Hydrát křemičitanu vápenatého - Calcium silicate hydrate

Hydrát křemičitanu vápenatého (nebo CSH ) je hlavním produktem hydratace portlandského cementu a je primárně odpovědný za pevnost materiálů na bázi cementu.

Příprava

Hydrát křemičitanu vápenatého (také označovaný jako CSH) je výsledkem reakce mezi silikátovými fázemi portlandského cementu a vody. Tato reakce je obvykle vyjádřena jako:

2 Ca
3 SiO
5 + 7 hodin
2 O → 3 CaO · 2 SiO
2 · 4 hodiny
2 O + 3 Ca (OH)
2 + 173,6 kJ

Stechiometrie CSH v cementové pastě je variabilní a stav chemicky a fyzikálně vázaná voda v její struktuře není transparentní, což je důvod, proč „-“ se používá mezi C, S a H.

Syntetický CSH lze připravit reakcí CaO a SiO 2 ve vodě nebo metodou dvojitého srážení za použití různých solí. Tyto metody poskytují flexibilitu výroby CSH na zvláštní C / S (Ca / Si, nebo CaO / SiO 2 ) poměrech. CSH z cementových fází lze také zpracovat roztokem dusičnanu amonného, ​​aby se indukovalo vyluhování vápníku, a tak se dosáhlo daného poměru C / S.

Vlastnosti

CSH je materiál o velikosti nano s určitým stupněm krystalinity, jak je pozorováno rentgenovou difrakční technikou. Základní atomová struktura CSH je podobná přirozeně se vyskytujícímu minerálu tobermoritu . Má vrstvenou geometrii s deskovou strukturou křemičitanu vápenatého oddělenou mezivrstvým prostorem. Křemičitany v CSH existují jako dimery, pentamery a jednotky řetězce 3n-1 (kde n je celé číslo větší než 0) a ionty vápníku spojují tyto řetězce a vytvářejí tak trojrozměrnou nano strukturu, jak je pozorováno dynamickou jadernou polarizací povrchově vylepšenou nukleární magnetická rezonance . Přesná povaha mezivrstvy zůstává neznámá. Jednou z největších obtíží při charakterizaci CSH je její variabilní stechiometrie.

SEM mikrofotografie CSH nevykazují žádnou specifickou krystalickou formu. Obvykle se projevují jako fólie nebo jehlové / orientované fólie.

Syntetický CSH lze rozdělit do dvou kategorií oddělených poměrem Ca / Si přibližně 1,1. Existuje několik náznaků, že chemické, fyzikální a mechanické vlastnosti CSH se mezi těmito dvěma kategoriemi znatelně liší.

Viz také

Reference