О вяжущих свойствах силикатов магния.

Труды совещания по химии цемента - П. Будницов

Назад 117 Вперед

23.    М чедл ов-П етрося н О. П. О вяжущих
свойствах силикатов маг­ния. ДАН СССР, т. 78, № 3, 1952.                                               '

24.   
Ершов Л. Д. Высокопрочные цементы. Гостехиздат,
1952.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

ВЕЩЕСТВ

Современные представления о структурообразовании в
процессах схватывания и твердения вяжущих веществ являются естественным
развитием классических воззрений, выдвинутых акад. А. А. Байко­вым более
тридцати лет назад [1].

С другой стороны, современное развитие теории
схватывания и твердения должно быть основано на результатах физико-химических
исследований механизма етруктурообразования в суспензиях [2, 3] в специфических условиях
химического взаимодействия твердой дисперсной фазы с жидкой дисперсионной
средой и выкристаллизо- вывания новой гидратной фазы.

Наши работы в этой области проводились на кафедре
коллоид­ной химии МГУ и в Институте физической химии АН СССР в тес­ном
содружестве с рядом институтов промышленности.

Эти работы показали, что схватывание и твердение
представляют собой развивающийся во времени комплекс процессов гидратации,
самопроизвольного диспергирования частиц вяжущего (минералов цементного
клинкера), образования коагуляционных тиксотропных структур и развития на их
основе кристаллизационной структуры гидратных новообразований путем
кристаллизации через пересы­щенный водный раствор [3, 4, 5].

Рассмотрим в отдельности каждую из составляющих этого
комп­лекса.

Основным
и наиболее общим коллоидно-химическим процессом,, определяющим ход дальнейшего
етруктурообразования в суспензиях, является процесс самопроизвольного
диспергирования первоначаль­но грубодисперсных частиц твердой фазы под влиянием
адсорбцион­ного взаимодействия с окружающей жидкой средой — водой. Как показали
наши работы [6, 7, 8], адсорбция
молекул и ионов из окру­жающей среды облегчает развитие новых поверхностей на
основе дефектов, слабых мест и различного рода микротрещин в твердых телах в
процессах их деформации и механического разрушения, об­легчая этим тонкое
измельчение — механическое диспергирование твердых тел. На этом и основан
тонкий мокрый помол, а также су­хой помол с добавками поверхностно-активных, т.
е. адсорбирую­щихся, веществ. Вследствие гидрофильности всех рассматриваемых
нами твердых тел, роль таких веществ прежде всего играет сама во­да,
облегчающая процессы диспергирования. Этот эффект усили­вается с увеличением
молекулярного сродства твердой фазы в жид­кой дисперсионной среде, т. е. с
увеличением степени гидрофильнос- ти. В случае предельной гидрофильное™, когда
силы взаимодейст вия с молекулами воды превышают силы сцепления между элемен­тами
структуры твердого тела, возникает истинное растворение. Од­нако наиболее
интересен промежуточный случай набухания и кол­лоидного растворения, когда
молекулы и ионы из водной среды про­никают по слабым местам кристаллической
решетки, адсорбционно связываясь с раскрывающимися новыми поверхностями и
обеспечи­вая таким образом самопроизвольное-диспергирование с образова­нием
частиц коллоидных размеров соответственно размерам ультра­микроблоков между
слабыми местами и дефектами решетки, по гра­ницам которых остаточные силы
сцепления в твердом теле действи­тельно всегда меньше, чем силы адсорбционной
связи с молекулами воды. Приближенные теоретические расчеты показывают, что
такое самопроизвольное диспергирование осуществляется за счет энергии теплового
движения, т. е.

Назад 117 Вперед