Средняя энергия связи испаряемой воды

Материалы для конструирования защитных покрытий - С.В.Максимов

•
физическая,
вызванная микропоровым пространством, нарушающим сплошность камня.

Микроскопический уровень материалов должен
включать и кристаллохимические свойства воды, как матричной основы связующего.
В большой мере это касается физически адсорбционно связанной (псевдотвердой)
воды, а не свободной, и тем более химически связанной. Адсорбционная вода
подразделяется на цеолитную (внутрифазовую), воду коллоидов, входящую в
структуру связующего геля, и гигроскопическую.

Средняя энергия связи испаряемой воды по
данным Пауэрса тем больше, чем ниже пористость связующих. При минимальной
пористости цементного геля (28%) средняя энергия связи испаряемой воды составит
около 3600 кал/моль. Энергия связи испаряемой воды в первом адсорбционном слое
(монослой) составляет 8000 кал/моль.

Свободная (испаряемая) вода представляет
собой отдельную фазу. Некоторая часть этой воды удерживается физической
адсорбцией (ван-дер- ваальсовые силы). Если относительная влажность достаточна
высока, некоторая часть воды может удерживаться за счет сил гидростатического
действия, обусловленного капиллярными явлениями.

Если разогнать молекулы воды до высоких
скоростей, увеличится ее энергия. Для активации воды применимы общие законы
термодинамики, отражающие энергетические изменения ее внутренней энергии.

Природа несплошности цементных материалов
определена самим физико-химическим процессом гидратации цемента. Поэтому в
цементном камне уже на ранней стадии структурообразования развиваются два
различных взаимозависимых процесса - деформирование и разрушение. Количество и
размеры кристаллических образований - эттрингита и портландита, их взаимодействие
с коллоидной массой геля определяют характер формирования и разрушения
структуры, прочность и упругость цементного камня. Не только вид внутренних
связей фаз новообразований является важным фактором в значении модуля
упругости, но и плотность новообразования имеет для него большое значение
(табл. 1.1). Существенна роль новообразований в физике и механике разрушения.
Упруговязкие и слоистые образования в структуре цементных материалов уменьшают
локальные напряжения и гасят энергию роста трещин.

Вперед