Гидратация клинкерных минералов и цемента с добавками пенообразователей

Пенобетон является одним из перспективных строи­тельных материалов, сочетающим высокие теплоизоля­ционные свойства с достаточно высокой прочностью и другими строительно-техническими характеристиками.

Пенобетонные смеси обязательно содержат добавку пенообразователя, влияние которого на твердеющее вяжущее изучено недостаточно полно. Это обстоятель­ство предопределяет необходимость постановки насто­ящего исследования процессов взаимодействия различ­ных пенообразователей с клинкерными минералами (C3S, С3А) и цементом. Подробное описание проект системы отопления коттеджа цена у нас.

В экспериментах использовали реактивы С3А и C3S, портландцемент ПЦ500Д0 производства ОАО «Белго­родский цемент». В качестве пенообразователя приме­няли протеиновый пенообразователь FoamTech (ЮАР) и синтетический пенообразователь ТЭАС-МК (ООО «Завод моющих средств», г. Шебекино, Россия). Кон­центрация пенообразователей в пересчете на сухое ве­щество составляла соответственно 44 и 46,8%. Добавки пенообразователя вводили в количествах, приведенных в таблице, пропорционально содержанию C3S и С3А в клинкере, а также содержанию цемента и добавок в пенобетонных смесях [1].

Качественный и количественный рентгенографичес­кий анализ гидратирующихся систем выполняли на диффрактометре ДРОН-3 методом паст [2]. Навеску клинкерного минерала или цемента смешивали с вод­ным раствором добавки при В/Т = 0,5. Приготовленные суспензии в течение всего эксперимента находились в закрытых сосудах при постоянной (20±2°С) температу­ре. Для поддержания суспензии во взвешенном состоя­нии ее систематически перемешивали. Препараты ис­следовали спустя 1 ч после гидратации, а затем в возрас­те 6ч, 1, 3,7 и 28 сут.

Согласно полученным данным добавки ТЭАС-МК и протеина, введенные в систему C3S—Н20, не меняют существенно фазовый состав образующихся соедине­ний и кинетику гидратации C3S. Основной кристалли­ческой фазой в продуктах гидратации C3S является портландит — Са(ОН)2. Са(ОН)2 с межплоскостными расстоя­ниями d = 4,9 А и d = 2,63 А фиксируется в системе C3S—Н20 через 1 сут гидратации. Оба пенообразователя способствуют некоторому ускорению формирования портландита, и уже после 6 ч гидратации в системах с ТЭАС-МК и с FoamTech четко фиксируется характер­ное для Са(ОН)2 d = 4,9 А. Особенностью гидратации C3S как в воде, так и в суспензиях с добавками пенооб­разователей является образование Са(ОН)2, у которого интенсивность d = 4,9 А существенно превышает ин­тенсивность d = 2,63 А, что позволяет предполагать из­менение характера кристаллизации гидратной фазы. На рентгенограммах продуктов гидратации C3S имеются все аналитические линии Са(ОН)2, который характери­зуется d = 4,9 (74); 3,11 (23); 2,63 (100) А (в скобках при­ведена их интенсивность). Изменение интенсивности и ширины отражений Са(ОН)2, образованного при гид­ратации C3S, связывают с формированием твердых растворов [3].

Гидратация С3А.в воде протекает с интенсивным образованием уже в возрасте 1 ч гидратной фазы с d = 8,19 А и 10,8 А. Межплоскостное расстояние d = 10,8 А можно связать с образованием близкого к С2АН8 гид­рата, ad = 8,19A—с образованием гидрокарбоалюмината кальция. Образование указанных фаз на ранних стадиях гидратации в воде приводит к экранированию частиц С3А и изменению соотношения интенсивностей отражений С3А (d = 2,7 и 4,105 А). Последующие процессы гидратации СЗА в воде связаны с преимуще­ственным преобразованием первоначально возник­ших AFm-фаз в гидроалюминат с d = 7,63 А, а также с появлением в системе кубического гидроалюмината кaльцияcd = 5; 16; 4,47; 3,37; 3,15; 2,81 А. Добавки син­тетического и протеинового пенообразователей ока­зывают небольшое замедляющее действие на гидрата­цию С3А. Наблюдаемые за счет введения добавок пе­нообразователей изменения не следует считать сущес­твенными. Они связанны с характером и особенностя­ми кристаллизации AFm-фаз с центральными слоями [Са2А1(0Н)6-2Н20|+ и межслоевым пространством, в которые включений как неорганические анионы и мо­лекулы воды, так и органические анионы, вносимые в систему пенообразователями. Образование в алюминатных системах гексагональных гидратов как фикси­рованного состава, так и твердых растворов перемен­ного состава, особенно с органическими анионами, способствует незначительным смещениям основных межплоскостных расстояний гидратных фаз отно­сительно значений, фиксируемых у синтезируемых индивидуальных гидроалюминатов кальция.