Стекло в цементном бетоне

Уважаемый Хидеоши, есть такой автор Айлер "Химия кремнезема" - кажись так называется.

Я Вас понимаю! Да тяжко читать монографии, но надо тешить себя мыслью "все данные абсолютно бесспорны". Удачи! А на счет "щелочной" корозии бетона вопрос пока остается открытым - англичане решая проблему утилизации стеклобоя закладывали образцы на 5 лет хранения! (были и отрицательные результаты - образование трещин).

Уважаемый Хидеоши, попробую вам помоч (по мере возможности):

Цитата
Хидеоши пишет: Т.е. возможно в ячеистых щелочесиликатная реакция особо и не скажется, ибо есть куда расширяться, то в плотных бетонах его использовать нужно по меньшей мере аккуратно. А как поведет себя стекло в тяжелом бетоне на ШПЦ? там ведь существенно более кислая среда?

Прежде всего, что в ОПЦ, что в ШПЦ среда щелочная (она в принцепе не может быть кислой). :wink:
Кстати гранулированный доменный шлак по своей природе на 80-90% стеклофаза (это вам просто для размышления).

Цитата
Хидеоши пишет: Подскажите плз, люди добрые, что есть кремнегель и растворимая (или растворенная?) SiO2? Это одно и то же или нет? ...

.
И да и нет, попробую обьяснить на "пальцах"
кремнегель - это гель кремневой кислоты H4SiO4 или Si(OH)4 как вам будет угодно;
растворимая (или растворенная? :? ) SiO2 - это и кремнегели и кремнезоли, и другие аморфные кремнеземы типа "аэросила", "бутосила", к ним же относится и микрокремнезем ("белая сажа"), но все это достаточно условно.

Уважаемый Константин!
Если объяснять очень грубо, то все вещества могут быть получены либо в кристаллическом либо в аморфном виде. Т.е. SiO2 присутствует в природе в виде песка (кристаллическое состояние) либо в виде аморфных кремнеземов (трепел, опока). Если исходить из того, что известные месторождения этих продуктов (трепел, опока) сформировались достаточно давно и эти аморфные соединения кремнезема до сих пор не закристаллизовались, то процесс кристаллизации кремнезема очень длителен. Именно поэтому кремнезем используется как основной стеклообразующий компонент при производстве стекла.
Кристаллический SiO2 (песок) это продукт выветривания горных пород, где он образовался кристаллизацией из расплава, который очень медленно охлаждался.
Безусловно, существуют специальные технологии получения монокристаллов, используя которые возможно получение хорошо закристаллизованного кремнезема, но это другая область деятельности.
Продукты, которые образуются при гидратации шлака в шлакощелочных вяжущих это натриевые или калиевые гидроалюмосиликаты. В портландцементе это кальциевые гидросиликаты и гидроалюминаты. Но это соли кремниевой кислоты. При твердении в нормальных условиях они образуют аморфные или слабо закристаллизованные структуры, при пропаривании или автоклавировании образуются кристаллические соединения, которые могут быть четко идентифицированы рентгенофазовым анализом.
Но Вы начинали с другой темы, а именно «Стекло в цементном бетоне».
Работы по этому направлению проводились с 1980 года в Союзе, но идея была несколько другой. Стеклянные стержни использовали в качестве армирующего компонента, в том числе и для армирования ячеистого автоклавного бетона.
При использовании стеклянных стержней в композиции с портландцементом получали предел прочности при изгибе до 600 кг/см2. При этом никаких признаков внутренней коррозии не наблюдалось, хотя длительность эксперимента превышала 10 лет, а качестве стержне были использованы, в том числе, и стержни изготовленные из стекла состава силикат глыбы, это исходное сырье для производства жидкого стекла.
Внутренняя коррозия – это результат взаимодействия щелочей цемента и реакционноспособного заполнителя, т.е. для ее реализации необходимо наличие в составе портландцемента значимого количества щелочей. А большое количество щелочей характерно для цементов, которые производятся по сухому способу.
С уважением, В. Глуховский.

