www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

реакции гидратации. При этом ее количество уменьшится настолько, чта ее будет недостаточно для насыщения поверхности твердой фазы, что приведет к уменьшению относительной влажности в тесте. Это явление известно как самовысушивание. Так как гель может образовываться только в пространстве, наполненном водой, то самовысушивание приводит к более низкой степени гидратации по сравнению с тестом, твердевшим во влажных условиях. Однако при ВЩ свыше 0,5 количество воды затворения является достаточным для того, чтобы в случае самовысушивания теста степень гидратации была такой же, как у теста, твердевшего во влажных условиях.

ОБЪЕМ ПРОДУКТОВ ГИДРАТАЦИИ

Приближенный общий объем, который могут занять продукты гидратации, состоит из абсолютного объема сухого цемента и объема воды, необходимой для замеса. Мы будем пренебрегать небольшой потерей воды в результате выделения цементного молока на поверхости бетона и уплотнения теста в пластичном состоянии. Как было показано выше, СзЗ и C2S химически связывают воду в количестве соответственно примерно 24 и 21% веса этих двух силикатов; соответствующие значения для СзА и C4AF составляют 40 и 37%.

Приведенные цифры не являются абсолютно точными, так как наши знания о продуктах гидратации цемента не позволяют более определенно говорить о количестве химически связываемой ими воды. Поэтому лучше всего основываться на представлении о неиспаряемой воде, количество которой можно определить по способу, описанному в одном из последующих разделов. Это количество воды, вычисленное при определенных условиях, составляет 23% веса безводного цемента (хотя для цемента типа II это значение может снизиться до 18%).

Удельный вес продуктов гидратации цемента таков, что они занимают больший объем, чем абсолютный объем негидратированного цемента но меньший, чем суммарный объем сухого цемента и неиспаряющейся воды, примерно на 0,254 от объема последней.

Средняя величина удельного веса продуктов гидратации (включая поры в максимально возможной плотной структуре) в насыщенном водой состоянии составляет 2,16.

В качестве примера рассмотрим гидратацию 100 г цемента. Принимая удельный вес сухого цемента равным 3,15, получим абсолютный объ-

ем негидратированного цемента равным -=31,8 см. Неиспаряющая-

о, 15

ся вода, составляет 23% веса цемента, т. е. 23 см. Твердые продукты гидратации занимают объем, равный сумме объемов безводного цемента и воды за вычетом составляющей 0,254 от объема неиспаряющейся воды, т. е. 31,84-0,23-100(1-0,254 = 48,9 см\

Так как тесто в этих условиях имеет пористость, равную приблизительно 28%, то объем гелевой воды составит -- =0,28, отсю-

да Wg = 19 см и объем гидратированного цемента 48,9+19=67,9 см. Таким образом имеем:



Вес сухого цемента................. 100 г

Абсолютный объем сухого цемента........... 31,8 см

Вес связанной воды................ 23 г

Объем гелевой »................. 19 см

Общее количество воды в смеси............ 42 »

ВЩ по весу................: : : 0,42

В/Ц по объему................: : 1,32

Объем гидратированного цемента ........... 67,9 см

Первоначальный объем цемента и воды....... 73,8 »

Уменьшение объема вследствие гидратации...... 5,9 »

Объем продуктов гидратации на 1 см сухого цемента . . 2,1 »


5,9см незаполненные капиллярные поры

19,0 см гелевая вода

твердые прод/укты гидратации

Следует отметить, что было сделано допущение, что гидратация имеет место в замкнутом объеме при отсутствии притока воды или при ее удалении из системы. Объемные изменения схематически показаны на рис. 1.4. «Уменьшение объема» на 5,9 см представляет пустое капиллярное пространство, распределенное по всему цементному камню.

Приведенные цифры являются лишь приблизительными, однако если общее количество воды будет меньше, чем 42 см, то его будет недостаточно для полной гидратации, так как гель может образовываться только тогда, когда воды достаточно и для химических реакций, и для заполнения гелевых пор.

Вода геля не может быть использована для гидратации еще негидратированного цемента, так как она прочно удерживается и поэтому не может перейти в капилляры.

