ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические реакции гидратации минералов портландцементного клинкера из "Физическая химия вяжущих материалов" Состав продуктов реакции одного и того же минерала изменяется в зависимости от количества воды в системе суспензия — тесто (поскольку от этого зависит степень пересыщения водного раствора), вида и количества водорастворимых посторонних примесей, продолжительности процесса гидратации и др. [c.315] Абсолютное количество выделяю цейся теплоты зависит от вида образующего гидросиликата кальция и изменяется по данным различных исследователей в пределах от 32 до 500 кДж/кг (табл. 9.2). [c.315] Скорость химической реакции гидратации СзЗ когда оболочка из гидратов, образующаяся на его зернах, непрерывно срывается (гидратация в процессе измельчения- в шаровой мельнице), зависит от интенсивности удаления оболочки. [c.317] Морфология, состав и дисперсность кристаллов гидросиликатов кальция изменяются в присутствии посторонних ионов в водном растворе и в кристаллах алита. Так, гидратация aS замедляется в присутствии Са(ОН)г, СзА и значительно ускоряется в присутствии a lj и других хлоридов, бромидов, нитритов, сульфатов, карбонатов, щелочных металлов и гипса. Ускорение реакции обусловливается уменьшением длительности индукционного периода гидратации за счет интенсификации процесса образования зародышей кристаллов новых гидратных фаз. [c.318] Скорость гидратации 3S изменяется под влиянием температуры. Так, при нормальном водо-твердом отношении (В/Т) степень гидратации 3S через 12 ч составляет при 278 К — 0%, при 298 К — 30 и при 325 К — 60%. [c.318] Реакция протекает с выделением теплоты 250—290 кДж на 1 кг силиката. [c.318] Химический состав гидросиликата кальция, образующегося при гидратации 2S, изменяется по мере увеличения времени гидратации. При избытке воды (В Т = 50 1) первичный гидросиликат кальция имеет состав, близкий к a0-Si02-H20. По мере увеличения степени гидратации 2S от О до 25% состав гидросиликата кальция изменяется от SH до i.esSH, т. е. его основность возрастает от 1 до 1,65. При гидратации 2S в тесте нормальной густоты основность первичного гидросиликата кальция несколько больше 1 ( 1,15—1,20), через 1,5 ч она возрастает до 1,65—1,70. Степень гидратации 2S в этот период составляет 25— 30%. С увеличением степени гидратации сверх 30% основность ГСК практически не изменяется. Повышение температуры до 353— 423 К интенсифицирует протекание реакции гидратации и приводит к образованию гидросиликатов кальция с более высокой основностью, равной 1,85—2,0. [c.318] Первичные кристаллы SH имеют игольчатую форму и концентрируются вокруг гидратирующихся зерен 2S. В последующем образуются и пластинчатые кристаллы гидросиликатов кальция. [c.318] Удельная поверхность гидратных новообразований, образующихся в процессе гидратации СгЗ при 298 К, составляет в разные сроки 250—350 м7г, что на 100—200 м /г меньше, чем в случае гидратов Сз8 при одной и той же степени гидратации. [c.319] Скорость гидратации СгЗ меньше, чем С3З, и величина ее сильно изменяется в зависимости от строения кристаллов минералов, состава водного раствора и условий протекания реакции. В результате воздействия указанных факторов степень гидратации СзЗ через 1 сут может составить 5—10%, через 10 сут — 10—20, через 28 сут — 30—50% , полная же гидратация минерала при нормальных условиях наступает через 5—6 лет. [c.319] Тепловой эффект реакции в зависимости от состава конечного гидроалюмината кальция изменяется в пределах от 865 до 1100 кДж/кг. [c.319] На поверхности зерен С3А сразу же после соприкосновения их с водой образуется рыхлая оболочка из пластинчатых кристаллов гидроалюминатов кальция, которая не препятствует прохождению молекул воды к негидратированной части зерна. Поэтому реакция гидратации С3А протекает быстро и завершается на 70— 80% уже через 1 сут. [c.319] Кристаллы эттрингита игольчатой или призматической формы образуются как вблизи поверхности зерен С3А, так и в межзер-новом пространстве. Кристаллы же низкосульфатного гидросульфоалюмината кальция имеют пластинчатую форму. В присутствии ионов 504 - скорость гидратации С3А уменьшается. [c.320] Ионы С1 , вводимые в воду затворения хлоридом кальция, катализируют процесс гидратации как чистого СзА, так и смеси СзА с Са504. Вообще на кинетику гидратации С3А оказывают большое влияние многие растворимые в воде соли (сульфаты, хлориды, нитраты и т. п.). Установлено, что с помощью таких веществ можно в заданном направлении изменять скорость гидратации С3А, морфологию и состагобразующихся кристаллогидратов. [c.320] Скорость гидратации 4AF в начальный период большая через 3 сут степень гидратации минерала составляла 50—70%. Частицы 4AF через несколько минут покрываются оболочкой из мелких кристаллогидратов и геля гидроксида железа, которая тормозит последующее протекание реакции. При смешивании 4AF с водным раствором, содержащим растворенные Са(ОН)г и aS04, в начальный период образуются высоко- и низкосульфатный гидросульфоалюминаты кальция, содержащие в виде твердого раствора РегОз. [c.321] Вернуться к основной статье