Твердение цементов

Кремнефтористый натрий не только ускоряет твердение цемента, но и повышает его водоустойчивость вследствие нейтрализации свободной щелочи, которая может растворять кремнезем. [c.457]

Ускорение и замедление процессов твердения цемента. Известен ряд веществ, применяемых в качестве добавок для ускорения или замедления твердения портландцемента, его специальных видов и аналогов. Известно, что трехкальциевый силикат 3S количественно преобладает в цементном клинкере и поэтому на процесс твердения цемента можно влиять добавками, ускоряющими или, наоборот, замедляющими гидролитическое разложение 3S. [c.185]

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]

В строительстве часто необходимо иметь цемент, отличающийся малым тепловыделением. Он предназначается для массивных бетонных конструкций, например, в гидротехнических сооружениях. При твердении цемента с большим экзотермическим эффектом возникает температурное расширение бетона, причем он сильно расширяется во внутренних частях массива и в меньшей степени в наружных частях, которые подвергаются естественному охлаждению воздухом или водой. Скорость и степень охлаждения тоже различны в разных зонах конструкции. Объемные деформации, возникающие при неравномерных расширении и сжатии бетона, вызывают образование трещин и иногда приводят к разрушению сооружений. Для получения цемента, обладающего небольшим тепловыделением, клинкер должен изготовляться с относительно невысоким содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината. [c.181]

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]

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]

Термодинамика реакций коррозии продуктов твердения цемента с сероводородом в присутствии метана [c.52]

Все химические превращения осуществляются через соответствующие химические реакции. Одни реакции протекают очень быстро, даже со взрывом, другие — очень медленно. Например, реакция взаимодействия натрия с водой протекает со взрывом, кальций с водой реагирует медленно. Хлор с водородом взаимодействует весьма энергично, в то время как реакция взаимодействия иода с водородом даже при нагревании протекает относительно медленно. Чрезвычайно быстро, практически мгновенно, идут реакции нейтрализации при смешении растворов кислот и щелочей и, наоборот, очень медленно протекают реакции, обусловливающие твердение цемента (нужны часы, дни, а для полного схватывания — недели). Из рассмотренных примеров видно, что различные по химической природе вещества взаимодействуют друг с другом с различными скоростями. [c.110]

В связи с быстрым протеканием реакций, обусловливающих твердение цемента, глиноземистый цемент отличается и большой скоростью тепловыделения. За 24 ч он даст 75—80% от максимального количества теплоты, выделяемой при твердении. Экзотермия портландцемента тех же марок через сутки в 3—4 раза меньше. Общая же теплота гидратации глиноземистого цемента примерно такая же, как и у портландцемента высоких марок (70—90 кал/г). [c.195]

Введение хлористого кальция в количестве 1—2% от веса цемента значительно ускоряет твердение цемента. Но в то же время добавка хлористого кальция может замедлить процесс в период схватывания. Для производственного процесса это удобно. [c.185]

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]

Добавки поверхностно-активных пластификаторов к строительным материалам — цементным растворам и бетонам резко снижают водо-потребность. Они обеспечивают переход к жестким и вместе с тем однородным смесям, способствуя равномерному перемешиванию, а после затвердевания — повышению качества бетона (плотности и морозостойкости), прочности, а при сохранении равной прочности — к значительной экономии цемента (10—20%). Вместе с тем добавки пластификаторов могут значительно замедлять начальную стадию кристаллизации и образование сростков кристалликов новой гидратной фазы при твердении цемента, гипса или извести в строительных материалах. Это удлиняет индукционный период кристаллизационного структурообразования, снижает интенсивность тепловыделения (вследствие экзотермического эффекта при гидратации, часто ведущего к возникновению опасных тепловых напряжений). В гидротехническом строительстве применение малых добавок поверхностно-активных пластификаторов позволяет укладывать массивный бетон в блоки больших размеров (размеры блоков лимитируются интенсивностью тепловыделения, т. е. перепадами температур, возникающими между ядром блока и его поверхностью). [c.71]

Структура цементного камня формируется в процессе схватывания и его твердения. Для объяснения процесса твердения цемента были выдвинуты различные теории. [c.339]

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]

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]

Собственные напряжения в твердеющем цементном камне возникают на таком этапе твердения цемента, когда поры, уменьшающиеся в процессе гидратации, достигают размеров, при которых становится невозможным их прорастание растущими кристаллогидратами при данной степени пересыщения жидкой фазы. Чем больше пересыщение, тем меньше радиус прорастающих пор. Поэтому для уменьшения вероятности появления кристаллизационного давления необходимо, чтобы гидратные новообразования возникали преимущественно в крупных порах при достаточно высоких [c.352]

На некоторых стадиях твердения цемента напряжения в цементном камне могут возникать под действием осмотических сил. При начальном взаимодействии цемента с водой на поверхности его зерен образуется экранирующая гидратная оболочка. Согласно Пауэрсу, между поверхностью зерна и экранирующей оболочкой появляется заполненная жидкостью зона перехода , в которой происходит дальнейшее растворение цемента. С момента образования экранирующих оболочек возникает осмотическое давление, обусловленное разностью концентраций жидкой фазы (воды), заполняющей зону перехода и окружающую среду [c.353]

