Сгъстяване и втвърдяване на Портланд цимент - материали за плетене

Сгъстяване и втвърдяване на портландцимент

Свързващите свойства на Портланд цимент поради особеностите на химични съединения, включени в състава на клинкера. Според химичния състав на клинкера съдържа следните съединения.

При удар, което предизвиква синтероване на материала, свързващ в различни съотношения за образуване силикати и калциеви алуминати, които са част от клинкерни минерали кристална форма структури. Някои от тях са в стъкловидно състояние.

Основни клинкерни минерали - alite и Белите (калциев силикат), и трикалциев алуминат и ферит калциев алуминиев оксид (калциеви алуминати).

Alit- основна минерална клинкер. Нейната химична формула 3Ca0-Si02, съкратено до C3S *. Alite в клинкера съдържа 45 ... 60%, т.е.. Е. повече от всеки друг минерал. ALit има бързо втвърдяване и висока якост.

Циментов клинкер минерали могат да реагират енергично с вода, за да образуват хидратирани съединения. Клинкер минерали се разтварят във вода по-голяма или по-малка степен, и продуктите на цимент хидратация (така наречените неоплазма или кристални хидрати) във вода практически неразтворим. В противен случай втвърдения цимент или бетон няма да е водоустойчив.

Процесът на втвърдяване на цимента съгласно теорията на свързващи вещества разработен академик AA Байков условно разделена на три периода: подготвителната, kolloidatsii и кристализация.

В подготвителния период, циментовите частици са овлажнени с вода и се разтваря от повърхността; евентуално образува наситен разтвор. През този период, който продължава 1 ... 3 часа, циментовата паста е пластмаса и може лесно да се формова.

Между kolloidatsii концентрацията употреба ratnyh тумори увеличава разтвор. Неоплазми имат много ниска разтворимост във вода в сравнение с оригиналната безводен съединение. Поради това, разтворът се насища по отношение на изходните съединения, е свръхнаситен по отношение на тумори. Хидратна неоплазма под формата на минута колоидни частици - submikrokristallov - отделя от разтвора за образуване на цимент гел.

Появата на голям брой гел води до удебеляване на цимент паста, която губи своята пластичност. Понастоящем желиране (втвърдяване) се появява в рамките на цимент паста 3 ... 5 часа след смесване цимент с вода. Дълготрайност тест удебелени през този период е все още ниско.

Периодът на кристализация се характеризира с допълнително хидратиране на цимента. Полученият гел е постепенно се превръща в кристални агрегати. Броят и повърхността на контактите в кристала израстъци се увеличава, което води до значително увеличаване на силата на цимент камък. Втвърдяване цимент и материали на негова основа, бетон, хоросан, при благоприятни условия, може да продължи няколко години.

Неоплазми, срастък кристал формиране в циментовия камък възникнат в резултат на химическите реакции на хидролиза и хидратиране на минерали цимент клинкер. Хидролиза характеризиращ се чрез смилане на минерали, докато хидратация е само добавяне на вода към оригиналния минерал.

C3S alite и Белите C2S в контакт с вода се подлагат на хидролиза. Реакциите се появят съединение 3Ca0-2Si02-3H20, която включва химически свързани вода. Важно е да се отбележи, че това съединение (калциев хидросиликат), както и други цимент хидратация продукти са твърди вещества. Те са наречени кристални хидрати.

Освен калциеви хидросиликати на хидролиза елит и значително количество Белите-употреба roksida калций Са (ОН) г. Това обстоятелство е от голямо значение за формирането на много свойства на втвърдения цимент, които ще бъдат обсъдени по-долу.

За да се забави определяне цимент е въведена в нейната структура CaS04-2H20 гипс, който се свързва калциев алуминат. Това продължава толкова дълго, тъй като не се консумира целия актьорски състав.

По този начин, взаимодействието на вода с цимент, получен нови съединения, които са химически свързаната вода: хидросиликати, hydroaluminates gidroferrity и калций, както и калциев хидроксид. Те са отговорни за формирането на твърдите структури втвърдяване цимент.

Това са най-важните изводи от процеса на преглед на закаляване Портланд цимент.

Всички химична реакция на клинкерни минерали с вода - екзотермична, т.е. придружено от отделянето на топлина. Екзотерма цимент може да се разглежда като положителен (например, зимна бетониране) и с отрицателен (масивни конструкции за бетониране работа или производство в гореща сухо време).

Един от продуктите от взаимодействието на силикати (alite и Белите) с вода - калциев хидроксид. Това означава, че винаги има алкална среда в резултат на втвърдяване в циментовата камък.

Това явление също има своите плюсове и минуси. В алкална среда, както е известно, няма корозия на желязо. Затова бетони на основата на Портландцимент (и нейните варианти) са добре защити стоманена армировка срещу корозия. Това е едно от основните условия за дълготрайността на стоманобетон.

От друга страна, Са (ОН) 2 е относително лесно да корозират в корозивна среда и дори може да се измие с вода. Поради това е необходимо да се въведат специални циментови добавки, свързването на Са (ОН) за подобряване на корозионната устойчивост на бетон 2 в повече stoykie- съединение. Така получени, например, Портланд пуцолан.

Смесване цимент прах с вода - необходимо условие за формирането на траен цимент камък, но не прекомерно количество вода се увеличава и намалява неговата дълготрайност. Това е така, защото цимент е в състояние да се свързват химически не произволно, но строго ограничено количество вода - до 25 ... 30% (на база сухо тегло на цимент). Химически свързана вода е част от твърдата фаза - цимент каменни неоплазми. Тези неоплазми и образува (синтезиран) цимент сила.

В останалата част от водата, която се съдържа в пастата цимент и камък остава в течно състояние. След това, чрез изсушаване на бетона, водата се изпарява в резултат структура циментова матрица образува фина порите система. Колкото повече вода, въведена с смесване, толкова по-голям ще бъде порьозността и по този начин по-ниска издръжливост и цимент камък и бетон дълготрайност.