книги из ГПНТБ / Миронов С.А. Бетоны, твердеющие на морозе

гидратации цемента в бетоне без добавок при 0°С в

1,1 —

1,5 раза, но не дало активации процесса при -1 0

С.

Бо­

лее, заметно влияние удельной поверхности

цемента

на

кинетику его гидратации в присутствии добавок.

Указан­

ное увеличение тонкости помола привело к ускорению

гид­

ратации цемента при —10 С в растворе поташа в 1 ,2 -

2,2

раза, в растворах хлористых солей - в 2 ,4 -4 ,2

раза,

в

растворе нитрита натрия - в 3 , 6 - 7 раз в период от

1

(для N^lNO^ от 3) до 10 суток от начала

затворения

Полученные данные являются частными,

справедливыми

для данного состава цемента и бетона, условий

экспери­

мента. Однако порядок цифр показывает, что главным

из

числа

изученных факторов, определяющих скорость гидра­

тации

цемента в растворах солей, как и при гидратации в

воде, является время гидратации. Вторым по

важности

фактором является температура, затем вид

противомо­

ся на скорости гидратации цемента в растворах

нитрита

натрия и меньше всего при гидратации в растворах

пота­

ша. Из этого следует, что эффективность нитрита

натрия,

•ІбН^О) образуются раньше, а растворимость их

мень­

ше растворимости комплексных солей алюмината

кальция.

Из этого следует, что добавки интенсифицируют

прежде

всего процесс гидратации С 5 . Даже при

отсутствии

гипса, т. е. когда комплексные соли алюмината

кальция

зывает различный эффект, ускоряя гидратацию

С 5

в це­

менте без гипса в 1,6, а в цементе с добавкой гшіса

поч­

ти в 2,5 раза.

Т а б л и ц а 23. Степень гидратации С 5 в

3

оп°о

воскресенском клинкерном цементе при 2U С

через 1 сутки (по данным Л. В. Никитиной)

Цемент

Количество

Степень гидрата­

СаС 12 в % от

ции Х С3&

в %

веса цемента

Без гипса

15

2

24

С добавкой гипса

16

2

39

Вполне понятно,

что чем больше участие добавки в

про­

цессах гидратации

цемента, т. е. чем больше

активация

става цемента, как и тонкости помола цемента (табл. 22)

,

в большей степени должно проявляться при гидратации

в

растворах нитрита натрия,

затем хлористых солей и поташа.

Хорошим подтверждением сказанному являются результаты

исследований [57] , приведенные в табл.

24, из которых

видно, что степень гидратации активных цементов (С £>

—

65, 43%;

C2S - 15, 8%;

С^А - 6,04%;

С4АГ- 9? 82%;

S= 3150

см ^/г) в растворах нитрита натрия достигает

ст<

Т а б л и ц а

24.

Степень гидратации С

5

в цементе

через 28 суток (тесто 1: О, % /Ц = О, 25)

Добавка

Степень гидратации С 5

в % при

0~

3

вид

количе­

темпеоатѵюе в С

20

0

- 1 0

- 2 0 *

ство в

%

от

веса це­

мента

Без добавки

66

39

20

1

Na N02

2

64

44

43

17

10

67

43

42

27

К 0СО

з

10

55

41

46

37

2

количество добавки нитрита натрия, и, по-видимому,

лю­

бой другой, мало влияет на степень гидратации С3S

при

вора затворения, вероятно из-за короткого срока гидрата­

ции для этой температуры. Этим самым

подтверждается

сделанный ранее вывод о том, что чем меньше

концентра­

ция раствора, тем больше в нем содержится

"свободной"

воды.

При сопоставлении данных по тепловыделению

цемента

при О и -1 0 С (табл. 22) со степенью гидратации С 5

в

цементе при этих же температурах (табл. 24)

нельзя

не

отметить, что понижение температуры замедляет

процесс

гидратации, главным образом, в ранние сроки

твердения.

При этом чем меньше содержание незамерзшей

воды, тем

медленнее протекает процесс гидратации.

