стройматериалы оптом и в розницу

Процесс структурообразования

И. Г. Гранковским и др. с помощью сконструированных ими приборов ИГ-1 и ИГ-IP получены полные кривые кинетики структурообразования цементно-водных суспензий. Кривая структурообразования является выражением непрерывно происходящих и накладывающихся один на другой физико-химических процессов растворения, гидратации, коагуляции и др. Показано, что путем механических воздействий можно в широких пределах управлять процессом структурообразования при твердении цементного камня. Наиболее оптимальным является приложение механических воздействий на цементный камень в конце первой стадии структурообразования. В малопрочном каркасе коагуляционной структуры заложены дефекты, которые в дальнейшем приводят к потере прочности цементного камня. Поэтому механические воздействия целесообразно прикладывать именно в конце первого периода структурообразования, когда с наименьшей затратой энергии возможно разрушать рыхлые структурные образования, обеспечить равномерность распределения частиц и уплотнение дисперсной системы.

Во второй стадии высокоосновные формы гндроенликатов переходят в менее основные, более упорядоченные. Механическое воздействие на цементное тесто путем вибрации разрушает первичную коагуляционную структуру, сближает частицы и увеличивает число контактов. В результате уменьшаются внутренние напряжения, увеличиваются скорость роста и прочность цементного камня.

Исследования по активированию тампонажных суспензий показали, что с увеличением продолжительности выдержки их до определенных пределов прочность образцов увеличнвается до 60—100%. Аналогичные результаты получены и на бетонных образцах.

Нами были проведены исследования по активированию цементно-песчаных растворов с добавкой технического лигносульфоната магния. Добавка к цементному раствору лигносульфоната магния, а также других ПАВ при постоянном расходе воды снижает прочность образцов. Поэтому механическая активация таких цементных растворов явилась бы важным фактором для увеличения скорости твердения и конечной прочности цементных изделий с добавками ПАВ. Для этого на приборе ИГ-IP была определена кинетика структурообразования цементного теста без добавки и с добавками 0,15% СПС, 0,25% ЛСМ при В/Ц=0,3. Конец первого периода структурообразования для цементного теста без добавки при В/Ц=0,3 наступает через 10 мин, что выражается в резком падении величины резонансной частоты на кривой структурообразования с 745 до 672 Гц. Первый период структурообразования для цементного теста с добавкой 0,15% СПС кончается через 9 мин гидратации, для теста с добавкой 0,25% ЛСМ—через 5 мин.

Приложение к цементному тесту с В/Ц=0,3 механических воздействий в виде вибрации именно в эти сроки позволит резко увеличить его прочность и улучшить другие свойства. Добавка песка к цементному тесту удлиняет первую стадию.

Исследование механической активации проводили на образцах 4X4X16 см. Цементные растворы с добавкой 0,25% ЛСМ (В/Ц=0,4), приготовленные по обычной методике, выдерживали в покое в течение 10—100 мин, после чего формовали балочки на вибрационном столике. Вибрация в процессе формования образцов должна была активизировать цементный раствор. Для сравнения были изготовлены образцы без добавки и с добавкой ЛСМ без предварительной выдержки. Расплыв конуса цементных растворов с добавкой ЛСМ был равен 125 мм, что соответствовало нормам для пластифицированного цемента.

Зависимость прочности образцов от времени приложения вибрационных воздействий (времени активизации) показана на рис. 39. С увеличением времени предварительной выдержки растворов прочность образцов постепенно возрастает до максимума, который достигается при 50 мин. Дальнейшее повышение выдержки уменьшает прочность образцов. Предел прочности при сжатии увеличивается у 3-суточных образцов с 7,6 до 13,2 МПа, у 7-суточных — с 20,8 до 37.1 МПа, т. е. почти в 2 раза.

Прочность активизированных растворов с добавкой ЛСМ во все сроки твердения значительно выше таковой для бездобавочных образцов, заформованпых без предварительной выдержки. Резкое увеличение прочности можно объяснить разрушением адсорбционной пленки ПАВ на частицах цемента и новообразований в процессе виброактивации, уплотнением структуры и устранением ее дефектов, увеличением числа контактов новообразований в твердеющей системе.

Размолоспособность клинкера и текучесть цементов. Исследовано влияние различных концентраций синтана СПС и лигносульфоната магния на процесс помола клинкера Чимкентского завода. Как видно, указанные добавки увеличивают размолоспособность клинкера. Добавки СПС и ЛСМ через 60 мин помола снижают остатки на контрольных ситах с 13 до 3,0—6,5%- Удельная поверхность цемента увеличивается с 3400 (без добавки) до 4000—4120 см²/г (с добавками ПАВ) Изученные добавки повысили текучесть цемента, определенную по методике, предложенной с 24,5 дс-30—34%.