Развитие строительной индустрии в условиях роста цен на стройматериалы требует более полного использования потенциальных возможностей последних. Поэтому проблема совершенствования качества и полного использования вяжущих свойств цемента как наиболее энергоемкого и дорогостоящего компонента бетона требует поиска новых путей интенсификации процесса его твердения, обеспечивающих снижение энергетических и топливных затрат на изготовление строительной продукции.
Одним из эффективных технологических приемов повышения качества цемента, сокращения времени достижения цементными системами нормативной прочности и обеспечения более полного использования физико-химической энергии вяжущего в сроки, лимитируемые вводом изделия в эксплуатацию, являются увеличение дисперсности и оптимизация его гранулометрического состава.
Повышение темпа твердения цементных систем на основе тонко-дисперсного вяжущего на ранней стадии обусловлено увеличением скорости гетерогенных реакций, зависящей от концентрации вещества и удельной поверхности.
Поэтому диспергирование цемента, в том числе способом мокрого домола, при котором содержание мелких фракций (до 30 мкм) увеличивается приблизительно в 2 раза (определено лазерным анализатором), ускоряет процессы гидратации минералов клинкера и твердение цементной системы, особенно в раннем возрасте, т. е. при кинетической стадии протекающих реакций. При этом мокрый домол цемента может быть особо эффективен в присутствии пластифицирующих и суперпластифицирующих добавок, так как в результате адсорбции полярных молекул силы когезии, определяющие связь поверхностных элементов кристаллической решетки частиц цемента, уменьшаются на величину, обусловленную адсорбцией, что позволяет значимо интенсифицировать процесс их диспергирования.
Установленно, что адсорбция Г вызывает понижение поверхностного натяжения (а) на поверхности твердого тела на величину а0 — аГ = RТГ в предельной области весьма малых Г. Действие адсорбционных слоев сводится к их двумерной миграции по поверхности в устье микрощелей, которые, всегда присутствуют в хрупких телах, до стерического препятствия, обусловленного собственными размерами адсорбирующих молекул и соответствующего критической толщине зазора в микрощели. В критическом зазоре естественная граница адсорбционного слоя образует линейный барьер, на каждую единицу длины которого действует двумерное давление о0 — от в сторону дальнейшего продвижения в глубину микрощели, способствуя, таким образом, развитию микрощелей (при постоянстве внешних усилий) и нарастанию деформаций. Эффект означенного давления пропорционален увеличению внешнего усилия Р на величину Р — «о — о, , заменяющую собой действие адсорбционных слоев и являющуюся их механическим эквивалентом.
При адсорбции из смачивающей жидкой среды (если деформируемое тело помещено к раствор поверхностно-активного вещества — ПАВ) жидкость проникает в устья микрощелей под влиянием капиллярного давления. При этом с мениска отрываются молекулы наиболее поверхностно-активного компонента, которые мигрируют в первую очередь и покрывают поверхность щели со значительно большей скоростью. чем всасывается жидкость в целом, испытывающая вязкое сопротивление. В части микрощелей. Заполненной жидкостью (вблизи устья), тонкая пленка жидкости, заполняющая зазор щели, может создавать дополнительное расклинивающее давление. Это давление служит мерой лиофильности твердого тела, его сродства с данной жидкостью, а поэтому может усиливаться при адсорбции в результате соответствующей ориентации адсорбционного слоя.