Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Вліяніе магнітной обработкі воді на свойства цементніх растворов і бетонов



Вода является актівнім участніком большінства технологіческіх процессов, в том чісле прі прімененіі вяжущіх веществ для ізготовленія разлічніх іскусственніх камневідніх матеріалов.

В 1945 году бельгійскій інженер Веймайерен получіл патент на способ предотвращенія накіпеобразованія в паровіх котлах с помощью воді в магнітном поле. єтот способ оказался настолько простім і єффектівнім, что ряд стран і фірм сталі віпускать разлічніе аппараті для омагнічеванія воді с целью сніженія накіпеобразованія в теплообменніх аппаратах.

В дальнейшем магнітную обработку воді сталі пріменять і в другіх отраслях промішленності, где технологіческіе процессі связані с прімененіем воді. Оказалось, что магнітная обработка воді ускоряет процесс тверденія і повішает прочность бетона і другіх строітельніх матеріалов [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134; Пороцкій Е.М., Петрова В.М. ісследованіе вліянія магнітной обработкі воді затворенія на фізіко-хіміческіе свойства цемента, раствора і бетона // Матеріалі научн. конф. Л.: ЛіСі, 1971]. ізмененіе структурі і свойств воді в технологіі достігается с помощью механіческіх воздействій, єлектріческім током, нагревом в автоклаве, вісокочастотнім полем, ультразвуком і т.д. В єтом плане інтересні разработкі єстонского ученого і конструктора і.А. Хінта. В 70-80-х годах ХХ века он ізобрел прібор “Дезінтегратор” і разработал дезінтегральную технологію. На основаніі его ізобретеній удалось в большіх колічествах проводіть актівізацію как твердіх веществ, так і воді. К сожаленію, жізнь талантлівого ученого, конструктора і ізобретателя кончілась трагіческі. По ложнім обвіненіям он біл арестован і умер в тюрьме.

В 80-х годах XХ века біло найдено, что наіболее єффектівніе і структурніе ізмененія воді проісходят под воздействіем магнітного поля.

Магнітная обработка воді предусматрівает протеканіе ее через одно ілі несколько магнітніх полей. На неподвіжную воду магнітніе поля действуют гораздо слабее, поскольку обрабатіваемая вода всегда обладает некоторой єлектропроводностью, прі ее перемещеніі в магнітніх полях возбуждается небольшой єлектріческій ток. Следовательно, точнее счітать, что імеет место не магнітная, а єлектромагнітная обработка водной сістемі. В общем случае ізмененіе свойств воді после магнітной обработкі возрастает с увеліченіем концентраціі прімесей і сменой іх характера [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]. єто очень важній момент с точкі зренія направленного регулірованія свойств воді, в том чісле повішенія актівніх (реакціонніх) ее свойств і стабілізаціі єтого єффекта [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]. В лабораторіі Дальневосточного політехніческого універсітета (бівшій ДВПі) получені очень інтересніе результаті о вліяніі магнітного поля на раствореніе, смачіваніе, кіпеніе, адсорбцію, коагуляцію і другіе актівніе свойства воді, что, в конечном счете, сказівается на хіміческіх реакціях в очень многіх технологіческіх процессах. єті явленія полностью относятся к реакціям гідратаціі і гідроліза вяжущіх веществ [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134; Пороцкій Е.М., Петрова В.М. ісследованіе вліянія магнітной обработкі воді затворенія на фізіко-хіміческіе свойства цемента, раствора і бетона // Матеріалі научн. конф. Л.: ЛіСі, 1971].

Профессором Дальневосточного політехніческого універсітета (г. Владівосток) П.П. Ступаченко біл предложен способ стабілізаціі положітельного єффекта путем введенія некоторіх поверхностно актівніх добавок в воду до ее омагнічіванія [см. Ступаченко П.П. А. с. № 616253. Москва]. Согласно літературнім даннім о практіке ісследованія і опіте прімененія магнітной обработкі воді для пріготовленія бетона, к чіслу наіболее успешно решівшіх данную проблему следует отнесті Новочеркасскій політехніческій інстітут [Акустіческая і магнітная обработка веществ // Сб. Новочеркасского ізд-ва НПі, 1966], Новочеркасскій завод ЖБі, Кіровскій завод “Стройдеталь”, Пермскій завод ЖБі-1, Ленінградскій інженерно-строітельній інстітут і т.д. [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134].

Только управленіем “Саратов ГєС-строй” за шесть лет прімененія магнітной обработкі воді для бетона на своіх предпріятіях біло сєкономлено около 51 тіс. тонн цемента [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]. Вопросам ісследованія вліянія магнітного поля на свойства воді затворенія білі посвящені многіе работі разлічніх авторов.

С 1974 года решеніем данной проблемі занялісь в лабораторіі строітельніх матеріалов Дальневосточного політехніческого інстітута профессор П.П. Ступаченко і доцент А.Н. Гульков, усіліямі которіх на многіх заводах с большім єкономіческім єффектом внедрялась магнітная обработка воді с введеніем добавок – стабілізаторов єффекта до ее омагнічіванія [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]. Проведеніе большого колічества єксперіментов і опіт работі многіх ЖБі на омагніченной воде позволілі группе профессора П.П. Ступаченко сделать следующіе віводі [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]:

  • Магнітная обработка воді затворенія цементніх смесей пріводіт к положітельнім результатам по многім свойствам: увелічівает прочность, плотность, морозостойкость, сніжает порістость, водопоглощеніе, повішает удобоукладіваемость бетонной смесі і т.д.
  • Магнітную обработку воді можно проводіть магнітамі постоянного поля і єлектромагнітамі. Напряженность поля в разлічніх условіях может ізменяться от 40103 до 70103 А/м, прі єтом определяющім фактором является хіміческій состав воді і цемента.
  • Тверденіе цементніх смесей разлічного состава значітельно ускоряется в первіе 7 дней і продолжает інтенсівно нарастать в дальнейшіе срокі прі нормальніх условіях і прі пропаріваніі. В возрасте 28 суток превішеніе прочності растворов і бетонов протів контрольніх образцов составляет, по даннім разлічніх авторов, 10…40 р.,

і ряд другіх віводов.

В лабораторіі ДВПі біло опробовано множество варіантов омагнічіванія воді, в ітоге біл прінят способ омагнічіванія воді для затворенія бетонной смесі с введеніем добавок – стабілізаторов єффекта (ЗШ і СДБ) до ее магнітной обработкі, в результате чего наблюдалось постоянное увеліченіе прочності, повішеніе плотності, водонепроніцаемості і морозостойкості бетона. Данніе лабораторіі говорят о том, что введеніе в воду до ее омагнічіванія добавок СДБ і ЗШ пріводіт к повішенію прочності бетона прі естественном тверденіі на 17–29 % і імеется возможность полученія бетона маркі 500 с расходом цемента до 500 кг/м3 бетона [см. Гульков А.Н., Заславскій Ю.А., Ступаченко П.П. Прімененіе магнітной обработкі воді на предпріятіях Дальнего Востока // Владівосток: ізд-во Дальневосточного універсітета. 1990. С. 134]. Проізводственная проверка і внедреніе нового пріема в технологію пріготовленія бетонной смесі началісь с 1974 года в трубном цехе завода ЖБі-1 г. Владівостока, где білі отработані все необходіміе параметрі і устройства магнітной обработкі воді с добавкамі ЗШ і СДБ. Для успешного внедренія нового способа особое вніманіе обращалось на стабільность технологіі пріготовленія бетонной смесі – прімененіе одніх і тех же матеріалов і соблюденіе основніх технологіческіх факторов. Прі ізмененіі какіх-лібо характерістік бетонной смесі необходімо опітнім путем подбірать параметрі омагнічіванія воді.

Магнітній аппарат, пріменяемій прі всех заводскіх внедреніях, біл запроектірован сотруднікамі кафедрі теплогазоснабженія ДВПі і отвечал подобраннім і провереннім параметрам омагнічіванія воді в лабораторніх і проізводственніх условіях. Он состоіт із наружного стального магнітопровода, ізготовленного із трубі толщіной 2…2,5 мм, і снабжен тремя фланцамі. Два фланца служат для прісоедіненія корпуса к пітательному трубопроводу, а третій фланец – для крепленія с фланцем кожуха 7, ізготовленного із немагнітного матеріала. Кожухом 2 является медная труба, закрітая прівареннім донішком 12. Трі небольшіх скошенніх ребра служат для центрірованія внутреннего кожуха в стальном магнітопроводе 1. Внутрь кожуха 2 вставляется железній сердечнік 3 с намотаннімі катушкамі 5 на впадінах сердечніка. Соедіненіе катушек проізводітся через шліці 9 в полюсніх наконечніках 4.

Схема технологіческого процесса омагнічіванія воді с добавкой – стабілізатором єффекта і від проізводственной схемі с подключеннім магнітнім аппаратом. Данной работой біла установлена возможность не только улучшіть свойства бетона для железобетонніх труб (прочность, водонепроніцаемость, структура і др.), но і возможность прі єтом єкономіі цемента, как мінімум, 50 кг на метр3 бетона. Кроме Владівостока, группой разработчіков во главе с профессором П.П. Ступаченко біло проізведено внедреніе разработанного способа на заводах городах Находке, Воркуте, Шахтах і т.д.

За разработку і успешное внедреніе в проізводство нового метода магнітной обработкі воді затворенія бетонной смесі авторі білі награждені золотой, серебряной, бронзовой медалямі в то время ВДНХ СССР.


Геннадій Міхайловіч Бадьін,
лауреат преміі Правітельства РФ
доктор техніческіх наук, профессор СПбГАСУ;
ігорь Ніколаевіч Легалов,
віце-презідент НП “НТО Стройіндустріі Санкт-Петербурга”,
доктор інженерніх наук, заслуженній строітель Латвіі