[:ru]ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЙКОСТИ ЦЕМЕНТА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ В СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЯХ Часть 1. Поверхностная гидратация клинкерных фаз, свободной извести и сульфатных фаз при поглощении влаги из воздуха[:en]INVESTIGATION OF THE LONG-TERM STABILITY DURING STORAGE OF CEMENT IN DRYMIX MORTARS Part 1. Prehydration of clinker phases, free lime and sulfate phases under different relative humidities (RH)[:]

[:ru]Известно, что сухие строительные смеси после длительного хранения во влажной атмосфере меняют свойства при их дальнейшем использовании. Последствия феномена изменения активности цемента, также известного под названием предгидратация, существенно влияют на время схватывания цемента, уменьшают прочность и влияют на замедление процесса гидратации цемента, а также приводят к изменениям в реологии цемента, снижению текучести и несовместимости его дальнейшего применения с суперпластификаторами. В настоящей статье при помощи сорбционных весов исследуется влияние атмосферной влажности сначала на отдельные компоненты цемента, такие как основные клинкерные минералы C₃S, C₂S, C₃A и C₄AF, сульфатные составляющие — CaSO₄ · 2H₂O, β-CaSO₄ ∙ 0,5H₂O, CaSO₄ и свободную известь (CaO), а затем на промышленные виды цемента, которые применяются при производстве сухих строительных смесей. В указанных целях в течение 11 ч относительная влажность воздуха (ОВ) повышалась от 0 до 95 % и определялось изменение массы образцов вследствие поглощения воды. Исходя из этого, можно определить предельное значение ОВ, начиная с которого имеют место значительное поглощение воды и, соответственно, поверхностная гидратация. Как будет показано далее, значение влажности воздуха, при котором начинается поверхностная гидратация, зависит от вида минерала клинкера и лежит в диапазоне 14–80 % ОВ. Кроме того, было установлено, что может происходить как физическое (обратимое), так и химическое (необратимое) взаимодействие воды с исследуемыми веществами на их поверхности. Отдельные компоненты цемента показывают существенное различие в степени взаимодействия с атмосферной влагой. Результаты показывают, что CaO в цементе даже при крайне низкой влажности воздуха поглощает большое количество воды и, таким образом, действует как осушитель. Также относительно большое количество воды поглощают орторомбическая и, в меньшей степени, кубическая модификации C₃A. А силикаты (C₃S, C₂S), наоборот, показывают низкую чувствительность к воздействию влажности.[:en]It is known that the performance of drymix mortars can change after a long period of storage in humid atmosphere. The principal consequences of this phenomenon, otherwise known as prehydration, include increased setting time, decreased compressive strength and heat of hydration, altered rheological properties, reduction in initial flowability and poor response to superplasticizer addition. In the first part of this work, the physicochemical effects of water sorption on the surfaces of pure clinker phases such as C₃S, C₂S, C₃A and C₄AF, different sulfate components including CaSO₄ · 2H₂O, β-CaSO₄ ∙ 0,5H₂O and CaSO₄ as well as free lime (CaO) are investigated using a water vapour balance. From thence, these findings are extrapolated to commercial cement commonly used in drymix mortars. For this investigation, the relative humidity was increased from 0 to 95 % within 11 h, and the difference in the mass of the samples due to water sorption was measured. Based on these data, it is possible to determine a threshold value for the relative humidity at which significant water sorption, and thus prehydration begins. As will be shown further, the onset of prehydration with respect to relative humidity depends strongly on the cement constituent and lies between 14–80 % RH for all cement constituents tested. Besides, it was found that the sorption of water onto the surfaces of the individual components can occur via physical (reversible) or chemical (irreversible) interactions. The degree of each interaction is also considerable different between the individual components present in cement. The results show that CaO contained in cement sorbs a large quantity of water even when the air humidity level is low, thus it behaves as a drying agent (desiccant). Relatively large amount of water is sorbed by the orthorhombic modification of C₃A, while the cubic modification sorbs lower amount of water vapour. On the contrary, silicates (C₃S, C₂S) have low sensitivities for moisture.[:]