Объ искуственномъ замедленіи схватыванія портландскихъ
цементовъ.
(Nouv. Ann. de la constr).
Весьма часто встрѣчается необходимость въ цементахъ, твердѣющихъ съ извѣстной медленностью. Когда пропорція раствора до
статочно тоща, какъ это напр. бываетъ при обыкновенной кирпичной кладкѣ, то медленность схватыванія въ большинствѣ случаевъ вполнѣ достаточна, при употребленіи продуктовъ должного качества; но когда пропорція цемента относительно песку дѣлается болѣе зна
чительной, срокъ схватыванія такого раствора мало отличается отъ срока схватыванія чистого цементнаго тѣста и въ этомъ случаѣ обыкновенно бываетъ гораздо менѣе 10—12 часовъ, что необходимо при нѣкоторыхъ работахъ.
Желательно найти практическое средство замедлять схватываніе такихъ цементовъ, не вредя, разумѣется, ихъ окончательной прочности. Въ приморскихъ сооруженіяхъ эта задача рѣшается наиболѣе простымъ образомъ, такъ какъ давно уже извѣстно, что морская вода болѣе или менѣе сильно замедляетъ отвердѣваніе цементовъ.
Такимъ образомъ остается только рѣшить вопросъ о томъ, какая именно составная часть морской воды оказываетъ данное вліяніе.
Разсмотримъ сначала, въ чемъ состоитъ и въ какихъ предѣлахъ измѣняется дѣйствіе морской воды на цементы, въ зависимости отъ свойствъ послѣднихъ.
Въ тѣхъ случаяхъ, когда для затворенія взята морская вода, схватываніе всегда наступаетъ позднѣе, чѣмъ при затвореніи прѣсной водою, но эта разница бываетъ болѣе или менѣе, въ зависи
мости отъ состава цементовъ и отъ времени, въ теченіи которого они подвергались дѣйствію воздуха.
Далѣе, разница въ срокѣ схватыванія между цементами, затворенными на прѣсной и морской водѣ, гораздо болѣе замѣтна въ сильно обожженныхъ, чѣмъ въ слабо обожженныхъ цементахъ. Та
кимъ образомъ въ первыхъ разница эта достигаетъ нѣсколькихъ часовъ, въ послѣднихъ же можетъ ограничиваться лишь нѣсколь
кими минутами. Цементы, содержащіе избытокъ глины, въ этомъ отношеніи сходны съ слабо обожженными. Вообще говоря, цементы нормального состава и обжига, затворенные на морской водѣ, имѣютъ срокъ схватыванія отъ 3 до 6—8 часовъ; глинистые или не
дожженные цементы схватываются при тѣхъ-же обстоятельствахъ
въ 15—20 минутъ. При употребленіи прѣсной воды схватываніе первыхъ продолжается различно — отъ 15 минутъ до 2—3 часовъ, у недожженныхъ оканчивается всегда въ нѣсколько минутъ.
Продолжительное соприкосновеніе съ влажнымъ воздухомъ существенно измѣняетъ результаты, которые получаются отъ тщательно
сберегаемыхъ цементовъ. Цементы хорошаго качества при этомъ весьма долго сохраняютъ первоначальный срокъ схватыванія, какъ при морской, такъ и при прѣсной водѣ; дурно же обожженные или
неправильно составленные цементы, хотя и сохраняютъ достаточно долго первоначальный срокъ схватыванія на прѣсной водѣ, но за то весьма сильно измѣняютъ схватываніе на морской водѣ, срокъ которого черезъ нѣсколько мѣсяцевъ можетъ возрости до 15—20 часовъ.
Наконецъ, если продолжительность времени, въ теченіи котораго цементъ подвергается атмосферной влажности, слишкомъ велика, то срокъ схватыванія дѣлается во всякомъ случаѣ почти одинако
вымъ какъ для морской, такъ и для прѣсной воды и притомъ всегда очень долгимъ. Естественно, при этомъ цементъ уже потерялъ значительную часть своихъ достоинствъ и по качествамъ приближается къ гидравлической извести, схватываніе которой мало измѣняется отъ состава затворяющей воды.
Всѣ приведенные выводы имѣютъ лишь общій характеръ и могутъ быть совершенно справедливы только при абсолютно одинако
выхъ условіяхъ температуры, пропорціи затворяющей воды, влажности воздуха и т. д. Одинъ литръ обыкновенной морской воды содержитъ среднимъ числомъ 35 гр. растворенныхъ въ ней солей; первое мѣсто среди ихъ принадлежитъ хлористому натрію; далѣе идутъ сѣрнокислая и хлористая магнезія, гипсъ, небольшія коли
чества глауберовой соли и слѣды брома, іода, кремнія и т. д. Такъ
напр., анализъ воды въ Boulogne-sur-mer (плотность 1,0246 при 15°) показываетъ на одинъ литръ ея 35,720 гр. солей, а именно:
А priori можно было бы предполагать, что хлористый натрій, находясь въ морской водѣ въ наибольшемъ количествѣ но сравненію съ прочими солями, долженъ вмѣстѣ съ тѣмъ оказывать и на
ибольшее вліяніе на схватываніе цементовъ. Съ цѣлью опредѣле
нія этого вопроса былъ приготовленъ рядъ растворовъ, содержащихъ отъ 10 до 50 гр. хлористого натрія на литръ воды.
