Неки аспекти истраживања структурообразования мрежасти бетонов неавтоклавного очвршћавања 2006-10-30 12:10:56

Изградња и реконструкција.

Неки аспекти истраживања структурообразования мрежасти бетонов неавтоклавного очвршћавања

2006-10-30 12:10:56

Појава пенобетонов поно'повезано са развојем органске хемије. Принцип њиховог пријема заснован је на увођењу у базу цемента тесто пенообразователей, које су у основи производима органског порекла. Први патент за добијање пенобетона се односи на 1925 г. и припада Байеру [1]. Тренутно време пенобетон доживљавају треће препород. Нова генерација истраживања пенобетону припада школе, под руководством професора Г. П. Сахарова (Москва), Б. М. Махамбетовой (Казахстан), Ла Вб Сватовской (Санкт Петербург), М. С. Гаркави (Магнитогорск), А. С. Коломацкий (Белгород) и др Линија бетон активно уводи као кон-рукційно-теплоизоляционный и теплоизоляционный материјал, има низ предности. Кроз једноставна технологија његове производње врши како у стационарним условима, тако и на мобилним мини фабрикама. Али када је видљив једноставности технологије је процес формирања макроструктуры ячеистого бетона тешко за управљање и регулисање. То је поно'због потребе контроле великог броја технолошких параметара: квалитета и квантитета робе компоненте, водотвердого однос, температуре и пх средине, промене у процесу производње и очвршћавања производа. Тако да прави услови структурообразования пенобетонов често одступају од оптималних, што доводи до појаве оштећења у структури. Главни недостатак публикација посвећених проучавању особина пенобетонов, као и опис развијене технологије, је, по нашем мишљењу, је у томе што су засновани на представљању о ћелијске структуре пеномассы као механичке мешавине пене са малтера зграде без обзира минералогического и стварну састав цемента, интеракције компонената решење са мехурића ваздуха и молекула фротхер. Сматра се да је пена мора да испуни улогу главног оквира, у коме чврсте честице малтера одржавају у вакууму са-стоји снага у'язкого трења. Према нашим запажањима при погрешном избору фротхер и типа у'яжучого, као и начина за добијање пене и њених мешање са чврстим компонентама пена често је уништен до тренутка схватывания у'яжучого, пеноцементной маса даје попуст, по висини свеже-уложенного низа формирају пуне канале спајања мехурића. Резултат је поремећена структура пенобетона, повећава густину и неравномерно теплофизических својства по висини производа. Дакле, технологије производње пенобетона може приписати танке критичне технологије, закони којима се драстично разликују од образаца технологије тешке бетонов. Унапређење технологије пенобетона и оптимизација га послови техничке особине су могући само ако дубоко разумевање физичко-хемијских процеса, који се одвијају у обиму пеноцементной система на границама границу фазе како на макро тако и на микро нивоу, са првих минута њеног пријема. Зато је прво неопходно да се правилно идентификују пеноцементной масе и пенобетон као о'објекат за истраживања. Овај чланак је покушај да се презентације теоријских схватања о природи, обрасци и механизам основних процеса који се одвијају у трофазном полиминеральной полидисперсной пеноцементной систему, као и опште факторима који одређују брзина ових процеса, а тиме и стабилност система. Пеноцементной масе у првом приближавању може приписати лиофобных Грубодисперсные високо концентрисано системима, по-том процесе који се дешавају у њему описује законима колоидна хемија [2]. Централни проблем таквих система је агрегативно нестабилност. Коллоидная хемија објашњава агрегативную нестабилност распрше системи су довољно велики и увек позитивне слободне површине енергија, концентрисани на межфазных површинама система. Овај вишак површинске енергије рачуне узрасту у систему различитих процеса, што је довело до смањења дисперзије и на крају до уништења растера система. Стопа појаве ових процеса и стабилност се одређује природом, фазовым стање и састав дисперсионной средине, као и дисперсностью и концентрацијом од растера фазе је смањена. Стабилност лиофобных распршене система може да варира у широком распону од скоро потпуне нестабилности до готово потпуне одрживости. До тренутка очвршћавања пеноцементной мешавина је хетерогена свободнодісперсной