Физические и химические свойства асбестоцемента

Удельный вес, пористость, объемный вес и водопоглощение

Все эти характеристики у материалов с сообщающимися порами, каким является и асбестоцемент, взаимно связаны. Основные из них — удельный вес и пористость, которые определяют объемный вес материалов с сообщающимися порами и их полное водопоглощение. Но определять величины удельного веса и пористости материала сложнее, чем его объемный вес и водопоглощение. Поэтому мы, пользуясь взаимосвязанностью этих физических характеристик, выведем формулы для расчета величины пористости и удельного веса асбестоцемента по величинам его объемного веса и водопоглощения.

Для получения точных значений пористости асбестоцемента необходимо, чтобы при исследовании поры образца были полностью заполнены водой, т. е. насыщать его водой под вакуумом. Обозначим:
удельный вес асбестоцемента........... β г/см3
пористость, выраженную в процентах, ...... П
объемный вес после высушивания при 105° С . . . γc г/см3
водопоглощение, выраженное в процентах .... ω
Примечание. Под водопоглощением асбестоцемента понимается увеличение веса высушенного при температуре 105° С образца в результате полного заполнения его пор водой, выраженное в процентах и подсчитанное по формуле ω = [qвн—qс]/ qс 100, где
qвн — вес водонасыщенного образца и qc — вес сухого образца.

Возьмем кусок асбестоцемента с объемом v см3, тогда вес его после высушивания, обозначенный qc, будет равен:

а после заполнения его пор водой вес его возрастает на величину веса этой воды, т. е. на ν П/100, помноженный на удельный вес воды, который мы примем равным 1 г/см3. Следовательно, после водонасыщения вес нашего асбестоцемента, который мы теперь обозначим qвн, будет равен:

Но мы уже знаем, что величина водопоглощения, выраженная в процентах, ω = [qвн—qс]/ qс 100.

Заменяя qс и qвн их значениями, выраженными через пористость и объемный вес, получим

откуда

Найдем теперь удельный вес асбестоцемента по его объемному весу и водопоглощению. Объемный вес ус выражает вес в г 1 см3 сухого материала, но в этом кубическом сантиметре объем П/100 см3 занимают его поры, а доля самого материала составляет:

Следовательно, вес 1 см3 будет равен:

Заменяя в формуле (4) П его значением из формулы (3) через-водопоглощение ω и объемный вес γс получим
Решая это уравнение относительно βа.ц находим

Процесс гидратации и гидролиза зерен портландцемента быстро протекает по их периферии, но по мере углубления внутрь зерен он замедляется и полностью не заканчивается даже через многие годы. Он связан с присоединением воды, вследствие чего объемный вес асбестоцемента постепенно увеличивается. Удельный же вес продуктов гидратации меньше удельного веса клинкерных минералов, и процесс гидратации клинкерных зерен вызывает увеличение занимаемого ими объема за счет постепенного заполнения пор асбестоцемента. В результате пористость и водопоглощение асбестоцемента постепенно уменьшаются. На рис. 74 приведены кривые изменения объемного веса и водопоглощения асбестоцементных листовых изделий Киевского комбината по данным НИИАсбестцемента (Л. А. Лукошкина, М. С. Русина).


Рис. 74. Диаграмма изменения объемного веса и водопоглощения асбестоцементных листов
1 — изменение объемного веса; 2 — изменение водопоглощения

Вследствие того, что при запарке в автоклаве в асбестоцементных изделиях, изготовленных на песчанистом портландцементе, около 75—80% песка остается в неизмененном виде (взаимодействуют с продуктами гидратации цемента только поверхностные слои зерен песка), пористость и водопоглощение изделий на этом вяжущем при одинаковых условиях их производства несколько выше, а объемный вес несколько ниже, чем у асбестоцементных изделий, изготовленных на портландцементе.