Однако, затворяя различные цементы приготовленными растворами и прѣсной водой, не удалось получить сколько нибудь замѣтной разницы въ срокахъ схватыванія. Это показываетъ, что хлористый натрій не оказываетъ, по крайней мѣрѣ непосредственно,
вліянія на схватываніе цемента. Приготовивъ затѣмъ растворъ въ 10 гр. сѣрнокислой магнезіи на литръ и затворивъ имъ цементъ, удалось получить схватываніе, болѣе медленное, чѣмъ при прѣсной водѣ, весьма приближающееся къ схватыванію при морской водѣ.
Растворъ 10 гр. хлористого магнія вызвалъ схватываніе нѣсколько болѣе медленное, чѣмъ при морской водѣ. Наконецъ, пред
полагая реакцію между хлористымъ магніемъ и гидратомъ извести,
которую мы разсмотримъ далѣе, былъ испробованъ растворъ 10 гр. хлористого кальція и результатъ оказался чрезвычайно близокъ къ результатамъ хлористаго магнезіи.
Приводимъ здѣсь результаты упомянутыхъ испытаній, произведенныхъ надъ четырьмя цементами, различными по качеству и составу:
Продолжительность схватыванія, при затвореніи:
Приведенная таблица наглядно показываетъ ту роль, которую играютъ хлористая и сѣрнокислая магнезія въ морской водѣ и нельзя сомнѣваться въ томъ, что именно вліяніе названныхъ двухъ веществъ обусловливаетъ дѣйствіе морской воды на цементы [*)].
[*)] Здѣсь, какъ и въ дальнѣйшемъ изложеніи, мы обозначаемъ полный срокъ схватыванія цемента, т. е. время, прошедшее съ момента затворенія до того момента, когда игла въ 300 гр. не углубляется въ цементъ замѣ
тнымъ образомъ. Этотъ способъ даетъ весьма точные результаты при зна
чительной или средней скорости твердѣнія цементовъ; для очень медленно твердѣющихъ цементовъ точность уменьшается и моментъ окончательного схватыванія тогда болѣе иди менѣе неопредѣленъ- Это впрочемъ не осо
цементовъ.
(Nouv. Ann. de la constr).
Весьма часто встрѣчается необходимость въ цементахъ, твердѣющихъ съ извѣстной медленностью. Когда пропорція раствора до
статочно тоща, какъ это напр. бываетъ при обыкновенной кирпичной кладкѣ, то медленность схватыванія въ большинствѣ случаевъ вполнѣ достаточна, при употребленіи продуктовъ должного качества; но когда пропорція цемента относительно песку дѣлается болѣе зна
чительной, срокъ схватыванія такого раствора мало отличается отъ срока схватыванія чистого цементнаго тѣста и въ этомъ случаѣ обыкновенно бываетъ гораздо менѣе 10—12 часовъ, что необходимо при нѣкоторыхъ работахъ.
Желательно найти практическое средство замедлять схватываніе такихъ цементовъ, не вредя, разумѣется, ихъ окончательной прочности. Въ приморскихъ сооруженіяхъ эта задача рѣшается наиболѣе простымъ образомъ, такъ какъ давно уже извѣстно, что морская вода болѣе или менѣе сильно замедляетъ отвердѣваніе цементовъ.
Такимъ образомъ остается только рѣшить вопросъ о томъ, какая именно составная часть морской воды оказываетъ данное вліяніе.
Разсмотримъ сначала, въ чемъ состоитъ и въ какихъ предѣлахъ измѣняется дѣйствіе морской воды на цементы, въ зависимости отъ свойствъ послѣднихъ.
Въ тѣхъ случаяхъ, когда для затворенія взята морская вода, схватываніе всегда наступаетъ позднѣе, чѣмъ при затвореніи прѣсной водою, но эта разница бываетъ болѣе или менѣе, въ зависи
мости отъ состава цементовъ и отъ времени, въ теченіи которого они подвергались дѣйствію воздуха.
Далѣе, разница въ срокѣ схватыванія между цементами, затворенными на прѣсной и морской водѣ, гораздо болѣе замѣтна въ сильно обожженныхъ, чѣмъ въ слабо обожженныхъ цементахъ. Та
кимъ образомъ въ первыхъ разница эта достигаетъ нѣсколькихъ часовъ, въ послѣднихъ же можетъ ограничиваться лишь нѣсколь
кими минутами. Цементы, содержащіе избытокъ глины, въ этомъ отношеніи сходны съ слабо обожженными. Вообще говоря, цементы нормального состава и обжига, затворенные на морской водѣ, имѣютъ срокъ схватыванія отъ 3 до 6—8 часовъ; глинистые или не
дожженные цементы схватываются при тѣхъ-же обстоятельствахъ
въ 15—20 минутъ. При употребленіи прѣсной воды схватываніе первыхъ продолжается различно — отъ 15 минутъ до 2—3 часовъ, у недожженныхъ оканчивается всегда въ нѣсколько минутъ.
