Группа исследователей из Национального Института Стандартов и Технологий США (NIST) и Северо-западного Университета получили новую информацию об одном из древнейших конструкционных материалов человечества – цементе.
Несмотря на то, что цемент известен cо времён Римской Империи, его свойства еще не ясны до конца. Для правильного образования этот материал требует точного количества воды. С водой цемент образует гель, сложную сеть наночастиц, имеющую техническое название силикат-гидрат кальция (C-S-H). При высыхании воды гелеобразная структура превращается в твердый материал, который (если рецептура была соблюдена) может оставаться неизменным веками, даже при контакте с водой.
Вместо традиционно используемого гравиметрического анализа выделяющейся при высыхании цемента воды исследователи из США изучали C-S-H с помощью малоуглового рассеяния нейтронов и малоуглового рентгеновского рассеивания. Их эксперименты впервые позволили классифицировать молекулы воды по их локализации в цементе.
Ученым удалось различить и измерить относительное содержание воды, физически связанной с внутренней структурой твердых наночастиц C-S-H и адсорбированной или жидкой воды, находящейся в пространстве между частицами. Также были получены количественные характеристики наноструктуры гидроксида кальция, существующей совместно с гелем C-S-H. Новые данные могут быть привлечены для определения химически активной площади поверхности цемента и свойств изделий на его основе.
