ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм и кинетика гидратации минералов из "Физическая химия вяжущих материалов" В вопросах образования гидратных соединений существуют две точки зрения. По одной из них гидратные соединения образуются в растворе в результате их меньшей растворимости по сравнению с безводными соединениями. Другие исследователи придерживаются топохимического механизма образования гидратов, т. е. в результате прямого взаимодействия минерала с водой в твердой фазе. [c.310] В процессе гидратации исходных зерен играет большую роль их пористость. Зерна цемента представляют собой капиллярно-пористые тела, покрытые к тому же сетью мелких трещин. При соприкосновении с водой зерна цемента практически мгновенно всасывают ее и реакция гидратации протекает на сильно развитой поверхности, значительная часть которой приходится на срединную часть частицы. Развитие реакции внутри зерен приводит к расширению последних и служит источником питательного вещества для кристаллов, растущих в направлении от поверхности частицы. [c.311] Скорость реакции гидратации. Скорость реакции гидратации отражает особенности химического превращения, трактуется и выражается по-разному. В одних случаях рассматривается скорость изменения концентрации одного из исходных продуктов или гидратов, в других — скорость изменения содержания свободной или связанной воды. Результатам, полученным различными методами, присущи специфические погрешности. Одним из источников ошибок при кинетической интерпретации результатов является дискретный характер изменений. [c.311] Процесс разрушения цементных зерен водой протекает с затухающей скоростью, что вызывается образованием на их поверхности защитных пленок из продуктов реакции и уменьшением размера гидратирующихся частиц во времени. Одной из причин быстрого образования защитных пленок на гидратирующихся зернах является отслоение от кристалла групп ионов ( блоков ), которые не могут легко перемещаться в жидкой фазе и концентрируются вблизи поверхности материала кристалла. Последующая их гидратация приводит к уплотнению пленки. Способствует образованию пленок и различная скорость диффузии ионов в растворе, вызывающая избирательное удаление из зоны реакции одних молекул (например, молекул гидроксида кальция) и концентрацию на поверхности кристалла других (например, молекул ортокремниевой кислоты). [c.311] Вследствие неодинаковой скорости диффузии ионов в зоне реакции нд разных стадиях образуются низкоосновные кристаллогидраты, основность которых может повыситься в результате последующей перекристаллизации в среде, насыщенной гидроксидом кальция. [c.311] Развитие поверхностной реакции воды с исходным зерном сильно зависит от энергетического состояния поверхности твердого тела, структурных частиц воды и плотности твердого тела. Очевидно, что ослабление сил химической связи в решетке растворяющихся кристаллов и повышение степени электролитической диссоциации воды должно приводить к ускорению реакций гидратации. [c.311] Эти частные уравнения получены при следующих допущениях процесс растворения вяжущего и рост кристаллов новообразований протекают одновременно, оба процесса связаны между собой условиями баланса массы поверхность исходного вяжущего и его гидрата не постоянны, но порошки монодисперс-ны, зародыши гидратов возникают только в начале процесса (во время индукционного периода) и отсчет времени ведется с момента окончания процесса зародышеобразования. В начальный период гидратации скорость процесса возрастает, в интервале значений а=0,4... 0,6 она достигает максимума, а затем уменьшается. Абсолютное значение скорости реакции зависит от концентрации пересыщения, толщины диффузионных слоев на растворяющихся зернах, констант скорости растворения и роста кристаллов и многих других факторов. [c.312] Исследование тепловыделения моно- и полиминеральных вяжущих развивается по двум направлениям получение данных о закономерности механизма и кинетики гидратации. [c.313] С помощью термокинетических данных можно расшифровать механизм процесса гидратации. Так, например, начальную гидратацию ЗСаО-5102 можно разделить на пять элементарных стадий и количественно их описать. [c.314] Термокинетические исследования требуют применения высокоточных калориметров и сравнения данных калориметрического анализа с данными превращения вяжущих в процессе гидратации, полученными иными методами. Данные калориметрического анализа могут быть использованы в тех случаях, когда гидрат имеет на протяжении всего процесса один и тот же состав или же соблюдается постоянное соотношение между количеством высоко- и низкоосновных гидросиликатов. [c.314] Вернуться к основной статье