Застывание портландцемента

Перевоплощение бетонного теста в камневидное тело обосновано непростыми хим и физико-химическими процессами взаимодействия клинкерных минералов с влагой, в итоге которых появляются новые гидратные скрепления, фактически труднорастворимые в воде.

Процесс гидролиза и гидратации трехкальциевого силиката выражается уравнением:

2 (ЗСаО- SiO2) + 6НаО = 3CaO.2SiO2.3HX< + ЗСа(ОН)2

В итоге появляется фактически нерастворимый в воде гидросиликат кальция и гидроксид кальция, который отчасти растворим в воде.

Двухкальциевый силикат гидратируется медлительнее C3S и при его содействии с влагой выделяется менее Са(ОН)2, что видно из уравнения реакции:

2 (2СаО -SiO2) + 4Н2О = ЗСаО -2SiO2 -ЗН2О + Са(ОН)2

Молярное пропорция СаО: SiO2 в гидросилнкатах, получающихся в цементном тесте, может изменяться зависимо от состава материала, критериев застывания и остальных событий. Поэто • му используется термин C-S-H для всех полукристаллических и бесформенных гидратов кальциевых силикатов. Гидросиликаты кальция невысокой основности, имеющие состав (0,8...1,5)CaO-SiO2'(1... ...2,5)Н2О, обозначаются (по Тейлору) формулой C-S-H(I), гидроси-. ликаты высочайшей основности (l,5...2)CaO'SiO2-«H2O — формулой C-S-H(II). Образование низкоосновных гидросиликатов кальция увеличивает крепость бетонного камня; при появлении высокоог-новных гидросилнкатов его крепость менее. При заданных условиях, к примеру при автоклавной обработке, появляется тобермо-рит 5CaO-6SiO-5H2O, характеризующийся отлично оформленными кристаллами, которые укрепляют цементный камень.

Взаимодействие трехкальциевого алюмината с влагой приводит к появлению гидроалюмината кальция:

ЗСаО-А!,О3 + 6Н2О = ЗСаО.А1гО3.6Н2О

Реакция протекает с большой скоростью. Образующийся шестиводный трехкальциевый алюминат делает некрепкую рыхлую кристаллизационную структуру и провоцирует стремительное понижение пластических параметров бетонного теста.