидратных фаз в структурномеханические характеристики развивающейся в цементном тесте структуры до сих пор известно немного, прежде всего потому, что отсутствуют комплексные исследования гидратации и кинетики формирования структуры в суспензии, состоящей из взвешенных частиц цемента в воде и постепенно переходящей из пластичного в полутвердое состояние. Особенно скудны сведения о раннем периоде структурообразования, в течение которого большинство исследователей не уловило заметных изменений структурно-механических свойств дисперсии вплоть до наступления схватывания цементного теста. Это подробно обсуждалось в предыдущей главе. Применение ультразвуковых методов исследования также не позволило вы- [c.104]

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]

При образовании цемента на основе окиси цинка и фосфорной кислоты в продуктах твердения преобладают двухосновный фосфат цинка 2пНР04-ЗН20 и тетрагид-рат трехзамещенного фосфата цинка 2пз(Р04)2-4Н20 [8, с. 169]. Силикатный зубной цемент при твердении образует коллоидные и стекловидные структуры. По данным [13], при этом образуется коллоидный фосфат алюминия и кремневая кислота. В процессе схватывания гель кремневой кислоты уплотняется. Реакция заканчивается при избытке наполнителя, поэтому цементный камень состоит из агрегатов наполнителя, включенного в массу коллоидных образований. [c.77]

Согласно ученйю Грема, вещества подразделяются по признаку диффузии через мембрану (целлофановую илп пз бычьего пузыря) на две диаметрально противоположных группы кристаллоиды и коллоиды. Вероятно, в связи с этим коллоидная и кристаллизационная теории твердения цемента оказались в то время, как отмечается Эйтелем [440], противостоящими друг другу. [c.126]

Структурно-механическая стабилизация — надежный фактор устойчивости коллоидов и находит широкое производственное применение. В качестве примера можно указать на стабилизацию суспензий минеральных вяжущих строительных материалов (цемента, извести, гипса) в процессе их гидратационнйго твердения—стабилизацию, осуществляемую различными поверхностно-активными веществами лигносульфонатами кальция (пластификатор ССБ), олеиновой кислотой и органическими соединениями типа полуколлоидов. Небольшие добавки этих веществ содействуют адсорбционному и химическому диспергированию при гидратации и гидролизе твердых частиц (см. гл. V) и изменяют кристаллическую структуру (адсорбционное модифицирование). Так, например, в трехкальциевом алюминате ЗСаО-АЬОз (составная активная часть цемента) происходит изменение от правильных гексагональных табличек до ните- и палочкообразных частиц, тонких иголочек. В результате в системе накапливается коллоидная фракция, резко возрастает скорость гид- [c.128]

О кинетике развития кри аллизационных структур твердения иа примере гидратационного индивидуального вяжущего вещества — магнезиального цемента. Соловьева E.G., Смирно в Б. И., [Сегалова Е.ТГ. . Успехи коллоидной химии . М., Наука , 1973 [c.365]

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]

Ле-Шателье , возражая против коллоидной теории, предположил, что коллоидальные фазы в начале схватывания не имеют прямого отношения к процессу твердения. Он развивал гипотезу о кристаллизации из пересыщенных растворов и образовании войлока из игольчатых кристаллов, который сообщает механическую прочность продуктам гидратации. Кюль также считал, что образование коллоидов в начале твердения лишь промежуточный процесс постепенно они переходят в кристаллическое состояние. Кюль объяснил также замедляющее действие добавок гипса на процесс схватывания цемента. С другой стороны, Глазенап наблюдал цементы, которые сохранялись в коллоидном состоянии по прошествии многих лет и такие, которые при твердении превращались в кристаллические смеси за относительно короткий срок. [c.805]

Учитывая коллоидно-химические законы, Пуль-фрих и Линк 8 полагали, что при добавлении около 26% воды (оптимальное количество, необходимое для достижения наилучшей удобообрабатываемости) образуются исключительно гелевые смеси. Игольчатые кристаллы гидросиликата кальция (Амбронн) могут образоваться лишь в случае, когда воды имеется в несколько сот раз больше, как, например, в препаратах цемента для микроскопического изучекия процесса гидратации. По мнению Пульфриха и Линка, твердение происходит вследствие поглощения воды гелями во время увеличения их объема. Кристаллические фазы во время схватывания не обнаруживаются в количествах, заслуживающих внимания, и рентгенограммы исходного клинкера и затвердевших продуктов не отличаются друг от друга . [c.806]

