Lý Thuyết Về Sự Rắn Chắc Của Xi Măng Pooc Lăng | Công Ty Phương Đông

Lý thuyết về sự rắnchắc của xi măng pooc lăng

Phản ứng thuỷ hoá

Khi nhào trộn xi măng với nước, ở tiến trình đầu xảy ra quá trình tính năng nhanh của khoáng alit với nước tạo ra hyđrosilicat canxi và hyđroxit canxi .2 ( 3C aO. SiO2 ) + 6H2 O = 3C aO. 2S iO2. 3H2 O + 3C a ( OH ) 2 .

Vì đã có hyđroxit canxi tách ra từ khoáng alit nên khoáng belit thuỷ hoá chậm hơn alit và tách ra ít Ca(OH)2 hơn. :

2 ( 2C aO. SiO2 ) + 4H2 O = 3C aO. 2S iO2. 3H2 O + Ca ( OH ) 2 .Hyđrosilicat canxi hình thành khi thuỷ hoá trọn vẹn đơn khoáng silicat tricanxi ở trạng thái cân đối với dung dịch bão hoà hyđroxit canxi. Tỷ lệ CaO / SiO2 trong những hyđrosilicat trong hồ xi măng hoàn toàn có thể biến hóa nhờ vào vào thành phần vật tư, điều kiện kèm theo rắn chắc và những yếu tố khác. Pha chứa alumô đa phần trong xi măng là aluminat tricanxi 3C aO. Al2O3, đây là pha hoạt động giải trí nhất. Ngay sau khi trộn với nước, trên mặt phẳng những hạt xi măng đã có lớp loại sản phẩm xốp, không bền có tinh thể dạng tấm mỏng dính lục giác của 4C aO. Al2O3. 9H2 O và 2. CaO. Al2O3. 8H2 O. Cấu trúc dạng tơi xốp này làm giảm độ bền nước của xi măng. Dạng không thay đổi của nó là hyđroaluminat 6 nước có tinh thể hình lập phương được tạo thành từ phản ứng :3C aO. Al2O3 + 6H2 O = 3C aO. Al2O3. 6H2 OĐể làm chậm quá trình đông kết khi nghiền clinke cần cho thêm một lượng đá thạch cao ( 3 % ÷ 5 % so với khối lượng xi măng ). Sunfat canxi sẽ đóng vai trò là chất hoạt động giải trí hoá học của xi măng, tính năng với aluminat tricanxi ngay từ đầu để tạo thành sunfoaluminat canxi ngậm nước ( khoáng etringit ) :3C aO. Al2O3 + 3 ( CaSO4. 2H2 O ) + 26H2 O = 3C aO. Al2O3. 3C aSO4. 32H2 OTrong dung dịch bão hoà Ca ( OH ) 2, ngay từ đầu etringit sẽ tách ra ở dạng keo phân tán mịn đọng lại trên mặt phẳng 3C aO. Al2O3 làm chậm sự thuỷ hoá của nó và lê dài thời hạn đông kết của xi măng. Sự kết tinh của Ca ( OH ) 2 từ dung dịch quá bão hoà sẽ làm giảm nồng độ hyđroxit canxi trong dung dịch và etringit chuyển sang tinh thể dạng sợi, tạo ra cường độ khởi đầu cho xi măng. Etringit có thể tích lớn gấp 2 lần so với thể tích những chất tham gia phản ứng, có công dụng chèn lấp lỗ rỗng của đá xi măng, làm cường độ và độ không thay đổi của đá xi măng tăng lên. Cấu trúc của đá xi măng cũng sẽ tốt hơn do hạn chế được những chỗ yếu của hyđroaluminat canxi. Sau đó etringit còn công dụng với 3C aO. Al2O3 còn lại sau khi đã tính năng với đá thạch cao để tạo ra muối kép của sunfat :2 ( 3C aO. Al2O3 ) + 3C aO. Al2O3. 3C a. SO4. 32H2 O + 22H2 O = ( 3C aO. Al2O3. CaSO4. 18H2 O ) .Feroaluminat tetracanxi tính năng với nước tạo ra hyđroaluminat và hyđroferit canxi :4C aO. Al2O3. Fe2O3 + mH2O = 3C aO. Al2O3. 6H2 O + CaO. Fe2O3. nH2O .Hyđroferit sẽ nằm lại trong thành phần của gen xi măng, còn hyđro-aluminat sẽ công dụng với đá thạch cao như phản ứng trên .

