Физико-химические закономерности влияния добавок на гидратацию полугидрата сульфата кальция

• Автор: Теслюк, Людмила Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Тенденции развития гипсовых вяжущих

1.2. Современные представления о механизме схватывания

и твердения гипсовых вяжущих

1.3. Влияние химических добавок на гидратацию полугидрата

сульфата кальция

1.4. К вопросу о взаимодействии растворенных ионов

с растворителем

1.5. Кинетический анализ

Заключение
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования и используемые методы
2.2. Метод дифференциальной микрокалориметрии
2.3. Методики определения плотности, вязкости,
электропроводности и
2.4. Методика исследования перекристаллизации ПСК в ДСК
при ТЖ17
2.5. Методика определения давления насыщенных паров над
растворами
2.6. Термические методы анализа
2.7. Рентгенофазовый анализ ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТ НА ГИДРАТАЦИЮ
ПОЛУГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ
3.1. Исследование гидратации ПСК
3.2. Исследование гидратации ПСК в присутствии
НЬЮз, НС1, Н1Р6, Н
3.3. Исследование гидратации ПСК в присутствии НЕ и Н3РО4
3.4. Влияние кислот на гидратацию ПСК
Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЛЕЙ НА ГИДРАТАЦИЮ
ПОЛУГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ
4.1. Исследование гидратации ПСК в присутствии
нитратов металлов
4.2. Исследование гидратации ПСК в присутствии хлоридов и
сульфатов А1Ш и РсШ
4.3. Влияние аниона на гидратацию ПСК
Выводы
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ ФОСФОПОЛУГИДРАТА
СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ В ПРИСУТСТВИИ ДОБАВОК
5.1. Исследование влияния кислот на гидратацию ФПГ
5.2. Исследование влияния солей на гидратацию ФПГ
5.2.1. Исследование гидратации ФПГ в присутствии
нитратов металлов
5.2.2. Исследование гидратации ФПГ в присутствии
солей алюминия и железа
5.3. Исследование гидратированных гипсовых вяжущих
рентгенофазовым и термическим анализами
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Полак предложил теорию гидратации мономинеральных вяжущих веществ , объясняющую механизм гидратации с учетом межфазной энергии, локализованной в местах посадки фаз гидрата на своих подложках. Он показал, что в зависимости от значения этой энергии гидратация может протекать как через раствор, так и по топохимической схеме. Процесс гидратации полуводного гипса, слагаемый из растворения исходной фазы и кристаллизации новообразований из пересыщенного раствора, создаваемого исходной фазы, протекает непрерывно. Непрерывный ход процесса свидетельствует о том, что зародыши новой фазы, возникая на поверхности исходной фазы по гетерогенному механизму, тут же покидают ее, т. НгО при образовании в ней новой фазы топохимия полностью отсутствует. Ребиндера П. А., Сегаловой Е. Е. и др. На основе изучения ряда минеральных вяжущих П. А. Ребиндер приходит к выводу, что развитие структуры твердения при выкристаллизовании новообразований протекает в два этапа в течение первого происходит формирование каркасса кристаллической структуры, на протяжении второго новые контакты не возникают, а наблюдается только обрастание уже имеющегося каркаса. В основе твердения полуводного гипса лежат два взаимосвязанных и противоположных процесса создание прочности вследствие возникновения кристаллизационных контактов, роста и переплетения кристалликов новообразования и уменьшение прочности, разрушение формирующейся структуры вследствие появления внутренних напряжений. Эти представления дают возможность объяснить ряд закономерностей, обнаруженных при исследовании твердения полуводного гипса наличие оптимального пересыщения и дисперсности исходного вяжущего вещества, при которых достигается максимальная прочность структуры твердения, увеличение или уменьшение прочности при введении тех или иных электролитов. Использование добавок в гипсовых вяжущих началось с применения их на стадии приготовления растворов. Они изменяют условия образования кристаллизационных контактов, степень их срастания, что приводит к изменению эксплуатационных и технических свойств гипсовых изделий. За рубежом использование различного рода добавок считается одним из наиболее эффективных и экономически оправданных способов улучшения свойств гипсовых материалов и изделий. Этому предшествовала научноисследовательская работа по изысканию эффективных добавок и исследованию механизма их действия на вяжущие системы . Анализируя зарубежные работы, описывающие процессы схватывания и твердения в присутствии различных добавок, можно разделить исследуемые добавки на ускорители и замедлители схватывания гипсового теста . К ускорителям гидратации относятся следующие кислоты и их соли галогеноводородные, серная, азотная. В этой группе ускоряющее действие катионов преобладает над действием анионов, и это ускорение соотносится в определенной последовательности. К т Ж Са2 Си7 А1. Вышеописанное влияние добавок на ускорение процессов гидратации автор объясняет различными потенциалами этих ионов. В работе установлено, что по мере увеличения концентрации сульфата калия 0,1 усиливается кристаллизация дигидрата. За исключением сульфата алюминия, который имеет очень малый эффект, все остальные сульфаты с концентрацией 0,5 по весу ускоряют гидратацию в следующей последовательности К Ыа ЬЛ А1. Изучено влияние катионов щелочных металлов на гидратацию Са8О40,5 Н в суспензированном состоянии . Исследованы скорость кристаллизации, размеры кристаллитов и неупорядоченность Са42 Н I. Степень кристалличности исследовалась с помощью диффрактометрии. Установлено, что индукционный период сокращается, и кристаллизация ускоряется при добавке 1ЛС1 II, ИаС1 III, КС1 IV и СбС1 V. Определены энергии активации процесса зародышеобразования I в 0,1 н. II, III, IV, V, равные 3,3 3,1 2,8 и 2,5 ккалмоль соответственно. Размер кристаллитов и неупорядоченность решетки I возрастает в растворах II V. Круг предложенных и опробованных добавок весьма широк . В нашей стране наибольшее признание и применение получила классификация В. Б. Ратинова и Т.