Читайте также:
|
Оскільки вапно у вигляді Са(ОН)2 завжди утворюється в процесі гідратації портландцементу, то можна припустити, що взаємодія мінералів вапна і глини чинять великий вплив на процес взаємодії між глиною і цементом в цілому.
Реакції між мінералами глини і вапна можуть бути розділені на два різні типи: що завершуються відносно швидко (іонообмін і коагуляція); що протікають поволі (карбонізація, пуцоланові реакції і утворення нових цементуючих речовин).
Додавання вапна до глинистих часток викликає їх коагуляцію внаслідок підвищення вмісту електроліту в поровій воді, а також в результаті іонообміну між глиною і речовиною, до складу якої входить кальцій.
Хоча коагуляція та іонообмін можуть бути закінчені в декілька днів, повільніші реакції, що дають цементуючий матеріал, можуть продовжуватися на протязі декілька років. Цементуючий матеріал в сумішах вапна і глини може утворитися в результаті карбонізації і хімічних реакцій між компонентами глини і вапна. Карбонізація відбувається на поверхнях, що знаходяться на повітрі, і вона полягає в перетворенні вапна в карбонат кальцію при поглинанні двоокису вуглецю з повітря. Карбонат кальцію цементує частинки ґрунту і підвищує їх міцність.
Пуцоланові хімічні реакції між вапном і ґрунтом відбуваються протягом століть.
Мінерали, що входять до складу глин і деяких інших компонентів ґрунту, володіють властивостями, що властиві пуцолановим добавкам. Додавання вапна до ґрунту або утворення його в процесі гідратації цементу викликає різке підвищення рН порової води внаслідок розчинення і дисоціації Са(ОН)2. Високе значення рН підвищує реактивну здатність поверхні часток, до складу яких входить двоокис кремнію і глинозему. Іони кальцію з'єднуються з реактивним водним двоокисом кальцію і глиноземом і утворюють поступово твердіючий цементуючий матеріал.
Наприклад, при добавці в ґрунт 10-14% цементу, тобто такої кількості добавок, які переважно застосовуються у виробничих умовах, різко виражається вплив властивостей ґрунту на кінцеву міцність цементоґрунту.
Із збільшенням добавки цементу (18-26%), коли поровий розчин пересичується гідратом оксиду кальцію і, отже, процес твердіння починає протікати при інтенсивній кристалізації гідросилікатів з підвищеною основністю, міцність цементоґрунту різко зростає.
При обробці гумусового горизонту чорнозему, що характеризується наявністю гумусових речовин, процеси гальмування твердіння гідратованих зерен цементу проявляється в більшій мірі.
Лише при дуже великому дозуванні цементу (30%) відбувається різкий перелом в підвищенні міцності чорноземного цементоґрунту. При цьому міцність його після 90-добового терміну тверднення стає рівній міцності зразка з покривної глини з добавкою 14% цементу.
З приведених даних можна зробити наступні висновки:
1. Гідратуючий цемент є частково кристалічною, багатофазною лужною системою, що містить гідрооксид кальцію, гідрати силікату кальцію і гідратовані алюмінати. Ця система здатна вивільняти вапно. Важливою обставиною є той факт, що гідроксид кальцію (гідрат вапна), що утворюється у момент виділення, в початковий період більш реактивно здатний, чим звичайне вапно.
2. При змішуванні вапна з вологими глинистими мінералами швидко відбувається коагуляція тонкодисперсних часток і іонообмін. Надмірне вапно, що не бере участь в іонообміні, може хімічно реагувати з мінералами глини. Ця реакція пуцоланового типу протікає дуже поволі. Первинні продукти реакції аморфні і далі можуть придбати кристалічну форму.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 55 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |