Гидратация минеральных вяжущих

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]

Указанный процесс представляет собой совокупность ряда сложных химических, физико-химических и физических явлений, поэтому несмотря на вековую историю развития науки о вяжущих, в результате которой достигнуты большие успехи в химии цемента, до сих пор нет общепризнанной количественной теории твердения минеральных вяжущих. Работы по этой проблеме проводились по четырем основным направлениям изучение фазового и химического состава, твердеющих дисперсий вяжущих и влияния на него наполнителей, органических и неорганических добавок, температуры и давления исследование элементарных актов образования гидратов, кинетики и химии гидратации развитие представлений о природе сил, обуславливающих межчастичное взаимодействие новообразований и структурно-механические свойства твердеющей системы близки к этому направлению исследования микроструктуры камня и математического описания ее моделей. [c.32]

При нанесении эмульсионных полимерцементов в виде тонкослойных покрытий в последних в результате преимущественного испарения органических растворителей происходит распад эмульсии, вода получает доступ к частицам вяжущего и тем самым создаются предпосылки для гидратации минерального вяжущего. [c.126]

Введение добавок ПАВ в суспензию триполифосфата практически не влияет на процесс гидратации (см. рис. У.13, б). Этот факт представляет интерес, поскольку известно, что добавки ПАВ значительно изменяют кинетику процесса гидратации минеральных вяжущих (непосредственно с первого момента контакта вяжущего с водой). Вместе с тем, как показывают структурные микроскопические исследования, характер кристаллизации триполифосфата в присутствии ПАВ отличен от происходящего в дистиллированной воде в присутствии ПАВ образуются более мелкие кристаллы. Это можно объяснить тем, что молекулы ПАВ, адсорбируясь на поверхности растущих кристаллов, препятствуют увеличению их размеров. [c.190]

В этой главе описаны новые реологические приборы и методы, при помощи которых возможно количественное определение кинетики процесса структурообразования дисперсных систем на основе минеральных вяжущих веществ, а также оригинальные приборы для комплексного исследования процессов гидратации. Показаны примеры исследований в научном плане новых положений физикохимической механики вяжущих веществ и тампонажных растворов. [c.42]

Молекулярная контракция при гидратации минеральных вяжущих веществ объясняется в основном тем, что вода, входящая в состав новообразований, занимает в их кристаллической структуре меньший объем, чем в свободном состоянии, а расстояние между другими элементами кристаллической структуры не меняется или меняется незначительно. Поэтому, хотя удельный объем твердой фазы в результате гидратации увеличивается, это увеличение объема твердой фазы не комисисируст уменьшение объема свободной воды. [c.130]

Полак А. Ф. Условия образования коагуляционной структуры при твердении минеральных вяжущих // Гидратация и твердение вяжущих.— Львов.— 1981.— С. 74. [c.138]

Для такого вывода есть все основания. Минеральные вяжущие вещества и продукты их гидратации в той или иной степени растворимы в воде. Таким образом, выполняется первое условие рекристаллизации. Причем, как установлено опытом [95], более высокая интенсивность перекристаллизации бывает у более растворимых соединений, образующих кристаллизационную структуру. Это полностью соответствует колебательному механизму рекристаллизации. Тот факт, что процесс перекристаллизации в дисперсных структурах происходит лишь во влажных условиях, также свидетельствует в пользу колебательного механизма рекристаллизации, поскольку в отсутствие влаги при любых амплитуде и частоте колебания температуры отсутствуют стадии растворения и роста частиц дисперсной фазы, а следовательно, и процесс рекристаллизации не происходит. [c.170]

ЩИХ веществ. Поэтому процесс рекристаллизации начинается, по-видимому, с момента возникновения новой фазы. А. М. Смирнова, Н. Г. Зайцева и П. А. Ребиндер показали [90], что при твердении минеральных вяжущих веществ удельная поверхность вначале увеличивается, достигает максимума, а затем уменьшается. Характер изменения удельной поверхности авторы связывают с тем, что в процессе гидратации имеют место два противоположно направленных процесса диспергирование и кристаллизация. Эти процессы протекают одновременно, но вначале преобладает процесс диспергирования, а затем начинает преобладать быстрый процесс перекристаллизации, выражающийся в укрупнении частиц, т. е. в уменьшении удельной поверхности. [c.171]

В этой главе будет рассмотрена энергетика реакций, лежащих в основе процессов гидратации и твердения минеральных вяжущих. Что касается реакций гидратации, имеющих место в геохимических процессах, то они из-за недостатка соответствующих термохимических данных в настоящей книге не рассматриваются. [c.124]