системом, укључујући чврсте, течне и газообразную фазе, у којима дисперсная фаза подвижна. Штавише, могу се издвојити две растера покретне фазе: дисперсную је фаза у дисперсионном окружењу у облику висококонцентрованого минералних раствора и дисперсную чврсту фазу у воденом раствору у облику дисперсионной средине. Честице у овом систему сближены принудно, тако да овај систем може се грубо класификовати на свободнодісперсной концентрисана систему. Временом се трансформише у связнодісперсную систем са чврстим растера средине - цементным камен. Управљање агрегативной отпоран пеноцементные система потребно за оптимизацију послови техничких својстава пенобетонов. Ефикасност технолошких процеса добијања, прераде и примене било распрше системи у великој мери зависи од површине појава. У зв'у вези са брзим развојем производње мрежасти бетонов неавтоклавного очвршћавања све више и више важан и самосталан значај, како у научном, тако и у вези са примењеном стичу трофазних високонцентрірованние пеноцементные система, који имају своје карактеристике. Размотримо пеноцементной систему до очвршћавања. Три основне фазе пеноцементной смеше чине површине секције: течност - гас, течност - чврсто и чврсто - гас. Свака од површине партицију одликује вредност слободне површине енергије, појава којој због неодинаковым сила молекула површински слој од стране соприкасающихся фазе, при том, површинска енергија локализован у танком површинском слоју, дебљине не прелази димензије две-три молекула. Честице фазе подељен на танке прослойками дисперсионной средине. Како све неравновесные система, систем ће се трудити да равнотеже стање са минималним межфазной површине. За стабилизацију распршене трофазни системи треба да обов'обавезна је примена површински активних материја, који су пакао-сорбируются на површини ваздух - вода, мењају поверхностную енергију и стабилизује ваздух дисперзија (пену). Коллоидная хемија разликује три процеса разарања распршене система, у пратњи смањење слободне површине енергије межфазных граница: изотермический перегон материје од малих честица до већих, коалесценції (спајање честица) и коагулације (агрегација честица када их злипанні) [2]. Сложеност утврђивања узрока неравновесного стања пеноцементной система лежи у чињеници да је неопходно узети у обзир процесе, истовремено се дешавају на границама поделе у три фазе. Поред тога, на физичке процесе између честица намеће процесе хемијске интеракције између воде и клинкерными мини-ралами цемента, хемосорбціонние процеси интеракције између молекула СРС и производима хидратације. Објашњење агрегативной стабилности или нестабилности може се допунити са позиције хемијске кинетике, која је с обзиром на интеракцију силе одбијања и запреминске тежине између честица, као и хемијске реакције, који могу бити на граници фаза. Треба узети у обзир да је добијање пеноцементной масе иде у динамичким условима, односно да ће морати да постигну основни и непосредни циљ мешање и структурообразования система - хомогености расподеле фазе и стабилности у времену. За разумевање суштине појаве мулти-факторска процесе у сложеним пенных и пеномінеральних системима нама је предложио да се рашире функционалне зависности на поједине компоненте (основна дела). Поред тога, за развој образаца за управљање процесима структурообразования пеноцементной система потребно је спровести анализу аналогије и разлике ублажи колоида и својства високо концентровани трофазни системи. Од многих фактора који утичу на својства пенобетонов, посебну улогу игра природа уводе перо. При производњи пенобетонных производа произвођачи се суочавају са проблемом правилан избор врсте фротхер. Постоји велики избор пенообразователей нуди за различите индустрије, али до сада остаје проблем успостављања јефтине синтетички фротхер за добијање пенобетонов са стабилним својствима [3]. При томе су одабрани ПАР у саставу пенообразователей за пенобетонов треба обезбедити оптималне технолошке опције и послови техничке особине поризованных производа. Својства пенообразователей, треба да се одреди, на основу логичких разматрања: са минималним трошковима пенообразователи треба да стабилизује праву количину ваздуха растера хомогена мелкоячеистой фазе и стабилност пене за дуго времена у высокоминерализованной растворной