Строительство. Справочные пособия

Добавки в бетон

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Будучи важнейшими фазами портландцемента, C3S и C2S в существенной степени определяют прочность цементных материалов. По данным [9—41], введение хлорида кальция ускоряет гидратацию C3S, в частности, благодаря сокращению индукционного периода, что может быть оценено, как и для других составляющих клинкера (при исследовании степени их превращения в разные сроки), по количеству Са(ОН)2, потере при  прокаливании,  тепловыделению, данным кондуктометрии и т. д. Для этой цели использован метод дифференциального термического анализа (ДТА) [7, 11, 13, 14, 16, 24,28, 33,42]. Типичные результаты свидетельствуют о возможности с помощью ДТА оценить влияние хлорида кальция. Для безводного C3S характерны эндотермические  эффекты  при 680, 930 и 970—980° С. Начало гидратации C3S фиксируется по эндотермическому эффекту при 300° С, что связывают с образованием геля C-S-H; его возрастание    свидетельствует    об увеличении  количества  C-S-H-фазы. Очень слабый эндотермический    эффект    при    480° С, появляющийся через несколько минут   и    четко   фиксируемый через 1 ч, можно отнести к дегидратации Са(ОН)2. В течение первых восьми  часов на долю Са(ОН)2     приходится     около 25 % всего гидроксида кальция, образующегося по истечении 30 сут.

В присутствии 1 % хлорида кальция с помощью ДТА удается обнаружить существенные различия в кинетике гидратации C3S: эндотермические эффекты при температуре менее 300° С становятся заметно выше; более интенсивны также эффекты, присущие гидроксиду кальция; к 5 сут их содержание по сравнению с таковым к 30 сут возросло до 33 %, через 2 ч появился новый эндотермический эффект при 550° С, отсутствовавший при гидратации C3S без добавки. Наконец, через 4 ч появился экзотермический пик при 690° С, за которым обычно следует эндотермический эффект при 800— 840° С. Все это может свидетельствовать об ускоряющем действии хлорида кальция на гидратацию C3S и о возможности его хемосорбции на поверхности C-S-H, а также, по-видимому, о внедрении некоторого количества хлорид-ионов в решетку гидросиликатов [14].

В присутствии 4 % хлорида кальция некоторые из термических эффектов стали интенсив-

нее в более ранние сроки, чем

при введении 1 % этой добав

ки. Появление эндотермическо

го эффекта при 570—590° С

можно связать с образованием

поверхностных комплексов

между хлоридом кальция и продуктами гидратации C3S. Больший эндотермический эффект при 810—850° С наблюдался и в период 3 ч — 30 сут гидратации в системе C3S + + 4 % СаСЬ.

Через 30 сут по степени гидратации эти системы можно расположить в ряд: C3S + 4 %

CaCl2>C3S + l %CaCl2>C3S, а по содержанию Са(ОН)2—в другой ряд: C3S + 1 %СаС12> >C3S>C3S+4%CaCl2.

Аномалия может быть объяснена более высокой основностью гидросиликатов, образующихся при введении 4 % хлорида кальция в C3S. Добавление к C3S 2 % СаСЬ во все сроки — вплоть до одного месяца — увеличивает количество образующегося C-S-H [4, 20] (2.3).

Ускоряющее действие хлорида кальция на гидратацию C3S сохраняется и при повышенной температуре, причем проявляется в большей мере в раннем периоде. Так, к 24 ч степень гидратации C3S без добавки составила 30 и 60 % при температуре соответственно 22 и 80° С, а при введении 2 % хлорида кальция для этих же температур и сроков — 60 и 70%   [25].

На термокинетических кривых видно, что добавление 2 % хлорида кальция к C3S при 25, 35 и 45 °С не только интенсифицировало общее тепловыделение на ранней стадии гидратации C3S, но и сократило время появления пика, отвечающего максимуму тепловыделения  [41].

Разница в гидратации C3S в присутствии хлорида кальция прослеживается и в условиях автоклавной обработки проб при 190° С в течение 5 ч — после их хранения до этого при нормальной температуре в течение разных сроков.