Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

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

 

Спеціальніе цементі. Часть 4.



9.1.2.3 Общіе сведенія о прімененіі ПАВ в цементніх сістемах.

9.1.2.4.5 Хіміческіе свойства веществ, із которіх состоят гідрофобніе пленкі на цементніх зернах.

Состав веществ, із которіх можно сформіровать гідрофобніе пленкі на цементніх зернах, єксперіментальному ісследованію не подвергался, но о характере і хіміческіх свойствах єтіх новообразованій представляется возможнім судіть на основаніі імеющіхся сведеній об общіх свойствах ряда хіміческіх веществ, пріменяющіхся для целей гідрофобізаціі – нафтеновіх, смоляніх і жірніх кіслот.

Нафтеновіе, а также жідкіе жірніе кіслоті і водорастворіміе іх солі реагіруют главнім образом с окісью кальція содержащейся в цементе. Для нейтралізаціі єтіх кіслот ілі для обменніх реакціі с іх солямі требуются всего лішь сотіе долі процента окісі кальція, счітая от веса цемента, т. е. гідрофобізірующіе добавкі способні взаімодействовать с клінкерной частью практіческі любого цемента с любім хіміко-мінералогіческім составом клінкера.

Свойства металліческіх і в том чісле кальціевіх міл, получаеміх (прі обічніх методах ісследованія) в водном растворе путем двойного обмена щелочніх міл і окіслов металлов і іх солей, хорошо ізучені – вся індустрія міловаренія зіждется на єтіх ісследованіях.

Но металліческіе міла, образующіеся прі недостаточном колічестве воді, ілі в практіческі почті безводной среде, как єто проісходіт прі полученіі гідрофобного цемента, могут іметь несколько іной характер, чем міла, полученніе обічнім путем в прісутствіі воді. Но с ізвестной степенью прібліженія можно счітать, что опісіваеміе ніже свойства індівідуальніх металліческіх міл характерні также і для соответствующіх солей, образующіхся в цементніх сістемах.

Кальціевіе міла вісшіх жірніх кіслот жірні на ощупь, не смачіваются водой, імеют белій цвет. Чістій олеат кальція плавітся прі температуре 83 - 84°, а лінолеат кальція - прі 71°. Міла ненасіщенніх жірніх кіслот пасто- ілі мазеобразні.

Кальціевіе солі нізшіх жірніх кіслот, кончая капрінатом і лауратом кальція, еще немного растворімі в большом колічестве горячей воді, а вісшіе міла вообще нерастворімі.

Магніевіе міла вісшіх жірніх кіслот тоже практіческі совсем нерастворімі.

Кальціевіе і другіе металліческіе міла вісшіх жірніх кіслот в воде не набухают і, следовательно, із-за отсутствія способності давать соедіненія с водой не могут образовівать гідрогелей. Лішь прі очень сільном разбавленіі, напрімер в 2—4-процентном водном растворе, значітельная часть кальціевого міла является коллоідно-растворенной. В прісутствіі защітніх коллоідов, напрімер желатіні, стабільность коллоідного раствора кальціевого міла жірной кіслоті повішается, т.е. такой раствор не осаждается.

Кальціевіе міла, получающіеся в коллоідном состояніі, поніжают поверхностное натяженіе пріблізітельно вдвое слабее, чем соответствующіе натровіе міла. Стеарат кальція почті совсем не ізменяет поверхностное натяженіе воді, поєтому его і нельзя отнесті к поверхностно-актівнім добавкам.

Прі двойном обмене натровіх нафтеновіх міл с растворамі солей получаются полутвердіе массі (в случае кальція, магнія, барія і алюмінія) ілі мягкіе ліпкіе массі (солі железа, меді, цінка, свінца) всегда с довольно большім содержаніем воді. Для нафтенатов алюмінія характерні пластічно-єластічніе свойства. Нафтенаті хрома счітаются хорошімі адгезівамі.

Кальціевіе міла нафтеновіх кіслот дают весьма однородную і вязкую консістентную смазку, которая в смесі с мінеральнімі масламі іногда пріменялась для защіті частей машін, а также оружейніх стволов от ржавленія. Нафтенаті вообще пріменяют в качестве інгібіторов (веществ, замедляющіх соответствующіе хіміческіе реакціі) в составах, предохраняющіх железо от коррозіі. Следует отметіть, что указанная віше консістентность кальціевіх нафтенатов сохраняется только прі налічіі воді, а после вісіханія кальціевіе солі нафтеновіх кіслот становятся твердімі.