Поскольку расширяющиеся цементы находят все более широкое применение в строительстве, естественно, что процессы, происходящие при их твердении и придающие им указанные выше ценные свойства, привлекают внимание исследователей и являются предметом многочисленных работ как в Советском Союзе, так и за рубежом. Ббльшинство исследователей всех стран склонны объяснять явление расширяемости цементов образованием в твердеющем цементном камне комплексных соединений, имеющих сложную молекулу с большим количеством связанной в ней кристаллизационной воды и направленным ростом кристаллов, и в частности образованием гидросульфоалюмината кальция. Сиверцевым [3] была выдвинута также гипотеза так называемого сольватного расширения цементного камня, базирующаяся на явлении образования сольватных оболочек вокруг коллоидных частиц цементного камня. Тровальдсон [4] полагает, что изменение объема твердеющего цементного теста регулируется осмотическими силами, связанными с набуханием и усадкой цементных гелей. Химические реакции, вызывающие расширение цементного камня, по мнению названных авторов, имеют своим следствием образование гелей, увеличивающих объем затвердевшего цементного камня, образование же кристаллических продуктов при этих реакциях не имеет решающего значения. [c.390]

Усадка цементного камня глиноземистого цемента, в составе которого находятся в основном быстрокристаллизующие-ся гидроалюминаты кальция и гидраты глинозема, в 2—2,5 раза меньше, чем усадка портланд-цемента, однако скорость роста этих кристаллов недостаточна для того, чтобы в первые сроки твердения, когда цементный камень не приобрел еще излишней жесткости, обеспечить его расширение. Длительный же рост кристаллов, продолжающийся в течение всего периода гидратации глиноземистого цемента, в условиях значительно меньшего по сравнению с портланд-цементом количества новообразований, имеющих коллоидные размеры (гелеобразная фаза), приводит только к сбросам прочности затвердевшего цементного камня. [c.403]

В течение первого периода твердения портланд-цемента вода постепенно насыщается растворимыми продуктами (щелочами, известью, гипсом, растворяющимися клинкерными минералами). После насыщения жидкой фазы начнвается второй период — лгриой коллоидации — аыа п ше. мельчайших частиц твердых продуктов реакции и образование коллоидной системы — геля (студня). В течение второго периода твердения цементное тесто утрачивает текучесть и подвижность — схватывается, о не приобретает еще прочности, свойственной затвердевшему цементному камню. [c.636]

В отличие от большинства вяжущих вещесгв, являющихся мономинеральными, портландский цемент представляет собой полимйнеральное тело. Процессы пгдратации отдельных минералов, входящих в состав портландского цемента, а также процессы гидратации, схватывания и твердения самого портландского цемента являлись з продолжение почти целого столетия объектом исследований многих ученых. Разнообразнейшие методы исследования — химико-аналитические, физико-химические, рентгенографические,. коллоидно-химические — были использованы при изучении изменений, претерпеваемых твердеющим портландским цементом. Широкое применение при научных исследованиях в последние годы электронного микроскопа оказалось весьма полезным при изучении твердения портландского цемента, так как это позволило визуальным путем суммировать и подытожить длительную исследовательскую работу над этой. проблемой. [c.20]

При рассмотрении микрофотографии можно установить, что все структурные элементы затвердевшего ттортланд-цемента имеют четкий габитус и на них нельзя заметить каких-либо других элементов, которые бы обладали коллоидной структурой. Как все ранее изложенное, так и приведенные микрофотографии, относящиеся к десятидневному процессу гидратации и твердения, дают нам> основание полагать, что структура затвердевшего портландского цемента представляет собой мелкокристаллический сросток, состоящий из продуктов гидратации клинкерных минералов, находящихся в кристаллическом состоянии. Видимо, коллоидная структура медленно кристаллизующегося геля как промежуточная и длительно существующая стадия твердения портландского цемента исключается. Также нельзя установить наличия кристаллического сростка гидрата окиси кальция, и прочность цемента [c.193]

Значительной простотой производства отличается предложенный нами расширяющийся цемент глиноземистый цемент, состоящий в основном из СА и СбАз, лишь только размалывается с 30% гипса без добавки извести [ ]. При твердении расширяющегося глиноземистого цемента не происходит вредных напряжений, так как в процессе гидратации цементных минералов разбухание кристаллизующегося гидросульфоалюмината протекает в коллоидной среде гидратирующихся алюминатов и силикатов кальция. [c.249]

Студни и гели встречакяся и в природных и в промышленных продуктах. К природным относятся, например, кожа и такие минералы, как опал, агаты к промышленным—твердое мыло и др. Твердение вяжущих веществ (цементов и др.) обычно проходит через стадию образования гелей. Потеря пластичности глинистых отложений в природных условиях, по Н. Я. Денисову, обусловливается дегидратацией коллоидных пленок кремнезема на частицах глины. Студнями являются многие пищевые продукты— простокваша, мармелад, желе, сыр, хлеб, заливное, кисель и др. [c.520]

Как указывалось выше, схватывание и твердение цинкфосфатного цемента связано с образованием и выделением из раствора ясно выраженных (микроскопически и рентгенографически) кристаллических новообразований. В противоположность этому рентгенограммы затвердевшего силикатного цемента дают картину рассеяния рентгеновских лучей, характерную для коллоидных и стекловидных образований это подтверждается также и микробкопическим исследованием. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология