Файл: Руководство по новым методам исследования морфологических и влагоемкостных характеристик бетона и других пористых материалов. Р 165-74.pdf

зерна

цемента размещаются в виде кубической упаковки (К = 6)

с небольшим содержанием гранецентрированной с К = 8.

Рассчитанные по уравнениям (1)-(14) характеристики плотно­

го цементного теста приведены в приложении I .

1 .3 .

МОРФОЛОГИЯ БОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

ТВЕРДЕЮЩЕГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

1 .3 .1 . В основу модели твердеющего

цементного

камня заложе­

ны представления Юнга-Бутта о цементном

камне как

микробетоне.

ваться на заполнителях. Однако

в расчетах это не учитывают.

1 .3 .2 . По данным Т.Пауэрса

[VI , при гидратации I см3 це -

мента образуется около 2,2 см3

цементного геля, имеющего собст­

венную пористость около 28%, из

которых

I см3 откладывается в

пределах контуров исходного зерна,

а 1,2

см3 - вне

этих конту­

ров.

Между тем,

внешние размеры образцов

твердеющего цементного

камня изменяются

незначительно.

Это

свидетельствует

о том,

что

его текстура сохраняет подобие

текстуре

теста в том

смысле,

что

ном пространстве за счет сокращения его

объема.

1 .3 .3 . По данным Н.А.Мощанского Й

> количество химически

Ва =

гя о, 2

Цг . Всего для обеспечения процесса

гидратациоиного

твердения необходимо воды Вр = Вх + Ва =

= 0,25 Цг + 0,2

Цг = 0,45

Цг .

1 .3 .4 . При В/Ц ^

0,45 воды достаточно для полной гидрата­

ции и степень

гидратации

может достигать единицы

1 ,0 ).

При В/Ц <

0,45 воды не достаточно для

полной гидратации и мак­

симальная степень гидратации в случае,

если влага

поступает из­

вне,составит

т т ах= 2,2

В/Ц.

1 .3 .5 .

В формулах (15)-(22) приведены уравнения для расче­

изложенными выше положениями ( т

- степень

гидратации

в долях

единицы массы исходного цемента):

объемная масса скелета камня,

г/см 3

V

= к

(1+0,25т Мц )

(I 5)

" ек ~

6

<+Гц ' 6/ц

пористость цементного геля, об.%„

П = ю о к,

Ш 6Л \ Х * ,

( 16 )

г

4

капиллярная пористость, об.$

'

п

=

юо Ks

.

;

а?)

*

4

<+Ги-*/ч

общая пористость, об.%

П0

=

Пё + Пг + Пк ;

(18)

радиус вписанного в капилляр шара (мк):

при тетраэдрической упаковке

%!и =

t

а

- 0,41/77)

;

(19)

при кубической

упаковке

_________ ____

? *

=

Z

(1,73 - 0,65

/ 1,34+(1+/т7)2) ;

(20)

радиус горла капиллярных пор, мк*

при тетраэдрической упаковке

г г' =

г (0,32 - 0,41 т ) ;

(21)

при

кубической упаковке

г " =

(1,41-0,65 V 1, 34+(1+ т )г .

(22)

ной пористости таким образом,

что общая пористость уменьшается.

Поры воздухововлечения и седиментационные поры остаются при

этом неизменными,и их объем может быть рассчитан

по уравнениям

( ? ) и ( 8 ).

В приложениях 2-5

приведены расчеты,

иллюстрирую­

щие изложенное выше.

1 .3 .7 .

Гидратация зерен цемента

начинается с

поверхности

и постепенно

распространяется

вглубь.

За исключением самого ран­

через оболочку

новообразований.

С учетом экспериментальных данных й.М.Бутта [9]

установлены

следующие

приближенные зависимости степени гидратации

(

т ) от

условного

радиуса зерна ( %, ,мк)

и времени твердения

(

зг

суток), при нормальных условиях твердения:

для

тетраэдрических упаковок

(23)

для

кубических упаковок

(24)

1 .3 .8 .

В тетраэдрических

упаковках

зерна с радиусом

I - 0,81 мк, а в кубических

-

%

0,76

мк гидратируются

мгновенно

( г

= 0 ) . Продолжительность гидратации для

достижения

данной степени

пропорциональна

кубу

радиуса зерна.

Если

полная гидратация зерен с радиусом 2,5

мк достигает­

ся

за двое

суток, то

при

радиусе

25

ык на это

понадобится

17

лет, а

при радиусе

40

мк - свыше 70

лет.

1 .3 .9 . Благодаря

полидисперсности цемента в цементном кам­

не

обычно

сосуществуют зерна с различной степенью гидратации.

Получаемые из

эксперимента интегральные показатели,по отношению

к среднему зерну

в области от т =

0

до т - 0,4 завышены, а

в области от

/7?

= 0,6 до

/7 7 = 1,0

-

занижены, что

следует

учитывать при интерпретации экспериментальных данных.

1 .3 .1 0 .

В результате

гидратационного твердения

образуется

пространственный

сросток

сфероидов

цементного геля.

В тетраэд­

в пределах 0,3 4:

В/Ц

-4 0,62

и 0 < т 4

0,66?это

выражается

уравнениями:

•- f

^

=

(25)

%и, = С.

-fu, А Щ Ч +

%

-0,5) ’

(26 )

где

Rn -

предел прочности цементного камня при

4

сжатии, кгс/см2;

Syg . -

удельная

поверхность

порошка цемента,

см2/ г ;