- •Класификация вяжущих. Смешанные Вяжущие
- •Минералогический состав пц клинкера.
- •11Какие качественные характеристики ц влияют на его активность?
- •Основные этапы технологии получения пц по мокрому способу
- •Как определить активность ц?
- •Теория твердения вяжущих веществ по Байкову
- •8. Виды коррозии цементного камня
Как определить активность ц?
Активность Ц – фактическое значение прочности при сжатии образцов из стандартного Ц раствора, изготовленных и испытанных в стандартных условиях. Активность Ц определяется на образцах – балочках размером 4×4×16см. Готовится раствор с соотношением Ц-песок 1:3 и выдерживают при НУ (20°С, φ=95%) 28 суток. После чего балочки испытывают на изгиб, а оставшиеся половинки испытываются на сжатие. На основании полученных результатов определяется активность Ц.
Теория твердения вяжущих веществ по Байкову
1,Подготовительный этап – частицы Ц смачиваются водой и растворяются с поверхности. Процесс продолжается до образования насыщенного раствора, Цное тесто пластично, легко поддается формованию. 2,Коллоидация - происходит присоединение воды к твердой фазе вяжущего вещества, концентрация гидратных новообразований, раствор становится пересыщенным по отношению к новообразованиям. В дальнейшем новообразования выделяются из раствора в виде мельчайших коллоидных частиц субмикрокристалы, образующие Цный гель 3,Кристализсция – перерастание частичек в более крупные соединения ведет к твердению всей системы. Байков установил, что всякое твердое вещество проходит стадию коллоидальное состояние. При твердении ПЦ присутствуют гидратация (присоединение воды) и гидролиз (разложение водой). Оба этих термина называют гидратацией, которую принято рассматривать в трех направлениях: как хим. процесс, как физ. процесс, как пространственный процесс (объем и структура новообразований).
7. Состав и структура новообразований ПЦ-го камня: Гидратация как химический процесс:
Сразу после затворения цемента водой начинается химические реакции. Уже в начальной стадии процесса гитратации цемента происходит быстрое взаимодействие алита с водой с образованием гидросиликата кальция и гидрооксида:
2(2CaO*SiO2)+4H2O=3CaO*SiO2+Ca(OH)2
Взаимодействие трехкальциевого алюмината с водой приводит к образованию гидроалюмината кальция:
3CaO*Al2O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O.
Для замедления схватывания при помоле клинкера добавляют небольшое количество природного гипса (3-5% от массы цемента). Сульфат кальция играет роль химически активной составляющей цемента, реагирующей с трехкальциевым алюминатом и связующей его в гидросульфоалюминат кальция (минерал эттрингит) в начале гидратации ПЦ:
3CaO*Al2O3+3(CaSO4*2H2O)+26H2O=3CaO*Al2O33*3CaSO4*32H2O
Четырехкальциевый алюмоферрит при взаимодействии с водой расщепляется на гидроалюминат и гидроферрит:
4CaO*Al2O3*Fe2O3+m* H2O=3CaO*Al2O3*6H2O+CaO*Fe2O3*nH2O/
Гидроалюминат связывается добавкой природного гипса, а гидроферрит входит в состав цементного геля.
Из всех соединений гидросиликат не растворим в воде и он в коллоидном состоянии выделяется, за счет этого раствор быстро насыщается. Вокруг зерна образуют оболочку – гель. Затем тесто начинает густеть (происходит схватывание цементного теста). Трехкальциевый алюминат и известь переходит в более устойчивое состояние (кристаллическое). Одновременно происходит уплотнение геля. Если твердение вяжущего происходит на воздухе, то происходит процесс корбонизации известис поверхности цементного камня, либо бетона. Таким образом, гидратация как физический процесс: образования геля, кристаллизация, уплотнение геля, корбонизация.
Гидратация как пространственный процесс:
Начинается хим. Реакция. Через несколько минут на поверхности зерен и в воде образуются иглообразные кристаллы. Затем через 6 часов кристаллов становится много и между ними возникают пространственные связи (схватывается цементное тесто), через 8-10 часов весь объем уже заполнен скелетом иглообразных кристаллов из C3S и C2S (силикатная структура). Носиелем прочности является силикатная структура. Через сутки силикатная структура вытесняет алюминатную, когда это происходит, идет быстрый набор прочности. И уже к 28 суткам цементный камень состоит из силикатной структуры.
Для полной гидротации цементного зерна необходимо В/Ц=0,4 на 100г Ц – 40г воды(60% связывается химически, остальные 40% - остаются в порах геля слабосвязанными («гелиевые поры»), когда происходит гидротация гель – 30% из пор. Эти поры не избежны, это служит причиной тонкопористого строения. Когда воды меньше, зерна цемента остаются не прореагированными, когда воды больше, часть воды не участвует в гидротации, возникают капиллярные поры.