мешавине, мења своје физичко-механички параметри у процесу кувања, схватывания и очвршћавања цемента решење. У питању о механизму средство стабилизације акције ПАДЕ на пеноцементной систему до датума нема јединственог гледишта, и не постоји методологија процене пенообразующей способности САВ у пеноцементные претраживачима, што отежава истраживање. Све ПАР по природи адсорпције на граници, као и механизам за стабилизацију распрше системи су сврстани у ниско-молекуларне и высокомолекулярные, а по природи порекла синтетичке и природне разлику-тельные својства ових ПАРОВА су у раду [4]. Вредности површинског напона за различите пенообразователей који се користе у технологији пенобетона, другачији. Синтетички пенообразователи смањују вредност површинског напона воде два пута, док пенообразователи Неопор и Уніпор на основу пептізірованних протеина укупно за 10-15%. Али када су високе пенообразующей способности синтетички пенообразователи не може дати пене са високим отпором. Неравновесности адсорптиве слојева ПАДЕ на површини мехур ваздуха у великој мери утиче на процес формирање порозне структуре. Тако технологије засноване на примени синтетичких пенообразователей, посебан значај има одрживости као пенной, тако и пеноцементной масе. Постоје неколико фактора стабилности (стабилизује) распрше системи [2]. Први фактор стабилизације носи назив "ефекат Марангоні - Гибс" и поно'повезан је са ефикасан упругостью филмова адсорбционными слојева СРС. Са брзом, а посебно локалном деформировании филма је прекинут и равнотеже расподела материје на површини филма, да при-вози до повећања додатка ефикасан еластичности. У овом случају је значајна улога припада површинских миграције молекула САВ од области са високим адсорбцией (не-деформированная део филма) у област са смањеном вредношћу пакао-сорбции (деформированная део) или са о'емкой делу филма. Ова фактор игра велику улогу у јачању стабилности система са низкомолекулярными САВ, брзина адсорпције молекула који са унутрашње (о'негативну) део филма висок због мале величине молекула и одсуства адсорбированном слоју ассоциативных групе, успорава дифузију. У практичним условима, да повећа отпорност таквог система неопходно је применити дуге динамичне радње, при чему се повећава хомогеност смеша за рачун једнаку расподелу молекула САВ као на граници границу фазе, тако и у обиму дебљине филма. Други фактор стабилности система је описана теорија ДЛФО (Б. Б. Дерягана, Ла Ад Ландау, Односно Фервея и Ј. Обербека). Основна идеја теорије ДЛФО је регистрована две супротстављене силе: електро-статички одбојна и молекуларне атракција. Ове снаге карактеришу расклинивающее притисак танке равне филмова. Притисак је дефинисана као разлика између притиска у окружењу и притиска, ограничава танак слој на површини, и зависи од литијум-електростатичког двосмерне интеракције симетрично филма. У пеноцементной систему притисак и укупна сила која стеже површину дуал филма, могу да имају пута-личне природе и зависе од природе граничних услова и систем одступања од либриум. У двухфазных системима стабилност одређује својства пенных филмова. У трофазни системи утицај чврсте фазе на синерезис пене најснажније испољава у томе случају, ако је знак задужен чврсте фазе супротан знак пуњења јона ПАРОВА. Заштита набојем површине слојева противоионов чврсте фазе молекула СРС због адсорпције доводи до наглог пада електростатички компонента расклинивающего притиска [5]. Пример вредност другог фактора стабилности у три фазе система може да послужи као пуњење позитивно наелектрисане површини од једног од клинкерных минерала цемент алюмината калцијума и производа хидратације због јаке адсорпције молекула анионактивный СРС. Нас не могу да на чистом трехкальциевым минерале се поризованный структуру, јер је пролазило интензивне уништавање пенной филма [6]. Практична искуства за добијање пенобетонов на цементах са високим садржајем минерала С3А показао негативан утицај овог минерала на формирање поризованной структуре цемента камена. Са овим поно'ограничење у вези са минералогическим састав цемента за пенобетонов у ГОСТ 25485-89 "Бетона ячеистые". На трећи фактор стабилности односи гидродинамическое отпор слој средине истека течности у уском јаз између честица. Високу отпорност два и три фазе