Цементные композиты на основе магнитно- и электрохимически активированной воды затворения

• Автор: Матвиевский, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Современные представления о структурообразовании композитов на основе цементных вяжущих. Составы и свойства бетонов. Бетоны на магнитно и

электрохимически активированной воде

Анализ процессов гидратации основных минералов

портландцемента.

Современные представления о структурообразовании

цементных композитов

Составы и свойства бетонов

Бетоны на активированной воде затворения

Выводы по главе.

Цель и задачи исследований. Применяемые материалы,
аппаратура, оборудование и методы исследований
Цель и задачи исследований
Применяемые материалы.
Аппаратура и оборудование
Методы исследований.
Выводы по главе.
Теоретическое обоснование получения бетонов на магнитно
и электрохимическиактивированной воде.
Структура и свойства воды. Влияние активации на структуру и
свойства воды.
Природияя вода и процессы, протекающие в ней при обработке
электромагнитным полем
Общие положения о электрохимических процессах, протекающих на электродах в природной воде
3.4. Теоретическое обоснование применения активации при
совместном действии электрического тока и магнитного поля
3.5. Выводы по главе.
4. Экспериментальное исследование свойств активированной
воды в условиях воздействия магнитного поля и электрического тока
4.1. Исследование структуры воды.
4.2. Исследование свойств природной воды.
4.3. Исследование свойств активированных водных растворов
с пластифицирующими и другими добавками.
4.4. Выводы по главе.
5. Экспериментальное исследование структуры и свойств
цементных композитов на магнитно и электрохимически активированной воде.
5.1. Исследование структурообразования цементных паст
5.2. Исследование влияния условий активации воды затворения
на физикомеханические свойства цементных композитов, содержащих пластифицирующие добавки.
5.3. Исследование свойств наполненных цементных композитов,
растворов и бетонов на активированной воде затворения.
5.4 Выводы по главе.
6. Долговечность цементных композитов, полученных с
применением магнитно и электрхимически
активированной воды.
6.1. Водостойкость цементных композитов
6.2. Сопротивление цементных композитов действию водных
растворов кислот
6.3. Биологическое сопротивление.
6.4. Морозостойкость.
6.5. Выводы по главе.
7. Производственное внедрение технологии приготовления
бетонов на активированной воде.
7.1. Технология изготовления бетонных смесей
7.2. Технология изготовления бетонных изделий.
7.3. Техникоэкономическая эффективность применения цементных композитов на основе активированной воды затворения
7.4. Выводы по главе
Основные выводы
Список использованных источников


Процесс гидратации связан с экстрагированием СаО из структуры алюминатов кальция, поскольку при изучении процесса гидратации методом взбалтывания порошков алюминатных цементов в воде при Т/Ж = 1: наблюдалось значительное превышение количества СаО над А в растворах. А1(ОН)] , реагирующих с Са с образованием Са(ОН)2 и А1(ОН)з, взаимодействие которых приводит к образованию гидросиликатов кальция различной основности. Гидратационная активность ферритов и алюмоферритов кальция объясняется метастабильностью тетраэдрической координации атомов в этих комплексах [1]. А в них, а с другой - вызывают различный характер гидратообразования ферритов и алюмофериттов кальция с возрастом твердения. В структуре С4АР атомы А1 замещают Бе преимущественно в тетраэдрических позициях. Различия в электронном строении А1 и Ре (ион А4 относится к группе /7-элементов, а ион Ре3+ - группе с1-элементов) определяют разные поляризующие способности и разные электро-отрицательности этих атомов. Различная природа ионов А~ и Ре3+ обусловливает и разный характер продуктов гидратации С2Р и С4АР. Алюминатные и ферритные фазы в портландцементе значительно отличаются по составу от чистых соединений. В обычных клинкерах эти фазы тесно переплетены друг с другом и их реакции протекают в химическом и микро-сгруктурном неоднородном пространстве при доминирующем влиянии силикатных фаз. Кроме того, определенное влияние оказывают присутствующие в цементе щелочи. СзАН<; в зависимости от температуры, В/Т отношения, размера частиц и присутствия примесей. Реакция С3А с водой в присутствии гипса протекает* в две стадии, обе из которых сильно экзотермичны [0]. Первая стадия характеризуется пиком на кривой выделения тепла в течение первых мин и образованием эгтрингита. На второй стадии (экзотермический пик появляется через . АЕт-фазы. С3А + ЗСЯЯ 2 + Н -> С6Л#, (1. С3А + СД Нзг + 4 НгО -> 3 СЛА8НХ1. Когда количество гипса в системе составляет около 1 %, то образуется моносульфат (в виде гексагональных пластинчатых кристаллов). Если количество гипса менее 1 %, то образуются твердые растворы моносульфата и С4АН. Могут образовываться также твердые растворы моносульфата и эттрингита. С3А + СЯ + 4Я -> 3 С4АЩ2. С5Л + Н -> САЛНХз + С2ЛНь. С3А + 2Ш -> 2 С3АН6 +9 Я. С4^ + Я->С4(Л,Ли- (1. Под структурой бетона обычно подразумевают широкий комплекс понятий, в который включают строение материала на самых различных уровнях, начиная от атомно-молекулярных структур составляющих бетон компонентов и кончая макроструктурой бетона как композиционного материала. Рассматривая бетон как полиструктурный материал, по характеру и механизму процессов структурообразования выделяют микро- и макроструктуру [6, 3]. Целенаправленные теоретические и экспериментальные исследования процессов структурообразования КСМ показали качественное различие процессов формирования структуры и наличие разных структурообразующих факторов для микро- и макроструктуры [4, 8]. Микроструктура присуща связующим. Она формируется при совмещении вяжущих веществ, воды, добавок, наполнителей, дисперсных армирующих волокон. Цементное связующее на начальном этапе представляет собой бинарную дисперсную систему, где роль дисперсной среды выполняют вода и водные растворы компонентов вяжущих. При твердении по мере роста кристаллов новообразований происходит заполнение микропор цементного геля [0, 1, 5]. Свойства микроструктуры определяются явлениями, протекающими в контакте жидкой и твердой фаз, т. В зависимости от этих факторов формируется конкретная микроструктура цементного камня, обладающая совершенно определенными физикомеханическими и физико-химическими свойствами. Микроструктура цементного камня в первом приближении может быть охарактеризована такими структурными составляющими, как кристаллический сросток, тоберморитовый гель, не до конца гидратированные зерна цемента и поровое пространство [, , 6, 6]. Кристаллический сросток образуется сросшимися друг с другом кристаллами гидроалюминатов кальция, гидрата окиси кальция, гидросульфоалюмината и гидросульфоферрита кальция.