стройматериалы оптом и в розницу

Гидратация цементного клинкера

Несмотря на то что Са (ОН)₂, образующаяся при гидратации fi-C₂S и, особенно, C₃S, не оказывает существенного влияния на механическую прочность цементного камня, она при гидратации алита образует пересыщенные растворы, что в большой мере определяет рН среды и соответственно устойчивость гидратных соединений и основность.

Авторы, исходя из растворного механизма гидратации, исследовали процессы растворения безводных силикатов, величину и природу пересыщений в жидкой фазе суспензии, скорость выделения и кристаллизации силикатов нз пересыщенных растворов.

По данным работы, в разбавленных суспензиях C₃S (1:4000) его полное конгруэнтное растворение происходит по схеме

Продукты гидратации в суспензии появляются через 4 ч после затворення. Скорость достижения равновесия и кристаллизации новообразований в системе зависит от удельной поверхности силиката и его концентрации в суспензии. Так. и суспензии C₃S (1:200) кристаллизация новообразовании происходила немедленно,

В работе предложена следующая схема процессов происходящих в разбавленной (1:1000) суспензии C₃S_: По данным, интенсивная кристаллизация гидросиликатов начинается через 2—3 ч C₃S и протекает циклически по мере возникновения локальных пересыщений в системе.

Процесс гидратации C₃S и QS в концентрированных пастах происходит в несколько стадий. На поверхности частиц C₃S образуются оболочки нз про гидратации, периодически сменяющие друг друга, что обусловливает неравномерность тепловыделения минерала. Согласно вначале образуется высокоосновной гидрат с C/S = 3, который затем разлагается с образованием менее основного (C/S=l,6) и Са (ОН)₂. Авторы[378] считают, что первичный промежуточный продукт образуется в результате перехода в раствор СаО нз C₃S при соприкосновении его с водой. После насыщения жидкой фазы гидроокисью кальция возникает второй промежуточный продукт, более богатый известью. При достижении соответствующих пресыщений выделяются зародыши кристаллизации силиката. По мере падения пресыщений скорость выделения зародышей уменьшается и начинается рост кристаллов.

Л. Г. Шпынова с сотрудниками установила, что наличие вяжущих свойств у силикатов кальция определяется прежде всего их способностью образовывать с водой кристаллические гидросиликаты кальция коллоидной степени дисперсности, объем которых больше объема исходных материалов и которые занимают строго определенное положение в твердеющей системе. Прочность же камня определяется силами Ван-дер-Ваальса между отдельными зернами-чешуйками. В дальнейшем же прочность камня определяется для R-C₂S процессом собирательной рекристаллизации, а для C3S — процессом поликонденсации, сопровождающимся гидролизом новообразований.

В процессе формирования и генезиса микроструктуры камня B-C₂S и C₃S определяющую роль играет вода. Вода в цементном камне находится в макро- и микропорах, пленкой покрывает отдельные чешуйки и их кристаллоагрегаты. способствует гидролизу гндроенликатов и диффузии. Влияние пленочной воды на прочность цементного камня рассмотрено в работе.

Исследования Ларионовой и др. показали, что при соприкосновении с водой зерна белита покрываются тонкой гидросиликатной оболочкой состава C₂SH₂, имеющей строение. Со временем оболочка отделяется и на поверхности первой образуется несколько бесструктурных оболочек. Через 4—7 сут твердения они в игольчатые кристаллы C₂SH₂, увеличиваются в размере, срастаются и заполняют поровое пространство между зернами белита. Остаточные зерна силиката в вIпс ядрышек находятся внутри скорлупы из гидратных новообразований.

Гидратация алита протекает таким же образом, но значительно быстрое. В суточном возрасте образуется довольно прочный кристаллический сросток. После заполнения свободного пространства дальнейшая гидратация алита идет с появлением субмикрокристаллической оболочки вокруг остаточного зерна C₃S. которая препятствует выносу растворенного вещества в норовое пространство.

Отношение меняется с 3 до 1,6, в жидкой фазе равномерно увеличивается концентрация Са²⁺ и ОН» В конце периода низкоосновный метастабильный гидрат становится центром кристаллизации стабильного гидрата, образующегося в период ускорения гидратации и позже. Ускорение реакции не начинается сразу на всей поверхности, а лишь в центрах кристаллизации, являющихся зародышами нового стабильного гидрата. Скорость реакции наиболее высока в начальной стадии третьего периода, затем, по мере покрытия поверхности слоем стабильного гидрата, она уменьшается.