Моделирование процессов контактно-конденсационного твердения низкоосновных гидросиликатов кальция

• Автор: Сидоренко, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 213 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. .

1.1. Контактная конденсация и принцип полиструктурности . . .

1.2. Влияние силовой деформации на контактные взаимодействия

и процессы структурирования. . .

1.3. Математическое моделирование процессов твердения. . .

1.4. Контактноконденсационная технология как объект

сложной технологической системы. . . . . .

Выводы по главе. . . . . . . . .

Рабочая гипотеза. . . . . . . . .

2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ . .
2.1. Характеристики исходных материалов. . . .
2.2. Методы исследования. .
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОНТАКТНОЙ КОНДЕНСАЦИИ НА УРОВНЕ МАКРОМОДЕЛИ. . . .
3.1. Характеристика конгломерата деформируемой системы. . .
3.2. Стадии деформирования системы . . . . .
3.3. Потокораспределение вяжущей фазы в процессе деформирования. . .
3.4 Образование бесконечного силового кластера сырца. . .
3.5. Математическая модель деформирования капиллярнопористой системы с нестабильной составляющей . .
3.6. Прочность сырца как бесконечного кластера силовых звеньев зернистой среды. . . . . . . . .
Выводы по главе. . . . . . . . . .
4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ КОНДЕНСАЦИИ НА МЕЗОУРОВНЕ. . .
4.1. Механизм создания конденсационной перемычки между структурными элементами . . . . . . .
4.2. Моделирование зоны сжимаемого осадка . . . .
4.3. Моделирование области расклинивающего давления . .
4.4. Зона капиллярно пористого тела граничные условия. . .
Выводы по главе. . . . . . . . . .
5. ПОДГОТОВКА НЕСТАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТИПА. . .
5.1. Эффективность работы кристаллизатора. . . . .
5.2. Моделирование процесса растворения кристаллизации. .
Выводы по главе. . . . . . . . .
6. ИССЛЕДОВАНИЕ СЫРЬЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ И ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВЛАЖНОСТОЙ ОБРАБОТКИ ТВО
НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛИКАТНЫХ ИЗ ДЕЛИЙ. . .
6.1. Результаты исследования кремнистых пород . . . .
6.2. Исследование известково кремнеземистого вяжущего. .
6.3. Оптимальное водотвердое отношение и режим обработки вяжущего. . . . . . . . . .
6.4. Исследование кинетики образования низкоосновных гидросиликатов кальция. . . . . . . .
6.5.Статистическая обработка данных экспериментов. . . .
Выводы по главе. . . . . . . . . .
7. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АПРОБАЦИЯ КОНТАКТНОКОНДЕНСАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ.
7.1. Получение опытно промышленной партии изделий . .
7.2. Выбор оборудования для производства силикатного кирпича контактноконденсационного твердения. . . . .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


По материалам диссертационной работы опубликовано печатные работы, получено удостоверение на “ноу - хау” ’’Силикатное изделие контактно- конденсационного твердения” (№ от г. Самарской областной общественной организацией - отделением ОО ВОИР). Контактная конденсация и принцип полиструктурности. Еще П. А. Ребиндер [6] видел резерв повышения прочности коагулирующих систем в уменьшении диаметра частиц и повышении их концентрации, в переводе макропор в микро- и ультрапоры, в достижении предельной упаковки за счёт силовых воздействий. Эффективным приемом решения поставленных задач следует признать контактно-конденсационную технологию В. Д.Глуховского и Р. Ф.Руновой [], в основе которой - идея раздельной технологии, когда подготовка нестабильной составляющей выполняется обособленно. Роль давления прессования сводится к перемещению контактирующих частиц в область ближней потенциальной ямы, где будут возникать необратимые водостойкие фазовые контакты. В качестве показателей, характеризующих контактно-конденсационную способность, были выбраны истинная пикнометрическая плотность, теплота конденсации в водостойкий камень, диэлектрическая проницаемость и аутогезионная константа. В работах отмечается, что конденсация рассматривается как результат работы поверхностных электромагнитных сил по перемещению макрочастиц размером >'6см. Эти особенности процесса, на взгляд авторов [], позволили рассматривать агрегацию нестабильных материалов как особый вид конденсации - контактную, которая осуществляется в виде химической сшивки между частицами, минуя образование различных промежуточных “замков”. Необходимо отметить, что многие исследователи ставят под сомнение совпадение кристаллических решёток, гладкость атомных поверхностей при образовании фазовых контактов. А.Н. Плугин [5] считает, что при прессовании вяжущих контактного твердения между одноименно заряженными центрами контактирующих частиц встраивается противоион, т. М.М. Сычёв [2], [3] полагает, что в основе межзёрновой конденсции присутствуют механизмы, которые проявляются и на микроуровне: поликон-денсационный, кристаллизационный, диффузионный. Макроскопическая теория молекулярных взаимодействий конденсирующихся тел разработана Е. М. Лифшицем с учетом действия расклинивающих сил, рассмотренных Б. В. Дерягиным, И. И. Абрикосовой []. Вопрос взаимодействия крупных частиц рассматривался В. В.Кафаровым, И. Н.Дороховым и Э. М.Кольцовой [5, 6]. В применении к твердению строительных композитов контактные взаимодействия рассматривались П. А.Ребиндером, В. В.И. Соломатовым, А. Н.Бобрышевым, А. Ф.Полаком, В. В.Бабковым, А. В.Волжеиским, И. Ф.Ефремовым, М. М.Сычевым, Е. Д.Щукиным, Е. А. Амелиной, Н. Б.Урьевым, В. В.Капрановьш, Е. A.Н. Плугиным и другими учеными. Известны классификации П. B.И. Соломатова по механизмам взаимного соединения частиц, Е. М.Чернышова [3], В. М.М. Горьковой по степени их агрегирования. В таблице 1 представлены различные виды агрегативных структур, исходя из принципа полиструктурности. Полная коалесценция характерна для частиц с большой кинетической энергией составляющих, способных преодолеть энергетический барьер [], []. Очевидно, что перекристаллизация, рассматриваемая некоторыми авторами как особый вид коалесценции (за счёт растворения частиц докритиче-ского размера), также не отвечает нашему анализу. Ряд исследователей [6] наблюдали формирование в гелевых системах слоистых структур из листьев, однако, как отмечал Пауэрс [6], механизм и спектр действующих сил в таких образованиях не ясен. Более поздние исследования выявили лишь изменение плотности по радиусу в таких кластерных структурах. Механизм формирования решетки кристалла по модели М. Фольмера, И. Странского и Р. Каишева, А. Ф.Полака интересен в гипотетическом плане, как иллюстрация к росту кристалла, но не с точки зрения формирования контакта, т. Теория устойчивости коллоидной системы посредством оценки расклинивающего давления позволяет ответить на вопрос - в каком направлении будет двигаться процесс агрегации и с какой интенсивностью.