Влияние нитронатов и полистиролсульфонатов на кинетику и механизм гидратации мономинеральных вяжущих

• Автор: Касперчик, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 215 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общие теории гидратации и твердения минеральных вяжущих веществ .

1.2. Гидратация трехкальциевого алюмината

1.3. Влияние органических добавок на гидратацию СгЛ . .

1.3.1. Адсорбция добавки .

1.3.2. Образование межслоевых комплексов органических добавок и гексагональных гидроалюминатов кальция .

1.3.3. Образование малорастворимого соединения с органической добавкой .

1.3.А. Комплексообразование добавки и ионов в растворе . . 1.3.5. Отравление зародышей гидратной фазы органической
добавкой.
1.4. Гидратация трехкальциевого силиката . .
1.4.1. Теории защитного слоя .
1.4.2. Теории замедленного зародышеобразования продуктов гидратации.
1.5. Влияние органических добавок на гидратацию 3 .
1.5.1. Адсорбция добавки на исходном веществе
1.5.2. Комплексообразование добавки с ионами в жидкой фазе
1.5.3. Отравлениедобавкой зародышей кристаллизации продуктов гидратации
Глава П. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ 3 В СУСПЕНЗИЯХ
2.Х. Используемые вещества .
2.2. Калориметрические и кондуктометрические исследования скорости гидратации мономинеральных вяжущих веществ
2.3. Исследования фазового состава продуктов гидратации ыономинеральных вяжущих и адсорбции на них нитроновых солей .
2.4. Влияние концентрации суспензии на кинетику гидратации .
2.5. Гидратация С в растворах СаОНг , а также в присутствии зародышей продуктов гидратации
2.6. Гидратация предварительного гидратированного трехкальциевого силиката.
2.7. Обсуждение результатов .
Глава Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА МЕХАНИЗМ ГИДРАТАЦИИ ТРЕХКАЛЫШВОГО СИЛИКАТА
3.1. Гидратация Сз5 в присутствии нитроновых солей . .
3.1.1. Исследование кинетики и механизма гидратации в
растворах нитроновых солей .
3.1.2. Адсорбция нитроновых солей на С и продуктах его гидратации.
3.1.3. Исследование гидратации С3 отравленного обработкой растворами нитроновых солей
3.2. Гидратация з в присутствии сахаров и глюконата кальция
3.3. Гидратация С3Э в присутствии полистиролсульфонатов
3.4. Обсуждение результатов
Глава 1У. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА КИНЕТИКУ.
МЕХАНИЗМ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ПРОДУКТОВ ГИДРАТАЦИИ ТРЕХКАЛЬШЕВОГО АЛЮМИНАТА
4.1. Кинетика гидратации С3А в растворах нитроновых солей
4.2. Исследование влияния нитроновых солей на фазовый состав продуктов гидратации . .
4.2.1. Результаты рентгенофазового анализа .
4.2.2. ИКспектроскопические исследования
4.2.3. Дериватографические исследования влияния нитроновых солей на фазовый состав продуктов гидратации С3Л
4.4.4. Электронномикроскопические исследования . .
4.3. Исследования влияния глюкозы, сахарозы и глюконата кальция на кинетику, механизм и фазовый состав продуктов гидратации трехкальциевого силиката
4.4. Гидратация С3 в растворах полистиролсульфонатов натрия.
4.5. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. .
ЛИТЕРАТУРА


Термокинетической кривой гидратации С3А в нормальных условиях свойственно наличие двух экзоэффектов , , . Исходя из этих данных, Стейн предложил следующий механизм гидратации С3А . Съй . Этот слой тормозит гидратацию оставшегося вяжущего, а сам процесс становится диффузионноконтролируемым. Перекристаллизация гексагональных гидратов приводит к нарушению целостности этого слоя и ускорению гидратации оставшегося С3А , изза чего на термокинетической кривой появляется второй экзоэффект. Сравнительно недавние исследования с использованием сканирующей электронной микроскопии, проведенные Бреваль , указывают, что кристаллические гексагональные гидроалюминаты кальция не являются первичными продуктами гидратации . СгАН и мн3 на рентгенограммах. Общая последовательность продуктов гидратации при взаимодействии С3Й с водой согласно Бреваль С3АНгО гель нерегулярные хлопья кристаллические гексагональные гидроалюминаты кристаллы С3ДН6 сростки кристаллов С3ДН. Таким образом, природа первичных продуктов и механизмы процессов, протекающих на ранних стадиях гидратации С3Й , требуют дальнейших исследований. Влияние органических добавок на гидратацию С3А. О возможности использования добавок различных органических веществ для регулировки схватывания цементного теста известно достаточно давно . Так как многие считали, что быстро гидратирующийся трехкальциевый алюминат играет главную роль в процессах начального схватывания цементного теста 2, 6 , значительная часть работ, касающихся исследования влияния органических добавок на гидратацию минеральных вяжущих, была посвящена именно ему. Что же касается органических добавок, то объектами основной массы исследований были либо лигносульфонаты, используемые в качестве пластификатов , 2, 8, , либо оксикислоты, сахара и их производные , . Изучалось также влияние, оказываемое на процесс гидратации одноатомныыи и многоатомными спиртами , 0, 2 , предельными и непредельными карбоновыми кислотами , сложными эфирами карбоновых кислот 3 , триэтаноламином 4, и некоторыми высокомолекулярными веществами , . Исследования показали, что большая часть органических добавок в целом замедляет процесс гидратации трехкальциевого алюмината. Исключение составляет триэтаноламин, который ускоряет как и начальную гидратацию С при контакте с водой, так и процесс перехода гексагональных гидроалюминатов в кубический 4, . Правда, в литературе имеются данные, что сахара и лигносульфонаты могут выступать в качестве ускорителей первоначального взаимодействия С3А с водой, но затем процесс заметно тормозится и в целом эти вещества являются замедлителями гидратации трехкальциевого алюмината , . С3Й в образованию добавкой малорастворимого соединения, тормозящего гидратацию С3Д г комплексообразованию между добавкой и ионами, образующимися при гидролизе и растворении С3А д отравлению добавкой зародышей кристаллизации продуктов гидратации. Ниже рассмотрены все перечисленные здесь механизмы. Хансен одним из первых предложил, что замедление гидратации связано с адсорбцией молекул органики на поверхности гидратирующихся вяжущих, в результате чего затрудняется доступ молекулам воды. Он обратил внимание на то, что молекулы хорошо известных замедлителей гидратации оксикислот и лигносульфатов содержат либо карбоксильные, либо сульфогруппы, которые, по его мнению, могут адсорбироваться на Са ионах поверхности исходного вяжущего. Таллин отметил, что особо эффективными замедлителями гидратации вяжущих являются вещества, содержащие группировку С сС1, ароматические соединения, содержащие сосед
ние ОН группы и органические соединения, в которых атомы углерода, связанные с кислородами, находятся достаточно близко, например, малеиновая кислота. Отсюда сделан вывод адсорбция органической добавки на поверхности вяжущего возможно и изза образования поверхностного хелата, к чему потенциально способны как Са , так и ЙС . Исследования по адсорбции органических добавок на исходном С3Д и продуктах его гидратации 5, показали, что гидроалюминаты кальция значительно более сильно адсорбируют органику, чем исходное вещество.