Главная → Статьи

Гидравлическая активность пуццолан

Механизм влияния пуццолановых добавок на свойства бетона до сих пор еще недостаточно выяснен. Однако можно с уверенностью сказать, что он складывается из процессов физического и химического характера.

Богг в своей книге «Химия портландцемента» следующим образом охарактеризовал положение с пуццоланами:

«Химия пуццолан все еще не изучена … и лишь тогда, когда мы полностью разберемся в химических вопросах, можно будет подбирать пуццоланы идеального состава для каждого отдельного случая».

Гашеная известь или гидрат окиси кальция является одним: из продуктов гидратации портландцемента. Это соединение не обладает вяжущими свойствами. Оно растворяется в воде и поэтому может быть выщелочено из бетона просочившейся в него> водой. Считается твердо установленным, что соединения кремнезема в тонкомолотой пуццолане реагируют с гидратом окиси кальция и образуют высокоустойчивое вяжущее вещество неопределенного состава, содержащее воду, известь, кремнезем и, возможно, однокальциевый силикат. Факторы, определяющие характер и скорость этих реакций, а также причины большей или меньшей реакционной способности отдельных соединений кремнезема пока неизвестны. В общем виде аморфный кремнезем реагирует гораздо быстрее, чем кристаллический, хотя весьма трудно провести четкую грань между гидравлическим и негидравлическим кремнеземом. Большинство пуццолановых материалов^ содержит заметное количество примесей, а возможно, что образуются и другие сложные соединения, содержащие щелочи, железо и глинозём.

На основе- современных ограниченных знаний о гидравлической активности пуццолан можно считать, что химический состав лишь в малой степени позволяет судить об их качестве. Поэтому технологи и строители изыскивают другие способы определения основных свойств пуццолановых добавок. Хорошие результаты получены при комбинированном- применении методов химического анализа, спектрографии, микроскопического исследования, рентгенографии и дифференциального термического анализа. Эти методы исследования, дополненные практическими испытаниями, представляют собой единственное надежное средство определения качества пуццолан и в дальнейшем помогут более полно-понять природу гидравлической активности этих материалов.

Логично было бы предположить, что пуццоланы с повышенным содержанием кремнезема должны обладать и лучшим качеством. Однако известно, что некоторые высококачественные пуццоланы содержат всего 40% кремнезема, а другие могут включать в себя в различных соотношениях до 10% щелочей, до 20% карбоната кальция, до 30% глинозема, до 20% окиси железа, до 15% угля и т. д.

Петрографическое исследование пуццолан не дает достаточно-надежных указаний, которые позволили бы установить их активность. Пуццоланы одного и того же минералогического состава могут содержать активные вещества в различных сочетаниях. Например, активность вулканических пеплов обычно зависит от содержания вулканического стекла. Однако некоторые разновидности их содержат также опал и глину. Гидротермически измененные и выветрившиеся риолитовые туфы могут включать большое количество цеолитов или глин вместо стекла, которое обычно, находят в вулканических туфах. С другой стороны, присутствие того или иного активного компонента само по себе не является надежным критерием качества, потому что соотношение компонентов изменяется в очень широких пределах.

Физические факторы гидравлической активности пуццолан тесно связаны с такими характеристиками, как удельный вес, размеры частиц, пористость и тонкость помола. Удельный вес пуццолан колеблется в пределах от 2,3 до 2,8 (удельный вес портландцемента — от 3,1 до 3,2). Пуццоланы, состоящие из очень пористых, остроугольных или чрезвычайно мелких частиц, отличаются высокой во до потребностью. Все эти физические характеристики пуццолан влияют на удобообрабатываемость и водопотребность свежей бетонной смеси, т. е. на те свойства, которые чрезвычайно важны для качества затвердевшего бетона.

Ваш отзыв