авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Цементные композиты на основе магнитно- и электрохимически активированной воды затворения

-- [ Страница 3 ] --

Из полученных данных следует, что характер активации оказывает существенное влияние на жесткость и концентрацию водородных ионов. Так, при обработке воды только магнитным полем или электрическим током увеличивается рН и уменьшается жесткость. При совместной активации важную роль играет их последовательность. Если сначала осуществляется обработка электрическим током, а затем магнитным полем происходит снижение рН, при другой очередности – ее повышение. Наибольшее повышение концентрации водородных ионов в воде выявляется при активации электрическим током с силой тока 1 и 5 А, а также совместном воздействии магнитного поля и электрического тока с силой тока 3 А. Результаты исследований показывают также увеличение электросопротивления воды при активации. При этом максимальный рост данного показателя обнаруживается при совместном воздействии магнитного поля и электрического тока. При всех рассмотренных случаях активации удельная электропроводность уменьшается, что связано с уменьшением общего солесодержания в воде.

На современном этапе создание высококачественных бетонов немыслимо без использования модификаторов Показано, что активация магнитным полем и электрическим током оказывает влияние на свойства водных растворов с добавочными компонентами. Установлено увеличение поверхностного натяжения водных растворов с пластифицирующими и водоудерживающими добавками при всех режимах активации.

Это подтверждают экспериментальные данные о влиянии величины электрического тока и напряженности магнитного поля на значения величин относительной прочности цементных композитов. Из них следует, что максимальные прочностные характеристики получены при использовании воды 3–1 (ток 3 А, напряженность магнитного поля 2 000 Э), 3–6 (ток 3 А, напряженность магнитного поля 6 000 Э) и наибольшая прочность при использовании воды, обработанной режимом 6–6 (ток 6А, напряженность магнитного поля 6 000 Э). Сопоставление по току позволяет сделать вывод, что при токе 1А анод находится в зоне активного растворения, что подтверждается данными по концентрации ионов железа (0,22 мг/л), при токе 3А – ионов железа 0,29 мг/л. При токе 6А наблюдается резкое снижение концентрации ионов железа – 0,15 мг/л, но, одновременно, наблюдается резкое увеличение концентрации ионов магния (70,61 мг/л, для сравнения в неактивированной воде 60,12 мг/л). Это можно объяснить тем, что увеличение тока до 6 А приводит поверхность железного анода в зону пассивации, при этом резко снижается поступление ионов железа, но на катоде резко увеличивается процесс восстановления ионов водорода с соответствующим увеличением генерации ионов гидроксила, входящих во взаимодействие с ионами магния. Т.к. величина растворимости в воде гидрооксида магния (0,000642 мг/л) гораздо меньше, чем у гидрооксида кальция (0,148 мг/л) равновесие смещается в сторону преимущественного образования гидроксидных соединений магния, являющихся центрами кристаллизации в ходе использования данной воды, как воды затворения.


Пятая глава посвящена исследованию структуры и свойств цементных композитов, полученных с применением магнитно- и электроактивированной воды.

С целью установления структурных изменений, происходящих в цементных композитах на основе активированной воды затворения, нами были проведены рентгеноструктурные исследования, заключающиеся в их анализе на рентгеновском дифрактометре ДРОН-6 с ионизационной регистрацией интенсивности рентгеновских лучей. Идентификация фаз производилась по наиболее интенсивным линиям. В качестве контрольного образца рассматривался цементный камень, полученный на основе портландцемента М 500 и водопроводной воды. Режимы активации были приняты те же, что и описанные ранее. Снятие рентгенограмм производилось через 1, 7, 14 и 28 суток твердения образцов. Анализ полученных результатов показал, что характерной особенностью для составов на активированной воде затворения является увеличение интенсивности линий C2S (0,304 и 0,188 нм) и уменьшение количества C3S (0,176 нм) в ранние сроки (в пределах 1–14 суток) по сравнению с контрольным. Количественный анализ рентгенограмм материалов через 28 суток твердения, основанный на сравнении интенсивности рентгеновских линий, показывает уменьшение количества фазы алита в образцах на основе воды, обработанной магнитным полем, а также электроактиватором, что свидетельствует о большей степени гидратации в данных композитах по сравнению с контрольным.

Определены сроки схватывания цементных композиций (табл. 4).

