Cтраница 2
В молекулах этих гидрофобнопластифицирующих добавок содержатся полярная группа ( - ОН или - СООН) и углеводородные радикалы. Первые из них имеют сродство к воде и поверхности цементных частиц, вторые обладают гидрофобными свойствами. [16]
Химические добавки, такие, как КС1, NH4C1, KNO3, NH4NO3 и KJ, в которых содержатся ионы с отрицательной гидратацией, снижают вязкость воды. В результате экранирования сил притяжения и отталкивания и снижения вязкости воды на поверхности цементных частиц образуются тонкие сольватные оболочки ( практически адсорбционный слой) со значительно меньшей плотностью воды, чем при обычной гидратации твердой фазы. Вместе с этим облегчается сближение частиц под влиянием нормального давления, сопутствующего уплотнению цементного геля. Такие явления придают твердой фазе свойства гидрофобных коллоидов, снижают ее адсорбционную способность и резко повышают растворяющую функцию воды, ускоряющую диссоциацию минералов цемента на ионы. [17]
Во-первых, с увеличением молекулярного веса ПАВ равномерное распределение их в среде размалываемого материала сильно ухудшается, что несколько снижает эффект интенсификации. Во-вторых, увеличение длины цепи полимера способствует созданию более устойчивого адсорбционного слоя на поверхности цементных частиц, что должно повысить эффект интенсификации. В зависимости от того, какой из факторов преобладает, эффект интенсификации увеличивается или уменьшается с повышением степени полимеризации полиалкилсилоксанов. [18]
Добавление кальциевого или аммониевого лигносульфо-ната к цементу хорошего минералогического состава в оптимальном количестве повышает и прочность бетона. Некоторые авторы объясняют это увеличением реактивности цемента и воды ( что зависит от увеличения поверхностей цементных частиц), а некоторые исследователи в свою очередь - возникновением частью волокнистых и игольчатых кристаллов гидратированных силикатов и алюминатов, что отсутствует при твердении цементов без добавки ССБ. [19]
Концентраты сульфитно-спиртовой барды содержат поверхностно-активные вещества ( кальциевые соли лигносульфоновых кислот и древесные сахары, преимущественно моносахариды), которые, адсорбируясь на цементных зернах, повышают подвижность растворной или бетонной смеси. Пластифицирующее действие объясняют тем, что еульфолигниновые соединений, благодаря явлениям адсорбции, образуют на поверхности цементных частиц коллоидные адсорбционные пленки гидрофильного характера. [20]
Концентраты сульфитно-спиртовой барды, содержат поверхностно-активные вещества ( кальциевые соли лигносульфоновых кислот и древесные сахары, преимущественно моносахариды), которые, адсорбируясь на цементных зернах, повышают подвижность растворной или бетонной смеси. Пластифицирующее действие объясняют тем, что сульфолигниновые соединения, благодаря явлениям адсорбции, образуют на поверхности цементных частиц коллоидные адсорбционные пленки гидрофильного характера. [21]
При сближении частиц под давлением даже после его снятия остаточные слои пленочной жидкости продолжают испытывать значительные сжимающие усилия, обусловленные взаимодействием соседних частиц. В результате наложения противоположно направленных силовых полей снижается плотность и вязкость пленочной жидкости, адсорбированной на поверхности цементных частиц. [22]
В качестве гидрофобизующей добавки могут быть также использованы стеариновая кислота или пен-тахлорфенол. Эти добавки создают лучшие условия для помола клинкера, чему, возможно, способствуют электростатические силы, возникающие в результате полярной ориентации молекул кислоты на поверхности цементных частиц. [23]
Введение пластифицирующей добавки позволяет получать растворные и бетонные смеси с повышенной пластичностью и хорошей укладываемостью при уменьшенном содержании воды в смеси. Сульфитно-спиртовая барда, адсорбируясь на зернах цемента, полностью или частично покрывает их поверхность, а при затворении водой притягивает и удерживает молекулы воды вблизи поверхности цементных частиц, уменьшая трение и слипание твердых частичек между собой. [24]
