hrvatski

Primjena termičkih metoda u analizi procesa hidratacije cementa

U radu je izvršena obrada podataka prikupljenih primjenom termičke metode TG/DTG-DTA na sustavima pasta dobivenih hidratacijom u sustavima cementnih suspenzija. Cementne suspenzije su pripravljene sa čistim portland cementom tipa CEM IIA-S 42, 5 N. (Cemex Hrvatska, K. Sućurac) i suspenzijama pripravljenim sa zamjenskim dodatkom letećeg pepela u iznosu od 5 i 10 mas. % na masu cementa. Hidratacija u cementnim pastama je provedena pri temperaturi od 20±0.1˚C uz maseni omjer V/K=4 (voda/(cement+leteći pepeo)). Podatci dobiveni obradom termogravimetrijskih krivulja omogućava praćenje količine nastalog portlandita u pojedinačnim vremenima kada je reakcija hidratacije i prekinuta (CHt). Maksimalno nastala količina portlandita ona količina koja je nastala nakon 72 sata hidratacije (CHmax). Primjenom izraza α=CHt/CHmax određen je stupnja hidratacije (α) za svaku mjerenu vrijednost. Ovako generirane funkcionalne ovisnosti, tzv. α-t krivulje, poslužile su kao osnova za matematičko modeliranje koje provedeno uz osnovnu pretpostavku da se najsporiji procesi koji određuju sveukupnu brzinu hidratacije cementa odvijaju u smjeru izmjene procesa nukleacije i rasta – interakcije na granici faza - difuzija (NR→I→D). Rezultati dobiveni nakon provedbe kinetičke analize ukazuju da dodatak letećeg pepela u Portland cementu CEM IIA-S 42, 5 N bitno ne utječe na promjenu brzine hidratacije u fazi nukleacije i rasta na što upućuju gotovo jednake vrijednosti konstanti kNR za ispitivane sustave (kNR=0, 048-0, 047 h-1). Međutim unatoč jednakim konstantama brzine hidratacije, zamjenski dodatak letećeg pepela utječe na nešto duže vrijeme trajanja procesa nukleacije i rasta u odnosu na sustav bez zamjenskog dodataka letećeg pepela sa vrijednosti od 9, 935 na 10, 085 h. Ovaj pomak utječe na kasnije pojavljivanje procesa interakcije na granici faza kao drugog procesa koji određuje sveukupnu brzinu hidratacije. U ovom periodu, interakcije na granici faza, uočeno je da zamjenski dodatak letećeg pepela utječe na povećanje brzine odvijanja procesa na što ukazuju dobivene vrijednosti konstanti brzine odvijanja procesa koja raste s povećanjem udjela letećeg pepela sa vrijednosti 0, 041 na vrijednosti 0, 043 i 0, 044 za sustave sa 5 odnosno 10 mas.% zamjenskog dodatka letećeg pepela a sve se to reflektira i na skraćivanje vremena trajanja ovog procesa sa 19, 939 h na vrijednosti 18, 567 h. U konačnici proces, koji određuje sveukupnu brzinu hidratacije, proces difuzije, u sustavima sa zamjenskim dodatkom letećeg pepela započinje ranije u odnosu na ispitivani sustav bez zamjenskog dodatka letećeg pepela.

cement; hidratacija; kinetika; TG/DTA; leteći pepeo

nije evidentirano