Твердение вяжущих с добавками-интенсификаторами..

«… Добавкам-интенсификаторам твердения вяжущих материалов, бетонов и изделий на их основе посвящены многочисленные исследования. Однако добавки все еще не находят широкого практического применения. Главной причиной этого является недостаточная изученность теории действия добавок и факторов, влияющих на их эффективность. Систематическими исследованиями этих вопросов авторы настоящей монографии занимались в течение 20 лет. Показано, что добавки-интенсификаторы в основном не влияют на механизм гидратации вяжущих. Исключением являются щелочи, взятые отдельно или совместно с гипсом, которые при мокром вибродомоле вяжущих обусловливают гидратацию частично по жидкофазному механизму. Установлено, что добавки этого класса катализируют реакции образования гидросиликатов кальция группы CSH(B) и карбоната кальция. На основании этих данных выявлен новый вид коррозии цементных бетонов в растворах щелочных сульфатов или минерализованных водах, содержащих так называемый нами «активный катион щелочных металлов», образующийся при взаимодействии агрессивных растворов с окисью кальция вяжущих. Определено, что гидратация силикатов кальция и портландцемента, состоящего в основном из этих минералов, происходит по топохимическому механизму, а гидратация алюминатов кальция и полуводных модификаций гипса — по жидкофазному механизму. Впервые установлено, что связывание щелочных катионов в соли, нейтральные по отношению к окиси кальция, сопровождается эффектами снижения водопотребности, замедления схватывания и твердения, повышения прочности и долговечности цементного камня. Показано, что щелочные катионы, образующиеся при смешивании известковых (кальциевых) вяжущих с водой, могут эффективно связываться в нейтральные соли лишь определенной группой веществ — сильными неорганическими одноосновными кислотами и их солями, образующимися с кальцием и металлами, более электроотрицательными, чем кальций. Установлено, что эти добавки-интенсификаторы модифицируют образование гексагональных гидроалюминатов кальция и катализируют образование гидросульфоалюминатов и других аналогичных комплексных соединений. Данные о тепловыделении, кинетике гидратации и схватывания цементов также свидетельствуют в пользу коллоидно-химической теории гидратации. Так, закономерности схватывания вяжущих с добавками находятся в полном соответствии с правилами значности Шульце — Гарди. Впервые показано, что направленная кристаллизация гипса с помощью добавок — готовых центров кристаллизации и веществ, имеющих катион, общий с гипсом, существенно улучшает свойства асбестоцементных смесей и изделий из них, а также повышает качество других вяжущих смесей, в которых кристаллизуется гипс. Влияние направленной кристаллизации гипса в этих смесях хорошо объясняется с позиции коллоидно-химической теории гидратации. Нами установлены две главные особенности структурообразования при твердении вяжущих: 1) возрастание роли сохранности первичной коагуляционной структуры, на базе которой развивается более плотная и прочная конечная структура камня; 2) увеличение деформации расширения и вредных внутренних напряжений. Разработаны рекомендации по обеспечению сохранности первичной структуры и релаксации вредных внутренних напряжений в твердеющем камне, а также методы повышения эффективности добавок-интенсификаторов. Рекомендации по применению и повышению эффективности добавок вошли в общесоюзные и республиканские нормативные документы и находят широкое практическое применение на предприятиях и стройках страны. …» Книга публикуется в открытом доступе впервые.