Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2" -> 90

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю.Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 336 c.
ISBN 5-03-000071-2
Скачать (прямая ссылка): chem_t_v.pdf
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 124 >> Следующая

19.2. Глиноземистые и высокоглниоземистые нементы
247
нию геленита. Поскольку геленит плохо затвердевает при гидратации и образуется за счет ценного вяжущего материала — алюмината кальция, содержание оксида кремния в глиноземистых цементах ограничивают до ~5 масс. %. Небольшое количество кремнезема в глиноземистых цементах все же весьма желательно, так как при этом вместо геленита образуется [5-С25 (точка Б на рис. 19.2). Кроме упомянутых выше фаз в глиноземистых цементах присутствуют небольшие количества вюстита (РеО), стекол и волокнистых плео'хроичпых фаз неопределенного состава.

сап С2Р ге^Од
Рис. 19.7. Субсолидусная часть диаграммы состояния системы СаО—АЬОз— РсиО;,. Заштрихованная область отвечает составам глиноземистых цементов. Перечеркнутые линии соответствуют областям твердых растворов. Цифрами 2 и 3 обозначены количества фаз, находящихся в данной области диаграммы состояния.
Взаимодействие глиноземистых цементов с водой при температурах 55?25 °С первоначально приводит к образованию гидрата алюмината кальция состава САИщ, а также небольших количеств С2АНв и геля гидроксида алюминия. САНю — метастабильная фаза, отвечающая за прочность отвердевшего цемента. При более высоких температурах (30—40°С), особенно во влажной атмосфере, САНщ (п СоАИ8) превращается в С;)АНб, гель гидроксида алюминия и несвязанную поду. (Гель гидроксида алюминия постепенно кристаллизуется с образованием гиббсита А1(ОН)3.) Поскольку С3АНВ характеризуется большей плотностью, чем САНю и С2АН3, такое «превращение» ведет к увеличению пористости, проницаемости и некоторой потере прочности при сжатии. В 1973 г. в Великобритании было зарегистрировано повреждение нескольких зданий из-за разрушения бетонных строительных конструкций, выполненных из глиноземистого цемента. Наиболее драматичные последствия имел обвал крыши плавательного бассейна в одной из лондонских школ. К счастью, авария произошла через несколько минут после того, как бассейн покинули люди. Хотя упомянутое выше превращение, по
248
19. Цемент и бетон
видимому, является наиболее распространенной реакцией, протекающей в-глиноземистых цементах, оно приводит к уменьшению прочности отвердевшего цемента лишь при очень высоком водоцементном отношении. Для полной гидратации СА с образованием САН10 расчетное значение водоцементно-го отношения составляет 0,5. Если это отношение меньше 0,5, то в отвердевшем цементе присутствует некоторое количество негидратированного СА. (Заметим кстати, что при водоцементном отношении 0,35 не возникает никаких проблем с разрушением бетона.) Видимо, вода, выделяющаяся при превращении САНю в СзАН6 и А1(ОН)з, вступает во взаимодействие с не-гидратированпым СА. При этом заполняются поры, возникшие в ходе предшествующего превращения. Поэтому глиноземистые цементы можно считать-вполне безопасными материалами при условии, что выдержано нужное значение водоцементного .отношения. Обычно всегда существует соблазн добавить больше воды к цементу, так как цементное тесто при водоцементном отношении 0,35 имеет слишком сухой вид, особенно по сравнению с порт-ландцементиым тестом. Именно ошибки строителей, видимо, и явились, причинами повреждений зданий в Великобритании. Во многих странах мира существует запрет на использование глиноземистых цементов при изготовлении некоторых типов конструкций.
Стойкость отвердевшего глиноземистого цемента к действию сульфатов объясняется отсутствием в нем в отличие от портландцемента Са(ОН)2 (образующийся в процессе гидратации Са(ОН)2 тут же вступает в реакцию с гелем гидроксида алюминия). Кроме того, гель гидроксида алюминия создает защитное покрытие на кристаллах алюминатов и их гидратов. При гидратации цемента вначале схватывается Ci2Ay, а затем СА. Поэтому для более быстрого схватывания цемента необходимо несколько увеличить в нем соотношение между оксидом кальция и оксидом алюминия и тем самым увеличить содержание Ci2A7. В то же время присутствие в клинкере стеклообразной фазы, по-видимому, замедляет протекание реакции гидратации. Вследствие того что высокая прочность цемента достигается относительно быстро (80% конечной величины прочности за 24 ч), быстро происходит и тепловыделение. Поэтому глиноземистый цемент не следует использовать при сооружении массивных конструкций. Его почти всегда используют для изготовления тонких профилей.
Бетон, получаемый из глиноземистого цемента (особенно из высокоглиноземистого цемента), является важным огнеупорным материалом с высокой механической прочностью и термостойкостью в сухой атмосфере. Бетонную смесь готовят и укладывают обычным способом, а через 24 ч ее нагревают. Продукт гидратации теряет воду, и при 900—1100 °С его прочность достигает минимума. При более высоких температурах продукты дегидратации начинают реагировать с заполнителями — раздробленным шамотовым кирпичом, А1203 или SiC. При этом связи, возникшие при затвердении бетона, разрушаются, а вместо них образуются прочные связи керамического типа. Таким образом, прочность материала вновь повышается. Большинство жаростой-
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 124 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed