Схватывание и твердение цемента

При смешивании цемента с водой возникают сложные физико-химические процессы взаимодействия, в результате чего образуется пластичная масса, которая начинает уплотняться и густеть (этот период называют началом схватывания), а затем, утрачивая пластическую консистенцию, постепенно переходит в твердое тело (конец схватывания). Вначале в таком состоянии у цементного теста заметной прочности не наблюдается; лишь в благоприятных условиях температуры и влажности прочность в дальнейшем постепенно нарастает (происходит процесс твердения).

Исследованию процессов твердения цемента были посвящены работы Ле-Шателье, который -предложил кристаллизационную теорию твердения, и Михаэлиса, выдвинувшего коллоидную теорию. А. А. Байков развил эти исследования и разработал более стройную теорию, которая кратко сводится к следующему. При затворении цемента вода сорбируется на поверхности зерен цемента и с момента соприкосновения с ним начинается процесс растворения. При этом водная среда (быстро насыщается продуктами гидролиза п гидратации: Са(ОН)2, ЗСаОАЬОз-бНгОз, 2СаОЗЮ2НгО и др. В дальнейшем происходит частичное растворение и дальнейшее выделение новообразований в коллоидном состоянии. Коллоидные образования отличаются различной растворимостью, вследствие чего одни из них (гидросиликат кальция) остаются в коллоидном состоянии, а другие (гидрат окиси кальция, гидроалюминат кальция) могут перекристаллизоваться. Вслед за образованяем коллоидных веществ (что соответствует периоду схватывания и уплотнения их за счет дальнейшего протекания процессов гидролиза и гидратации) наступает процесс кристаллизации (это соответствует началу твердения), что сопровождается нарастанием прочности системы. Готовитесь к свадьбе? Лучшие свадебные платья на прокат DressBar Днепр позволят почувствовать себя настоящей принцессой.

Акад. П. А. Ребиндер и его сотрудники показали, что твердение цемента — это кинетический процесс, причем коллоидации предшествует адсорбционное и химическое диспергирование зерен цемента, приводящее к разрушению (пелтизации) зерен цемента водой; при этом зерна цемента частично раскалываются, от них отделяются в основном частицы коллоидных размеров. Насыщение системы коллоидными частицами приводит к образованию коагуляционной структуры, в результате чего утрачивается подвижность цементного теста (период схватывания). Коагуляционная структура, возникающая в результате действия молекулярных сил сцепления коллоидных частиц, обладает малой прочностью и тиксотропными свойствами, т. е. она способна к обратимому восстановлению после механического ее разрушения.

28.06.2017