Таким образом, скорость гидратации цемента в

присут-

твии добавок определяется как их видом и

количеством,

так и факторами, определяющими скорость

гидратации

цемента при затворении его водой - временем

гидратации,

мпературными условиями, минералогическим

составом

іжущего и тонкостью его помола. Правильно

оценивая

ое относительно быстро твердеющий бетон или бетон

вы­

шкой прочности, если учитывать особенности

формирова­

ли структуры бетона с добавками, обусловленные

как

ізменением химических процессов гидратации,

так

и

шиянием температурного фактора на твердые

составляю­

щие бетона и его жидкую фазу.

Роль новых гштатных Фаз в формировании

структуры цементного камня и особенности

ее Формирования

Ранее отмечалось, что при постоянном В/Ц на

формиро­

вание структуры цементного камня решающее

влияние

оказывает начальный период, продолжительность

которого

зависит от температуры, минералогического состава

це­

8 № 767

11 3

мента, тонкости его помола, количества и

модификации

введенного в цемент гипса. В связи с этим, по

длитель­

ности начального периода (время до начала

схватывания

цемента) уже можно судить о роли (положительной

или

отрицательной) той или иной добавки.

Влияние добавок на схватывание цемента. Для

изучения

влияния добавок на формирование структуры

цементного

камня, а также для установления возможности укладки

в

дело бетона с противоморозными добавками , Е. Н.

Ухов

определял влияние добавок нитрита натрия, хлористых

со­

лей и поташа на сроки схватывания различных

цементов

заводского производства (табл. 25). Определения

произ­

водились на цементе в тесте и цементно-песчаном

раст­

воре состава 1:2. При введении добавок количество

воды

Содержание минералов

Минеральная

Цемент

в %

С4AF

добавка

С35

С25

С3А

вид

количест­

во в %

Алексеевский

49

30

5

13

Без добавок

Белгородский

60

20

4

13

Шлак

15

Брянский.......

58

19

4

17

Трепел

12

Брянский-----

56

21

5

17

и

32

Воркутинский

56

21

8

12

Горелая

11

порода

7

Воскресенский

54

15

8

16

Трепел

Невьянский—

53

19

12

17

Шлак

53

Николаевский

54

20

10

13

Опока

8

Новокузнецкий

43

25

13

12

Шлак

68

Пикалевекий...

58

19

4

15

//

15

Спасский........

52

22

12

11

Туф

10

Чернореченский 56

18

8

16

Шлак

13

Щуровский.....

54

20

6

16

и

40

и

Яшкинский.....

50

24

9

13

46

та или раствора без добавок. Песок для опытов

брали

фракции меньше 0,65 мм.

Как следует из данных табл. 26, добавки нитрита

нат­

того, для большинства цементов не наблюдается

замедле­

ния при введении больших дозировок соли.

Таким образом, нитрит натрия практически

несколько

т. е. бетон с добавкой нитрйта натрия

будет иметь более

плотную структуру, а применение этой

соли в

качестве

натрия и кальция, на сроки схватывания цемента

зависит

от вещественного и минералогического его состава.

С

увеличением алюминатности портландцемента и

содержа­

цемента в тесте или растворе характерно при введении

в

его состав добавок поташа. Это положение хорошо

ил­

люстрируется экспериментальными данными [91] .

Из этого следует, что бетон с добавками хлористых

со­

лей (в ряде случаев) и с добавками поташа (в

большин­

стве случаев) будет характеризоваться более

пористой

структурой, чем бетон того же состава без добавок.

В

Способы замедления схватывания цементов с

прогиво-

морозными добавками. В настоящее время исследованы че­

тыре способа:

а) введение противоморозных добавок совместно с

до­

бавками замедлителей схватывания;

б) совместное введение противоморозных добавок;

в) введение повышенной дозировки гипса;

г) понижение начальной температуры смеси.

Как показывают данные табл. 28, совместное введение

поташа в количестве 5-15% и ССБ сокращают время до

конца схватывания низкоалюминатного брянского

порт­

ландцемента. На начало же схватывания цемента совмест­

ное присутствие указанных добавок оказывает

более

7 -0,s

в-чг

I

О