поиск |
Новости химической науки > Первые секунды жизни здания25.4.2012 ![]() ![]() Независимо от того, имеем ли мы дело с крупным комплексом построек, отдельно стоящим небоскребом или подземным гаражом, современное строительство не может обойтись без такого материала, как бетон, компоненты которого связываются друг с другом с помощью цемента.
Для того, чтобы знать, уметь предсказывать и контролировать свойства бетона, необходима информация о процессах, протекающих при затвердевании бетона. Немецким исследователям удалось наблюдать «первые секунды жизни» бетона с помощью метода дифракции рентгеновских лучей. Полученные результаты позволяют объяснить роль суперпластификаторов, добавляемых к бетону.
Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201200993
Бетон получают смешением песка, гравия, добавок и цемента. Портланд-цемент представляет собой смесь тонко измельченных известняка, глины, песка и железной руды – в основном – силиката кальция с примесями производных алюминия и железа, главным образом – сульфатов. При смешении цемента с водой вода и другие компоненты цемента вступают в химические реакции, и цемент затвердевает, по завершению процесса оставаясь твердым даже при контакте с водой или под водой. Уникальная стабильность бетона обусловлена существованием иглообразных кристаллов, образующихся во время процесса затвердевания – эти иглы оказываются весьма прочно сцепленными друг с другом. Для оптимизации свойств бетона применяются различные добавки, включая суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов [polycarboxylate (PCE)]. Эти суперпластификаторы улучшают текучесть бетона, облегчая его перемешивание и отливку. Для увеличения предела прочности бетона на сжатие в исходной рецептуре может быть понижено содержание воды.
Руководитель исследования Франциска Эммерлинг (Franziska Emmerling) отмечает, что детальная информация о различных стадиях процесса гидратации необходима для более полного понимания того, как этими процессами можно управлять. По ее словам, в настоящее время исследователям в особенности не хватает информации о самом начале процесса гидратации. Исследователи предполагают, что критически важным этапом начальной стадии является быстрое инициирование реакции компонента цемента C3A (Ca3Al2O6) с сульфатом (SO42-) с образованием эттрингита (Ca6Al2(SO4)3(OH)12˙26H2O). C помощью рентгеновской дифракции высокого разрешения исследователи смогли проследить за этой реакцией в миллисекундной временной шкале. Рассеивание рентгеновских лучей во время их прохождения через образец позволяет определить его кристаллическую структуру. Для того, чтобы на информацию об образце не накладывалась информация о материале материала подложки анализируемый образец находился в подвешенном состоянии за счет воздействия на него звуковых волн.
По словами Эммерлинг, проведенный эксперимент также позволяет уточнить функции поликарбоксилатных суперпластификаторов – сразу после контакта воды с цементом суперпластификатор адсорбируется на поверхности C3A; частицы остаются суспендированными из-за взаимного отталкивания. На следующем этапе суперпластификатор постепенно замещается сульфат-ионами, что замедляет кристаллизацию эттрингита. Это обстоятельство приводит к тому, что в системе остается большее количество свободной воды, способной растворять кристаллические соединения – в результате этого бетон может сохранять текучесть в течение более длительного периода, и помимо этого, становится более плотным.
Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201200993 метки статьи: #аналитическая химия, #межмолекулярные взаимодействия, #неорганическая химия, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Первые секунды жизни здания" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|