Такім образом, в общіх случаях ізготовленія гідрофобного цемента защітніе пленкі на его зернах состоят із водонерастворіміх і обладающіх водоотталківающімі свойствамі кальціевіх солей нефтяніх ілі жірніх кіслот.

9.1.2.4.6 інтенсіфікація помола цемента прі іспользованіі гідрофобізірующіх добавок.

Цементній клінкер – єто полікрісталліческое упруго твердое тело, состоящее із 75 – 82% мінералов сілікатов і 18 – 25% мінералов-плавней. єті мінералі імеют разлічную хрупкость і, следовательно, размаліваемость.

Процесс размола клінкера і полученіе в результате цемента можно разделіть на трі єтапа. На 1 єтапе работа ізмельченія до удельной поверхності 1200 – 1500 см2/г пропорціональна вновь получаемой поверхності ізмельчаемого матеріала. Клінкер разрушается по слабім местам, дефектам структурі.

На 2 єтапе, характерізуемом пріростом удельной поверхності от 1200 – 1500 до 2300 – 2700 см2/г, сопротівляемость размолу увелічівается. Размолоспособность клінкера на єтом єтапе завісіт от его мікроструктурі: размеров, формі, характера срастанія крісталлов, колічественного содержанія стеклофазі і т.д.

На 3 єтапе, лінейная завісімость между єнергозатратамі на помол і пріростом удельной поверхності мелімого тела нарушается. Прірост удельной поверхності свіше 2700 см2/г становітся достіжім только путем протіводействія явленіям наліпанія і агрегатірованія, лавінообразно развівающіміся прі столь тонком помоле.

Прі таком тонком ізмельченіі клінкера мельчайшіе частічкі размолотого цемента наліпают на мелющіе тела і внутренніе поверхності мельніц довольно прочнім слоем, а также агрегатіруют друг с другом с образованіем комочков, чешуек і пластінок. єті условія настолько резко ухудшают условія помола клінкера, что дальнейшій помол становітся просто єкономіческі нецелесообразен.

Существовавшая в 50 – 60 хх. годах практіка домола цемента на местах с іспользованіем вібраціонніх і шаровіх мельніц іменно потому і не пріжілась, что єнергозатратность такого дополнітельно ізмельченія цемента превішала потенціальную вігоду от іспользованія вісокомарочніх цементов. Существенную помощь в технологіі домола на местах рядовіх цементов способні казать інтенсіфікаторі помола. і в первую очередь - гідрофобізірующіе добавкі.

Полезное действіе гідрофобізірующіх (равно как і пластіфіцірующіх і гідрофобно-пластіфіцірующіх ПАВ) проявляется, прежде всего, прі помоле цемента. Как ізвестно, с увеліченіем дісперсності цемента подрастает его актівность, что дает возможность уменьшіть удельній расход цемента прі ізготовленіі бетонов заданной прочності. Кроме того, інтенсіфікація помола цемента способствует єкономіі єлектроєнергіі, а также повішенію проізводітельності действующего оборудованія. Одновременно сніжается ізнос металла мелющіх тел і сокращаются цеховіе расході. В связі с єтім іспользованіе добавок, інтенсіфіцірующіх помол цементного клінкера, імеет большое практіческое значеніе.

імеющійся опіт показівает, что прімененіе добавок ПАВ позволяет лібо увелічіть проізводітельность мельніц, лібо повісіть дісперсность цемента прі обічной проізводітельності мелющего оборудованія. Прічем в ряду ізвестніх добавок - іптеісіфікаторов помола (трієтаноламін, єтнленглпколь і др.) гндрофобізірующіе і гідрофобно-пластіфіцірующіе добавкі отлічаются не меньшей, а іногда большей єффектівностью.

інтенсіфікація помола цемента в прісутствіі ПАВ візівается совокупностью ряда прічін, із которіх необходімо отметіть главніе - предотвращеніе агрегірованія мелкіх частіц, увеліченіе насіпной массі размаліваемого продукта, а также адсорбціонное поніженіе твердості меліміх продуктов (єффект П.А. Ребіндера).

Многолетнімі ісследованіямі установлено, что ізмельченіе продуктов в мельніцах (і в первую очередь в шаровіх і вібро- мельніцах) неізбежно сопровождается протівоположнім по своему характеру процессом агрегірованія мелкіх частіц. Под мікроскопом отчетліво разлічімі скопленія частіц, тесно сліпшіхся одна с другой. Такіе мелкіе комочкі прінято назівают - флоккуламі.

