НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МАТЕРИАЛОВ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
1 Самарский государственный архитектурно-строительный университет Статья в формате PDF 252 KB 1. Черкинский Ю.С. Химия полимерных неорганических вяжущих веществ. – Л.: Химия, 1967. – 224 с. 2. Коренькова С.Ф., Шеина Т.В. Основа и концепция утилизации химических осадков промстоков в стройиндустрии // Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. – Самара, 2004. – 203 с. 3. Коренькова С.Ф., Зимина В.Г., Безгина Л.Н., Ренкас Е.В. Структура и свойства цементного бетона с добавкой микродисперсного карбоната кальция. // Известия вузов. Строительство.– 2008. – № 6. – С. 34–37. 4. Коренькова С.Ф., Якушин И.В. Моделирование процессов самоорганизации в наполненных цементных композициях // Технологии бетонов. – 2007. – № 4 (15). – С. 62–67.
За последние годы было установлено, что ряд промышленных отходов (образующихся при очистке, водоумягчении, обработке сточных вод, а также пылеулавливании) представляют собой наноразмерное сырье (шламы) различного химико-минералогического состава и свойств. Типичными представителями подобного сырья являются алюминатные и карбонатные шламы, основным источником образования которых являются металлообpaбатывающие заводы и теплоэлектростанции. Основными компонентами первых шламов являются наноразмерные частицы гидроксидов алюминия; вторые шламы преимущественно содержат нано- и микродисперсный карбонат кальция.
Из работ Ю.С. Черкинского [1] известно, что данные вещества могут быть отнесены к группе неорганических полимеров, для которых хаpaктерна незначительная степень упорядоченности строения цепей. Также можно отметить их высокую микропористость за счет присутствия большого количества гелевых пор [2]. Ввиду этого шламы отличаются высокой адсорбционной способностью, которая заложена в основу повышения адгезионных свойств в сложных композициях – цементных, силикатных и др. В цементно-шламовых композициях проявляются сложные адсорбционно-адгезионные процессы, в которых задействованы вода, катионы и ионы, входящие в состав. Большое значение имеет химико-минералогический состав применяемых заполнителей и наполнителей. Наибольшая прочность прогнозируется при использовании заполнителей с пористой и трещиноватой поверхностью, а также имеющих химическое сродство с нанодисперсным компонентом. Плотность упаковки частиц нанонаполнителей в структуре вяжущего существенно зависит от их размерности и химического состава. Сравнение результатов составов бетонов на гранитном, мраморном и известняковом заполнителях с применением осажденного карбонатного шлама в качестве наноразмерного наполнителя показали, что наибольшей адгезионной прочностью отличаются бетоны на известняковом щебне, а наименьшей – на гранитном [3]. Считаем, что формирование адгезионной прочности во многом связано с природой, размером и формой частиц, а также является следствием процессов самоорганизации на уровне формирования структуры в рассматриваемой системе. Моделирование процессов самоорганизации минеральных частиц позволило определить, что установленный коэффициент однородности в системе «цемент-нанонаполнитель» значительно больше, чем при использовании наполнителей, полученных природным путем или механическим измельчением [4]. Например, коэффициент однородности карбонатного шлама составляет 0,16; пыли – уноса из электрофильтров – 0,21; тонкомолотых кремнистых пород – 0,27. Положительным свойством бетонных смесей с введенным карбонатным шламом является пониженная сегрегация и, как следствие, меньшая дефектность структуры и большая долговечность затвердевшего камня [3]. Предпочтение в выборе нанонаполнителя для цементной композиции должно осуществляться с учетом химического сродства с применяемым заполнителем, его структурой и поверхностными свойствами. Кроме того, весьма существенным фактором является способность шламов участвовать в формировании адгезионной прочности в зоне контакта цементного камня и заполнителя. Вероятно, что инертная поверхность зерен заполнителя служит основанием, на котором появляются продукты гидратации цементного вяжущего и их взаимодействия между собой. Адгезионная прочность в системе цементный камень-заполнитель тесно связана с адсорбционной способностью цементного теста и шламов (данные таблицы) [3].
Отчетливо просматривается изменение показателя адгезионной прочности в зависимости от вида заполнителя (его химико-минералогического состава, плотности, хаpaктера поверхности и т.д.). Установлено, что введение наноразмерного наполнителя увеличивает прочность бетонов от 10 до 20 % за счет формирования более упрочненной контактной зоны. Основу адсорбционных процессов составляет контактное взаимодействие между частицами твердой фазы, а также дисперсионной средой, которая определяется силами электростатического взаимодействия между молекулами с постоянными диполями, а также силами, возникающими в результате поляризации одних молекул электростатическим полем других молекул. Участки поверхности адсорбента, несущие заряд, как правило, адсорбируют противоположно-заряженные ионы. Также известно, что вода в виде тонких адсорбционных оболочек обеспечивает начальную степень контакта между твердыми частицами. Вероятно, одним из положительных факторов твердения наполненных бетонов является присутствие адсорбционно-связанной воды при введении карбонатного шлама. Это является первичным фактором, обеспечивающим сцепление нанонаполнителя и заполнителя. Кроме того, благоприятно сказывается низкая плотность шламовых частиц, их высокая седиментационная устойчивость. Шлам активно участвует в физико-химических процессах на границе раздела компонентов, образуя различные новые химические соединения, придающие устойчивость всей системе в целом, а также увеличивающих объем микропор. Проявление адгезионной прочности происходит пролонгировано и зависит от качества и вида заполнителя. Однако технология приготовления сложно-составленных цементно-шламовых композиций представляет определенные трудности в процессе перемешивания. Поэтому предлагается пастообразное состояние шлама перевести в водную суспензию плотностью 1,1–1,2 г/см3. Предлагаемое технологическое решение не представляет сложности, т.к. данные суспензии отличаются седиментационной устойчивостью к осаждению и сохранению однородности в течение длительного времени. Пpaктически подтверждено получение высокопластичной цементной композиции возможно для бетонов на заполнителях различного состава и плотности. Вероятно, теоретической предпосылкой формирования высокопрочной адгезионной составляющей бетонов является адсорбционная способность шламов по отношению к воде. Таким образом, применение нано- и микродисперсных наполнителей способствует направленному повышению адгезионной прочности цементных композиций на различных видах заполнителей.