Таблица 4

Сроки схватывания цементных композиций

Вид активации Шифр воды Сроки схватывания (усл. ед.)
начало конец
Раздельная активация магнитным полем и электрическим током Неактивированная 1,00 1,00
М 0,92 1,01
Э1А 0,91 1,02
Э3А 1,07 1,10
Э5А 1,04 1,04
Совместная активация Неактивированная 1,00 1,00
М+Э1А 0,93 0,99
Э1А+М 0,87 1,04
Совместная активация с применением суперпластификатора «Полипласт СП-3» Неактивированная 1,00 1,00
М 0,90 0,89
Э1А 0,89 0,90
Э3А 0,90 0,93
Э5А 0,82 0,92

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что практически все типы обработанной воды способствуют ускорению начала схватывания цементного теста, причем воздействие активации наиболее эффективно проявляется при использовании пластифицированных смесей. В этом случае ускоряется не только начало схватывания, но и его конец. Активация влияет на прочность цементного камня. Так, в возрасте 7 суток прочность цементного камня при применении воды, подверженной магнитной обработке и активации совместным действием электроактиватора (сила тока 1 А) и магнитного поля возрастает, соответственно на 6 и 24 %.

Учитывая то, что современные цементные композиты изготавливаются с применением пластификаторов, установлено совместное влияние активированной воды и суперпластификаторов (в качестве которых рассматривались «Полипласт СП-3» и «Реламикс») на прочность композитов. Исследования проводились методом математического планирования экспериментов. В качестве матрицы планирования был выбран план Коно. Варьируемыми факторами служили количество пластифицирующей добавки и сила тока на электроактиваторе. Результаты испытаний представлены на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость изменения прочности при сжатии цементных композитов от вида

и содержания пластифицирующей добавки и силы тока в электроактиваторе:

а с добавкой «Полипласт СП-3» на воде, активированной по режиму магнит + электроактиватор; б с добавкой «Полипласт СП-3» на воде, активированной по режиму электроактиватор + магнит; в с добавкой «Реламикс» на воде, активированной по режиму магнит + электроактиватор; г с добавкой «Реламикс» на воде, активированной по режиму: электроактиватор + магнит

Из графиков следует, что наибольшая прочность достигается при режиме активации магнитное поле + электрический ток. В случае применения добавки «Реламикс» сила тока может быть принята 1 и 5 А, при использовании «Полипласта СП-3» оптимальное значение силы тока равно 1 А.

С учетом того, что характерной особенностью для составов на активированной воде затворения является увеличение интенсивности линий гидросиликата кальция и уменьшение – трехкальциевого силиката были проведены исследования процессов структурообразования составов, содержащих наполнители. В качестве наполнителей использовались порошки на основе кварца и белемнита (преимущественно состоит из алюмосиликатов). Задача решалась методом математического планирования экспериментов (план Конно из 9 опытов). Варьируемыми факторами служили содержание наполнителя и его фракционный состав. Из результатов исследований следует, что активация магнитным полем и электрическим током приводит к повышению прочности наполненных составов в начальные сроки твердения. Прочность композитов наполненных порошками кварца и белемнита увеличилась, соответственно на 10–20 и 20–30 %. Более высокие результаты достигаются по следующему режиму активации: сначала электрическим током, затем магнитным полем.

Исследование свойств растворных смесей проводили на балочках размером 4416 см. Состав растворных смесей был принят 1:2. Было изготовлены 2 серии образцов: цементная композиция без добавки и с добавкой пластификатора «Полипласт СП-3» в количестве 0,6 % от массы цемента. Водоцементное отношение в составах для бездобавочного варианта было 0,6; с добавкой 0,47. Контролируемыми параметрами служили подвижность растворных смесей и прочность на растяжение при изгибе и сжатии. Установлено, что при использовании активированной воды увеличивается подвижность растворных смесей. В этой связи были изготовлены равноподвижные растворные смеси. Осадка конуса была принята постоянной и составляла 8,0 см, а водоцементное отношение подбиралось из условия обеспечения данной подвижности смеси. Проведенные исследования показали, что прочность раствора при применении активированной воды затворения повышается на 1320 % (табл. 5).

Таблица 5

Физико-технические свойства растворов

Шифр воды Осадка конуса, см В/Ц Предел прочности, МПа
при изгибе при сжатии
Неактивированная вода 8,0 0,6 2,62 8,4
М 8,0 0,53 3,21 10,1
Э1А 8,0 0,57 2,70 8,5
М+Э1А 8,0 0,54 4,25 12,9
Э1А+М 8,0 0,59 3,23 9,6


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.