Материал: 1082

гезионная способность смеси довольно высокая, но ввиду дальнейшего увеличения количества сверхтонкой фракции и уменьшения количества более хрупких частиц ее рост замедляется. При дальнейшем повышении интенсивности измельчения аутогезионная способность порошков прекращается (рис.7.7).

Таблица 7.7

Численные значения констант В и n уравнения Р1 = ВQ1n при Q = 5.10-2 МПа

Рис. 7.7. Влияние механоактивации на аутогезионную способность сырьевой смеси состава: цемент 60%+зола ТЭЦ-2 40% (1-я проба) (приQ = 5.10-2 МПа): а – влияние механоактивации на аутогезионную способность цемента (приQ = 5.10-2 МПа);б – влияние механоактивации на аутогезионную способность золы ТЭЦ-2

(1-я проба) (при Q = 5.10-2 МПа)

Влияние механической активации на аутогезионные свойства материалов при изменении прочности уплотняемого слоя во время его хранения видно из табл. 7.8 и рис. 7.8.

Как видно из рис. 7.8, прочность уплотненного слоя порошка с увеличением времени их хранения возрастает, что объясняется воздействием на материал капиллярных сил. Причем интенсивность возрастания прочности уплотненного слоя золоцементной смеси ниже, чем цементной смеси, что, несомненно, является еще одним неоспоримым преимуществом при разработке смешанных вяжущих.

Такое большое внимание, уделенное рассмотрению аутогезионных свойств порошковых материалов, объясняется тем, что состояние и структура сыпучих материалов предопределяют их поведение при дальнейшей технологической переработке. Аутогезионные свойства охватывают всю совокупность характеристик и возможных изменений дисперсных систем.

7.1.3. Изменение гидравлической активности золы

Предполагается, что при взаимодействии вяжущего материала с минеральным (золой) протекают в основном процессы физической адсорбции, обуславливаемые наличием свободной поверхностной энергии,

Таблица 7.8

Влияние механической активации на аутогезионные свойства материалов при изменении прочности уплотняемого слоя во время его хранения

которой обладает минеральный материал, находящийся в высокодисперсном состоянии. В данном случае этот процесс, очевидно, будет зависеть, в первую очередь, от величины активной поверхности минерального материала. Однако, как указывается в работе /26/, наряду с процессом физической адсорбции при взаимодействии вяжущего материала с минеральным могут проходить и более сложные процессы, выражающиеся как в физикохимическом поглощении вяжущего материала минеральным, так и в химическом взаимодействии этих веществ между собой.

Рис. 7.8. Влияние времени хранения на прочность уплотненного слоя порошка (при =33,33 с)

Реальная возможность образования между вяжущим и минеральным материалами различных по характеру адсорбционных связей обуславливается со стороны минерального материала различием его совокупных свойств, структуры поверхности, химического и минерального составов, содержания водорастворимых веществ.

Обычно при исследовании физико-химических свойств минеральных материалов принято определять адсорбционную способность их, выражая ее в миллиграммах адсорбционного битума на грамм минерального материала. Однако такая характеристика не дает возможности правильно оценить адсорбционную возможность минерального материала, т.к. последняя зависит как от его свойства, так и величины адсорбционной поверхности и дает лишь относительное представление об адсорбционной способности исследуемого материала.

Для более правильной оценки адсорбционной способности золы необходимо определять ее адсорбционную поверхность, что дает возможность выразить величину адсорбционной способности золы на единицу поверхности и более правильно судить о характере взаимодействия между вяжущим и минеральным материалами. Одновременно необходимо определять прочность прилипания битума к поверхности золы. Данный метод служит для установления прочности связи битума с золой в условиях воздействия на нее воды с содовым раствором различной концентрации при кипячении в различных интервалах времени.

Как было показано Г.С. Ходаковым, адсорбция красителей на измельченных порошках является одним из самых действенных факторов в процессе измельчения. В значительной мере адсорбционные свойства поверхностей характеризуют их энергетическое и конфигурационное состояние, химическую и каталитическую активность.

Здесь необходимо отметить, что не удалось изучить влияние механоактивации на аутогезионные свойства наполнителя (золы). Обнаружено, что адсорбция красителей на молотом кварце с размерами частиц 125 – 200 мкм заметно уменьшается после термической обработки порошка при температуре 600 К. Размеры частиц и следовательно, их удельная поверхность в процессе такой обработки не изменились. Таким образом, показано, что адсорбционная способность непосредственно связана с активностью поверхностных слоев.

Экспериментальные данные по определению прочности прилипания различных фракций золы с различной степенью обработки с битумом методом Ригеля и Вебера приведены в табл. 7.9.

Экспериментальные данные величин предельной адсорбции механоактивированных порошков с известной удельной поверхностью дают возможность определения поверхности, открытой от битума по следующей зависимости:

где gH – величина адсорбции красителя поверхностью исходного материала; g–величина адсорбции красителя поверхностью битумноминерального материала.

Сопоставление результатов адсорбции водорастворимого красителя (метиленового голубого) из водного раствора, приведенное в табл. 7.10, показывает, что зола, не обработанная битумом, увеличивает предельное поглощение красителя с ростом удельной поверхности. Относительная поверхность покрытия битумом исследуемых порошков хорошо согласуется с данными определения прилипания, выраженными в баллах, т.е. отношение величины избирательной адсорбции метиленового голубого к величине предельной адсорбции порошков с известной удельной поверхностью дифференцированно и количественно характеризует прочность сцепления их с битумом.

Таблица 7.10