Исследования последних 10 лет показали, что, несмотря на то, что проблема твердения минеральных вяжущих веществ является весьма сложной, применение современных методов исследования позволяет добиться значительного прогресса и в этой области неорганической химии. За последние годы особенно больщие успехи достигнуты по расшифровке структур и идентификации продуктов гидратации вяжущих, а также в области изучения физических и физико-химических явлений, сопровождающих их схватывание и твердение. Однако изучение химизма и энергетики реакций гидратации вяжущих (особенно это касается взаимодействия с водой минералов портландцементно-го клинкера) в настоящее время находятся еще в стадии становления из-за отсутствия термохимических данных для большинства продуктов гидратации и их ионов в водных растворах. [c.124]

Цементно-керамические покрытия. Цементно-керамические покрытия образуются в результате постепенного твердения масс в атмосферных условиях на холоде или при сушке. Для образования таких покрытий необходимо наличие в составе масс затвердевающих связок. В качестве связок применяют жидкое стекло и различные цементы. Природа процессов твердения может быть различной, но в общем почти все минеральные вяжущие вещества затвердевают вследствие реакции гидратации, т. е. присоединения воды. [c.331]

В качестве полимерной основы в эмульсионных полимерцементах применяют разнообразные синтетические смолы в виде растворов органических растворителей (лаков), пластифицированных и непластифицированных. До недавнего времени полагали, что сочетание лаковых полимеров с минеральным вяжущим невозможно из-за отсутствия условий, обеспечивающих гидратацию и твердение вяжущих [1, 5]. Разработанный нами метод использования лаковых модификаций в виде эмульсий обратного типа ( вода в масле ) позволил создать полимерцементные композиции, характеризующиеся высокой водо- и атмосферостойкостью. [c.109]

Гранковский И. Г. Структура воды и твердение минеральных вяжущих систем // В кн. Гидратация и твердение вяжущих.— Уфа НИИпромстрой, 1978.— С. 278. [c.134]

Реализация предпосылок, обеспечивающих нормальное протекание процессов твердения минерального вяжущего, зависит от условий удержания влаги в покрытии в период гидратации. [c.109]

Скорость растворения минерального вяжущего (степень гидратации) описывается выражением [4]. [c.5]

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]

Прочностные свойства дисперсных структур твердения минеральных вяжущих веществ в значительной степени определяются кинетикой изменения пересыщения в жидкой фазе в процессе гидратации исходных безводных соединений. От величины действующего пересыщения зависят вероятность срастания кристалликов новообразования и внутренние напряжения, сопровождающие процесс твердения [1]. По характеру создаваемого в растворе пересыщения вяжущие делятся на два типа [2]. К первому относятся полувод-ный гипс и монокальциевый алюминат, у которых уровень лавиппой кристаллизации гидратов близок к мета-стабильной растворимости (МР) безводных соединений. В суспензиях этих веществ процесс гидратации протекает при максимально возможных иересы-щениях, определяемых величиной МР исходных соединений. Ко второму тину относятся окись кальция, трехкальциевый алюминат. Концентрационный уровень лавинной кристаллизации их гидратов лежит много ниже МР безводных соединений. В процессе гидратации ЗСаО-АХаОд и СаО их МР не реализуется. У вяжущих этого типа в отличие от первого дисперсность исходного вяжущего оказывает существенное влияние на величину действующего пересыщения и прочность возникающих структур твердения. [c.230]

В настоящее время неизвестны полимеры, ускоряющие гидратацию и твердение минеральных вяжущих веществ. И хотя прочность некоторых полимербетонов нарастает быстрее, чем бетонов, эта прочность определяется свойствами комплескного [c.91]

Для того чтобы в полимерцементах минеральное вяжущее являлось активным компонентом, в композицию цемент-полимер обычно вводят высокомолекулярные вещества в виде водных дисперсий, представляющих системы из мельчайших твердых частичек смол (глобул), взвешенных в воде и получивших название латексов. Гидратация и твердение цемента в этом случае происходят за счет воды, содержащейся в латексе. Для того чтобы подчеркнуть присутствие высокомолекулярных смол в виде латексных дисперсий, такого рода композиции называют латексцементными. [c.108]

