Химия вяжущих систем, в том числе и клеев,— это химия концентрированных дисперсий, поскольку клей при отвердевании часто переходит в дисперсию, твердая фаза которой имеет развитую поверхность. В таких системах жидкая фаза находится в особом состоянии. Так, в результате воздействия поверхностных полей твердой фазы диэлектрическая проницаемость воды падает до 2—10, и вода потеряет способность быть растворителем и диссоциировать (ионизировать) электролиты. Причем реакции в такой «пленочной» воде приводят к генерации новых фаз в высокодисперсном и аморфизированном состоянии. Следовательно, реакции в концентрированных дисперсиях способствуют получению веществ с развитой поверхностью (химическое диспергирование) и высокой активностью, что и вызывает высокую активность и клеящую способность. При использовании клеев часто конденсация заканчивается стеклованием, но и этот процесс протекает с участием воды в особом состоянии — структурированном, и структурированное состояние клея предшествует стеклованию.

Связующие свойства гидратов, являющихся в вяжущих системах адгезионными и цементирующими фазами,— это результат ненасыщенности связей между структурными элементами безводного соединения и его гидрата. Причем способность к гидра-тообразованию и связующие (вяжущие) свойства определяются характером химической связи в соединении, геометрией и типом структуры, так как эти факторы определяют степень ненасыщенности связей в соединении [2].

Формирование межзерновых (межкристаллитных) контактов в вяжущих системах может быть связано с проявлением координационных и водородных связей, что характерно для соединений с ненасыщенной ионной или смешанной ионно-ковалент-ной связями. При преобладании насыщенной ковалентной связи образование контактов и отвердевание возможно вследствие поликонденсации, что характерно для клеев. Так как изменение типа связи в ряду ионная -смешанная -ковалентная сопровождается изменением координационного числа Кч, должна быть корреляция между Кч твердой фазы и схемой проявления вяжущих свойств (цементы или связки).

Электронная гибридизация, приводящая к образованию линейных и плоских молекул, способствует образованию вязких растворов — связок. Тетра- и октаэдрические конфигурации исходной фазы приводят к реализации цементной схемы.

Действительно, четко выявляется отличие в природе химической связи и структуры соединений, способных образовывать вяжущие дисперсии и связки. Связки чаще образуют соединения с преобразованием насыщенной ковалентной связи (Кч = 2ч-3) и соединения (фосфаты, растворимые стекла) со смешанной связью (Кч = 4). Для таких систем отвердевание связано преимущественно с поликонденсацией, которая может привести к стеклованию или сначала к выделению фазы в виде коллоидных частиц, а затем уже к межзерновой (межчастичной) конденсации. Соединения со смешанной связью с Кч = 4-=-6 являются ненасыщенными, способными образовывать кристаллогидраты и поэтому являющиеся основой вяжущих дисперсий с химическим связыванием воды. Соединения со смешанной ионно-ковалентной или ионной связью (Кч>6) насыщены и поэтому не формируют вяжущих систем (рис. 1).