Таким образом, когда гидратация в изолированном образце достигла такого состояния, при котором количество связанной воды составило примерно половину от исходного, дальнейший процесс прекращается. Из этого следует также, что полная гидратация в изолированном образце возможна лишь тогда, когда количество воды затворения в два раза превышает количество воды, требуемой для химической реакции, т. е. смесь имеет В/Д = 0,5 (по весу). В действительности в приведенном примере гидратация

«е пройдет полностью, так как она прекращается даже до того, как ка-лиллярная вода будет израсходована. Было установлено, что гидратация значительно замедляется, когда давление водяных паров падает ниже величины, составляющей 0,8 до давления насыщения.

Рассмотрим гидратацию теста, твердеющего в воде. В этом случае вода может впитываться, когда капиллярные поры частично освобождаются от воды в результате гидратации. Как показано выше, 100 г цемента (31,8 см) при полной гидратации будут занимать объем 67,9 см. Таким образом, чтобы не оставалось негидратированного цемента и не появ-

0% гидратации

100 Уо гидратации

Рис. 1.4. Схема объемных изменений в цементном тесте с В/Ц = = 0,42 в результате гидратации цемента



лялись капиллярные поры, исходное количество воды для замеса должно составлять приблизительно (67,9-31,8) =36,1 см.

Это соответствует В/Ц, равному 1,14 по объему или 0,36 по весу, В других работах предложено принять В/Ц равным соответственно 1,2 и 0,38.

Если фактическое В/Ц смеси с учетом водоотделения будет менее 0,38 по весу, то полная гидратация цемента невозможна, так как имеющийся объем недостаточен для размещения в нем всех продуктов гидратации. Следует напомнить, что гидратация может протекать только в воде внутри капилляров. Например, если мы имеем смесь из 100 г цемента (31,8 см) и 30 г воды, то воды было бы достаточно для гидратации X граммов цемента, определяемых следующим образом.

Сокращение объема при гидратации (контракция) составит 0,23Хх X0,254 = 0,0585Х. Объем, занимаемый твердыми продуктами гидратации, будет -+0,23Х-0,0585Х=0,489Х. 3,15

Пористость цементного камня -- =0,28, и общее количест-

во воды 0,23X + Wg = 30, отсюда Х=71,5 г = 22,7 см и Г=13,5 г.

Таким образом, объем гидратированного цемента составит 0,489X Х71,5+13,5 = 48,5 см. Объем негидратированного цемента 31,8-22,7 = = 9,1 см

Следовательно, объем незаполненных капилляров будет (31,8+30) - - (48,5 + 9,1) =4,2 см\

Если вода может поступать извне, то в дальнейшем некоторое дополнительное количество цемента может гидратироваться и гидратация будет происходить до тех пор, пока ее продукты не займут объем, превышающий на 4,2 см объема сухого цемента. Мы определили, что 22,7 см цементного камня занимают объем 48,5 сму т. е. продукты гидратации.

1 см цемента имеют объем =2,13 см. Таким образом, 4,2 сж -это

22,7 г . .

объем продуктов гидратации у см цемента, отсюда ii+i =2,13; еле-

довательно, у =3,7 см.

Объем еще негидратированного цемента составит 31,8-(22,7+ +3,7) 6 см 19 г. Другими словами, от первоначального веса цемента осталось 19% негидратированного цемента, который уже не сможет прогидратироваться, так как все доступное пространство будет занято гелем, т. е. отношение гель: пространство для цементного камня равно 1. К этому можно добавить, что содержание негидратированного цемента не оказывает вредного влияния на прочность цементного камня. Действительно, для всякого цементного камня с отношением гель: пространство =1 чем выше содержание негидратированного цемента (т. е. чем ниже В/Д), тем больше прочность. Это, возможно, объясняется тем, что в таком цементном камне слои гидратированных новообразований, окру-

В дальнейшем под этим отношением в соответствии с представлениями Пауэрса подразумевается отношение объема геля к общему объему пространства, занимаемога гелем, включая объем пор геля.



0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113