Как было указано выше, дисперсии из растворов высокомолекулярных смол и воды, приготовленные на водорастворимых эмульгаторах, чаще всего имеют неустойчивую форму и содержат участки как прямой, так и обратной эмульсий. По-види-мому, при введении в такую систему минерального вяжущего водная фаза из участков прямой эмульсии вступает в контакт с частичками минерального вяжущего и в результате гидролиза и гидратации клинкерных минералов происходит образование гидроокиси кальция. Из-за частичного ионообмена между диссоциированными водорастворимыми (одновалентными) мылами и гидроокисью кальция образуются водонерастворимые [c.116]

Метод термографии в применении к изучению природы минеральных вяжущих позволил О. П. Мчедлову-Петросян [ 1-48, 49] сделать выеод о необходимости структурной перестройки в качестве первого этапа твердения. На основе проведенных термографических исследований предложена общая, термодинамически обоснованная схема поведения кристаллохимически активных, неустойчивых образований как при нагреве, так и при гидратации. [c.156]

Применительно к минеральным вяжущим основы обоих направлений были заложены в начале 1900 г. Ле-Шателье и Михаэли сом, предполагавшими соответственно, что гидрат либо образуется путем кристаллизации из пересыщенного по отношению к нему раствора, либо выделяется в виде геля в результате непосредственного проникновения воды в поверхностные слои частиц безводного вяжущего. При этом первоначально предметом спора служил кристаллический или коллоидный характер новообразований, в связи с чем теории получили соответственно названия кристаллизационной и коллоидно-химической. В последующем, когда благодаря совершенствованию методов исследования (особенно привлечения рентгенографического и электронно-микроскопического методов анализа) вопрос о кристаллической (субмик-рокристаллической) природе гидратов, в том числе и коллоидной степени дисперсности, был однозначно решен, внимание исследователей было сконцентрировано главным образом иа деталях механизма гидратации. Однако несмотря па большие усилия в этом направлении, варианты механизма, предлагаемые разными авторами, продолжают оставаться в с гадин гипотез, так как ни один из них не является результатом прямого эксперимента, а основан на косвенных данных и теоретических соображениях. [c.8]

Добавки в иортлаидцемснтах могут быть химически активными или инертными по отношению к вяжущему веществу. Химически активные добавки реагируют с минералами портландцемента или продуктами их гидратации, участвуя тем самым в процессе твердения. В некотором роде они являются частью вяжущего вещества цементного раствора. В качестве активных минеральных добавок могут применяться как вещества, которые не обладают способностью к самостоятельному твердению, так и другпе, вяжущие вещества. Например, металлургические щ лаки могут быть добавкой к портландцементу, в других случаях портландцемент может быть добавкой к шлаковому вяжущему веществу. [c.89]

Грунтовые материалы — затвердевщий камнеподобный материал, получаемый на основе вяжущего вещества (иортландцемеят, шлак, зола, растворимое стекло), тонкодисперсных минеральных грунтов и воды. Известны грунтобетон, грунгосиликаты, цементо-грунты. Цементирующие функции осуществляют продукты гидратации вяжущих веществ. [c.225]

Обжигом при 600 - 700 фосфогипса, смешанного с минеральными активизаторами, пёлучают ангидритовое вяжущее (цемент). Его твердение вызывают сульфаты калия, натрия, алюминия, железа и другие соли, а также добавки, содержащие свободный оксид кальция (золы, шлаки, обожженный доломит). Растворимые соли можно вводить с водой затворения. Их активизирующее действие объясняется тем, что при гидратации вяжущего образуются комплексные соли,включающие ангидрит, которые затем распадаются с выделением дигидрата сульфата кальция. Ангидритовый цемент не обладает гидравлическими свойствами. Прочность камня при длительном хранении в воде снижается почти вдвое, но при высахании восстанавливается. Повышенное количество активизатора ускоряет схватывание, а добавление хлоридов кальция и магния или буры - замедляет. [c.23]

Гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ), предложенное А. В. Волженским, может использоваться для производства строительных изделий, стойких в условиях повышенной относительной влажности окружающей среды. Это вяжущее состоит из 50—75% строительного гипса, 15—25% портландцемента и 10—20% активной минеральной добавки. Оно отличается водостойкостью и быстрым твердением в начальные сроки за счет гидратации гипса и последующим гидравлическим, твердением за счет новообразований, возникающих при гидратации цемента и взаимодействии друг с дру гом компонентов затворенного водой смешанного вяжущего. Положительной особенностью ГЦПВ является его способность к твердению во влажной и водной средах при такой же скорости схватывания и твердения, как и у строительного гипса. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология