Калориметры

Как и множество химических реакций , реакция гидратации клинкерных минералов имеет экзотермический характер.

Тепловыделение цемента – саморазогрев твердеющего цементного камня( раствора, бетона) за счет экзотермических процессов гидратации клинкерных материалов. В большинстве случаев, особенно при ведении работ при низких температурах, тепловыделение является положительным фактором, позволяющим замедлить охлаждение твердеющей системы и частично компенсировать замедление гидратации.

Так как теплопроводность бетона сравнительно низкая, то внутри массивных бетонных конструкций гидратация приводит к значительному подъему температуры. В то же время наружная часть бетонного массива теряет некоторое количество тепла, так что устанавливается резкий градиент температуры, что при последующем охлаждении внутренней части может привести к образованию трещин. В массивных сооружениях рост температуры (иногда до 40-50 градусов) может вызвать возникновение значительных термических напряжений и появление трещин. В этом случае принимают меры для снижения тепловыделения.

С другой стороны, тепловыделение при гидратации цемента может препятствовать замерзанию воды в капиллярах свежеуложенного бетона в холодную погоду, поэтому высокое тепловыделение в данном случае является положительным фактором. Ясно, что желательно знать величину тепловыделения различных цементов, чтобы выбрать наиболее подходящий вид цемента для каждого конкретного случая.

Тепловыделением называется количество тепла в Джоулях на грамм негидратированного цемента, выделяющееся при его полной гидратации при определенной температуре. Наиболее распространенный способ определения тепловыделения заключается в измерении теплоты растворения не гидратированного и гидротированного цемента в смеси азотной и фтористоводородной кислот: разница между этими двумя величинами представляет тепловыделение гидратации.

Суммарное тепловыделение складывается из тепловыделения при химической реакции и тепловыделения в результате сорбции воды поверхностью геля, образуемого в процессе гидратации. Теплота сорбции составляет четвертую часть общего тепловыделения.

Для практических целей необходимо знать не общее тепловыделение, а скорость тепловыделения, которую можно легко измерить с помощью адиабатического калориметра.