УДК 666.942.3
И.С.Семериков, Н.Н.Башкатов, С.А.Шадрин, М.З.Магасумов
Уральский государственный технический Университет — УПИ
Для проверки этого предположения на кафедре «Технологии вяжущих материалов и строительных изделий» УГТУ-УПИ были проведены исследования, сущность которых заключалась в построении калибровочных графических зависимостей КН=¦(R); n=¦(R); р=¦(R), получаемых путем синтеза различных цементных смесей на чистых материалах и сравнение с ними электросопротивлений заводских цементов с реальными модулями.
Всего было приготовлено три группы цементных смесей:
— с КН от 0,8 до 0,95; n= 1,7; р=1,0; — с n от 1,7 до 3,5; КН=0,9; р=1,0; — с р от 1,0 до 3,0; КН=0,9; n= 1,7.
Обжиг смесей проводили в лабораторных печах с изотермической выдержкой 15 мин. Измерителем служил мост переменного тока типа Р-38, электросопротивление суспензии при Т/К=0,007 измеряли в зависимости от состава, времени и температуры гидратации. Использовалась дистиллированная вода с начальным электросопротивлением 8×104Ом, что позволило существенно расширить пределы измерений. Сопротивления измеряли, начиная с 5 секунд от момента засыпки вещества в воду и до 250 минут при температурах 293-368К.
Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что электросопротивление суспензий зависит от состава цементного клинкера, увеличиваясь при увеличении коэффициента насыщения и уменьшаясь при увеличении силикатного и глиноземного модулей. Ход кривых довольно точно описывает процессы, протекающие при обжиге материала, так как на всех графиках видны перегибы, свидетельствующие о возникновении жидкой фазы (рис 1а; 2а; 3а).
Полученные в результате экспериментов зависимости, приведенные на рис 1б; 2б и 3б описываются квадратными уравнениями, что позволит, зная значение электросопротивления, без проведения химического анализа определить модульные характеристики получившегося цемента, однако при сопоставлении данных зависимостей с электросопротивлением заводских цементов, которые обозначены на рисунках как контрольные, (в данном случае использовались портландцементы Сухоложского цементного завода) с известным химическим составом, а, следовательно, и с известными модульными характеристиками, установлено, что наибольшей достоверностью обладает только зависимость, представленная на рис.1а. Возможно, это связанно с наличием в этих цементах активных минеральных добавок, поправка на которые проведена не была.
Таким образом, из представленных данных можно сделать вывод, что электросопротивление суспензий связано с вещественным составом цемента и изменяется при изменении его модульных характеристик, однако для точного определения модульных характеристик с помощью этого метода необходимо учитывать так же наличие всех добавок (гипса, активных и неактивных доменных шлаков), которые затрудняют построение реальных калибровочных графиков.
Приведенные значения электросопротивлений суспензий клинкера в дистиллированной воде определяются гидратацией и гидролизом основных клинкерных минералов. Повышение коэффициента насыщения приводит к увеличению содержания алита – C3S, образование которого требует большего количества СаО, но в растворе содержание ионов Са2+ снижается, электросопротивление возрастает. Повышение силикатного и глиноземистого модулей ведет к снижению электросопротивления, что можно связать с процессами, протекающими при образовании и гидратации белита и трехкальциевого алюмината.