На основе изложенных представлений о механизме
процессов структурообразования при схватывании и твердении становится ясной
возможность управления этими процессами совместным влиянием механических (вибрационных)
воздействий и действий малых добавок органических поверхностно-активных
(адсорбирующихся) веществ-пластификаторов, а также добавок электролитов. Введение
таких добавок позволяет резко улучшать структуру цементного камня в
строительных растворах и бетонах, повышая ее плотность, а вместе с тем
прочность, долговечность (водонепроницаемость и морозостойкость).
Основная технологическая задача сводится при этом к
тому, чтобы замедлить начальную стадию схватывания и твердения для обеспечения
удобоукладываемости наиболее плотных смесей, а после окончания укладки
интенсифицировать процесс дальнейшего твердения. В применении к
портландцементу это означает предотвращение алюминатного твердения или развития
рыхлой алюминатной структуры на доукладочной стадии и интенсифицирование
медленного силикатного твердения с целью получения наиболее прочного и долговечного
бетона. Укажем здесь лишь на действие гидрофильных пластификаторов-пептизаторов
типа лигносульфонатов сульфитноспиртовой барды (ссб), а также электролитов.
Действие гидрофильных поверхностно-активных веществ
сводится, как мы показали, к двум противоположным эффектам, в их совокупности
полезным технологически: 1)
усиление адсорбционного диспергирования—преимущественно алюминатной составляющей,
что всегда вызывает раскрытие новых поверхностей, дальнейшее повышение
скорости гидратации и степени использования цемента, но приводит к повышению
водопотребности вследствие ускорения обоих видов структурообразования и 2) к
стабилизации частиц цементной суспензии адсорбционно-гидратными оболочками, т.
е. к предотвращению коагуляции и. развития коагуляционных структур и к замедлению
реакции гидратации и процесса выкристаллизовывания новообразований на начальной
стадии вследствие диффузионного сопротивления адсорбционно-гидратных оболочек.
Эти действия приводят к резкому понижению водопотребности, т. е. к
предотвращению образования рыхлых структур алюминатного схватывания и
твердения. Совокупность этих явлений рассмотрена в докладе Е. Е. Сегаловой и Е.
С. Соловьевой. В начальные моменты при наличии свободного пластификатора в
системе он всегда оказывает пластифицирующее действие, т. е. предотвращает
развитие коагуляционно-кристаллизационных структур, разжижая систему. Однако по
мере возникновения огромной новой поверхности гидроалюминатов, адсорбционно
связывающей пластификатор в процессе диспергирования, после связывания всего
введенного пластификатора, как показала О. И. Лукьянова в нашей лаборатории
[3], процесс структурообразования развивается лавинно (рис. 3). Укладка должна
быть закончена до этого критического момента.