Третья стадия технологии цемента относится к его использованию — это твердение цемента под действием воды. Считают, что первая стадия химического взаимодействия портландцемента с водой состоит в гидратации алита [c.47]

О к о p о к о в С. Д. Взаимодействие материалов портландцементного клинкера в процессе твердения цемента. Стройиздат, М.— Л., 1945. [c.272]

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]

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]

Окороков С. Д. Взаимодействие минералов портландцементного клинкера в процессе твердения цемента. М.—Л., Стройиздат, 1945, стр. 36. [c.389]

Сычев М. М. Химические аспекты образования межчастичных контактов при твердении вяжущих систем // Твердение цемента.— Уфа, 1974.—С. 107. [c.140]

Для ускорения гидратации и твердения цементов на основе шлаков кроме их перевода в стекловидное состояние применяют химическую активацию путем введения в твердеющую суспензию щелочей и сульфатов, обычно в виде оксида (или гидроксида) кшьАия и гипса. Введение оксида кальция возможно также иепо-в шлак при сплавлении или спекании, т. е. можно ис [c.140]

За причину сообщения 1сластов иногда принимают образование каналов в глинистой корке или включениях (языках) глинистого раствора за счет их обезвоживания при твердении цемента [14]. Однако, по данным [13], образование каналов в глинистой корке возможно только в изолированной системе. В случае же контакта глинистой корки с породой, насыщенной фильтратом глинистого или цементного раствора, каналов не образуется. [c.234]

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]

По структуре гидросиликаты можно разделить на соединения с четко выраженной кристаллической структурой, которые образуются в гидротермальных условиях при повышенном давлении, т. е. при твердении в автоклавах, и плохо закристаллизованные, возникающие в процессе твердения цемента при комнатной температуре и в условиях пропарирования при атмосферном давлении. [c.109]

Вопросы, относящиеся к состоянию воды в гидрогелях при низкой температуре, слишком сложны, чтобы их можио было затронуть в этом курсе. Н. А Попов, Г. И. Горчаков и И. И. Лифанов исследовали температурные изменения состояния поды в гелях, образующихся при твердении цемента, и наблюдали уиеличения объема при охлаждении в районе —5 —8 С и в районе —20- —50°С. [c.38]

Повышенное содержание в цементах зерен мелких фракций (менее 5 мкм) приводит к тому, что растворение и гидратация частиц происходит по так называемому сквозьрастворному механизму без возникновения вокруг них экранирующих оболочек. Высокая начальная скорость растворения, гидролиза и гидратации минералов способствует созданию высокого пересыщения жидкой фазы, приводящего к образованию многочисленных центров кристаллизации новообразований, появлению прочного кристаллического каркаса структуры, быстрому заполнению ячеек каркаса гелеобразными продуктами гидратации с уменьшением общей пористости цементного камня. Однако в более поздние (28 сут) сроки твердения цементы, состоящие из мелкодисперсных частиц, имеют обычно невысокие прочностные показатели, а периоды повышения прочности чередуются с ее резким уменьшением (сбросом). Сбросы прочности являются внешним проявлением внутренних напряжений, возникающих в структуре цементного камня. [c.352]

Растворение компонентов и последующее выкристаллизовыва-ние их гидратных форм (обычно, менее растворимых) из пересыщенных растворов составляет основу твердения цементов и других минеральных вяжущих (глина, известь, гипс). Образованием и свойствами этих структур можно также в значительной степени управлять, вводя ПАВ и электролиты. [c.269]

Второй, не менее важной вехой в создании схемы твердения цементов были воззрения Михаэлисд, который объяснял возникновение новых фаз и отвердевание дисперсий протеканием адсорбционных топохимических процессов и поглощением воды из гелевой структуры негидратированными зернами вяжущего. [c.35]

А. Е. Шейкин [81, 82], основываясь на результатах исследований твердения цемента, полученных путем наблюдений под микроскопом, также отрицал существенную роль адсорбционного диспергирования цементных зерен и полагал, что взаимодействие вяжущего с водой происходит путем возникновения вокруг зёрен оболочки новообразований с дальнейшим переносом продуктов гидратации путем их растворения в свободный объем, где они кристаллизуются из пересыщенных растворов. [c.37]

Советские [76, 82, 125] и зарубежные [56—133, 134] уч щлред-полагают, что начальная прочность цементного раствора1тределя-ется Гв основном, количеством гидросульфоалюминатов и гидроалюминатов кальция, хотя при этом исследователи весьма расходятся в описании механизма гидратации и твердения цемента. [c.38]

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]

По классификации В. Б. Ратинова (421 ], к третьему классу добавок у корителей твердения бетона отнесены добавки — готовые центры кристаллизации, например, тоберморит, гидросульфо-алюмипат и гидроалюминат кальция. Ускоряющее гидратацию и твердение цементов действие этих добавок основывается на стимулировании гидратации силикатных составляющих, а также за счет некоторого торможения в образовании экранирующих пленок из гидросульфоалюминатов на частицах цемента в ранней стадии гидратации. В присутствии центров кристаллизации из эттрингита некоторое количество гидросульфоалюминатов быстро [c.177]