система, може се постићи повећањем'язкості дисперсионной средине, као и кроз зачепљења канала Плат минералним честицама. Наше истраживање је показало да, као кломпе компоненте боље раде чврста минерална компоненте са слабо израженом накнаде површине. Увод додатно таквих минералних додатака у пеноцементной мешавина драматично повећава отпорност трехкомпонентных меша. Четврти фактор - структура-али-механички бар'иер по Ребиндера. Овај фактор је најинтензивније стабилизује, може да обезбеди неограничен агрегативную дисперзија стабилност система. Управо овај фактор даје високу отпорност пеноцементной систему, користећи протеина пенообразователей. Бар'иер настаје због формирања высокомолекулярными протеина-ми смо тродимензионални гелеобразного структурно слоја. Ови слојеви су повећане у'вискозност и механичке издржљивости адсорптиве слојева САВ у комбинацији са довољно мобилност, али имају ниску стопу адсорпције. За добијање такве високо-вязких филмске слојева, са циљем да се повећа брзина дифузије молекула ПАДЕ на межфазную иностранство у практичним условима, потребно је да апликација пеногенераторов. Н'пети гидродинамический фактор лежи у смањењу брзине кретања честица при промени у'язкості и густине дисперсионной средине. У реалним условима формирање порозне структуре хетерогене растера систем иде у не-равнотеже динамичким условима у којима кључну улогу када-се налазе помешана фактори одрживости. На првом месту је потребно да се истакне динамичке структуралне стабилност, то јест стабилност структуре, формиран држање честица на спољне механичке радње. За такве процеса интеракција честица са образовањем или раскид контаката између њих дешава при великим брзинама. Како указује Урьев [7] електростатички фактор стабилности у динамичким условима значајан само на релативно низак интенсивностях спољних утицаја. У динамичким условима енергија и снага контакт интеракције између честица редова величине вредности се разликују од статичких услова. Степен ових разлика, зависи од хемијске природе и физичке особине расутих фазе и интензитет спољних механичких сзо-акције на растера система. У овим условима је од суштинског значаја стиче однос између потенцијалне енергије интеракције (пријањање) честица и кинетичке енергије, сообщаемой им спољашњим механичким воздействиями. Тако значајну улогу у постизању динамичан агрегативной стабилност дисперзије стиче структурно-механичких препрека и кинетика структурообразования. У три структурно системи за постизање униформности треба да активно мешање ваздушних мехурића са высококонцентрированным дисперсным цементным раствором или суви цементным прахом. За побољшање хомогеност до тренутка када концентрација свих компоненти у локалним подручјима обима растера система и у целом обиму неће бити исти, морате да срушите просторне структурни мреже цемента решење и распона између еластичне вискозних структуру пене. Дакле, разбијање просторних структурне мреже цемента решење и дистрибуције између прослойками пеном у фази мешања и почетни корак у структурообразования након уклањања механичких утицаја постају главни принцип физичко-хемијске и физичко-механичке управљање структурално-реологическими својства система и услова за постизање квазиравновесного стања. Одлучујући фактор уништења оригиналне структуре цемента решење је комбинација укупног вредност кинетичке енергије и енергије снаге електрона (укључује допринос расклинивающего притиска адсорптиве слојева) [2]. Као резултат раскида свих контаката између честица растера фазе повећава површинска енергија Гибс система. Дакле, управљање површан енергијом могуће променом природе површине уз адсорпције ПОВРШИНСКИ на минералних частицах. Познато је, да почетној фази образовања коагуляционных структуре радикално утиче на свим наредним фазама коагуляционного и коагуляционно-кондензациони структурообразования и на крају на својства поризованного камена. Размотримо неке процесе у систему у динамичким условима. Процес засићености ваздуха концентрисана суспензије, које укључују пеноцементные систем, сложен и детаљан не выяснен. Познато је, да управљају структурно-механичке особине поризованных двухфазных система гас - течност је могуће на основу закона физичко-механике ангажовање и задржавање сзо-запушен мехурића. У складу са овим