С уменьшением модуля жидкого стекла прочность цементного камня с тонкомолотым шамотным заполнителем повышается.
В цементах, приготовленных на жидком стекле с модулем 3,0, преобладают аморфные фазы, а в цементах с более низким модулем ясно выражена кристаллическая структура.
Рис.85. Влияние модуля жидкого стекла на прочность образцов цементного камня при нагревании. Модуль жидкого стекла для кривой: 1 — 2,0; 2—2,6; 3—2,8; 4—3,7.
Повышенная прочность цементов, изготовленных на жидком стекле низкого модуля, обусловливается не модулем, а адгезионными способностями жидкого стекла. Адгезионная способность кислотоупорных цементов находится в пределах 10—25 кг/см2. Наименьшая адгезия с керамикой и сталью имеет место для цементов на жидком стекле с модулем 3,5, а наибольшая— при модуле 2,0—2,5.
Следовательно, прочность сцепления вяжущего с заполнителем в случае применения низкомодульного стекла значительно больше, чем при применении высокомодульного стекла. Повышение адгезионной способности жидкого стекла низкого модуля можно объяснить тем, что низкомодульное жидкое стекло в своем составе содержит значительное количество свободного едкого натра (NaOH), который, взаимодействуя с заполнителем, активизирует его поверхность. В результате этого улучшается сцепление вяжущего с заполнителем и прочность образцов повышается. Известно, что при получении кислотоупорного цемента специально производится активизация тонкоразмолотого кварцевого песка едким натром.
В этом случае свойства кислотоупорного цемента улучшаются и прочность его повышается. Изменение прочности образцов при нагревании до 400—500° не зависит от модуля жидкого стекла. При применении жидкого стекла низкого модуля в затвердевшем цементе при нагревании образуется большее количество кристаллов бисиликата натрия, чем при использовании жидкого стекла высокого модуля. Этим и объясняется значительное повышение прочности цементного камня при нагревании до 700°, причем оно тем больше, чем ниже модуль жидкого стекла.
При температуре нагрева 800—900° прочность снижается. Это снижение тем больше, чем ниже модуль жидкого стекла. Так, например, для образцов цементного камня, изготовленных на жидком стекле модулем 3,68, при 900° прочность составляет 103% от прочности образцов, высушенных при 110°, и 74% от прочности образцов, нагретых до 700°. В то же время для цементного камня на жидком стекле модулем 2,0 при 900° прочность составляет 55,3% от прочности образцов, высушенных до 110°, и всего лишь 31% от прочности образцов, нагретых до 700°. Это обусловлено тем, что в цементном камне на жидком стекле модулем 2,0 содержится большее количество плавней (Na20 и Na2SiF6) и при нагревании интенсивно образуется бисиликат натрия. В цементах на жидком стекле более высокого модуля при воздействии высоких температур происходит образование тридимитово-кварцитовой структуры с более высокой температурой плавления, чем бисиликата натрия.