Э Физическая химия вяжущих материалов: Учебник для хим.-технол. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1989. — 384 с.: ил.
ISBN 5-06-000072-9
В пособии рассмотрены строение кристаллических, аморфных тел, жидкостей, методы получения гетерогенных систем и их свойства. Описаны реакции термического разложения соединений, высокотемпературные гетерогенные реакции формирования клинкера, реакции гидратации минералов и цементов. Рассмотрены пути интенсификации технологических процессов. Описаны физические и технические свойства отдельных вяжущих материалов и изделий на их основе. 1члолллллл/л9лллллллл\ ело RKIf 94 К
ПРЕДИСЛОВИЕ
Вяжущие материалы, в первую очередь цемент, относятся к числу немногих важнейших видов промышленной продукции, производство и потребление которых определяет уровень прогресса и экономического потенциала страны.
Особенностью нынешнего этапа развития народного хозяйства является ориентация на интенсификацию и всемерное повышение^ эффективности производства. Одной из актуальнейших задач, стоя-" щих перед промышленностью строительных материалов, является изыскание путей получения вяжущих материалов с высокими техническими свойствами при минимальных затратах материальных ресурсов, в первую очередь топлива и энергии. Решение этих задач требует глубокого знания теоретических основ процессов получения и применения вяжущих материалов. На свойства вяжущих веществ оказывают влияние многообразные факторы (природа сырьевых материалов, способы их технологической обработки, температурные условия при термическом воздействии и т. д.). Предугадать степень влияния того или иного фактора позволяет знание теории процессов получения вяжущих материалов. Для сознательного управления технологическими процессами и создания вяжущих веществ с заданными свойствами необходимо знание физико-химических основ процессов производства вяжущих материалов и современных достижений физико-химической науки.
Существующие учебники и монографии изданы много лет назад и в связи с чрезвычайно интенсивным развитием этой отрасли науки не отражают ее современного уровня. Кроме того, все имеющиеся издания содержат данные по широкому кругу вопросов физической химии силикатов, в которых вяжущие материалы представлены недостаточно. В тс же время освещение теоретических основ вяжущих материалов в связи с ускоренным развитием этой отрасли является необходимым.
Предлагаемое издание является первым учебником по курсу физической химии вяжущих материалов. В нем рассматриваются физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьевых смесей, излагаются представления о химических связях в твердых телах, элементы химической термодинамики, химического равновесия, элементы теории кинетики гетерогенных реакций, химических процессов ми-нералообразования клинкера, физико-химические основы процессов гидратации цемента, коррозии цементного камня.
Авторы выражают глубокую благодарность проф. В. С. Горшко-ВУ, чл.-кор. АН УССР А. А. Пащенко и проф. М. М. Сычеву за полезные советы, сделанные в период подготовки рукописи к изданию.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................... 3
Введение................................ 6
Глава 1, Химическая связь в твердых телах............... 9
1.1. Межатомные силы....................... 10
1.2. Ионная связь........................ 11
1.3. Ковалентная связь........................ 17
1.4. Металлическая связь....................... 22
1.5. Межмолекулярные взаимодействия............... 23
1.6. Водородная связь....................... 26
1.7. Химические связи в силикатах................. 26
1.8. Структурная классификация силикатов............. 30
Глава 2. Элементы химической термодинамики.............. 32
2.1. Первое начало термодинамики............'..... 33
2.2. Второе начало термодинамики................. 45
2.3. Третье начало термодинамики.................. 49
Глава 3. Химическое равновесие..................... 51
3.1. Энергия Гиббса......................... 51
3.2. Влияние температуры на термодинамические свойства веществ и
на параметры реакций..................... 56
3.3. Константа равновесия...................... 65
3.4. Методы приближенного расчета термодинамических параметров . . 72
3.5. Химические равновесия в гетерогенных реакциях........ 77
Глава 4. Растворы........................... 79
4.1. Общие положения........................ 79
4.2. Вода и ее поведение в присутствии цементных минералов .... 82
4.3. Термодинамика растворов................... 88
4.4. Твердые растворы....................... 97
4.5. Силикатные и алюминатные расплавы.............. 99
Глава 5. Термодинамика гетерогенных равновесий............ 109
5.1. Основные понятия и определения................ 109
5.2. Фазовые превращения в однокомпонентных системах..... 112
5.3. Экспериментальные методы изучения гетерогенных равновесий . . 132 ' 5.4. Характеристика отдельных бинарных систем........... 136
5.5. Трехкомпонентные системы................ 146
Глава б. Элементы теории кинетики и макрокинетики гетерогенных процессов ............................. 156
6.1. Основные понятия и определения................ 156
6.2. Кинетика реакций в гетерогенных системах........... 163
6.3. Топохимические реакции..................... 166
6.4. Использование кинетических уравнений для анализа экспериментальных данных.......................... 173
Глава 7. Физико-химия термообработки материалов при производстве вяжущих веществ......................... 182
7.1. Сушка материалов....................... 182
7.2. Обезвоживание двуводного сульфата кальция при получении гипсовых вяжущих материалов................... 186
7.3. Процессы декарбонизации.................... 195
7.4. Реакции между твердыми веществами............. 212
7.5. Синтез минералов портландцементного клинкера......... 232
7.6. Образование и состав фаз алюминатного клинкера........ ,242
7.7. Минералообразование при получении сульфатированных клинкеров ................................ 246
Глава 8. Дисперсные системы...................... 252
8.1. Получение дисперсных систем.................. 252
8.2. Адсорбция в дисперсных системах................ 264
8.3. Диспергированные системы в виде суспензии.......... 273
8.4. Порошкообразные твердые тела................. 291
Глава 9. Гидратация вяжущих веществ................. 304
• 9.1. Общие положения. Продукты гидратации............. 304
9.2. Механизм и кинетика гидратации минералов........... 310
9.3. Химические реакции гидратации минералов портландцементного клинкера............................ 315
9.4. Гидратация глиноземистых цементов............... 326
Глава 10. Формирование структуры и твердение цементного камня .... 335
10.1. Процесс схватывания цемента................. 335
10.2. Структура и прочность цементного камня........... 339
10.3. Управление процессами структурообразования при твердении цемента .............................. 351
10.4. Деформация цементного камня................. 356
Глава 11. Коррозия цементного камня и бетона............. 366
11.1. Щ«ы коррозии........................ 366
11.2. Термодинамика процесса коррозии............... 371
11.3. Предотвращение и снижение степени химической коррозии . . . 376
Заключение............................... 380
Литература.............................. 382
Цена: 150руб.
