C 3A.aSiO3.31 H2O 2SH2 + SiO 2 + H2O SH
2.14.2 hoà tan của đỏ ximăng và sự cõn bằng trong hệ “những sản phẩm
thuỷ hoỏ - nước”
Thạc si- GVC NGUYỄN DÂN
138
khi tiếp xỳc với Ca(OH)2 bóo hoà thỡ đồng thời những sản phẩm thuỷ hoỏ, những hạt clinker khụng thuỷ hoỏ cựng tồn tại. Hệ phức tạp này ở trạng thỏi cõn bằng khụng bền. Trong đú diễn ra những thay đổi khụng ngừng. Dưới tỏc dụng của nước những phần tử nào đú bị phỏ vỡ và tất cả hệ chịu sự thay đổi nhất định sẽ chuyển sang trạng thỏi cõn bằng mới, ứng với những điều kiện cõn bằng mới.
Xột quỏ trỡnh ăn mũn đỏ ximăng tạo thành từ những sản phẩm hydrat hoỏ cỏc khoỏng clinker ximăng portland và từ một phần cỏc hạt clinker khụng hydrat hoỏ. Độ hoà tan của Ca(OH)2 trong nước cất ở 200C bằng 1.18 g/l tớnh theo CaO. Cũn trong cỏc khoỏng thỡ Ca(OH)2 cú độ hoà tan lớn nhất, đõy chớnh là cơ sở để điều chỉnh sự cõn bằng của hệ: Đỏ ximăng - nước. Số lượng Ca(OH)2 trong đỏ ximăng portland sau một thỏng đúng rắn chiếm 9 ữ 11% cũn sau một thỏng đạt 15% khối lượng ximăng.
Nước cú thể tỏc dụng lờn đỏ ximăng để tạo dung dịch quỏ bóo hoà với nồng độ 1,6 - 1,7 g/l và cú thể lờn đến 1,9 g/l.
Sự cú mặt của cỏc muối trong dung dịch gõy ảnh hưởng đỏng kể đến độ hoà tan của Ca(OH)2, cỏc ion Ca2+, OH - làm giảm độ hoà tan, cũn những ion lạ như: SO42-, Cl-, Na+, K+ làm tăng độ hoà tan của Ca(OH)2.
Vớ dụ: + Trong 1 lit dung dịch Na2SO4 1% cú 2,14 gam CaO bị hoà tan. + Trong 1 lit dung dịch Na2SO4 2% cú 3 gam CaO bị hoà tan.
+ Trong 1 lit dung dịch NaOH 5 gam/lit cú 0.18 gam CaO bị hoà tan. Ca(OH)2 và những thành phần khỏc của đỏ ximăng càng dể bị hoà tan thỡ cường độ ăn mũn dạng 1 càng tăng và tốc độ phỏ huỹ bờ tụng càng lớn.
Quỏ trỡnh nhả vụi từ đỏ ximăng như sau: Đầu tiờn CaOtd chuyển vào dung dịch đến khi đạt được một nồng độ đủ lớn thỡ sự thuỷ phõn cỏc hydrosilicat và hydroaluminat bắt đầu kốm theo sự tỏch Ca(OH)2. Tuỳ theo mức độ tăng nồng độ CaO trong dung dịch tiếp xỳc với đỏ ximăng mà diễn ra sự thuỷ phõn cỏc hydrat khỏc. Những sản phẩm hydrat và cỏc khoỏng clinker ximăng portland chỉ tồn tại bền trong dung dịch cú nồng độ Ca(OH)2 nhất định.
Thụng thường đối với dung dịch cú cựng một nồng độ CaO thỡ cỏc hydrocanxisilicat và hydrocanxialuminat cú độ basit cao sẽ kộm bền hơn so với cỏc hydrocanxisilicat và hydrocanxialuminat cú độ basit thấp. Chỳng dể bị phõn huỹ thành cỏc hydrocanxisilicat và hydrocanxialuminat cú độ basit thấp
Vớ dụ: + Khi nồng độ CaO < 1.1 gam/lit cỏc hydrocanxisilicat cú độ basit cao sẽ chuyển thành cỏc hydrocanxisilicat cú độ basit thấp.
Thạc si- GVC NGUYỄN DÂN
139
+ Khi nồng độ CaO <1.08 gam/lit thi hydrocanxialuminat cú độ basit cao (C4AHn) sẽ chuyển thành hydrocanxialuminat cú độ basit thấp (C3AH6)
Mỗi khoỏng nú chỉ bền trong một dung dịch Ca(OH)2 cú nồng độ nhất định, nếu giảm nồng độ của dung dịch Ca(OH)2 thỡ cỏc khoỏng này sẽ bị phõn huỹ và thụng thường kốm theo sự tỏch Ca(OH)2.
Vớ dụ: + Từ hydrosilicat ớt bền nhất trong quỏ trỡnh hydrat hoỏ ximăng, hydratsilicat được tạo thành (C2S)aq thường gặp trong thiờn nhiờn ở dạng khoỏng xờlụnit. Nú hoàn toàn chỉ bền trong dung dịch Ca(OH)2 bóo hoà, khi giảm nồng độ, nú bị hoà tan phõn huỹ và tỏch Ca(OH)2
+ Khoỏng (C3S2)aq bền trong dung dịch cú nồng độ CaO > 1,1 gam/lit. Khi nồng độ dung dịch giảm thỡ nú cũng thuỷ phõn tỏch Ca(OH)2. nếu ta tiếp tục giảm nồng độ Ca(OH)2 nữa thỡ hầu hết cỏc silicat bị phõn huỹ, trong pha rắn chỉ cũn lại gel Si(OH)4. Tuy nhiờn cũn rất lõu mới đến trạng thỏi này vỡ lỳc đú bờ tụng đó hoàn toàn mất độ bền cơ học và bị phỏ huỹ.
Nồng độ của CaO ứng với trạng thỏi bền của cac hydroaluminat như sau: + (C2A)aq : 0,17 ữ 0,315 (gam/lit)
+ (C3A)aq : 0,315 ữ 1,15 (gam/lit) + (C2A)aq : > 1,15 (gam/lit)
Những số liệu so sỏnh độ bền của tổ hợp đỏ ximăng đối với tỏc dụng hoà tan của nước cần được dựa trờn cơ sở giỏ trị độ bền đối với ăn mũn dạng 1.
2.14.3 Ảnh hưởng của thành phần ximăng lờn độ bền của bờ tụng đối với ăn mũn dạng 1