Цементы. Часть 8
Следовательно, реакция гидратации зерен цемента лимитируется скоростью диффузии молекул воды и обратной диффузии растворенных в воде ионов через оболочку из кристаллогидратов, покрывающую гидратирующуюся частицу. Быстротвердеющий высокопрочный цемент марки 800, разработанный Стрелковым [7б9], содержит (в %): 3CaO-SiO2 — 50 ± 2, ЗСаО-Al2O3 — 8 ± 0,5, 4СаО-Al2O3-Fe2O3 — 10 ± 0,5, щелочей — менее 0,15, S03 — 2,75 ± 0,25, свободной СаО — следы. Цемент такого состава, содержащий также 27,8% двух кальциевого силиката, при удельной поверхности 6000 см2/г, обнаруживает в растворе жесткой консистенции по истечении 1, 3, 7 и 28 суток соответственно следующую прочность на сжатие — 400, 580, 700 и 820 кГ/см2.
Испытания образцов из цемента марки 800, хранившихся в стандартных условиях, показали, что его прочность в растворе как жесткой, так и пластичной консистенции нарастает во времени вплоть до 1 года. Так, прочность цемента активностью855кГ/см2 по истечении 1 года достигла весьма высокого значения—970 кГ/см2[789].
Буттом и Тимашевым [891], Кравченко, Власовой, Юдозич [892] разработаны мероприятия, осуществление которых на заводах позволяет получить высокопрочные и быстротвердеющие цементы. Цементы должны иметь минералогический состав C3S 55—65%, 3А 8—12%, QAF 12—14%, удельную поверхность 4000—6000 см2/г.
Соответствующий клинкер должен обжигаться быстро и при высокой температуре, так же быстро он должен охлаждаться, в состав цемента можно вводить не более 5—7% трепела и до 6% гипса.
Важным является вопрос об агрегатном состоянии реагирующих веществ при получении цементного клинкера. В настоящее время широко известно, что при максимальной температуре обжига не менее 25—35% исходного количества реакционной смеси находится в жидком состоянии, часть этой жидкости остается неза-кристаллизованной и в охлажденном клинкере. Установлено [790], что уже при температуре 1338° С вся окись железа, около 70% окиси алюминия, 20% окиси кальция и 5% двуокиси кремния, содержащихся в смеси этих окислов, отвечающей составу портландцемента, находятся в жидкой фазе. Важнейшие реакции образования минералов цементного клинкера в практических условиях протекают за счет взаимодействия между жидкими и кристаллическими фазами, некоторые из таких минералов (как, например, ферриты, трехкальциевый алюминат, трехкальциевый силикат) образуются непосредственно в расплаве, из которого затем кристаллизуются [337, 779, 784 — 786, 790].
Известный специалист в области химии и технологии цемента Бог [790] считает общепризнанным в настоящее время, что процессы плавления, растворения и осаждения более существенны для получения цементного клинкера, чем процессы, связанные с реакционной способностью твердых фаз.
В связи с этим и поскольку «принципы взаимодействия твердого тела с жидкостью за счет диффузии подобны относящимся к взаимодействиям между двумя твердыми телами с тесно соприкасающимися поверхностями», он полагает, что при рассмотрении реакций образования минералов цементного клинкера можно специально не учитывать агрегатное состояние второго тела; достаточно, что «один реагент всегда предполагается находящимся в твердом состоянии».
Другие части: