Теория твердения минеральных вяжущих веществ

Содержание

Слайд 2

Общие положения теории твердения цементов С появлением в 1824 г. патента

Общие положения теории твердения цементов

С появлением в 1824 г. патента Д.Аспдина

вводится понятие «портландцемент», фактически географически привязывающее к названию острова Портленд- происхождение искусственного камня, получаемого спеканием известняка и глины с последующим его тонким измельчением.
Слайд 3

Современный этап исследования и применения портландцемента в значительно большей степени связан

Современный этап исследования и применения портландцемента в значительно большей степени связан

с новыми технологическими возможностями, чем с успехами химии, поскольку кальциевая природа составляющих цемента остается неизменной и является достаточно глубоко изученной.
Слайд 4

Вместе с тем экология производства портландцемента выдвигает в качестве одной из

Вместе с тем экология производства портландцемента выдвигает в качестве одной из

глобальных проблем человечества поиск альтернативных цементов, направленных на уменьшение расхода энергии ,сокращения использования природного сырья и уменьшение выбросов в атмосферу выбросов углекислого газа.

Управление высокотемпературным процессом спекания сырья при клинкерообразовании, достижения механо-химии при помоле, модифицирование свойств за счет использования поверхностно-активных веществ позволяет повысить эффективность использования портландцемента.

Слайд 5

«…сменивший известь полтора века назад цемент в нынешнем смысле этого слова

«…сменивший известь полтора века назад цемент в нынешнем смысле этого слова

имеет назначение сгладить излишнюю резкость обычной извести. Задача цементов – во-первых, задержать реагирование с водой обычной извести, во-вторых, дать возможность за счет участия CaO образоваться на его «подложке» таким соединениям, которые и после восстановления СаСО3 сохранили бы прочность бетона и сцементированных кирпичей.» Н.Белов

В развитие кристаллохимии силикатов важный вклад внесло учение академика Н.В.Белова – вторая глава кристаллохимии силикатов.

Слайд 6

Взаимодействие клинкерных минералов с водой обусловлено их гидратационной активностью, по характеру

Взаимодействие клинкерных минералов с водой обусловлено их гидратационной активностью, по характеру

которой они делятся на две группы:

Силикаты кальция С3S и β-C2S
трехкальциевый силикат
С3S = Сa3O[Si O4] (алит)
двухкальциевый силикат
С2S = Сa2[Si O4] (белит)

Алюминаты С3A и алюмоферриты кальция C4AF

Слайд 7

Силикаты кальция (алит) Главный минерал цементного клинкера — обладает большой активностью

Силикаты кальция (алит)

Главный минерал цементного клинкера — обладает большой активностью в

реакции с водой, особенно в начальные сроки (величина тепловыделения к 3 сут достигает примерно 2/з от тепловыделения при полной гидратации). Алит быстро твердеет и набирает высокую прочность.
Слайд 8

Двухкальциевый силикат (белит) Значительно менее активен, чем алит. Тепловыделение белита при

Двухкальциевый силикат (белит)

Значительно менее активен, чем алит. Тепловыделение белита при полной

гидратации примерно в 2 раза меньше, чем у алита, и к 3 сут составляет около 10 % от тепловыделения при полной гидратации. Твердение белита происходит медленно. К месячному сроку продукт его твердения обладает сравнительно невысокой прочностью, но при длительном твердении (несколько лет) в благоприятных условиях (при положительной температуре и влажной среде) его прочность неуклонно возрастает.
Слайд 9

Трехкальциевый алюминат самый активный клинкерный минерал, отличающийся быстрым взаимодействием с водой.

Трехкальциевый алюминат

самый активный клинкерный минерал, отличающийся быстрым взаимодействием с водой. Его

тепловыделение при полной гидратации почти в 2 раза больше, чем у алита, а за 3 сут составляет не менее 80 % от общего тепловыделения. Однако продукт его твердения имеет повышенную пористость, низкие прочность и долговечность. Быстрое твердение С3А вызывает раннее структурообразование в цементном тесте и сильно ускоряет сроки схватывания (всего до нескольких минут). Если не ввести добавку гипса, то получается цемент «быстряк», бетонные смеси на котором из-за преждевременного схватывания не успевают хорошо перемешать и уложить в форму.
Слайд 10

Четырехкальциевый алюмоферрит Характеризуется умеренным тепловыделением и по быстроте твердения занимает промежуточное

 Четырехкальциевый алюмоферрит

Характеризуется умеренным тепловыделением и по быстроте твердения занимает промежуточное положение

между трехкальцие-вым и двухкальциевым силикатами. Прочность продуктов его гидратации в ранние сроки ниже, чем у алита,-и несколько выше, чем у белита.
Слайд 11

Структурообразующая роль гидроксида кальция в цементном камне В состав портландцементного клинкера

Структурообразующая роль гидроксида кальция в цементном камне

В состав портландцементного клинкера входят

60 – 67% оксида кальция, т.е. катион кальция играет ведущую роль в формировании структур как цементных минералов, так и их гидратных фаз. Механизм формирования структурных построек цементных минералов вытекает из учения академика Н.В.Белова.
Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16