В пластиковый пузырек поместил навеску тонкого порошка (был насыпан без уплотнения) сульфата алюминия безводного, чтобы при необходимости была под рукой готовая доза этого вещества. Пробка плотно закрыла горло, как мне показалось, герметично.
И вот, через несколько дней достаю этот пузырь, а он…:
Attachment:
File comment: Порошок б.в. сульфата алюминия интенсивно поглощает влагу из воздуха, образуя кристаллогидраты. При этом масса каменеет и существенно увеличивается в объеме. Сила саморасширения способна разорвать тару.
|
Разорванная банка.jpg [ 255.11 KiB | Viewed 11896 times ]
Интересно, что порошок успел связать совсем немного воды, слежался лишь чуть, но этого хватило для взлома тары.
Тихий «взрыв»
Промышленность выпускает так называемые «невзрывчатые разрушающие вещества» (НРВ; или … составы, … материалы), которые при взаимодействии с водой затвердевают с увеличением объема. В замкнутом пространстве они способны развивать высокие давления. Используются для безопасного разрушения массивных объектов в горном деле и строительных работах. Безвзрывное разрушение каменных материалов осуществляется через приготовление водной суспензии из порошка готового состава и заливки в шпуры разрушаемого объекта. Сила расширения продуктов гидратации {Ca(OH)2} ломает камень без выброса обломков; разрушение объекта не сопровождается ударными колебаниями, что характерно для взрывного метода, поэтому соблюдение правил техники безопасности проще и облегчаются меры по сохранности близкорасположенных конструкций. Attachment:
File comment: Увеличение объема сопровождается развитием кристаллизованного давления P на стенки вмещающей полости (шпура), величина которого со временем достигает от 50 до 150 МПа, в зависимости от содержания в порошке CaO. При этом в теле объекта развиваются напряжения, значение которых может превысить его предельную прочность на растяжение, что и приведет к разрушению объекта. Эффект разрушения обнаруживается появлением в теле объекта трещин и их развитием во времени.
|
Механизм действия НРВ.gif [ 36.5 KiB | Viewed 11896 times ]
Цементная бацилла
Вредной и одновременно важной составляющей строительных материалов на основе портландцемента является гидросульфоалюминат кальция, он же эттрингит (от названия Эттринген — местечка в Германии, где данный минерал был впервые обнаружен), он же «цементная бацилла», — так прозвали этот минерал строители. Attachment:
File comment: Цементный камень, фото РЭМ
.
Иглы эттрингита и пластики Ca(OH)2.gif [ 45.88 KiB | Viewed 11896 times ]
Скрамтаев Б.Г. и др «Строительные материалы…», 1938 wrote: Из растворов солей наиболее вредны сернокислые соли (сульфаты), из которых в природных водах чаще всего встречаются CaSO4 и MgSO4, а в промышленных водах кроме того содержаться Na2SO4, сернокислый аммоний и другие сульфаты.
Действие чистых гипсовых растворов на цемент заключается в образовании сложного химического соединения между гипсом и трехкальциевым алюминатом, содержащимся в цементе, по реакции:
3CaSO4 + 3CaO•Al2O3 + 30H2O → 3CaO•Al2O3•3CaSO4•30H2O
Полученное сложное соединение называется сульфоалюминатом кальция или солью Деваля (цементной бациллой). Это вещество образуется с присоединением большого количества воды и с увеличением в объеме до 2,5 раза. Под влиянием расширения соли внутри цементного камня он растрескивается, а затем под действием воды или растворов солей превращается в жидкую белую слизь, вытекающую из бетона.
Название «цементная бацилла» дано потому, что сульфоалюминат кальция сначала кристаллизуется в виде тонких игл, напоминающих бациллы, а также потому, что здесь имеется случай тяжелого поражения цемента. Attachment:
Кристаллы эттрингита.jpg [ 123.55 KiB | Viewed 11896 times ]
 P.S. Однако, не все так плохо; расширяющиеся цементы способны при твердении расширяться именно благодаря гидросульфоалюминату кальция, который образуется в цементной суспензии на ранних сроках её твердения, когда масса еще податлива и объемные деформации не повлекут разрушительных последствий.
|