Прогнозирование марочной прочности цементных систем по результатам краткосрочных испытаний и минералогическому составу

• Автор: Акиева, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 150 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературных данных по кинетике гидратации и твердения цементов

1.1 Гидратация и гидратные фазообразования в портландцементном тесте.

1.2 Образование структуры твердения вяжущих веществ.

1.3 Кинетика твердения цементного камня.

1.4 Существующие способы прогнозирования марочной прочности строительных материалов гидратационного твердения

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. Использованные материалы и методы исследований

ГЛАВА 3. Прогнозирование марочной прочности цементных систем различного состава

3.1 Выбор расчетных уравнений кинетики твердения

3.2 Влияние минералогического состава в цементах с различным содержанием гипса.
3.3 Влияние удельной поверхности цемента на кинетику твердения и на точность прогнозирования марочной прочности.
3.4 Влияние ВЦ отношения на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем
3.5 Влияние температуры среды на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. Прогноз марочной прочности цементного камня по содержанию алита и по результатам испытаний в возрасте 7 суток.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5. Сравнительные исследования влияния химических добавок различного типа на кинетику твердения мелкозернистых бетонов и прогноз
марочной прочности камня
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В нормальных условиях они не стабильны и со временем превращаются в кубический гидроалюминат кальция: ЗСаО*АО3*Н2О = ЗСаО* А*6Н +4 Н. Повышение температуры ускоряет этот переход. Гексагональные гидроалюминаты кальция обладают плохими связующими свойствами и образуют слабую структуру твердения, а кубические - еще хуже. Переход гидроалюминатов из гексагональных в кубические сопровождается потерей (сбросом) прочности. Гидратация алюмината кальция с добавкой гипса. В зависимости от количества гипса в этой системе устойчивы разные формы гидратных фаз. СзАЭзНз! Независимо от содержания гипса, СзАБзНз! Если алюминатов много, а гипса не хватает, то образуется моносульфатная форма гидросульфоалюмината кальция ЗСаОА’ЗСа4 + ЗСаОА = ЗСаО АСа4-Н СзА8Н - моногидросульфоалюминат кальция образует крупные гексагональные пластинки. ЗСаО (А, Ре3) Са4*Н - железосодержащий гидроалюминат (если в систему не добавлен гипс) и гидросульфоалюмоферриты Са. Они обладают хорошими связующими свойствами. При гидратации С4АР образуется более прочный камень, чем при гидратации С3А. Важное свойство всех гидратных фаз - малый размер частиц; большая удельная поверхность. Поверхностные силы играют большую роль в структурообразовании цементов, т. Гидросиликаты СН2, С8Н(В) имеют отрицательный «-» заряд поверхностей. Гидроалюминаты имеют «+» заряд поверхностей. Эттрингит «-». Моносульфоалюминат кальция в процессе гидратации образует разноименные заряды частиц. При затворении цемента водой образуются кластеры или флоккулы. Это сопровождается возникновением внутри них замкнутых полостей, в которых сосредотачивается вода, которая называется иммобилизованной (малоподвижной). Она не принимает участие, как смазка, при перемешивании цемента с водой. Образование иммобилизованной воды вызывает сгущение цементного теста. Содержание такой воды доходит до -%. В последнее время неоднократно отмечалось, что единая теория твердения вяжущих не создана, хотя имеется ряд фактов и общих положений, которые признаются большинством исследователей. Как известно, процесс твердения минеральных вяжущих веществ состоит из двух основных взаимно связанных процессов: образования новой фазы - гидрата исходного вещества и возникновения структуры твердеющей системы. Фазовые превращения с учетом возникновения устойчивых частиц новообразований оказывают большое, если не главное влияние, как на кинетику процесса гидратации, так и на структурообразование [3]. Первая теория твердения вяжущих веществ в г. Ле Шателье на примере полуводного гипса. По этой схеме вяжущее вещество, реагируя с водой, превращается в новое химическое соединение, отличающееся от исходного вещества прежде всего своей растворимостью. Вяжущее вещество обладает большей растворимостью, чем продукты его гидратации. В результате образуется раствор, ненасыщенный по отношению к исходному веществу х, но пересыщенный по отношению к гидрату. Вторая теория твердения была предложена В. Михаэлисом ( г. Реальность такого механизма до сих пор пользуется признанием, однако, не доказана ни теоретически, ни экспериментально, ибо условия самопроизвольного диспергирования удовлетворяются только в некоторых особых случаях. По А. А. Байкову ( г. Сначала вяжущее вещество растворяется до образования в растворе концентрации растворимости фазы. Затем процесс растворения прекращается, но процесс химического превращения продолжается. Следовательно, продукты гидратации должны выделяться в виде высокодисперсной системы как следствие прямого присоединения воды к зернам вяжущего, и образовывать слой гидрата на их поверхности. Сквозь этот слой должны диффундировать молекулы воды для продолжения процесса гидратации, получившего название топохимического процесса. Значительно менее разработан этими же авторами процесс образования структуры. Ле Шателье предполагает, что прочность твердеющих систем возникает в результате переплетения отдельных игловидных кристаллов гидрата [4]. По В. Михаэлису, твердение цементных паст обусловливается возникновением коагуляционной структуры из частиц гидрата коллоидного размера. Прочность этой системы возрастает с увеличением плотности геля, т.