Закономерности формирования плотно упакованной структуры дисперсно-зернистых строительных материалов при электрофизическом воздействии

• Автор: Золототрубов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИИ В ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

1.1 Анализ общей направленности исследований

1.2 Эффективность использования электрофизических воздействий

1.2.1 Обработка воды затворения для бетона

1.2.2 Обработка заполнителей для бетона

1.2.3 Обработка цемента для приготовления бетонов и растворов

1.2.4 Обработка цементного теста в составе бетона

1.2.5 Обработка бетонной смеси

1.3 Систематизация представлений о механизмах электрофизических воздействий на бетонную смесь и на ее составляющие
1.4 Задачи и содержание исследований
1.5 Выводы
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика сырьевых материалов
2.2 Фрактальность и фрактальные структуры
2.3 Пустотность дисперснозернистых материалов
2.4 Электропроводность дисперснозернистых материалов
2.5 Обработка дисперснозернистых систем электрическим полем
2.6 Обработка системы цемент вода электрическим полем
2.7 Выводы
3 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ДИСПЕРСНОЗЕРНИСТЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1 Исследование структурных характеристик сухих материалов
3.2 Исследование структурных характеристик обводненных дисперснозернистых систем
3.3 Выводы
4 УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРОЙ ДИСПЕРСНОЗЕРНИСТЫХ СИСТЕМ ФИЗИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ НА СТАДИИ РАННЕГО СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
4.1 Исследование влияния электрического поля на структурообразование дисперснозернистых систем
4.1.1 Влияние электрического поля на модельные системы
4.1.2 Влияние свойств жидкой фазы на протекание электрического разряда в капиллярах
4.1.3 Влияние электрического поля на структурообразование системы кварцевый песок вода
4.1.4 Количественные оценки влияния электрического поля на дисперсные системы
4.2 Механизмы формирования структуры дисперснозернистых материалов при прессовании
4.3 Влияние электрофизического и влажностного фактора на структурообразование прессованной системы цемент вода
4.4 Влияние электрофизических воздействий и влажностного фактора на давление прессования системы цемент вода
4.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении», проходившем в городе Воронеж в году, на всероссийской конференции «ФАГРАН-», проходившей в городе Воронеж. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, из них 1 работа в издании из перечня, определенных ВАК. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и 3 приложений. Общий объем диссертации составляет 5 страниц машинописного текста, включая 5 таблиц и рисунков, а также списка литературы из 7 наименований. Изучение литературных источников и опыта использования электрофизических методов активации процессов твердения [1 . Систематизация этих данных представлена в таблице 1. Для краткости изложения в таблице 1. Таблица 1. Продолжение таблицы 1. Бетонная смесь - обработка в переменном и постоянном магнитном поле; - приложение внешнего электрического поля; - одновременное наложение магнитного и электрического полей; - наложение высокочастотного электрического поля; - разрядно - импульсная активация; - ультразвуковая активация; - сочетание ультразвуковой активации с прессовым давлением. Более подробное описание обозначенных в таблице 1. В настоящее время известно довольно много разработок по активации сырьевых компонентов бетонной смеси. В определенных условиях совместное воздействие физических и химических факторов дает результирующий эффект, который отнюдь не является суммой эффектов, получаемых от каждого воздействия в отдельности. Активация составляющих бетонной смеси, а именно заполнителя, воды и цемента, позволяет при определенных условиях повысить прочность бетона. Определенный интерес вызывают исследования модифицированного состояния воды, достигаемого при различных физических воздействиях на нее. Еще в конце прошлого столетия начато изучение влияния действия магнитного поля на воду и водные системы. Первые исследования по применению воды, модифицированной в магнитном поле, для затворения цементного теста и бетона появились в середине -х годов. В них показано, что применение магнитной воды повышает прочность цементных образцов до ,5 %, а бетонных образцов в заводских условиях - до % [1]. Прирост прочности зависит от минералогического состава цемента (наибольшая прочность - для цементов с большим количеством трехкальциевого силиката СзБ и четырехкальциевого алюмоферрита С4АР (- %)), от напряженности магнитного поля и скорости протекания воды в магнитном поле. Повышение прочности сохраняется также через 7 и суток, что свидетельствует о более полном проявлении вяжущих свойств, а не только об ускорении процессов гидратации. Однако, механизм взаимодействия магнитного поля и воды до настоящего времени не ясен. К первой группе можно отнести труды Т. Вермайерна, С. И. Ремпеля, Л. Д. Кисловского, В. Б. Евдокимова и др. Они считают, что магнитное поле главным образом влияет на свойства ионов солей, не изменяя структуру воды. При этом происходит ’’деформация" и коагуляция ионов солей, содержащихся в воде, что вызывает изменение магнитного момента и заряда иона. Это ведет к изменению кристаллической решетки выделяющейся твердой фазы. В работах [3, 4] рассматривается электрохимическая активация воды за-творения. Показано, что при наличии примесей в воде могут образовываться сольватированные структуры, изменяется pH воды в приэлектродных зонах. Активное состояние воды метастабильно и сохраняется в течение определенного времени - периода релаксации (от минут до нескольких часов). Обработанная электрохимическим методом вода приводит к ускорению процесса гидратации и структурообразования цементного камня, ускоряется процесс схватывания с твердения цемента в начальные сроки. Количество воды уменьшается на %, прочность бетона возрастает более чем на %. Примеси в воде, активированные физическими воздействиями, влияют на процессы гидратации цемента и структурообразования цементного камня [5. Они играют роль центров кристаллизации, создают щелочную среду (pH > 9), ускоряют растворение силикатов кальция в цементе, снижают поверхностное натяжение воды, тем самым уменьшают водопотребность цементного теста, и наконец, вступая во взаимодействие с минералами цемента, ускоряют химические процессы.