Адгезионная прочность растворной составляющей бетонов и заполнителей
Наименование заполнителя |
Адгезионная прочность (МПа) при содержании карбонатного шлама (%) |
||||
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Гранитный |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,21 |
0,2 |
Мраморный |
0,2 |
0,78 |
1,4 |
1,6 |
1,23 |
Известняковый |
0,2 |
0,8 |
1,5 |
1,75 |
1,2 |
Статья в формате PDF 192 KB...
26 03 2024 22:55:23
Статья посвящена анализу рынка бытовых услуг Саратовской области. Дается хаpaктеристика объема и структуры потрeбления, места бытовых услуг в системе предпочтений граждан, обеспеченности бытовыми услугами населения городской и сельской местности, анализируется распределение оказывающих бытовые услуги организаций по формам собственности. ...
25 03 2024 19:19:19
Статья в формате PDF 125 KB...
24 03 2024 19:28:50
Статья в формате PDF 174 KB...
23 03 2024 7:13:38
Статья в формате PDF 104 KB...
21 03 2024 12:34:23
Лимфатическая система на всех уровнях своей организации и этапах своего развития в эволюции и онтогенезе представляет собой специализированный дренажный отдел сердечно-сосудистой системы, коллатеральный к венам. ...
19 03 2024 13:59:28
Статья в формате PDF 113 KB...
18 03 2024 10:55:43
Статья в формате PDF 491 KB...
17 03 2024 0:41:12
Статья в формате PDF 111 KB...
16 03 2024 9:16:17
Статья в формате PDF 103 KB...
15 03 2024 17:40:29
Статья в формате PDF 250 KB...
14 03 2024 15:34:58
13 03 2024 12:43:13
12 03 2024 23:22:39
Статья в формате PDF 130 KB...
11 03 2024 13:11:49
Предложен ландшафтный метод районирования торфяных месторождений. Проведен геосистемный анализ и дана хаpaктеристика торфяных ресурсов. ...
10 03 2024 0:21:44
Статья в формате PDF 102 KB...
09 03 2024 9:12:40
Статья в формате PDF 290 KB...
08 03 2024 9:50:44
Статья в формате PDF 207 KB...
06 03 2024 17:53:39
Статья в формате PDF 148 KB...
05 03 2024 23:35:12
03 03 2024 1:31:57
Статья в формате PDF 196 KB...
02 03 2024 8:46:25
Изучены особенности биологии и некоторые демографические хаpaктеристики двух популяций озерной лягушки (Rana ridibunda Pall.), случайно интродуцированной в водоемы-охладители тепловых станций, на территории Среднего Урала. Условия существования в новых водоемах оказались благоприятными. За интродукцией последовало самостоятельное расселение, обе популяции в настоящее время занимают значительную территорию. Животные, обитающие в этих популяциях, отличаются по размерно-возрастному составу размножающихся особей, типу нереста, плодовитости. Полученные данные позволяют утверждать, что обнаруженные различия носят адаптивный хаpaктер. ...
01 03 2024 8:43:57
Статья в формате PDF 118 KB...
29 02 2024 14:29:17
Статья в формате PDF 110 KB...
28 02 2024 17:27:42
Статья в формате PDF 178 KB...
27 02 2024 14:23:29
Статья в формате PDF 121 KB...
26 02 2024 3:21:23
Статья в формате PDF 138 KB...
25 02 2024 14:24:19
Работу вычисляют по формуле: dA=FdS или A=FS. Но эта формула применима только для силы вызывающей изменение кинетической энергии тела. Для других сил (трения, упругой деформации, центростремительных) работу нужно вычислять по формуле: , где - импульс силы. ...
24 02 2024 14:52:39
23 02 2024 19:24:13
Статья в формате PDF 104 KB...
22 02 2024 5:36:31
Культуру Русского зарубежья невозможно представить без журналистики, одно из значительных мест в которой занимает журнал «Вестник», основанный во Франции в 1925 году как печатный орган Русского Студенческого Христианского Движения за рубежом и верно следовавший своей основной цели – объединению верующей молодежи для служения православной церкви и защиты ее и веры – все эти годы. На сегодняшний день «Вестник» – не только старейший журнал Русского зарубежья, но и одно из немногих изданий, без которого она была бы много беднее. ...
21 02 2024 10:43:28
Статья в формате PDF 263 KB...
20 02 2024 9:13:32
Статья в формате PDF 91 KB...
19 02 2024 13:46:25
Статья в формате PDF 120 KB...
18 02 2024 8:25:55
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::