Зародыш - гидрат
Cтраница 1
Зародыши гидратов возникают вблизи поверхности цементных зерен, так как образование их в объеме раствора энергетически менее выгодный процессе. На частицах цемента образуются оболочки, разрыв которых сопровождается образованием геля гидросиликатного состава, заполняющего межзерновое пространство. По мере гидратации оболочки на частицах цемента утолщаются. Во внешней части оболочки, обращенной в межзерновое пространство, растут хорошо оформленные мелкие кристаллы, а в остальной части оболочки продукты гидратации выделяются в субмикрокристаллическом состоянии. При соприкосновении субмикрокристаллов образуются коагу-ляционные и кристаллизационные контакты. [1]
Особенность роста зародышей гидрата, возникающих путем спонтанного выпадения из раствора в начале гидратации мономинеральных вяжущих веществ, заключается в том, что он происходит при условии, когда степень пересыщения непостоянна. В начале процесса степень пересыщения достигает весьма больших значений ( а 3 - 4 для гипса) и постепенно приближается к значению а1, оставаясь, однако, больше единицы до конца гидратации. [2]
Этот этап совпадает с этапом растворения исходного вяжущего и образования зародышей гидратов. [3]
Последующее резкое снижение степени пересыщения раствора по отношению к гидрату обусловливает прекращение зароды-шеобразования и рост возникших зародышей гидрата. [4]
 |
Изменение рН в дисперсии C3S в процессе гидратации при нормальной температуре. [5] |
Ускорение реакции не начинается сразу на всей поверхности, а лишь в центрах кристаллизации, являющихся зародышами нового стабильного гидрата. Скорость реакции наиболее высока в на-чаль. [6]
Полаку механизм формирования кристаллизационных контактов обусловлен двумерной миграцией молекул гидратной фазы в виде подвижных адсорбционных слоев на поверхности частиц - растущих зародышей гидрата. В ходе продолжающейся гидратации развитие кристаллизационной структуры и ее упрочнение происходят за счет роста числа кристаллизационных контактов по описанному выше механизму, их обрастания, а также формирования этих контактов вследствие направленного роста элементов кристаллического сростка. Процесс структурообразования цементного камня сопровождается развитием структурных напряжений и деструктивными явлениями вследствие кристаллизационного давления направленно растущих кристаллитов и усадки гидратной связки. [7]
При соприкосновении с водой исходный материал растворяется, образуя пересыщенный по отношению к гидрату раствор. Из него выпадают зародыши гидрата на поверхность зерен цемента или других твердых частиц. [8]
 |
Скорость гидратообразования. [9] |
Но постепенно в результате растворения поверхность исходной фазы уменьшается, что с достаточной точностью выражается математически [ IS-20 ] соотношением s0 ( 1 - у), где у - степень гидратации. Во время реакции определенная доля поверхности ( Ф) покрывается зародышами гидрата, что может быть учтено множителем е-ху. [10]
В связи со сказанным можно сделать вывод о возможности получения кристаллизационных структур на основе двуводного гипса без традиционного перевода его путем термообработки в вяжущее ( полуводный гипс) и дальнейшей гидратации вяжущего. Для этого частицы молотого двуводного гипса, которые можно рассматривать как готовые зародыши гидрата, необходимо сблизить на определенное расстояние друг от друга в жидкой среде, пересыщенной по отношению к двуводному гипсу. В качестве добавки может служить строительный гипс или другое гипсовое вяжущее, растворимость которого выше растворимости двугидрата. При этом для образования кристаллизационных контактов и возможности упрочнения их с течением времени необходимо, чтобы пересыщение в системе поддерживалось в течение достаточно длительного времени. Для этого в смесь дополнительно вводится добавка извести, способствующая длительному поддержанию невысокого уровня пересыщения в жидкой фазе. [11]
По мнению авторов, увеличение скорости гидратации при введении некоторых добавок связано с резким ростом степени пересыщения жидкой фазы по Са ( ОН) 2 ( см. рис. 12) и дестабилизирующим действием этих добавок на ассоциаты и зародыши гидроксида кальция. С другой стороны, некоторые добавки ( например, высокомолекулярные ПАВ) повышают произведение растворимости [ Са2 ] [ ОН - ] и одновременно замедляют процесс гидратации, оказывая стабилизирующее действие на зародыши гидрата. [13]
При измерении упругости диссоциации гидратов обычно лучше, когда точка равновесия достигается со стороны меньших давлений, так как при слишком высоком давлении водяного пара на поверхности раздела может установиться ложное равновесие. Причины необратимости полностью не выяснены, но согласно возможной интерпретации ложного равновесия, основывающейся в значительной мере на результатах работы Завадского по карбонатам, при избыточном давлении водяного пара в переходном слое возникает большое число маленьких зародышей первичного гидрата. Благодаря своей малой величине они обладают давлением разложения, превышающим таковое для плоской границы раздела, и дают высокие давления диссоциации. [14]
При таких же условиях, если вместо фосфогипса в смесь вводится кварцевый песок, кристаллизационная структура не возникает и прочность системы близка к нулю. Это достаточно ярко иллюстрирует важность идентичности подложки и образующихся зародышей гидрата. Если в систему вводится фосфогипс, состоящий в основном из двуводного гипса, то величина % близка к 0 и на поверхности фосфогипса легко образуются зародыши гидрата ПГ. Затем происходит срастание отдельных кристаллов фосфогипса и образуется первичная структура. [15]
Страницы: 1 2