Влияние тонкодисперсного карбоната кальция на процесс твердения и состав продуктов гидратации силикатного бетона

На изучение влияния тонкодисперсных добавок на свойства силикатных бетонов и выявление происходящих при этом изменений состава продуктов твердения представляют как теоретический, так и практический интерес, поскольку позволяют обосновать целесообразность практического использования наряду с молотым кварцевым песком других тонкодисперсных компонентов.

Нами были поставлены специальные исследования, направленные на выявление роли добавок карбоната кальция при автоклавном твердении силикатных бетонов.

Благоприятной предпосылкой настоящей работы послужили положительные результаты исследований. силикатных бетонов, в которых в качестве крупного и мелкого заполнителя были использованы различные карбонатные породы. Исследования проводились в следующих направлениях. Изучались свойства силикатного бетона, приготовленного на известково-песчаном вяжущем, содержащем различные количества углекислого кальция. Рассматривались композиции из СаО, SiOj и СаСОз следующих составов: содержание СаО изменялось от 10 до 30%, соотношение Si02 : CaCOj менялось от 5 : 0 до 0: 5, при этом в качестве карбонатного компонента использовались как химически чистый реактив СаСОз, так к различные естесвенные породы. Кроме того, исследование системы СаО—SiOj—СаСОз—НгО осуществлялось на примере синтеза четырех индивидуальных гидросиликатов кальция С5Н(В), тоберморита, онотл»та и CjSH(A).

На рис. 1 показана зависимость прочности от содержания активной окиси кальция для силикатных Сетонов, приготовленных на четырех известково-песчаных вяжущих, отличающихся содержанием карбоната кальция.




Введение карбоната кальция в известково-песчаное вяжущее кроме повышения прочности улучшает удобоукладываемость бетонной смеси и при равных марках бетона позволяет сокращать расход извести на 20—30%, т. е. на то количество, которое заменяется тонкодисперсной добавкой.

Полагая, что кроме уплотняющего и пластифицирующего влияния карбонат катьцня оказывает воздействие на формирование гпдросплнкатов кальция и возможно вступает во взаимодействие с ними, были проведены термографические, петрографические и рептгенофазовые исследования указанной выше системы.

Для большей Детализации изменений в системе СаО -Si02- 1КО, обусловленных присутствием карбоната кальция, быть поставлены специальные опыты по гидротермальному синтезу четырех индивидуальных гидросплнкатов кальция нз смесей, содержащих в качестве третьего компонента СаСОз.

В табл. 1 приводятся составы исходных смесей, а также условия синтеза и результаты химического анализа полученных продуктов. Синтез проводился па основе тщательно промытого в соляной кислоте кварца с удельной поверхностью 5000 cir/г (по воздухопроницаемости). Влажность всех смгсрн перед формованием была примерно одинаковой, так как избыточная влага испарялась из-за более сильной экзотермии процессы гашения составов, не содержащих СаСОз.

Результаты испытаний синтезированных гидросиликатов приводятся в табл. 2, из них виден большой положительный эффект, полученный при введении карбоната кальция в реакционную смесь. Особенно резкое увеличение прочности отмечено для тоберморита. что возможно является следствием ускорения реакции и частичного образования ксонотлита на более ранней стадии, чем н препаратах без кальцита.

Отличительной особенностью образцов с кальцитом являются значительно повышенные показатели морозостойкости ч коэффициента размягчения. Интересно что минерал CSH(B) высокой прочностью, чрезвычайно чувствителен к воздействию температуры в то время малое: C2SH(Ai выдерживает длительное испытание а морозостойкость. Эти результаты согласуются опубликованными ранее данными

Рост прочности и улучшение других свойств силикатного бетона являются следствием тех фазовых и структурных изменений, которые наиболее отчетливо проявляются на индивидуальных гидросиликатах, синтезированных в присутствии кальция.