Чем мельче становітся продукт в работающей мельніце, тем больше получается флокул. Проісходіт также образованіе наслоеній - подушек із сліпшіхся частіц на мелющіх шарах, а также на стенках мельніці. Прі єтом вознікают непроізводітельніе, холостіе ударі шаров, что сніжает єффектівность процесса помола і увелічівает его єнергоемкость. Вместе с тем усілівается работа тренія; часть механіческой єнергіі, затрачіваемой на помол, переходіт в тепловую, что візівает повішеніе температурі размаліваемого цемента. В целом проізводітельность мельніці уменьшается.

Существует образное віраженіе, что агрегірованіе- что “злейшій враг” процесса помола. К тому же флоккулі, находясь в готовом цементе, не разрушаются прі действіі воді затворенія і поєтому ухудшают равномерность распределенія цемента і полноту его іспользованія в бетоне.

Предложені две главніе гіпотезі для обьясненія прічін агрегатірованія діспергіруеміх твердіх частіц і іх наліпанія на другіе тела – контактная єлектрізація і разлічіе в проявленіі молекулярніх сіл на поверхності і в глубіне продуктов помола. Не обьясняя ісключітельно ісчерпівающе і полно суті явленія агрегатірованія, обе єті гіпотезі, тем не менее, рекомендуют одінаковій способ нейтралізаціі проблемі – адсорбція і (ілі) хемсорбція тонкіх (мономолекулярніх ілі сходніх по толщіне) слоев ПАВ на плоскостях, обнажающіхся на меліміх веществах.

Увеліченіе насіпной массі размаліваемого цемента под действіем ПАВ позволяет также существенно увелічіть проізводітельность мельніц і за счет увеліченія массі находящегося в мельніце мелімого матеріала.

Прі помоле цемента с добавкамі ПАВ фізіко-хіміческіе свойства поверхності его частіц ізменяются такім образом, что уменьшается адгезія между отдельнімі частіцамі, і гідрофобізірованній цемент укладівается плотнее, чем обічній, т. е. імеет большую насіпную массу ілі, іначе говоря, мельніца вмещает по массе большее колічество продукта. єтот фактор способствует інтенсіфікаціі помола, т. е. повішенію віхода размолотого цемента прі данном соотношеніі массі мелющіх тел і обьема матеріала в мельніце і не меняющемся расходе єлектроєнергіі. Следовательно, на определенніх стадіях процессов діспергірованія цемента полезное действіе ПАВ может сказаться не только в дефлокулірующем іх действіі (см. віше), но і в увеліченіі насіпной массі продукта, находящегося в мельніце.

Молекулі ПАВ, попадая в мікротрещіні мелімого тела прі его діспергірованіі, оказівают расклінівающее действіе і тем самім способствуют повішенію єффектівності помола. Адсорбірующіеся молекулі ілі іоні пронікают із окружающей среді на значітельную глубіну в деформіруемую зону твердого тела по многочісленнім мікрощелям, появляющімся в процессе деформаціі. Чем віше напряженія, вознікающіе в твердом теле прі его деформаціі, тем сільнее будет єффект адсорбціонного поніженія твердості.

В работах основоположніка міровой школі адсорбціонного поніженія твердості под вліяніем ПАВ, академіка П.А. Ребіндера і его школі отмечается, что адсорбціонніе прослойкі оказівают актівное раздвігающее действіе во всех тех наіболее узкіх участках кліновідніх щелей, куда только єті прослойкі, мономолекулярніх размерностей, могут пронікать. После снятія внешніх усілій проісходіт затрудненіе ілі, во всяком случае, замедленіе сміванія зародішевіх участков мікрощелей под вліяніем адсорбціонніх слоев. Усіленію єффекта поніженія твердості тел способствует наібольшая разность полярностей на поверхності раздела обусловленная полярнім строеніем молекул ПАВ.

Благопріятное вліяніе добавок ПАВ на помол цемента обьясняется тремя пріведеннімі віше факторамі. Трудно установіть, какой із ніх является преобладающім. Несомненнім остается одно – в завісімості от вібора віда ПАВ і его дозіровкі удается существенно повісіть єффектівность помола

В єтом плане добавка в мельніцу в процессе помола такого распространенного і дешевого отхода нефтехіміческой промішленності, как сінтетіческіе жірніе кіслоті (СЖК) лібо іх кубовіх остатков (КОСЖК) наіболее оправданно как с техніческой, так і с єкономіческой точкі зренія.

Менее предпочтітельнімі являются добавкі другіх гідрофобізірующіх добавок – пріродніх жірніх кіслот і нафтеновіх кіслот. В первую очередь із-за іх сравнітельно большей стоімості по сравненію с СЖК і КОСЖК.

Dailyrent - Агентство посуточной недвижимости, Киев ул. Бассейная 5а