Лекция 7. Физикохимия. В чем заключается особенности физикохимических реакций при затворении цементов с водой
Скачать 18.28 Kb.
|
Лекция №7. Физико-химия. В чем заключается особенности физико-химических реакций при затворении цементов с водой? При затворении цемента с водой идут физико-химические реакции, которые имеют следующие особенности: компоненты портландцемента в результате химических реакций с водой образуют малорастворимые соединения, что определяет длительность сохранения свойств затвердевших компонентов в составе цементного камня; Образуются соединения, объем которых по сравнению с исходным увеличивается, что обеспечивает заполнение пор, пустот, каналов в интервале залегания горных пород при тампонировании; При взаимодействии с водой образуются соединения – новообразования с большой степенью дисперсности, что способствуют созданию герметичного затвердевшего камня; Реакции идут с выделением тепла (образуются термодинамическиустойчивые соединения, что обеспечиваетстойкостьзатвердевшего камня в различных температурных условиях); При затворении с водой образуются соединения с высокой степенью полимеризации кремний-кислородных радикалов SiO2, что обеспечиваетбаланс между кислотной и щёлочной частью затворенных цементных растворов. Какие реакции протекают при затворении цемента с водой? При затворении с водой идут реакции 3-х видов: Реакции гидратации (с присоединением молекул воды) A (исходный компонент) +aq(вода)=A·aq (аквакомплекс) Реакцигидролиза (разложение водой) A + aq = A’·aq + A” ·aq Реакция гидротермального синтеза (присоединение молекулводы и образование аквакомплексов с более высокой молекулярной массой) A+B+aq = А·B·aq Какая структура образуется в первой области при твердении цементного раствора? 1-ая область - НЕУСТОЙЧИВАЯ СТРУКТУРА. Какая структура образуется во второй области при твердении цементного раствора? 2-ая область - ОБЛАСТЬ ПЕРЕХОДНЫХ СТРУКТУР (есть коагуляционные структуры и образуются кристаллы – новообразования - С3S·H2O-гидроалит, CaSO4, Ca(OH)2). Какая структура образуется в третьей области при твердении цементного раствора? 3я область - ОБЛАСТЬ СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ (за счет новообразований). Какой клинкер-минерал в составе цемента способствует получению прочного образца цементного камня? Образцы цементного раствора с преобладанием белита (C2S) медленее твердеют, но в течении длительного времени набирают прочность, что обеспечивает длительное сохранение прочности цементного камня. По какому параметру определяется степень гидратации цемента в составе цементного раствора? Степень гидратации: m = mи.р.\mи.о Это отношение массы исходного вещества, вступившего в реакцию, к массе исходного вещества общего. Степень гидратации цементного раствора технологически удобнее оценивать по количеству выделяемого тепла Q при химических реакциях гидратации в зависимости от времени протекания этих реакций Какие факторы влияют на структуру и кинетику твердения цементного раствора? Факторы, влияющие на структуру цементного камня и кинетику твердения: Изменение состава цемента (каждый состав цемента подбирается в зависимости от условий); Изменение дисперсности цементного порошка-увеличение степени дисперсности цемента способствует ускорению химических реакций при твердении цементного; Концентрация суспензии; Водоцементное отношение; Наличие и количество вводимых добавок; Механическое воздействие на твердеющую цементную суспензию (например, механическое воздействие (перемешивание) приводит к ускорению химических реакций гидратации и улучшению структуры цементного камня). В чем заключается процесс выщелачивания соединений цемента в составе цементного камня? Выщелачивание цементов - это нарушение баланса между щелочными и кислотными компонентами цементного раствора, что приводит к ухудшению прочностных свойств цементного камня, загрязнению окружающей среды (водоносного горизонта, интервалов инфильтрации и аэрации) продуктами выщелачивания. При выщелачивании цемента сероводородом какое конечное соединение образуется? Выщелачивание сероводородом: Ca(OH)2 + H2S → Ca(HS)2 + H2O – гидросульфид Са+2 Какие выпускаются марки цементов для учета агрессивной среды? Специальные марки цементов, которые учитывают агрессивность среды: -cульфатостойкие; -для сероводородной агрессии; -магнезиальные цементы; -для высокотемпературных условий. |