engleski

Modeling of cement paste heat capacity evolution during hydration reactions

Toplinska svojstva aluminatnog cementa manje su istraživana [1], no posebice su interesantna radi velike brzine generacije topline uslijed brze hidratacije aluminatnog cementa i mogućeg nastanka velikih gradijenata temperature u materijalu. Tijekom hidratacije mijenja se: poroznost materijala, količina pojedinih komponenata, količina slobodne vode, te posebice mikrostruktura materijala. Temperatura materijala tijekom hidratacije AC ključan je parametar koji određuje strukturu i morfologiju produkata hidratacije, a time i svojstva ugrađenog materijala. U početnom razdoblju hidratacije pri temperaturi nižoj od 30 oC nastaju metastabilni slojeviti hidrati koji pri povišenoj temperaturi i vlažnosti prelaze u stabilne kubične produkte. U radu je dan pregled literaturnih podataka [2-4] o toplinskim kapacitetima komponenata koje se javljaju pri reakcijama hidratacije aluminatnog cementa. Vrijednosti toplinskog kapaciteta mineralnih faza koje nisu nađene u literaturi izračunate su prema Mostafi i sur. [4] na osnovi korelacije doprinosa grupa (pojedinih kationa i aniona). I na kraju kao najbitnije, predložen je model promjena toplinskog kapaciteta cementne paste tijekom hidratacije glavne mineralne faze komercijalnog aluminatnog cementa, CaAl2O4. Predloženi model izveden je na osnovu poznatih stehiometrija reakcija hidratacije CaAl2O4 a predviđa toplinski kapacitet cementne paste pripravljenog vodocementnog omjera (v/c) u ovisnosti o dosegu hidratacije (α), tj.: cp = f(v/c, α). Literatura: [1] J. Bensted, Structure and Performance of Cements, Applied Science, London, 2002, str. 114-138. [2] V.I. Babushkin, G.N. Matvejev, O.P. Mčedlov-Petrosjan, Termodinamika Silikatov, Strojizdat, Moskva, 1972, str. 323-350. [3] T. Matschei, B. Lothenbach, F. Glasser, Cem. Concr. Res. 37 (2007), 1379-1410. [4] A.T.M.G. Mostafa, J.M. Eakman, M.M. Montoya, S.L. Yarbro, Ind. Eng. Chem. Res. 35 (1996) 343-348.

calcium aluminate cement; hydration; heat capacity; mathematical modeling

nije evidentirano