Строительство. Справочные пособия

Добавки в бетон

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В ранних работах [45— 48] ускоряющее действие хлорида кальция связывали с образованием гидроксихлорида кальция. В системе СаО + + СаСЬ + НгО известны две эти соли: ЗСаО-СаСЬ-I6H2O и СаО-СаСЬ-2Н20; первая стабильна при концентрации хлорида кальция 18 % и более, и вторая — при концентрации 34 % и более [14]. Однако такую дозу хлорида кальция в обычных условиях не вводят, поэтому не реализуется и этот механизм (за исключением, возможно, низкого водотвердого отношения  [33] ).

Известна также гипотеза каталитического действия СаСЬ на C3S [19, 39, 47, 49, 50, 55, 56], хотя точный механизм этого эффекта недостаточно ясен. Авторы гипотезы исходят из того, что хлорид кальция не реагирует с C3S и продуктами его гидратации. Однако имеются данные, свидетельствующие о способности СаСЬ реагировать с новообразованиями, возникающими при гидратации C3S, которые при вымывании водой оказываются нестабильными. В работе [16] исходят   именно   из   этой   концепции. Принимается, что хлориды могут быть в свободном состоянии в виде поверхностных комплексов с C-S-Н-фазой в индукционном периоде, в хемосорбированном состоянии на поверхности C-S-H, в межплоскостных пространствах и в решетке C-S-H. В период ускорения адсорбция хлорид-ионов может оказать автокаталитическое действие, в том числе на возникающие центры кристаллизации.

Увеличение поверхности и модифицирование морфологии гидратных фаз в присутствии СаСЬ может быть связано с хемосорбцией хлорид-ионов в межслоевых прослойках, а торможение образования афвилл'и-та при гидратации C3S — с внедрением хлорид-ионов в решетку C-S-H.

Согласно [6], ускоряющее действие хлорида кальция заключается в том, что способ-ключается в том, что он способствует образованию первичных нестабильных гидросиликатов кальция, сокращающих время формирования зародышей новой фазы и приводящих к образованию более пористых структур. Это объяснение основывается на том факте, что добавление СаСЬ к C3S на стадии предгидратации не ускоряет его последующую гидратацию.

Введение хлорида кальция снижает щелочность жидкой фазы гидратирующегося C3S; в отсутствие СаСЬ гидратиро-вавшийся в течение 1, 2, 3 и 4 ч C3S имел рН соответственно   12,31;   12,38;   12,41   и 12,43, тогда как за те же сроки в присутствии хлорида кальция рН составляло 11,67; 11,77; 11,85 и 11,9 [24]. Это снижение рН может быть компенсировано ускорением гидратации C3S. Таким образом, изложенный фактор может влиять на ускоряющий эффект СаСЬ. Кроме того, возможно, что хлорид кальция играет определенную роль, ускоряя начальные реакции конденсации, протекающие при гидратации C3S [37], способствуя тем самым росту степени гидратации и прочности цементного камня.

Имеются данные, что в ряду катионов большим ускоряющим действием обладают те из них, которые имеют меньший ионный радиус [6]. Некоторые исследователи в связи с этим утверждают, что на механизм ускоряющего действия добавок оказывает влияние их диффузия  [41].

Авторы исследования [51] предполагают, что механизм действия хлорид-ионов заключается в их диффузии через слой первично образованных гидросиликатов в зону реакции, а это убыстряет обратную диффузию ОН~-ионов. В результате может ускориться выделение Са (ОН) 2, что приведет к нарушению состава гидросиликатов кальция, находящихся во внешней зоне.

Таким образом, нельзя предложить простой механизм действия хлорида кальция на кинетику гидратации C3S, который сводил бы ускоряющий эффект этой добавки только к какому-либо одному фактору. Наиболее вероятен сложный механизм, сочетающий в себе различные аспекты действия СаСЬ в зависимости от условий эксперимента и времени.