Уважаемый Константин!
Не обижайтесь, но Вам действительно, кажется!
Я Вам рассказал именно о стекле «в качестве армирующего компонента», хотя в указанных выше работах использовали и закристаллизованное «стекло» - ситалл. В результате указанных работ было установлено, что прочность композиции увеличивается с увеличением реакционной способности используемого стекла, которая в свою очередь определялась его гидролитическим классом.
Стеклянное волокно в среде твердеющего портландцемента не растворяется, снижается его прочность до уровня прочности «массивного» стекла. Посмотрите работы А.А.Гриффитса – теория прочности хрупких материалов.
А стекло получают из кристаллического кремнезема через расплав, который быстро охлаждают и, тем самым, фиксируют аморфное состояние. Если расплав охлаждать медленно, то он закристаллизуется. Если в состав стекла при варке ввести затравки, получить стекло быстрым охлаждением, а затем снова нагреть, можно получить ситалл – закристаллизованное «стекло».
В цитируемой Вами статье речь идет о «внутренней коррозии» (по С.Н.Алексееву и др. «Долговечность железобетона в агрессивных средах», стр. 9), причиной которой является «взаимодействие щелочей цемента и реакционноспособного заполнителя». Этот вид коррозии для наших цементов, которые в большинстве случаев производятся по мокрому способу, не характерен, поскольку этих щелочей в портландцементах менее 0,6%.
С уважением, В. Глуховский.

Уважаемый Константин!
Гель это одна из двух разновидностей коллоидно-дисперсных систем, которые, в свою очередь, отличаются от молекулярно-дисперсных систем (истинных растворов) размером частиц. Гель, по определению, это желатинообразная студенистая масса. Если это гидрогель, то при удалении из него воды, его объем будет уменьшаться, при добавлении воды, объем будет увеличиваться, т.е. гель будет набухать. При этом, являясь раствором, гель будет иметь аморфную структуру, в нем будет отсутствовать дальний порядок расположения частиц.
Если Вы хотите получить твердое тело (кристалл) из истинного раствора Вы медленно удаляете растворитель и повышаете концентрацию. При этом подвижные частицы раствора успевают перестроиться и образовать кристаллическую структуру, которая будет характеризоваться минимумом внутренней энергии. И все будет зависеть от того, сколько времени Вы дадите этим частицам для формирования структуры. При относительно быстром удалении растворителя можно получить мелкокристаллическую структуру, при медленном – монокристалл.
Кстати, с металлами так же, поскольку существуют металлические стекла.
В «желатинообразной студенистой массе» (в геле) подвижность частиц меньше, частицы крупнее, поэтому процесс перестройки или упорядочения структуры затруднен. А частицы кремниевой кислоты вообще слабо подвижны, что в растворе, что в расплаве. В связи с чем получить кристаллическую структуру из геля кремнекислоты практически невозможно, хотя теоретически это можно реализовать при очень медленном удалении растворителя из сильно разбавленного раствора.
Если все это продолжить дальше, в отношении процессов структурообразования в системах неорганических вяжущих, для которых первичной стадией является процесс гидратации, он же процесс диспергирования, то можно сделать вывод, что для того, чтобы получить в результате взаимодействия с водой твердое тело необходимо уравновесить скорость процесса диспергирования и скорость процесса коагуляции или кристаллизации.
Идеальная система – гипсовое вяжущее. С известью хуже, она очень быстро гидратируется и не успевает закристаллизоваться. Хотя известно, что «…комплексные добавки, обладающие полифункциональным действием, позволяют так же снизить скорость тепловыделения и обеспечивают достаточно высокую прочность известкового камня (30 – 50 МПа)…».
«Следовательно, с кристаллохимических позиций процесс производства портландцементного клинкера можно рассматривать как принудительное замедление химической активности оксида кальция ионами Si4+, Al3+, Fe3+».
В. Глуховский.

Цитата
Alchemi пишет: Уважаемый Константин! Стекло и аморфный кремнезем (кремнегель) - это совсем не одно и тоже.

Конечно нет, но в присутствии щелочи стекло является "поставщиком" его вроде... пока что я запутался основательно, читаю вумуную книжку про растворимое натриевое стекло, жду просветления в мозгах:) спасибо за помощь:)

Цитата

В.В.Глуховский пишет: Уважаемый Константин! Гель это одна из двух разновидностей коллоидно-дисперсных систем, которые, в свою очередь, отличаются от молекулярно-дисперсных систем (истинных растворов) размером частиц. Гель, по определению, это желатинообразная студенистая масса. Если это гидрогель, то при удалении из него воды, его объем будет уменьшаться, при добавлении воды, объем будет увеличиваться, т.е. гель будет набухать. При этом, являясь раствором, гель будет иметь аморфную структуру, в нем будет отсутствовать дальний порядок расположения частиц.

С этим вопросом тоже прояснилось, спасибо! Надеюсь вернуться к гелям и золям после приведения новой информации к какому-то логическому порядку.

само собой, что во Владимире стекло исторически дешевое)))
В других регионах России пеностекло - весьма дорогой и энергозатратный материал и только по этому не получает распространения.