Состав цементного камня

Для изучения фазового состава цементного камня в зависимости от различного количества вводимого в цементное тесто замедлителя твердения нами были применены рентгенографический и электронно-микроскопический методы физико-химического анализа.

Образцы цементого камня с различным содержанием добавки замедлителя исследовались с помощью дифрактометра ДРОН-2. По порошкограммам изучали фазовый состав цементного камня . Съемку проводили на медном излучении (ЛСи, К ) с использованием никелевого фильтра.

На полученных рентгенограммах отражение, соответствующее гидросиликатам кальция, наблюдается только в цементном камне, на свойствах которого влияние замедлителя твердения не сказывается (до 0,5% замедлителя твердения УЗБ-1 от массы цемента). В тех образцах, где добавка замедлителя начинает резко ухудшать прочностные свойства цементного камня, характерное для гидросиликатов кальция отражение отсутствует. Анализ относительного содержания в цементном камне портландита по интенсивности пиков отражения А также показывает уменьшение относительного содержания Са(ОН)2 в цементном камне с увеличением количества вводимой добавки, причем в образце, содержащем 1,25% замедлителя от массы. цемента, оно крайне мало.

Изучая процессы гидратации алюмосодержащих фаз портландцемента, следует отметить, что в образце с 1,25% замедлителя твердения содержится эттрингит, содержание которого уменьшается с уменьшением вводимого количества УЗБ-1. А, характерное для гидрокарбо-алюмината кальция. Это явление объясняется, по нашему мнению, процессом карбонизации в следствие высокой пористости структуры образцов. Таким образом, изучение фазового состава цементного камня методом рентгенографического анализа подтверждает, что процесс гидратации силикатов кальция при введении определенного количества замедлителя твердения фактически отсутствует, и прочность пе-ментного камня определяют продукты частичной гидратации алюмосодержащих фаз портландцемента, представленных в основном высокосульфатной формой гидросульфоалюмината кальция — эттрингитом .

Морфология цементного камня изучалась с помощью электронного микроскопа просвечивающего типа ЭВМ-100 методом одноступенчатых платино-угольных реплик, которые наносили па поверхность свежего скола цементного камня и отделяли химическим растворением последнего. Характер морфологии цементного камня подтверждает выводы относительно влияния УЗБ-1 на физико-химические процессы, происходящие при гидратации портландцемента.

Электронно-микроскопические исследования показали в бездобавочном образце наличие плотных пластинчато—чешуйчатых новообразований гидросиликатов кальция, плотно упакованных пластинчатых кристаллов портландита с хорошо просматривающимися плоскостями спайности. Волокнистых кристаллов эттрингита не обнаружено, наблюдается незначительное количество кристаллов ннзкосульфатной формы — моносульфоалюмината кальция, на некоторых участках цементного камня обнаружилось скопление сравнительно крупных кубических и гексагональных кристаллов, относящихся, по всей видимости, к гидроалюминатам кальция и гидрогранатам. Общую структуру микрорельефа можно охарактеризовать как плотную, без каких-либо заметных крупных пор и трещин.

Микроструктура и фазовый состав цементного камня с добавкой 0,5% замедлителя твердения практически не отличается от того, что наблюдалось в бездобавочном образце. Следует отметить, что отдельные кристаллы гидратных новообразований несколько меньше по своему габитусу.

Иная картина в цементном камне, содержащем 1,25 % замедлителя твердения. Кристаллов портландита не обнаружено, как и участков цементного камня, сформированных из новообразований гидросиликатов кальция. Наблюдалось некоторое количество длинных волокнистых кристаллов эттрингита, поросших в порах цементного камня, и крупных четко разделенных между собой кристаллов, по всей видимости, гидроалюминатов, гидроферритов или их твердых растворов. Кроме того, обращают на себя внимание крупные зерна непрореагировавших частиц цементного клинкера, размытость их границ, что, несомненно, говорит об образовании вокруг них пленок замедлителя твердения, которые подавляют процесс гидратации. Вы воды Универсальный замедлитель твердения УЗБ-1 является эффективной добавкой для предотвращения процессов твердения высоко- и ннзкоалюминатных портландцементов.

В присутствии УЗБ-1 в цементном тесте в точно определенных и зависящих от алюминатности портландцемента количествах практически полностью предотвращаются процессы гидратация силикатсодержащих составляющих клинкера (C3S, C2S), результатом чего является отсутствие в цементном камне гидросиликатных новообразований и кристаллов портландита.