Lakhasly

2.5.1 المواد الصلبة في معجون الأسمنت المائي

فيما يلي أنواع وكميات وخصائص المراحل الصلبة الأربعة الرئيسية في معجون الأسمنت المائي والتي يمكن تحليلها بواسطة المجهر الإلكتروني:

هيدرات سيليكات الكالسيوم. تشكل مرحلة هيدرات سيليكات الكالسيوم، والمختصرة بـ CS-H، ما بين 50 إلى 60 بالمائة من حجم المواد الصلبة في عجينة الأسمنت البورتلاندي المائي تمامًا، وبالتالي فهي أهم مرحلة تحدد خصائص المعجون. حقيقة أن مصطلح C-S-H موصول بواصلة يدل على أن C-S-H ليس مركبًا محددًا جيدًا؛ تتراوح نسبة C/S بين 1.5 و2.0 ويختلف محتوى الماء الهيكلي بشكل أكبر. يختلف شكل C-SH أيضًا من ألياف بلورية سيئة إلى شبكة شبكية. نظرًا لأبعادها الغروية وميلها إلى التجمع، لا يمكن حل بلورات C-S-H إلا مع ظهور المجهر الإلكتروني. في الأدبيات القديمة، غالبًا ما يشار إلى المادة باسم جل C-S-H. لا يزال التركيب البلوري الداخلي لـ C-S-H دون حل؛ في السابق كان من المفترض أنه يشبه معدن التوبرموريت الطبيعي ولهذا السبب كان يطلق على C-S-H أحيانًا اسم توبرموريت جل. على الرغم من أن البنية الدقيقة لـ C-S-H غير معروفة، فقد تم اكتشاف العديد من النماذج

تم اقتراحه لشرح خواص المواد. وفقًا لنموذج Powers-Brunauer، تحتوي المادة على بنية طبقة ذات مساحة سطحية عالية جدًا. اعتمادًا على تقنية القياس، تم اقتراح مساحات سطحية تتراوح بين 100 إلى 700 متر مربع/جم لـ C-S-H، وتعزى قوة المادة بشكل أساسي إلى قوى فان دير فالس. يُقال إن حجم المسام الهلامية، أو المسافة من الصلبة إلى الصلبة، يبلغ حوالي 18 أنجستروم. يتصور نموذج فيلدمان-سيريدا بنية C-S-H على أنها مكونة من مجموعة غير منتظمة أو مترابطة من الطبقات التي يتم ترتيبها عشوائيًا لإنشاء مساحات بينية ذات أشكال مختلفة. والأحجام (5 إلى 25 انجليزي).

هيدروكسيد الكالسيوم. تشكل بلورات هيدروكسيد الكالسيوم (وتسمى أيضًا البورتلانديت) 20 إلى 25 بالمائة من حجم المواد الصلبة في المعجون المائي. على النقيض من C-S-H، فإن هيدروكسيد الكالسيوم هو مركب ذو قياس كيميائي محدد، Ca(OH)2. يميل إلى تكوين بلورات كبيرة ذات شكل منشوري سداسي مميز. يختلف الشكل عادةً من أكوام غير موصوفة من الصفائح الكبيرة، ويتأثر بالمساحة المتاحة، ودرجة حرارة الماء، والشوائب الموجودة في النظام. بالمقارنة مع C-S-H، فإن إمكانات المساهمة في القوة لهيدروكسيد الكالسيوم محدودة نتيجة لانخفاض مساحة السطح بشكل كبير.

هيدرات سلفوألومينات الكالسيوم. تشغل هيدرات سلفوألومينات الكالسيوم ما بين 15 إلى 20 بالمائة من الحجم الصلب في المعجون المائي، وبالتالي تلعب فقط

'في بعض الأدبيات القديمة، كانت المسافات الصلبة إلى الصلبة بين طبقات C-S-H تسمى المسام الهلامية. وفي الأدب الحديث، من المعتاد أن نسميها، مسافات الطبقات البينية.

30

البنية المجهرية وخصائص الخرسانة المتصلدة

دور ثانوي في العلاقات بين البنية المجهرية والملكية. لقد تم ذكر أنه خلال المراحل المبكرة من الترطيب، فإن النسبة الأيونية للكبريتات/الألومينا في مرحلة المحلول عمومًا تفضل تكوين هيدرات ثلاثي الكبريتات، CAS H2، والذي يسمى أيضًا الإترينجيت، والذي يشكل بلورات موشورية على شكل إبرة. في معاجين الأسمنت البورتلاندي العادي، يتحول الإترينجيت في النهاية إلى هيدرات أحادي سلفات، C، ASH، والتي تشكل بلورات سداسية الشكل. إن وجود هيدرات أحادية الكبريتات في الخرسانة الأسمنتية البورتلاندية يجعل الخرسانة عرضة لهجوم الكبريتات. تجدر الإشارة إلى أن كلاً من الإترينجيت وأحادي الكبريتات يحتويان على كميات صغيرة من الحديد، والتي يمكن أن تحل محل أيونات الألومنيوم في التركيب البلوري.

حبيبات الكلنكر غير المائية. اعتمادًا على توزيع حجم جسيمات الأسمنت اللامائي ودرجة الماء، يمكن العثور على بعض حبيبات الكلنكر غير المائية في البنية المجهرية لمعاجين الأسمنت المائي، حتى بعد فترة طويلة من الترطيب. كما ذكرنا سابقًا، تتوافق جزيئات الكلنكر الموجودة في الأسمنت البورتلاندي الحديث بشكل عام مع نطاق الحجم من 1 إلى 50 ميكرومتر. ومع تقدم عملية الترطيب، تذوب الجزيئات الصغيرة أولا وتختفي من النظام، ثم تصبح الجزيئات الأكبر حجما أصغر. ونظرًا للمساحة المحدودة المتاحة بين الجزيئات، تميل منتجات الإماهة إلى التبلور بالقرب من جزيئات الكلنكر المرطبة، مما يعطي مظهر تكوين الطلاء حولها. وفي العصور المتأخرة، ونظرًا لنقص المساحة المتاحة، يؤدي الترطيب الموضعي لجزيئات الكلنكر إلى تكوين منتج ترطيب كثيف للغاية، والذي قد يشبه شكله جسيمات الكلنكر الأصلية.

2.5.2 الفراغات في معجون الأسمنت المائي

بالإضافة إلى المواد الصلبة، يحتوي معجون الأسمنت المائي على عدة أنواع من الفراغات التي لها تأثير مهم على خصائصه. الأحجام النموذجية لكليهما