РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОСУЛЬФОАЛЮМИНАТА КАЛЬЦИЯ В ГИПСОЦЕМЕНТНЫХ СОСТАВАХ

В лаборатории изоляционных материалов и пен ВНИИГД ведутся исследования по созданию водоустойчивых композиций для возведения безврубовых долговременных перемычек на основе гипса с добавками цемента и других строительных материалов. Однако при затвердевании раствора с добавкой цемента из-за образования гидросульфоалюмината кальция (ГСАК) происходит его растрескивание.

При образовании ГСАК в незатвердевшем растворе объем, занимаемый им, несколько меньше суммарного объема составных частей, вследствие чего в затвердевшем растворе внутренних напряжений не возникает. В быстросхватывающихся растворах ГСАК образуется уже в затвердевшем растворе в результате взаимодействия иона SOJ растворенного в воде гипса с нерастворимой твердой фазой. Образовавшийся в результате гидратации трехкальциевый гидроалюминат под воздействием свободной гидроокиси кальция, выделяющейся при гидролизе 3 CaO-Si02, образует комплексное соединение ЗСаО-А1203 Са (0Н)2-Н20 (четырехкальциевый гидроалюминат), способное под воздействием воды к незначительному гидролизу. При взаимодействии его с ионами S04 образующийся в объеме, занятом четырехкальцневым гидроалюминатом, ГСАК занимает значительно больший объем, так как присоединяет к исходной твердой фазе три молекулы гипса и 19— 20 молекул воды, вследствие чего возникают большие напряжения, приводящие к разрушению затвердевшего раствора1.

Одним из методов предупреждения образования ГСАК является связывание свободной гидроокиси кальция различными добавками. Процессы, протекающие при этом, довольно сложны и связаны, по-видимому, с взаимодействием гидроокиси кальция с минералами, входящими в состав добавок. Изучение процессов образования ГСАК в этом случае возможно либо путем химического анализа гипса, связанного в ГСАК по методу Т. И. Розенберга2, либо путем довольно трудоемкого определения свободной гидроокиси кальция химическими методами

Применение рентгенофазового анализа позволяет существенно уменьшить трудоемкость исследований, а идентификация ГСАК прямым измерением линии с (I— 9,3 А позволяет повысить достоверность исследований.

Нами исследованы составы гипсоцементной композиции с добавками доменных шлаков и шламов обогащения железных руд. Состав композиции приведен в таблице.

Рентгенографическое исследование образцов осуществляли на дифрактометре ДРОН-2 с помощью СиКа-излУ- чения (Ni-фильтр) с регистрацией отраженных рефлексов синнтилляцнонным детектором БДС-6. Условия съемки: ускоряющее напряжение 36 кВ, анодный ток 20 мА. скорость 4 град/мнн.

ГСАК характеризуется одной интенсивной линией (г= 0,3 А) и несколькими линиями более слабой интенсивности (от 5,56 до 2,226 А).

Естественно поэтому в качестве аналитической выбрать наиболее интенсивную линию. С другой стороны, тщательное изучение таблиц рентгеноструктурных данных минералов. которые могли бы образоваться в исследуемых составах, показали, что ни один из них практически не может дать наложения на аналитическую линию ГСАК.