законима процес воздухововлечения зависи од типа диспергатора. Технички што је неколико дисперзивни пенообразующего раствора врши приликом проласка авиона гаса кроз слој течности; када стогодишњака покретних уређаја на течност у атмосфери гаса и када стогодишњака кретање течности на преграду; када эжектировании ваздуха креће млазом решење [8]. У постојећим технологијама пенобетона су присутне све начине дисперсинг пена решење. Због разлике аппаратурного чишћења овог процеса је тешко проценити предности и мане једног или другог начина да се фротхинг раствора у лабораторијским условима. У. На. Тицхомиров [8] оцењује отпорност проводника у зависности од особина филм лака пена и поштовање услова хидростатички равнотеже притиска течности у каналима и капиларне притисак мехурића (надпритисак у адјунцтс пене). Вредност и стабилност формирана пене у готово свим начинима запјенушана одређује ко-однос брзине улазак ваздуха и синерезиса (истека течности од пене). Приликом пријема пен од протеина пенообразователей одлучујући фактор трајања процеса пакао-сорбции пептида, протеина на површини границу фазе је брзина и степен примене појединих парцела молекула, који зависе од врсте протеински молекули, концентрације фротхер, пх средине и других фактора. Према подацима@И@@. А. Абрамзона [4] равнотежа расподелу протеина између течне фазе и межфазным слој је постигнут у року од два дана. За повећање површна активности и убрзање процеса за постизање равнотеже на межфазной површини протеина пептизируют, а технички пене на основу њих добијају посебне пеногенераторах путем мешања компримованог ваздуха и воденог раствора фротхер. За синтетичких пенообразователей брзина адсорпција на површини границу фазе течност - гас је веома велика, тако да је време за постизање термодинамического равнотеже је веома кратко. Одавде следи да је за добијање грађевинског пен на синтетичких пенообразователях потребно је да унесе стабилизује додатака, увеличивающие их структурно-механичких препрека, али је процес за добијање пене могуће води на енергетски низкозатратной технологије воздухововлечения. Из теорије флотација познато [9], да је могућност одређивања минералних честица на мехуру ха-у зависи од хидродинамичке параметре процеса (брзине, величине и облика балон и честице времена њиховог контакта у судара, масе честице), тако и од својстава површине балон и честице. Вероватноћа одређивања честице на мехуру повећава када брзине судара са балон-цом у оквиру 2-10 цм/сек. Када је бол-схаи брзине честице одбијају од еластичне површине балон. Ролл-уп функције обављају у основи мехурића пречника 0, 6-1, 2 мм. Каљење контакт кафе са мехурића обезбеђује локални променом површинског напона балон и зависи заузврат то је површна активности фротхер, вискозност адсорптиве слојева и кинетических параметара. У технологији пенобетона велику улогу играју адсорбционные појаве молекула фротхер на частицах изворних клинкерных минерала, као и на површини хидратисаног израслине које зависе од кристаллохимических карактеристика површини чврстих честица. Хемијска специфичности било које површине кристала карактерише ненасыщенностью валенце везе, своеобразием површна структуре и катион-анионных интеракције. Резултати одређивање броја адсорбированных молекула САВ различите природе на површинама партицију гас - течност и жид-кост - чврста фаза је показала да је молекул синтетичких пенообразователей активно адсорбираним од на површини чврстих честица цемента и да их хидратисаног новообразованиях, од молекула природних пенообразователей. Штавише, на граници чврстих фаза - течност број адсорбируемых молекула пенообразователей на два налога нити-исто, него на граници партицију гас - течност (види. табелу). Висока адсорпција молекула синтетичких ПОВРШИНСКИ производи за промену брзине процеса хидратације цементни честица, као и морфологију кристала хидратисаног неоплазми. Посебно тешко се мења морфологија кристала гидроалюминатов и эттрингита, као кристали нису у стању да дају стални крупнокристаллический примарни оквир [10], да више смањује козметичке трајност пеноцементных меша у почетно време очвршћавања и повећава време расформовки. Овај проблем још увек захтева своје одлуке.

ИЗВОР: Грађевински и грађевинског материјала

Извор: http://stroymart. цом. уа