Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




20.11.2017


20.11.2017


20.11.2017


17.11.2017


17.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


14.11.2017


14.11.2017





Яндекс.Метрика
         » » Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

29.03.2016

Кинетика набора прочности оценена при обработке высоковольтным коронным разрядом сухих проб из портландцемента, потерявшего свою первоначальную активность, сухих композиций, состоящих из портландцемента с различным процентным (10-40) содержанием добавок зол, как инертных, так и проявляющих вяжущие свойства. Обработка коронным разрядом осуществлялась в течение 5 мин при различных напряжениях на коронирующем проводнике (40-80 кВ). При учете достаточно хорошо известных данных по набору прочности при обработке коронным разрядом марочного цемента в проводимых экспериментах в большей степени уделено внимание процессам структурообразования при обработке сухих композиций с добавками зол. Обработка же цементов осуществлялась при потере ими активностей, причем последние различались по абсолютным значениям.
Кинетика набора прочности цементного камня при обработке портландцемента различной активности высоковольтным коронным разрядом приведена на рис. 4.12. Исходная активность, определенная по стандартной методике на образцах-балочках 4x4x16 см, составляла 24,4 и 19,5 МПа. Там же приведены данные по изменению прочности в различные сроки твердения контрольных (необработанных) серий образцов.
Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

Из рис. 4.12 видно, что при обработке высоковольтным коронным разрядом портландцементов, утерявших свою первоначальную активность, набор прочности протекает интенсивнее по сравнению с контрольными образцами как в ранние сроки твердения, так и в более поздние сроки. Причем в ранние сроки процессы структурообразования лучше у активированного портландцемента с большей исходной активностью (рис. 4.12, кривая 1). Так, если при высоковольтной обработке коронным разрядом портландцемента активностью 24,4 МПа превышение прочности камня по отношению к контрольной серии в 3- и 7-суточном твердении составило 1,5 и 1,76 раза соответственно, то при обработке портландцемента активностью 19,5 МПа это превышение составило 1,18 и 1,23 соответственно.
Интенсивность процессов структурообразования твердеющего теста при высоковольтной обработке портландцемента по сравнению с контрольными образцами связана с деформацией связей кристаллической решетки от воздействия коронного разряда, которая установлена по рентгеновским дифрактограммам в работе. Деформация связей приводит к ослаблению и разрыву связи CaO-Si, что, в свою очередь, приводит к интенсивному выщелачиванию и переходу ионов Ca2 в раствор.
Результаты экспериментальных исследований кинетики набора прочности цементно-зольным камнем при высоковольтной обработке коронным разрядом сухих композиций с добавками инертной золы приведены на рис. 4.13. В связи с большой значимостью решения вопросов замены портландцемента на часть отходов промышленных предприятий, в том числе инертных зол, кинетика исследована до сроков твердения 500 дней включительно при различных напряжениях на коронирующем (рабочем) электроде.
Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

Для сравнения течения процессов структурообразования цементно-зольного камня там же приведена кинетика набора прочности контрольной серии образцов.
Из приведенных данных рис. 4.13 по кинетике набора прочности цементно-зольного камня с содержанием добавки золы в количестве 30 % видно, что усиление энергетического режима обработки цементно-зольной смеси от 40 до 80 кВ на коронирующем проводнике приводит к более интенсивному процессу структурообразования и росту прочности цементнозольного камня как в ранние сроки набора прочности, так и в более поздние сроки твердения. Так, увеличение напряжения на коронирующем электроде от 40 до 80 кВ привело к росту прочности при 7- и 14-суточном сроке твердения в 1,25 и 1,32 раза соответственно и при 90 и 500-суточном твердении к практически одинаковому приросту в 1,24 и 1,29 раза. Повышение кинетики набора прочности с ростом напряжения на коронирующем электроде, по всей видимости, связано с тем, что увеличение напряжения приводит к большей концентрации заряженных частиц в пространстве, в котором находится цементно-зольное вяжущее, и, как следствие, не только к возможному повышению поверхностной энергии, но и к усилению воздействующего поля, приводящего к большим объемным изменениям в частицах композиции, к более сильным деформациям кристаллической решетки. Следует отметить, что зависимость прочности цементно-зольного камня от напряжения носит нелинейный характер (рис. 4.14, кривая 1), причем нелинейность в большей степени проявляется при больших напряжениях (60 кВ и более) на коронирующем проводнике. При постоянстве напряжения на коронирующем проводнике роль процентного количества инертной добавки на изменение прочности определяется практически двумя линейными участками (рис. 4.14, кривая 2), имеющими преломление при 20 % добавке. Причем увеличение процента добавки более 20 % приводит к более резкому уменьшению прочности. Так, если увеличение добавки к портландцементу в количестве до 20 % приводит к снижению прочности от 29 до 26 МПа, то увеличение добавки от 20 до 40 % привело к снижению прочности от 26 до 17 МПа в технологии высоковольтной обработки коронным разрядом при напряжении 40 кВ на рабочем электроде.
Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

Из зависимостей рис. 4.13 следует, что прочность цементно-зольного камня на активированных композициях превышает прочность контрольных образцов во всем диапазоне сроков твердения до 500 дней включительно. Подобное превышение прочности при высоковольтной активации коронным разрядом сухих цементно-зольных композиций обязано более лучшему течению процессов гидратации при прочих равных условиях. Результаты исследований по изменению форм связи воды в твердеющей композиции, состоящей из 70 % портландцемента и 30 % добавки инертной золы, при высоковольтной обработке коронным разрядом сухих смесей и контрольных образцов показали, что сорбция воды и образование гидросиликатов (как высокоосновных, так и низкоосновных) различно при высоковольтной обработке и отсутствии ее. Как при 7-, так и при 14-суточном сроке твердения количество механически связанной воды меньше в образцах, приготовленных на активированных сухих смесях. В то же время при тех же сроках твердения количество адсорбционной и кристаллогидратной воды в образцах на активированных смесях существенно выше, чем у контрольных образцов, что свидетельствует о большей степени формирования соответственно высокоосновных и низкоосновных гидросиликатов при высоковольтной активации.
На рис. 4.15 приведена кинетика набора прочности цементно-зольного камня при высоковольтной обработке сухой композиции, содержащей 70 % портландцемента и 30 % добавки золы, проявляющей вяжущие свойства (зола активная).
Кинетика набора прочности твердеющих композиций при обработке сухих смесей высоковольтным коронным разрядом

Из рис. 4.15 видно, что прочность активированных образцов выше контрольных во всем диапазоне сроков твердения. Механизм увеличения прочности аналогичен вышеизложенному при высоковольтной обработке композиций с добавками инертной золы. Следует, однако, отметить, что процессы структурообразования в ранние сроки твердения при высоковольтной активации коронным разрядом композиций с добавкой активной золы протекают интенсивнее, чем при активации композиций с добавками инертной золы.
Так, если при высоковольтной обработке сухих композиций с добавкой инертной золы прочность активированных образцов превышает прочность контрольных при 7- и 14-суточном сроке твердения соответственно в 1,25 и 1,32 раза, то при прочих равных условиях активации это превышение при активной добавке золы составляет 1,66 и 1,72 соответственно. Подобное стимулирование процессов структурообразования связывается нами также и с увеличением вяжущих свойств золы г. Комсомольска-на-Амуре при высоковольтной обработке коронным разрядом.