ВСЕ О ПЕНОБЕТОНЕ

Механизм действия хлористого кальция на цемент

Рассматривая механизм действия (ХК) на цемент, следует сначала огово­рить его минералогический состав.

Основу всех портландцементов составляют 4 минерала, синтез которых происходит при обжиге клинкера - полупродукта, после помола которого, соб­ственно, и получается цемент:

- трехкальциевый силикат 3CaO^SiO2 (C3S);

- двухкальциевый силикат 2CaO^SiO2 (C2S);

- трехкальциевый алюминат 3CaO^Al2O3 (C3A);

- четырехкальциевый алюмоферит 4CaO^Al2O3^Fe2O3 (C4AF)

В нормальном цементе, без добавки какого-либо ускорителя, эти минералы следующим образом участвуют в твердении цементного камня:

Трехкальциевый силикат (C3S) дает нарастание прочности всегда, во все сроки твердения;

Двухкальциевый силикат (C2S) - до 28 суток его вклад в прочность не­значителен, но затем он «просыпается» и обеспечивает последующий набор прочности в течение многих лет;

Трехкальциевый алюминат (C3A) оказывает значительный прирост прочности в самом начале твердения и до срока в 28 дней, затем его вклад минимален;

Четырехкальциевый алюмоферит(C4AF) - его роль в твердении незна­чительна и в основном сказывается в поздние сроки твердения цемента.

Допустим, мы задались целью ускорить набор прочности цементом. На ка­кие минералы из приведенных выше и как нам следует воздействовать?

Трехкальциевый силикат дает прирост прочности все время, значит нужно просто повысить его активность - пусть делает это проворней.

Двухкальциевый силикат у нас «заторможенный»; нам нужен прирост прочности не через месяц, а быстрей. Если не сразу, то хотя бы через неделю он должен включиться в работу.

Трехкальциевый алюминат и так самый шустрый. Именно ему мы и обяза­ны суточной и трехсуточной прочностью. А если его еще и подстегнуть? Пусть выложится по полной программе в первые дни твердения, а затем хоть трава не расти, пусть даже сбрасывает прочность - к тому времени трехголовый силикат в самую силу войдет, подстрахует.

Четырехкальциевый алюмоферит... Ну, как говорится, в семье не без урода. Толку от него все равно почти никакого, поэтому оставим его в покое - как хо­чет, так пусть себя и ведет.

Так вот, все, что описано выше, и проделывает хлористый кальций!

(Здесь и везде я умышленно не привожу, на мой взгляд, блестящую, класси­фикацию ускорителей по Ратинову и Розенбергу. Считаю, что их деление до­бавок на классы излишне академично для простого смертного, а потому будет Просто непонятно практикующим строителям.)

Руководствуясь вышеприведенными соображениями, в середине 30-х го­дов английский исследователь Rapp провел серию кропотливых исследований и измерил вклад каждого из основных минералов цемента в общую прочность цементного камня под воздействием хлористого кальция (см. таблицу 6.7.1.1-1).

Что нам дает эта таблица, какой с нее прок?

А давайте проанализируем упоминавшийся ранее цемент ПЦ-400 завода «Комсомолец» в свете данных из этой таблицы. (Разумеется расчетные данные будут не совпадать с экспериментальными, но для нас важны не абсолютные зна­чения, а закономерность их изменения.)

Минералогический состав этого цемента следующий:

C3S - 62,7 %

C2S - 16,4 %

^A - 3,4 %

CAF - 16,2 %

Для подсчета суточной прочности без добавки (ХК) нам следует произвести следующие подсчеты:

(62,7-0,286) + (16,4-0,015) + (3,4-0,728) - (16,2-0,189) = 17,932 + 0,245 + +2,475 - 3,061 = 17,591 кг/см2

Семисуточная будет, соответственно:

(62,7-1,456) + (16,4-0,287) + (3,4-3,332) - (16,2-0,014) = 91,291 + 4,706 + + 11,328 - 0,226 = 107,099 кг/см2 А 28-ми суточная:

(62,7-2,114) + (16,4-0,273) + (3,4-6,223) - (16,2-0,252) = 132,547 + 4,477 + 21,158 - 4,082 = 154,1 кг/см2

С добавкой 2 % (ХК) расчетная прочность будет: через сутки - 54 кг/см2 Через 7 суток - 152 кг/см2 Через 28 суток - 208 кг/см2

Характер изменения этих расчетных цифр, полученных, что называется, на кончике пера, очень хорошо коррелирует и с результатами натурных экс­периментов.

А общий вывод из всех вышеприведенных расчетов заключается в том, что по совокупному воздействию (ХК) на цемент, как смесь различных минера­лов, мало чувствителен к минералогическому составу конкретного цемента.

Основной упор он делает на трехкальциевый алюминат, но его в обычных це­ментах сравнительно немного. (Высокоалюминатные цементы способны, ко­нечно, существенно подправить эти рассуждения, но они достаточно редки и дефицитны). Но вот влияние (ХК) на трехкальциевый силикат, пусть и не та­кое большое, является определяющим - практически в любом цементе этого минерала всегда наибольшее количество. Поэтому при переходе на портланд­цемент другого производителя дозировки (ХК) смело можно оставлять неиз­менными, как и общую методологию работы с ним.