Дисперсность вяжущих веществ

Дисперсность — характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Многие строительные материалы (гипсовые вяжущие, цемент, глины, пигменты и т. п.) находятся в тонкоизмельченном (дисперсном) состоянии и обладают большой суммарной поверхностью частиц. Величина, характеризующая степень раздробленности материала и развитости его поверхности, называется удельной поверхностью. Физико-химические свойства поверхностного слоя дисперсных частиц сильно отличаются от свойств этого же вещества «в массе». Причина этого в том, что атомы (молекулы) вещества, находящиеся внутри материала, уравновешены действием окружающих атомов (молекул), в то время как атомы (молекулы) на поверхности вещества находятся в неуравновешенном состоянии и обладают особым запасом энергии. С увеличением удельной поверхности вещества возрастает его химическая активность (например, цемент с удельной поверхностью 3000...3500 см2/г через 1 сут твердения связывает 10... 13 % воды, а с удельной поверхностью 4500...5000 см2/г — около 18 %).

Пластичность вяжущих веществ

Пластичность глин зависит от количества глинистых частиц, их формы и размеров, а также от вида глинистого минерала, которым глина представлена. Как указывалось, в керамической практике к глинистой фракции относят частицы менее 0 005 мм, при этом чем больше содержание в этой фракции частиц менее 0 001 мм, пластичность обычно бывает больше. Пластичность глин - их способность при затворении водой образовывать тесто, которое под воздействием внешних сил может принимать любую форму без появления трещин и разрывов и сохранять ее после прекращения действия этих сил. Пластичность глин зависит от их гранулометрического и минералогического составов: чем больше глинистой фракции и чем больше монтмориллонита в составе глины, тем она пластичнее, легче формуется и тем большую усадку при сушке имеет. Пластичность глин - их способность давать при затворении водой тесто, которое под воздействием внешних усилий может принимать любую форму и сохранять ее после прекращения действия внешних усилий. При добавлении к глине более 28 - 30 % воды глина теряет пластичность и превращается в жидкую текучую массу - шликер. Пластичность глин обеспечивается содержанием в них глинистых частиц пластинчатой формы размером 0 005 мм и менее. Наличие между этими частицами тонких слоев воды за счет действия молекулярных и капиллярных сил обеспечивает связность частиц и способность их к скольжению относительно друг друга без потери связности. Пластичность глины зависит от степени дисперсности частиц глинистого материала.

Механизм гидратационного твердения вяжущих веществ

Скорость твердения — другая не менее важная характеристика вяжущих. Очень высокой скоростью твердения обладают гипсовые вяжущие: они полностью затвердевают за несколько часов; очень медленно твердеет воздушная известь: процесс ее твердения длится сотни лет. В процессе твердения строители различают две стадии: схватывание и набор прочности (собственно твердение). Такое членение процесса имеет весьма условный характер, но оно удобно для практических целей.

Защита стальной арматуры

В условиях обычного атмосферного воздействия арматура в бетоне практически не корродирует, если защитный слой бетона над ней не менее 10 – 15 мм, а бетон хорошо уложен, не имеет глубоких трещин и полостей. Стальная арматура в бетоне находится в пассивном состоянии, если рН поровой жидкости имеет щелочную реакцию среды от 11 до 13 единиц. Для увеличения сроков эксплуатации железобетонных конструкций необходимо проводить мероприятия с целью защиты в двух направлениях. Это защита собственно стальной арматуры и мероприятия связанные с бетоном. Для защиты стали применяют обмазки. Их наносят на арматуру до производства бетонных работ в виде равномерного плотного слоя. Применяют обмазки на основе полистирола с заполнителем, на основе цемента и битума, цементно-казеиновые, цементно- латексные и т. д. Кроме обмазок используют лакокрасочные покрытия, ингибиторные смазки, летучие ингибиторы. Лакокрасочные покрытия могут выполнять не только барьерную функцию, но и пасивирующую. Летучие ингибиторы – карбонат аммония, нитрит натрия, моноэтаноламин. Защищают арматуру от атмосферной коррозии. Также целесообразно применение таких ингибиторов для защиты предварительно напряженной арматуры в мостах.

Коагуляционные структуры

Коагуляция это процесс уменьшения степени дисперсности ичисла частиц дисперсной системы путем слипания первичных частиц. В результате коагуляции обычнопроисходит выпадение (седиментация) дисперсной фазы или хотя бы изменение свойств первичнойдисперсной системы.Коагуляционные структуры образуются при потере дисперсной системой агрегативной устойчивости, придостаточном содержании дисперсной фазы обеспечивается армирование всего объема дисперсной системы. Соответствующее содержание коллоидно дисперсной фазы, способное «отверждать» жидкуюдисперсионную среду, может быть очень малым (особенно в случае резко анизометрических частиц), например всего лишь несколько процентов по массе для бентонитовых глин, и еще значительно меньше длянитевидных частиц.