Структура камней, полученных в результате схватывания и твердения вяжущих веществ

При затворении вяжущего вещества водой оно вначале частично растворяется и в растворенном состоянии образует соответствующие гидраты, которые выделяются из раствора в мелкокристаллическом и частично в коллоидно-гелезидном состоянии, В то же время на поверхности зерен вяжущего вещества те же соединения образуются в коллоидно-гелевидном состоянии. В дальнейшем коллоиды медленно и постепенно кристаллизуются и частично превращаются в уплотненную аморфную массу. По мере кристаллизации коллоидов между кристаллами образуются микрощели капиллярных размеров, способствующие проникновению воды в более глубокие слои частиц вяжущего вещества. Благодаря этому реакция взаимодействия его с водой простирается в глубь зерен, поэтому, чтобы вяжущее вещество полностью прореагировало с водой, необходимо определенное время и соответствующие условия окружающей среды.

Образовавшийся в результате схватывания и твердения вяжущего вещества камень в структурном отношении состоит из непрореагированных полностью зерен вяжущего вещества, поверхность которых покрыта аморфной гелевидной составляющей и широко развитой сетью переплетающихся между собой различной величины кристаллов гидратных новообразований, придающих всей массе прочность камня. Между кристаллами размещаются заполненные воздухом микрощели капиллярной величины. По всей массе камня, полученного из вяжущего вещества, в различных местах находятся крупные газо-воздушные включения или "поры", как результат испарения избыточной влаги, добавленной при затворении вяжущего вещества водой, а также в результате того, что в системе "вода - вяжущее вещество" содержалось некоторое количество воздуха. По всей массе камня размещаются микротрещины, возникающие в результате усадочных явлений при превращении теста в камень.

Физико-механические свойства искусственных камней, полученных в результате схватывания и твердения вяжущих веществ, находятся в полной зависимости от их состава и структуры и обусловливаются прочностью кристаллических гидрообразований, их величиной, переплетаемостью кристаллов между собой, количеством и величиной пор, наличием микрощелей и микротрещин. Чём мельче кристаллы, чем больше их и чем плотнее они переплетаются между собой, тем прочнее камень. В то же время, чем больше пор, капилляров, микрощелей и микротрещин в камне, тем меньше его прочность, выше водопоглощение и водопроницаемость, меньше морозостойкость, теплопроводность и тем в большей степени он подвергается коррозии.