Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Строительные материалы и изделия: технология активированных бетонов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Электрофизические свойства

При гидратационном твердении портландцемента определяющая роль принадлежит электроповерхностным явлениям, протекающим на границе раздела фаз «поверхность клинкерного зерна — вода», приводящим к постоянно меняющемуся поверхностному потенциалу клинкерных частиц, и определяющим, в итоге, стадийный характер ги- дратационного и структурообразующего процесса. Жидкая среда представляет собой электролит с постоянно меняющейся концентрацией растворимых продуктов. Процесс сопровождается периодическим потреблением воды затворения цементными зернами (стадийное «обезвоживание» системы), развитием в межзерновых пустотах вакуума, стяжением частиц вяжущего и структурообразующими преобразованиями. Все эти взаимосвязанные явления, несомненно, отражаются на электрофизических свойствах, которые также могут быть использованы для контроля и управления твердением цементных бетонов.

Удельное электрическое сопротивление

Кинетику электрического сопротивления твердеющего цементного теста можно изучать широко известным методом «амперметр — вольтметр» в диэлектрической форме (рис. 4.7), текстолитовые перегородки которой заменяют металлическими пластинчатыми электродами. В форму укладывают и тщательно уплотняют приготовленное стандартным способом цементное тесто и подключают в электрическую цепь, состоящую из лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), вольтметра, амперметра, выключателя и соединительных проводов. Периодически на электроды кратковременно (на время снятия показателей приборов) подают переменный ток напряжением 24 В и регистрируют показание амперметра. Удельное электрическое сопротивление (ом-см) определяют по формуле:

где U — напряжение, В; S — площадь электродов, см2; I — сила тока, А; L — расстояние между электродами, см.

Диэлектрическая форма для изучения электрофизических свойств цементных систем

Рис. 4.7. Диэлектрическая форма для изучения электрофизических свойств цементных систем

Анализируя построенные по экспериментальным данным кривые (рис. 4.8), отметим, что количество воды затворения оказывает значительное влияние на величину электрического сопротивления цементного теста — с увеличением В/Ц повышается проводимость цементной системы. В то же время данный фактор не влияет на качественный ход процесса, о чем свидетельствует идентичный характер кривых. В начальной стадии наблюдается снижение электрического сопротивления, связанного с насыщением жидкой фазы известью, а также формированием и развитием на межфазной границе двойного электрического слоя. Последний аспект приводит к упорядочиванию диполей в граничной и диффузной зонах, усиливающих эффект поверхностной проводимости [26].

Кинетика удельного электрического сопротивления твердеющего цементного теста

Рис. 4.8. Кинетика удельного электрического сопротивления твердеющего цементного теста

Развитие сформировавшейся на границе раздела фаз энергетической структуры приводит к первому химическому взаимодействию цемента с водой (через 90 ± 10 мин с момента затворения), что связано с потреблением клинкерными зернами диполей, стяжением материала, повышением вследствие этого электрического сопротивления поровой жидкости. Дальнейший гидратационный процесс приводит к закономерному прогрессирующему увеличению показателя удельного электросопротивления .

Следует отметить, что удельное электрическое сопротивление твердеющей цементной системы является функцией многих факторов: химико-минералогического и вещественного составов вяжущего, количества жидкой среды, степени ее насыщения продуктами гидролиза цементных минералов, экзотермических явлений, динамики структурообразующих процессов, капиллярно-пористой структуры формирующегося материала и др. Все эти факторы находятся в непрерывном изменении и постоянной динамике. Причем действие многих из них имеет «обратную направленность». Насыщение жидкой фазы известью, например, снижает электрическое сопротивление, в то же время «обезвоживание» межзернового пространства адсорбционным процессом и стадийным химическим связыванием молекул воды, самоуплотнение («самоорганизация») клинкерных зерен, появление и упрочнение межчастичных контактных зон, наоборот, способствуют повышению показателей данного свойства. Тем не менее, на кинетических кривых (особенно для состава с низким В/Ц) отчетливо просматриваются переломные точки через 90, 180 и 450 мин, свидетельствующие о происходящих в этих временных интервалах структурных изменениях.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>