Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Строительные материалы и изделия: технология активированных бетонов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Электростатическая основа гидратации цемента

Несмотря на огромный объем научно-исследовательских работ в области твердения цементных бетонов и предлагаемых механизмов процесса, до сих пор отсутствует единая и все объясняющая теоретическая концепция. Используемая трехстадийная схема, как видно, не в полной мере раскрывает физическую сущность отвердевания цементных систем, что затрудняет организацию направленного (активированного) производства бетона с заданными свойствами.

Так, какая же из схем, топохимическая или сквозьрастворная, определяет гидратацию? «До сих пор, несмотря на привлечение теоретического аппарата и методов физической и коллоидной химии, нет однозначных ответов. Применить в чистом виде законы адсорбции, растворения, кристаллизации... не удается, вследствие одновременности протекания и наложения эффектов элементарных стадий и процессов» [36]. Бесспорно, рассматриваемый процесс — комплекс одновременно протекающих, взаимосвязанных и накладывающихся друг на друга свойств и явлений, что делает, практически, невозможным идентификацию элементарных гидратационных актов и оценку их индивидуальной роли в химическом взаимодействии реагентов и отвердевании цементной системы. В то же время, есть один неоспоримый признак, характерный для всех рассмотренных гидратационных схем — момент контакта поверхности цементных частиц с водой. Активная поверхность твердой фазы и высокоорганизованная «полярная» среда определяют неизбежность протекания электроповерхностных явлений, учет которых, как отмечали профессоры Владимир Васильевич Тимашев, Максим Максимович Сычев, Отар Петрович Мчедлов-Петросян и многие другие исследователи, обязателен для всестороннего представления и описания процесса. Электрохимические явления могут быть одной из главных причин проявления вяжущих свойств и затведевания цементных паст [37].

Взаимодействие клинкерного вяжущего вещества с водой происходит в условиях интенсивной электрической поляризации поверхностных слоев цементных частиц. Экспериментально [38] был определен их положительный заряд, причем, величина этого заряда не остается постоянной, неоднократно она увеличивается и понижается [39]. Несложно заметить вполне реальную взаимосвязь периодичности поверхностного заряда частиц цемента со «скачкообразным» характером его твердения. Электроповерхностные явления в гетерогенной цементной системе — объективная реальность, определяющая химическое взаимодействие реагентов, скачкообразность, волнообразность и прочие особенности процесса.

Представляется, что эти явления включают стадийное формирование на границе раздела фаз «поверхность клинкерного зерна — вода» переходных неравновесных энергетических композиций с их развитием (аккумулированием собственной энергии), достижением критического уровня, распадом (появлением активных элементов) и взаимодействием реагентов. Элементарный гидратационный акт является, таким образом, следствием предшествующих в межфазной зоне подготовительных электроповерхностных преобразований. Данная сторона вопроса полностью согласуется с фундаментальным положением химической кинетики гетерогенных реакций, сформулированным профессором МХТУ им. Д. И. Менделеева Тамарой Васильевной Кузнецовой с коллегами и предусматривающим переход цементной системы из исходного в конечный вид через ее промежуточное состояние — состояние активированного энергетического комплекса [40].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>