Превращение цементного теста в камневидное тело об¬условлено сложными химическими и физико-химическими прс-
, цессами взаимодействия клинкерных минералов с водой, в ре¬зультате которых образуются гидратные соединения, практичес-
|ки нерастворимые в воде.
*.., Трехкальциевый силикат гидролитически расщепляется, а продукты гидролиза гидратируются:
2(ЗСаО • SiOj) + б&р=ЗСаО • 2 Si02 • ЗНр + ЗСа(ОН)2.
В результате реакции гидратации образуется практически нерастворимый в воде трехкальциевый гидросиликат и гидроксид кальция, который частично растворим в воде.
Если твердение цемента происходит при обычной темпера¬туре, то двухкалышевый силикат не подвергается гидролизу, Ы лишь'медленао гидратируется:
2СаО- 5ЮЛ+4ЦЬ^2ОД-8Ю,^0,
При повышении температуры среды (например, при тепло-; «лажностной обработке в автоклаве) двухкалышевый силикат гид-' ролизуется с выделением свободного гидроксида кальция:
2(2СаО • Si02)+411,0=ЗСаО • 2Si02 • 3HjO+Са(ОН)2.
Взаимодействие трехкальциевого алюмината с водой приво-дит к образованию гидроалюмината кальция:
ЗСаО • А1203+HjO=ЗСаО • А12Оэ • бНр.
Реакция протекает с большой скоростью. Образующийся ше-стиводный трехкальциевыи алюминат создает непрочную, рыхлую кристаллиЗвдионную структуру и вызывает быстрое снижение пластических свойств цементного теста.
Замедление сроков'схватывания портландцемента достигают введением при помоле' небольшой добавки (1,5-3,5%) двуводно-го гипса. В результате образуется труднорастворимый гидросуль-фоалюминат кальция(эттрингит):
ЗСаО • ALpy+ 3(CaS04 ■ 2НР) + 26HjO = ЗСаО • ALp3 • 3CaS04 •
■згнр.
В насыщенном растворе Са(ОН)2 эттрингит сначала выделя-ется в коллоидном тонкодисперсном состоянии, осаждаясь на поверхности частиц ЗСаО • А1203, замедляет их гидратацию, что приводит к замедлению процесса схватывания цемента. Крис¬таллизация -Са(ОН)2 из пересыщенного раствора понижает кон¬центрацию гидроксида кальция в растворе, что способствует образованию эттрингита в виде длинных иглоподобных кристал¬лов и, как следствие, повышению прочности в ранние сроки твер¬дения цемента. Эттрингит, содержащий 31-32 молекулы крис¬таллизационной воды, занимает примерно вдвое больший объем по сравнению с суммой объемов реагирующих веществ (С3 А и сульфат кальция). Заполняя поры цементного камня, эттрингит повышает его механическую прочность и стойкость. Структура цементного камня улучшается еще и потому, что предотвраща¬ется образование в нем слабых мест в виде рыхлых гидроалюми¬натов кальция.
