Коагуляционный контакт
Cтраница 1
 |
Полная кривая кинетики структурообразования ( Ej и кривые изменения температур Д, рН, резонансной частоты v и прочности сж в процессе формирования структуры цементного камня. [1] |
Коагуляционные контакты развиваются в кристаллизационные, значительно возрастает степень гидратации. Значение рН и электропроводность в этой стадии резко падают, что связано с уменьшением жидкой фазы и концентрации свободных ионов ( в основном Са2 и ОН -), вступающих в гидратные кристаллические соединения. Образование пространственного кристаллизационного каркаса сопровождается деструктивными явлениями и в ряде случаев заканчивается некоторым спадом модуля упругости в результате возникающих внутренних напряжений в кристаллизационной структуре. [2]
Развитие коагуляционных контактов в достаточно концентрирован-ных дисперсиях приводит к образованию пространственных сеток, охва-оэ тывающих весь объем, занимаемый системой, и обладающих отчетливо выраженными прочностными свойствами. Наряду с этим такие коагуляционные ( твердообразные) дисперсные структуры обладают совершенной тиксотропией: они сравнительно легко разрушаются при механических воздействиях и столь же легко восстанавливаются при пребывании в покое. Стационарное деформирование при напряжениях, превышающих пластическую прочность коагуляционных структур, носит характер пластического течения - процесса, в котором сочетается непрерывное разрушение и непрерывное восстановление коагуляционных контактов. У коагуляционных структур особенно резко выражены аномалии вязкости: сравнительно небольшое увеличение напряжения сдвига иногда приводит к уменьшению эффективной вязкости на много десятичных порядков. [3]
Прочность коагуляционных контактов при прочих равных условиях определяется расстоянием между взаимодействующими частицам, степенью и площадью перекрывания сольватных оболочек, их составом, структурой, толщиной и характером изменения состава, структуры и прочности соль-ватной оболочки по ее толщине. В связи с этим возникает проблема регулирования процессом формирования сольватных оболочек с заданными характеристиками, а с учетом того, что КМ - развивающаяся система, важное значение приобретает предвидение и управление изменениями этих характеристик в течение всего процесса карбонизации или определенного этапа. Практическое решение этой проблемы, по-видимому, заключается в исследовании зависимости структурно-реологических свойств КМ от некоторого заданного множества факторов и прежде всего от состава исходного сырья и условий ее карбонизации, в анализе и обобщении накопленной в этой области информации с позиций физнкохимии дисперсных систем и поверхностных явлений. Особое значение этот вопрос приобретает для стадии мезофазных превращений в процессе карбонизации нефтяного сырья в аспекте управления коалесценцией мезофазных сфер и получения материала с требуемой анизотропией структуры и свойств. [4]
В коагуляционном контакте сцепление частиц ограничивается простым их соприкосновением - непосредственным или через остаточную пленку дисперсионной среды - с учетом преимущественно дальнодействующих ( вандер-ваальсовых) сил; такой контакт в принципе механически обратим. Оценим силу и энергию сцепления в таком контакте между двумя одинаковыми сферическими частицами в зависимости от геометрии системы ( радиус г, зазор h г) и физико-химических условий на границе фаз. [5]
 |
Кривые кинетики структурообразования це-ментно-глинистых тампонажных растворов при 90 С.| Кривые кинетики структурооб. [6] |
Энергия связи коагуляционных контактов в первой стадии формирования пространственной структуры сильно ослаблена по сравнению с таковыми без замедлителя. Это может быть связано с отсутствием каких-либо новообразований, не находящихся на поверхности цемента, и вследствие этого меньшим числом контактов в объеме системы, а также со снижением энергии связи единичных контактов из-за уменьшения энергетической насыщенности поверхности глин и зерен цемента. [7]
Пусть, например, коагуляционный контакт образован двумя сферическими частицами размером г 1 мкм, или, что в данном случае то же, более крупными частицами, соприкасающимися ребрами с радиусом кривизны г 1 мкм. Для коллоидных частиц радиусом г - 100 А получаем при тех же условиях значения pt - 10 - 9Ч - 10 - 10 Н и К-Ю-19 Дж, что уже находится на пределе экспериментальных наблюдений для индивидуального контакта; напротив, для макроскопических ( молекулярно-гладких) сферических частиц при г 1 мм находим pi - 10 - 5 - МО-4 H и к-10 - 14 Дж, что вполне поддается непосредственным измерениям. [8]
Пусть, например, коагуляционный контакт образован двумя сферическими частицами размером г к, 1 мкм или более крупными частицами. [9]
На более поздних стадиях твердения коагуляционные контакты между кристаллогидратами обрастают продуктами гидратации, в результате чего коагуляционные контакты превращаются в жесткие кристаллизационные связи, а возникшая структура приобретает прочность и жесткость. [10]
Увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к появлению коагуляционных контактов между частицами и образованию геля. [11]
В работе [10] обосновано, что места коагуляционных контактов становятся кристаллизационными контактами. Кристаллизационная структура развивается на базе коагуляционной - срастание кристалликов становится возможным лишь в результате их коагуляционного сцепления. [12]
В развитии деформационного процесса происходит перераспределение типов коагуляционных контактов, что выражается в увеличении доли медленных эластических деформаций и снижении доли быстрых эластических деформаций, пластические деформации практически не изменяют своей величины. [14]
Однако-именно в высокодисперсных системах процесс формования сильно осложняется: даже относительно слабые коагуляционные контакты создают в сумме значительное сопротивление. Это часто обнаруживается, например, при формовании порошков и концентрированных паст. Повышение же используемых давлений во многих случаях, например при прессовании порошков твердых материалов, вносит новые осложнения: в структуре возникают значительные внутренние напряжения, препятствующие оптимальному формированию фазовых контактов и ослабляющие материал при его последующей эксплуатации. Однако самый простой путь - использование избытка дисперсионной среды - в большинстве случаев невыгоден или принципиально непригоден. Так, избыток воды в цементном тесте делает бетон неморозостойким - вода, не связанная в кристаллогидрат и сохраняющаяся в порах, при замерзании разрывает материал. Задача предельного облегчения течения и формования дисперсной системы, впрочем, не обязательно связана с будущей судьбой этой системы как материала: аналогичная задача часто возникает в разнообразных химико-технологических процессах, использующих концентрированные, особенно высокодисперсные суспензии и пасты, и при транспорте таких систем. [15]
Страницы: 1 2 3 4