ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

С целью совершенствования существующих, создания и развития новых, более прогрессивных технологий производства бетона и железобетона, изучение взаимосвязи явлений, протекающих при мокром домоле цемента в присутствии ПАВ при приложении механических воздействий различной интенсивности, является необходимым.

При изучении были использованы наиболее распространенные в технологии приготовления бетона гидрофильные ПАВ - сульфидно-дрожжевая бражка (СДБ) и суперпластификатор С-3.

При введении в смесь цемента и воды СДБ или С-3 при измельчении цемента в специально разработанном для этих целей устройстве наблюдалось более быстрое по сравнению с обычным домолом в воде без добавок увеличение удельной поверхности частиц, измеренной как методом низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ), так и методом воздухопроницаемости (АДП). При этом удельная поверхность цемента, измеренная по БЭТ, растет значительно быстрее без уменьшения своих значений в процессе активации, что свидетельствует о возникновении большого количества продуктов гидратации на поверхности частиц и их сохранении за счет «консервации» адсорбирующейся пленкой ПАВ. Данные ситового анализа и седиментационного показали, что при активации цемента с добавками СДБ и С-3 быстрее происходитразрушение крупных частиц. Это способствует увеличению общего количества мелких фракций, агрегации которых препятствуют адсорбированные на зернах пленки лигносульфата кальция, в случае использования СДБ или олигомерных молекул при использовании С-3.

Добавка суперпластификатора С-3 в смесь цемента и воды при активации вызывала в большей степени улучшение реологических характеристик смесей и интенсификацию измельчения цемента, чем введение СДБ. Различное действие ПАВ при активации открывает широкие возможности получения заданной дисперсности цемента на стадии мокрого домола.

Использование ПАВ позволяет значительно снизить удельные энергозатраты на достижение высокой удельной поверхности цемента (см. таблицу)

Таблица

Это происходит в связи с тем, что адсорбционные слои на поверхности твердого тела понижают его твердость и, как следствие, работу его диспергирования. Образование адсорбционного слоя ослабляет связи между поверхностными элементами кристаллической решетки. Проникая вследствие поверхностной подвижности к зоне предразрушения (например, к вершине трещины), молекулы воды (ПАВ) снижают поверхностную энергию, уменьшая работу образования новой поверхности. Акт адсорбции должен происходить одновременно с актом разрыва связи в момент образования новой элементарной ячейки поверхности.

Таким образом, в процессе активации цемента в водной среде в присутствии ПАВ наблюдается значительное увеличение дисперсности цемента без агрегации мелких частиц в отличие от домола цемента сухим способом.

Экономический эффект от использования способа при получении быстротвердеющих бетонов составляет 12 руб. на 1 м ³ бетона.