Цементтің қату механизмі. 10

Қысқаша портландцементтің қатуы туралы

Цемент клинкерлік минералдарының сумен реакциялық қатынаста болуы туралы әртүрлі болжамдар бар:

Ле-Шатальенің коллойдтық теориясы.

А.Байковтың – кристализациялық теориясы.

А.Волженскийдің коллойдтық-кристализациялық теориясы.

Керегі минералдардың түріне, қату жағдайына, қандай заттардың пайда болатынын, олардың бетонның қасиеттеріне әсерін білу.

Цементтің сумен әрекеттесуін бірінші кезекте белсенді минерал С₃А, одан кейін С₃S реакцияға түсіп Са(ОН)₂ бөлінеді.

Онан ары гидратациялық процесс жалғасуда.

С₃S және т.б. минералдар реацияға түседі.

Гидротациялық процесс кезінде цемент түйіршіктерінің бетінде гидраттық жаңа заттардың қабыршықтары пайда болады.

Цементтің қату процесін шартты түрде төмендегі кезеңдерге бөлуге болады.

Цементтің сумен араласуында бірінші кезеңінде сумен реакцияға түсетін белсенді клинкерлік минералдар: С₃А, С₃S.

Осының нәтижесінде Са(ОН)₂ бөлініп ерітіндіні қанықтырады.

Келесі кезекте С₂S т.б. минералдар реакцияға түседі.

Қату процесінің барысында системадағы (ерітіндідегі) судың көлемі үздіксіз төмендегі факторлардың әсеріне өзгеріп кеми береді.

Жалпы судың көлемінің өзгеру себептері:

- Химиялық процесстің жалғасуы;

- Судың булануы;

- Судың қатты түйіршіктермен байланысының өзгеруі.

Цементтің қату процесін шартты түрде екіге бөлуге болады:

- Ұстасу кезеңінде клинкерлік минералдардың сумен байланысуы белсенді түрде болады. Бұл кезеңге пластикалық беріктік тән және жылу бөлінуі жылдам болады.

- Ұзақ мерзімді қату процессі. Осы процессте цементтің гидрациялық көлемі арта бастайды, олардың механикалық баланысы артады. Нәтижесінде цемент тасының беріктігі өсе бастайды.

Гидратацияның онан ары жалғасу нәтижесінде цемент тасындағы қуыстар гидраттық жаңа заттармен толып цемент тасының тығыздығы артады.

Цемент тасының қату процессі жалғасу нәтижесінде цемент түйіршіктерінің бетіндегі гидраттық қабаттың тығыздығы артып судың түйіршіктің терең қабатына енуі қыйындайды.

Ылғалдық жағдайымен оңды температура болған жағдайда бетон беріктігі жайлап үздіксіз өсе береді.

Ылғалдық жағдай болмаған жағдайда бетон беріктігінің өсуі тоқтайды (30-40% Ц қалады).

Беріктіктің өсуінің баяулануының негізгі себебі цемент түйіршіктерінің терең қабатына судың баруының тоқталуы.

Цементтің қату процессінде клинкерлік минералдың біраз бөлігінің гидратацияға түспей қалу себебі. Оның бетон құрылымының қалыптасуындағы ролі. 10

Гидротациялық процесс басталғанда кристалдық гидраттық заттардан қатаң құрылым пайда болып, сумен минералдардың реакцияға түсуінің жалғасуынан цемент тасындағы қуыстардың толтыру жаңа гидраттармен жалғасады. Нәтижесінде цемент тасының тығыздығы артып, беріктігі өседі.

Қату процесінің жалғасу нәтижесінде цемент түйіршіктерінің сыртындағы гидраттық қабат қалыңдап тығыздалып судың ішкі қабатына енуі қиындайды. Нәтижесінде цемент тасының беріктігінің өсуі біртіндеп бәсеңдейді.

Ц+В жүйесіндегі қату процесінде қатты және сұйық фазаның көлемдерінің өзгеру схемасы:

Мақсат: мүмкіндігінше цементтің сумен гидратациялық реакцияға түсуін арттарып, бетонның беріктігін жоғарылату.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: