Question

В чем заключается процесс схватывания и твердения портландцемента? Какие новые минералы появляются при твердении портландцемента и в какой последовательности?

Answer 1

При затворении цемента водой протекают сложные физико-химические процессы. Вначале образуется пластичная масса, которая начинает уплотняться и густеть — этот период называется началом схватывания. Затем загустевшая масса утрачивает пластическую консистенцию и постепенно переходит в твердое тело — этот период времени определяет конец схватывания цемента.

Сразу после затворения цемента водой начинаются химические реакции. Силикаты кальция  при взаимодействии с водой образуют два новых соединения двухкальциевый гидросиликат и гидроксид кальция по реакции

2(3СаО·SiO2) + 6H2O = 2СаО·SiO2·3H2O + 3Са(ОН)2,

2(2СаО·SiO2) + 4H2O = 2СаО·SiO2·3H2O + Са(ОН)2

Твердение портландцемента – это процесс превращения цементного теста в камневидное тело, цементный камень. При твердении        портландцемента    происходит    ряд    сложных    физико-химических процессов.  

Процесс твердения портландцемента можно разделить на три периода.

Первый период – период растворения, когда минералы цемента растворяются в воде, и происходит их химическое взаимодействие с образованием гидратированных соединений, которые образуются в растворе вплоть до образования насыщенного раствора. Образование гидратов может идти и топохимически, т.е. с прямым присоединением молекул воды.

Второй период – период коллоидации или схватывания, когда возникающие вследствие продолжающегося взаимодействия с водой новообразования не могут растворяться в уже насыщенном растворе, а выделяются в виде геля.

Третий период – период кристаллизации, или твердения, когда гелеобразные новообразования сближаются между собой, образуют кристаллы и превращаются в кристаллический сросток, что сопровождается увеличением его прочности/