При рассмотрении кинетики электропроводности цементного геля было показано [11], что вокруг цементных частиц гидратные оболочки образуются не сразу, а спустя некоторое время. В связи с этим надо полагать, что успевают диссоциировать на ионы те минералы - кристаллы, у которых энергия связи ниже, чем энергия водородной связи. Следовательно, на поверхности цементных частиц образуются не водные оболочки, а слои жидкости, содержащие анионы и катионы. Естественно, что в этом случае речь должна идти о диэлектрической проницаемости не воды, а ионного раствора, которая меньше, чем воды, однако, как это было отмечено, ее растворяющая способность из-за этого изменяться не может. [25]
То обстоятельство, что большинство замедлителей обеспечивает эффект разжижения, свидетельствует об одинаковом механизме их действия, который состоит в адсорбции реагента на поверхности частиц цемента и блокировании активных центров кристаллизации. При этом образуется мономолекулярный слой, понижающий внутреннее трение в системе цемент - вода, с соответствующим увеличением ее подвижности. В некоторых случаях на поверхности цементных частиц образуются химические пластификаторы со свободными ионами кальция. [26]
Ультразвуковое воздействие способствует ускорению процесса растворения твердых частиц, поскольку при возникновении стоячих волн нарушаются адсорбционный и диффузный слои, а кавитационные явления вызывают образование в кристаллах множество микротрещин, облегчающих разрушение и растворение вещества. В результате возрастает активная поверхность и ско1 - рость растворения твердой фазы. Кроме этого, вытесняется газовая фаза с поверхности цементных частиц, и происходит растворение в основном О2 и СО2 в воде, что приводит к более полной гидратации и искажению ориентации диполей воды. Водородный ион ориентируется по направлению к кислороду кристаллических решеток цементных минералов, гидроксильная группа воды примыкает к катиону решетки, что приводит к перераспределению и разрыву связей, снижению вязкости воды, облегчает проникание ее в поверхностные слои твердой фазы и ускоряет диссоциацию минералов цемента на ионы. [27]
В этом случае на поверхности твердой фазы в водной среде появляется слой зарядов, прочно скрепляющихся с основной ее массой. Против этого слоя в водной среде расположен второй слой зарядов противоположного знака, прочно связанный с первым слоем электростатическими силами. Однако второй слой не компенсирует полностью всех зарядов на поверхности цементной частицы. На некотором расстоянии от поверхности раздела двух фаз в жидкости появляются заряды такого же знака, что и заряды второго слоя, которые уже менее связаны со слоем зарядов на поверхности цементной частицы. Эти заряды характеризуются некоторой подвижностью ( флуктуацией), всевозрастающей по мере удаления от поверхности частицы. Такие заряды ( ионы) образуют вокруг цементной частицы так называемую ионную атмосферу или диффузный слой, толщина которого может изменяться в зависимости от физико-химических свойств среды. [28]
Для решения проблемы восстановления свойств лежалых цементов специалистами ВНИИКРнефти и объединения Запсиббурнефть разработаны гидравлический способ активации вяжущих и установка для его осуществления в промысловых условиях. Способ основан на использовании кинетической энергии турбулентных потоков, выходящих с большой скоростью из двух сопел, которые расположены друг против друга. Вследствие возникающего кавитаци-онного эффекта происходит разрушение скомковавшихся кусочков цемента и гидратных пленок на поверхности цементных частиц. [29]
Механизм образования полимерцементных композиций чрезвычайно сложен и изучен недостаточно. Установлено, что термопласты и эластомеры, применяющиеся в виде водных эмульсий, замедляют процесс структурообразования минеральных вяжущих веществ. Их действие аналогично действию поверхностно-активных добавок гидрофильного типа. Адсорбируясь на поверхности цементных частиц, они образуют пленки, превращающиеся при отверждении в прочную, непроницаемую для воды оболочку. Гидратация цемента в этих условиях сначала замедляется и затем со временем прекращается. Поэтому степень гидратации вяжущих с применением термопластов и эластомеров не является определяющим условием упрочнения бетона, поскольку его физико-механические свойства в указанном случае обусловливаются высокой связующей способностью полимера. [30]