Tính chất và sự hình thành cấu trúc của hồ xi măng

Hồ xi măng tạo thành sau khi nhào trộn xi măng với nước là loại huyền phù đặc của nước. Trước khi tạo hình hỗn hợp bê tông và bắt đầu đông kết, hồ xi măng có cấu trúc ngưng tụ. Trong đó những hạt rắn hút nhau bằng lực Vanđecvan và liên kết với nhau bằng lớp vỏ hyđrat. Cấu trúc này sẽ bị phá huỷ khi có lực cơ học tác dụng (nhào, trộn, rung…) nó trở thành chất lỏng nhớt, dễ tạo hình.

Việc chuyển hồ sang trạng thái chảy mang đặc trưng xúc biến, có nghĩa là khi loại bỏ tác dụng của lực cơ học thì liên kết cấu trúc trong hệ lại được phục hồi.
Tính chất cơ học – cấu trúc của hồ xi măng tăng theo mức độ thuỷ hoá xi măng. Thí dụ ứng suất trượt của hồ đo được sau khi nhào trộn là 0,1kG/cm2, khi bắt đầu đông kết tăng lên 15 lần (1,5 kG/cm2), còn khi kết thúc đông kết lên 50 lần (5kG/cm2).

Như vậy, hồ xi măng có khả năng thay đổi nhanh tính lưu biến trong khoảng 1 ÷ 2 giờ.
Sự hình thành cấu trúc của hồ xi măng và cường độ của nó xảy ra như sau : Những phân tố cấu trúc đầu tiên được hình thành sau khi nhào trộn xi măng với nước là etringit, hyđroxit canxi và các sợi gen CSH. Etringit dạng lăng trụ lục giác được tạo thành sau 2 phút, còn mầm tinh thể Ca(OH)2 xuất hiện sau vài giờ. Phần gen của hyđrosilicat canxi đầu tiên ở dạng ‘bó”. Những lớp gen mỏng tạo thành xen giữa các tinh thể Ca(OH)2 làn đặc chắc thêm hồ xi măng.
Đến cuối giai đoạn đông kết cấu trúc cơ bản của hồ xi măng được hình thành làm cho nó biến đổi thành đá xi măng.

Giải thích quá trình rắn chắc của xi măng

Khi xi măng rắn chắc, những quá trình vật lý và hoá lý phức tạp đi kèm theo những phản ứng hoá học có một ý nghĩa rất lớn và tạo ra sự biến hóa tổng hợp, khiến cho xi măng khi nhào trộn với nước, lúc đầu chỉ là hồ dẻo và sau biến thành đá cứng có cường độ .Tất cả những quá trình tính năng tương hỗ của từng khoáng với nước để tạo ra những mẫu sản phẩm mới xảy ra đồng thời, xen kẽ và tác động ảnh hưởng lẫn nhau. Các loại sản phẩm mới cũng hoàn toàn có thể công dụng tương hỗ với nhau và với những khoáng khác của clinke để hình thành những link mới. Do đó hồ xi măng là một hệ rất phức tạp cả về cấu trúc thành phần cũng như sự đổi khác .

Để giải thích quá trình rắn chắc người ta thường dùng thuyết của Baikov – Rebinder. Theo thuyết này, quá trình rắn chắc của xi măng được chia làm 3 giai đoạn:
Giai đoạn hoà tan : Khi nhào trộn xi măng với nước các thành phần khoáng của clinke sẽ tác dụng với nước ngay trên bề mặt hạt xi măng. Những sản phẩm mới tan được [Ca(OH)2; 3CaO.Al2O3.6H2O] sẽ tan ra. Nhưng vì độ tan của nó không lớn và lượng nước có hạn nên dung dịch nhanh chóng trở nên quá bão hoà.
Giai đoạn hoá keo : Trong dung dịch quá bão hoà, các sản phẩm Ca(OH)2; 3CaO.Al2O3.6H2O mới tạo thành sẽ không tan nữa mà tồn tại ở trạng thái keo. Còn các sản phẩm etringit, CSH vốn không tan nên vẫn tồn tại ở thể keo phân tán.

Nước vẫn tiếp tục mất đi (bay hơi, phản ứng với xi măng), các sản phẩm mới tiếp tục tạo thành, tỷ lệ rắn/lỏng ngày một tăng, hỗn hợp mất dần tính dẻo, các sản phẩm ở thể keo liên kết với nhau thành thể ngưng keo.
Giai đoạn kết tinh : Nước ở thể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới ngày càng nhiều. Chúng kết tinh lại thành tinh thể rồi chuyển sang thể liên tinh làm cho cả hệ thống hoá cứng và cường độ tăng.

Bấm ngay để nhìn nhận

[Tổng Cộng:

1

Trung Bình: 3]

Source: https://suanha.org
Category : Vật Liệu