Продолжительное соприкосновеніе съ влажнымъ воздухомъ существенно измѣняетъ результаты, которые получаются отъ тщательно
сберегаемыхъ цементовъ. Цементы хорошаго качества при этомъ весьма долго сохраняютъ первоначальный срокъ схватыванія, какъ при морской, такъ и при прѣсной водѣ; дурно же обожженные или
неправильно составленные цементы, хотя и сохраняютъ достаточно долго первоначальный срокъ схватыванія на прѣсной водѣ, но за то весьма сильно измѣняютъ схватываніе на морской водѣ, срокъ которого черезъ нѣсколько мѣсяцевъ можетъ возрости до 15—20 часовъ.
Наконецъ, если продолжительность времени, въ теченіи котораго цементъ подвергается атмосферной влажности, слишкомъ велика, то срокъ схватыванія дѣлается во всякомъ случаѣ почти одинако
вымъ какъ для морской, такъ и для прѣсной воды и притомъ всегда очень долгимъ. Естественно, при этомъ цементъ уже потерялъ значительную часть своихъ достоинствъ и по качествамъ приближается къ гидравлической извести, схватываніе которой мало измѣняется отъ состава затворяющей воды.
Всѣ приведенные выводы имѣютъ лишь общій характеръ и могутъ быть совершенно справедливы только при абсолютно одинако
выхъ условіяхъ температуры, пропорціи затворяющей воды, влажности воздуха и т. д. Одинъ литръ обыкновенной морской воды содержитъ среднимъ числомъ 35 гр. растворенныхъ въ ней солей; первое мѣсто среди ихъ принадлежитъ хлористому натрію; далѣе идутъ сѣрнокислая и хлористая магнезія, гипсъ, небольшія коли
чества глауберовой соли и слѣды брома, іода, кремнія и т. д. Такъ
напр., анализъ воды въ Boulogne-sur-mer (плотность 1,0246 при 15°) показываетъ на одинъ литръ ея 35,720 гр. солей, а именно:
А priori можно было бы предполагать, что хлористый натрій, находясь въ морской водѣ въ наибольшемъ количествѣ но сравненію съ прочими солями, долженъ вмѣстѣ съ тѣмъ оказывать и на
ибольшее вліяніе на схватываніе цементовъ. Съ цѣлью опредѣле
нія этого вопроса былъ приготовленъ рядъ растворовъ, содержащихъ отъ 10 до 50 гр. хлористого натрія на литръ воды.
Однако, затворяя различные цементы приготовленными растворами и прѣсной водой, не удалось получить сколько нибудь замѣтной разницы въ срокахъ схватыванія. Это показываетъ, что хлористый натрій не оказываетъ, по крайней мѣрѣ непосредственно,
вліянія на схватываніе цемента. Приготовивъ затѣмъ растворъ въ 10 гр. сѣрнокислой магнезіи на литръ и затворивъ имъ цементъ, удалось получить схватываніе, болѣе медленное, чѣмъ при прѣсной водѣ, весьма приближающееся къ схватыванію при морской водѣ.
Растворъ 10 гр. хлористого магнія вызвалъ схватываніе нѣсколько болѣе медленное, чѣмъ при морской водѣ. Наконецъ, пред
полагая реакцію между хлористымъ магніемъ и гидратомъ извести,
которую мы разсмотримъ далѣе, былъ испробованъ растворъ 10 гр. хлористого кальція и результатъ оказался чрезвычайно близокъ къ результатамъ хлористаго магнезіи.
Приводимъ здѣсь результаты упомянутыхъ испытаній, произведенныхъ надъ четырьмя цементами, различными по качеству и составу:
Продолжительность схватыванія, при затвореніи:
Приведенная таблица наглядно показываетъ ту роль, которую играютъ хлористая и сѣрнокислая магнезія въ морской водѣ и нельзя сомнѣваться въ томъ, что именно вліяніе названныхъ двухъ веществъ обусловливаетъ дѣйствіе морской воды на цементы [*)].
[*)] Здѣсь, какъ и въ дальнѣйшемъ изложеніи, мы обозначаемъ полный срокъ схватыванія цемента, т. е. время, прошедшее съ момента затворенія до того момента, когда игла въ 300 гр. не углубляется въ цементъ замѣ
тнымъ образомъ. Этотъ способъ даетъ весьма точные результаты при зна
чительной или средней скорости твердѣнія цементовъ; для очень медленно твердѣющихъ цементовъ точность уменьшается и моментъ окончательного схватыванія тогда болѣе иди менѣе неопредѣленъ- Это впрочемъ не осо