Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2" -> 91

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 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 94 95 96 97 .. 124 >> Следующая

19.3. Пуццоланы и пуццолановые цементы
249
ких бетонов, пригодных для использования до температуры 1800 °С, готовят из белого глиноземистого цемента и корунда (А1203) в качестве заполнителя. Бетон почти целиком состоит из алюмината кальция и А1203 и не содержит примесей, понижающих температуру плавления, таких, как Ре203. На рис. 19.8 приведена диаграмма состояния системы СаО—А1203. Взаимодействие СА из дегидратированного цемента (температура
°с
2000
1600
1400
-- уг(\+жидк.
1860

- / ' :Ае+жидк. -
\ 1770
С+ЖИДК. \

\жидкость / жидк,
1535 1 1608 САЕ+А


\+ 12 А7/
С3А\кТ7СА СА2 + СА6
жидкд [ \ /жидк СА+СА2
1400 1395

С + С3А
- С5А + С|2А7 -
С12А7 + СА
I ,, , 1 ,,
СаО 3:1 12:7 1:1 1:2 1:6 А12 03,мол.%
Рис. 19.8. Диаграмма состояния системы СаО—А120з.
плавления 1608°С) с заполнителем А1203 приводит к образованию СА2 и, что более важно, СА6 (температура плавления 1860°). Таким образом, жаростойкость материала заметно повышается. Для сравнения отметим, что портландцемент редко используют при температурах выше 500 °С.
19.3. Пуццоланы и пуццолановые цементы
Пуццолан представляет собой природную (вулканический пепел) или синтетическую (размельченные топливные шлаки и золы) форму высокореакциониоспособного оксида кремния. Причина высокой реакционной способности такого кремнезема состоит в метастабилы-юсти и (или) высокой дисперсности. Кристаллический кварц в обычных условиях химически не активен. В то же время плохо закристаллизованный оксид кремния, состоящий из частиц малых размеров, матовое (т. е. ликвирован-иое) кварцевое стекло, а также силикагель взаимодействуют
250
19. Цемент и бетон
с И20 и Са(ОН)2 при комнатной температуре с образованием продуктов с вяжущими свойствами. Уже древние римляне использовали известково-пуццолановые строительные растворы, и некоторые из этих составов находят применение до сих пор. Продуктом взаимодействия извести с пуццоланом является гель гидрата силиката кальция, аналогичный гелю С—S—Н, который образуется при гидратации портландцемента. Особенность такого взаимодействия заключается в том, что весь процесс протекает при комнатной температуре. Это отличается от условий применения портландцемента, так как для использования последнего прежде всего необходимо получить при высоких температурах силикаты кальция C3S и p-C2S.
Пуццоланы можно также смешивать с портландцементом. При этом получается пуццолаповый цемент. Портлаидцементиая составляющая пуццоланового цемента взаимодействует с водой по обычному механизму. Возникающий при этом Са(ОН)2 реагирует с пуццоланом с образованием С—S—Н-геля. Удаление Са(ОН)2 в результате реакции с пуццоланом имеет два преимущества: во-первых, пуццолаиовый цемент обладает высокой химической стойкостью к сульфатам, во-вторых, прочность конечного отвердевшего продукта повышается по сравнению с портландцементом, так как Са(ОН)2, обладающий плохими механическими характеристиками, заменяется на С—S—Н-гель. Пуццолаиовый цемент твердеет медленнее, чем портландцемент, и, следовательно, скорость тепловыделения невелика. Поэтому пуццолаиовый цемент можно использовать для изготовления массивных конструкций.
19.4. Продукты автоклавного синтеза
Большинство форм кремнезема, за исключением реакционно-способного пуццолана, практически не взаимодействует при ком-латной температуре с известью и водой. Однако при 175—200 °С взаимодействие с водяным паром и известью протекает весьма интенсивно. В результате такой реакции получают автоклавный силикат кальция. Обычно в состав исходной смеси для изготовления силикатных кирпичей входят иегашениая известь (4— 12%), кварцевый песок и вода. Смесь формуется под давлением 35 МГТа и обрабатывается водяным паром под давлением 8,5— 14 МПа при 175—200 °С в течение 12—15 ч. Взаимодействие песка, извести и воды ведет к образованию С—S—Н-гсля. Первоначально соотношение СаО : Si02 в геле достаточно велико (—1,75). Когда вся известь прореагирует, это соотношение понижается до величины —0,8 за счет взаимодействия геля с не-вступившим в реакцию Si02. Если увеличить время пребывания сырьевой смеси в автоклаве, С—S—Н-гель частично кристаллизуется с образованием тоберморита CsSeHs. В настоящее время
19.6. Последние достижения — беспористый бетон
251
остается неясным вопрос о том, что является главным источником прочности цемента: С—Э—Н-гель или тоберморит.
Водяной пар под высоким давлением используют также для ускорения твердения бетона, изготовленного из портландцемента. Для производства готовых бетонных блоков портландцемент смешивают с мелкораздробленным песком и заполнителем; количество добавляемого песка весьма существенно для достижения высокой прочности бетона. В процессе выдержки в автоклаве (8—15 т1 при 180 °С и давлении 1 МПа) цемент взаимодействует с песком. Отношение СаО : 5Ю2 в образующемся С—Б—Н-геле невелико (~0,8). При кристаллизации геля возникает тоберморит. Получившиеся после обработки в автоклаве бетонные блоки характеризуются высокой прочностью при сжатии и устойчивостью к действию сульфатов. Последнее свойство связано с тем, что в бетоне отсутствует известь, так как присутствующий в цементе Са(ОН)2 вступает в реакцию с песком.
Предыдущая << 1 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 94 95 96 97 .. 124 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed