Активация цементных растворов при воздействии электрического поля

• Автор: Данилова, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 213 с. : ил

Оглавление.
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и направления исследований.

1.1. Современные представления о возможности активации системы

цемент вода

1.2. Анализ существующих способов активации цементных суспензий.

1.3. Физикохимические процессы, происходящие в активированных це

ментных суспензиях

1.4. Выводы по главе

Глава 2. Методы исследования кинетики гидратации цементов в

растворных смесях.

2.1. Систематизация методов оценки степени гидратации цемента.
2.2. Авторские методики и их применение
2.2.1. Методика приготовления и испытания образцов цементнопесчаного раствора при электрофизической обработке
2.2.2. Методика обработки растворных смесей электрическими полями
2.2.3. Методика определения степени гидратации цемента в суспензиях, об работанных электрическим полем
2.2.4. Методика определения роста объма тврдой фазы.
2.2.5. Методика определения плотности растворной смеси при
электровоздействии
2.3. Характеристики материалов для приготовления растворных смесей и
технологические параметры растворных смесей, подлежащих обработке
электрическим нолем.
Глава 3. Теоретические исследования влияния электрических полей на реологические свойства цементных суспензий и растворных смесей.
3.1. Аналитический обзор процессов, происходящих в растворных смесях.
3.2. Влияние внешних электрических полей на кинетику структурообразо
вания цементного камня.
3.2.1. Параметры электрического поля растворной смеси при изменении
внешнего поля.
3.2.2. Коагуляция под действием внешних электрических полей
3.3. Модель развития электростатических сил на границе раздела цементное
зерно адсорбционный слой
3.4. Выводы по энерговременным параметрам электрических полей при обработке растворных смесей
Глава 4. Экспериментальные исследования.
4.1. Задачи экспериментальных исследований растворных смесей при электрофизическом воздействии
4.2. Физикоматематическая модель разрушения цементного зерна при
воздействии электрического поля.
4.2.1. Модельные представления активации цемента под воздействием
электрического поля
4.2.2. Экспериментальнотеоретический расчт удельной поверхности цементного зерна после обработки электрическим полем.
4.3. Особенности экспериментальной методики выбора оптимальных
параметров электрофизической обработки растворных смесей.
4.4. Планирование многофакторного эксперимента по влиянию электрообработки на свойства раствора.
4.5. Выбор оптимальных факторов, влияющих на прочностные характеристики растворных смесей, обработанных электрическим полем
4.6. Анализ теоретических предпосылок и экспериментальных исследований
Глава 5. Выводы и рекомендации по использованию и внедрению предлагасмых методик.
5.1. Экономия цемента на предприятиях строительной индустрии
5.2. Требования к растворным смесям, подлежащим обработке электрическими полями.
5.3. Техникоэкономическая эффективность метода, выводы и перспективы
дальнейшего внедрения.
Заключение
Литература


Рассматривается влияние на процессы гидратации и твердения веществ разной природы и полагается, что малые их количества могут своей поверхностью изменять или кислотность среды твердые кислоты и основания, или состояние и состав поверхности силикатов, или электрофизические параметры так, что гидратация будет меняться в ту или иную сторону веп и вер. В описании процессов твердения важны также представления об особых свойствах жидкости в граничных слоях, которым вместе с особенностями химической связи принадлежит самостоятельная роль при использовании цементов. Последняя выражается в том, что структурированная вода вода в фаничных слоях, слоях на поверхности обладает, видимо, повышенной активностью благодаря повышенному содержанию ионов водорода, повышенной проводимостью и подвижностью прогонов. Кроме того, структурирование воды способствует передаче заряда по системе Нсвязей поверхности цементных минералов. Такого рода аномалии в свойствах воды, т. Рассмотрим кинетику процесса гидратации цехмента. Детальное изучение кинетики физикохимических процессов, сопровождающих твердение портландцемента, представляет исключительные трудности. На современном этапе не решен вопрос о кинетике гидратации Что стимулирует скорость процесса гидратации Имеющиеся два принципиальных подхода к данной проблеме являются правомерными. Вопервых, предполагают, что первый фактор, определяющий скорость гидратации это диффузия воды сквозь слои плнки гидратных новообразований на поверхности цементных частиц. Со временем эти слои утолщаются, что затрудняет диффузию и приводит к непрерывному замедлению процесса. Вовторых, правомерно и другое предложение, что скорость процесса подчиняется законам кинетики физикохимических реакций и следует закону действия масс . Установить истинность того или иного из двух возможных решений возможно только путм сопоставления с данными опытов. Можно сказать, что темп гидратации должен лимитироваться скоростью медленнее протекающего процесса. Если химический процесс протекает медленнее диффузионного, то гидратация должна подчиняться закону действия масс. Если, наоборот, диффузия воды будет идти медленнее, то гидратация должна следовать законам кинетики химического взаимодействия. Основной период представляет собой стадию кристаллизации образование кристаллического сростка. Процесс гидратации на начальном периоде протекает с ускорением гак, что к концу периода скорость гидратации достигает максимума. На протяжении начального периода действует диффузионный механизм гидратации, что представляет собой индукционный период предварительного развития процесса. Молекулам воды, перед достижением ими непосредственного контакта с негидратируемым ядром цементных частиц, приходится преодолевать тонкие пленки гидратных образований, ранее возникшие на частицах при хранении цемента вследствие поглощения влаги из воздуха. В начальном периоде происходит формирование скелета структуры будущего раствора, и подвижная смесь постепенно теряет пластичность. Наблюдается то, что обычно именуют схватыванием. В данный период происходит образование тиксотропной коагуляционной структуры. В сущности, лишь по окончании первого периода материал становится раствором тврдым. До этого была смесь компонентов раствора. Продолжительность начального периода очень невелика обычно она составляет 6 часов. Второй основной период характеризуется, наоборот, закономерно замедленным процессом гидратации. Скорость процесса постепенно убывает по плавной кривой до нуля. Разное изменение хода кривой обусловлено сменой механизма, управляющего процессом. Скорость гидратации на всем протяжении основного периода при обычных условиях лимитируется уже не диффузией, а кинетикой химического взаимодействия. Развитие физикохимических процессов гидратации происходит параллельно физическим процессам структурообразован и я цементного камня, которые изменяются во времени, и формируют структуру. По всей видимости, в начальный период гидратации, когда действует диффузный механизм, можно активно вмешиваться, влиять на скорость и глубину гидратации клинкера, учитывая особые свойства жидкости в граничных слоях при образовании цементных смесей.