Научная статья на тему 'Исследование коллоидно-химических свойств цементных суспензий на основе добавки, содержащие отходы мокрой золы и алюмосиликатные микросферы'

Исследование коллоидно-химических свойств цементных суспензий на основе добавки, содержащие отходы мокрой золы и алюмосиликатные микросферы Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
107
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦЕМЕНТЫ / АЛЮМИНАТНЫЕ ЦЕМЕНТЫ / ЖАРОСТОЙКИЕ БЕТОНЫ / ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ / МИКРОСФЕРЫ / СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Ниязбекова Р.К., Шаншарова Л.С., Мусина Ж.С.

Статья посвящена исследованиям физико-химических свойств цементных суспензий на основе добавки, содержащие отходы мокрой золы и алюмосиликатные микросферы. Изучены влияния суспензий на свойства цементов, в связи с этим были рассмотрены их агрегативная и седиментационная устойчивость в дисперсионных средах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование коллоидно-химических свойств цементных суспензий на основе добавки, содержащие отходы мокрой золы и алюмосиликатные микросферы»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №06/2017 ISSN 2410-6070_

/ Москва, 2016.

2 Леонов О.А. Экономика качества: учебное пособие / Леонов О.А., Темасова Г.Н. Saarbrucken, 2015.с.305

3. Леонов О.А. Алгоритм выбора средств измерений для контроля качества по технико-экономическим критериям/ Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж.//

Вестник МГАУ им. В.П. Горячкина.-2012.- № 2 (53).- С. 89-91.

4. Леонов О.А., Шкаруба НЖ.Управление качеством метрологического обеспечения предприятий Сборник научных докладов ВИМ. 2012. Т. 2. С. 412-420.

5. Леонов О.А., Карпузов В.В., Темасова Г.Н. Управление качеством. Методические рекомендации «Экономика и управление на предприятии» / Москва, 2008.

6. Леонов О.А., Темасова Г.Н. Оценка конкурентоспособности продукции. Пенза, 2010. С. 99-102.

7. Бурцева, Т. И. Развитие технологий функциональных и специализированных продуктов питания животного происхождения: учебное пособие / Т. И. Бурцева, М. Б. Ребезов, Б. К. Асенова, С. В. Стадникова. — Алматы: МАП, 2015. — 215 с. 14.

8. Канарейкина, С. Г. Технология цельномолочных и пробиотических продуктов: учебное пособие / С. Г. Канарейкина, М. Б. Ребезов, Л. А. Ибатуллина, Б. М. Кулуштаева. — Алматы: МАП, 2015. — 99 с.

9. Бондарева Г.И. Анализ и оценка финансовой устойчивости организации / Г.И. Бондарева, А.В. Кузьмин // Техника и оборудование для села. - 2014. - № 6 (204). С. 19-22.

10.0рлов Н.Б. Прогнозирование уровня надежности экспериментально-расчетными методами. -«Природообустройство», №4 М.:2010г.

© Дьяченко А Н. 2017

УДК 691

Р. К. Ниязбекова

доктор технических наук, профессор Шаншарова Л.С. магистр технических наук, Мусина Ж. С.

магистр технических наук, Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина,

ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНЫХ СУСПЕНЗИЙ НА ОСНОВЕ ДОБАВКИ, СОДЕРЖАЩИЕ ОТХОДЫ МОКРОЙ ЗОЛЫ И АЛЮМОСИЛИКАТНЫЕ МИКРОСФЕРЫ

Аннотация

Статья посвящена исследованиям физико-химических свойств цементных суспензий на основе добавки, содержащие отходы мокрой золы и алюмосиликатные микросферы. Изучены влияния суспензий на свойства цементов, в связи с этим были рассмотрены их агрегативная и седиментационная устойчивость в дисперсионных средах.

Ключевые слова

Цементы, алюминатные цементы, жаростойкие бетоны, глиноземистый цемент, микросферы, строительные материалы.

Большой объем научно-исследовательских и опытно-промышленных работ позволил установить высокую эффективность применения зол в качестве активной минеральной добавки. Известно, что золошлаковые отходы получили широкое применение в технологии цемента и бетона, что позволило

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №06/2017 ISSN 2410-6070_

значительно снизить расход цемента в композиционных материалах. Преобладающими минералами в золошлаковых материалах ТЭС являются силикаты. Прежде всего, это мета- и ортосиликаты, а также алюминаты, ферриты, алюмоферриты, дегитратированные глинистые минералы; в значительных количествах присутствуют оксиды, например, кварц, корунд, глинозем, оксиды кальция, магния и др. Микросферы из зол-уноса обладают рядом преимуществ: высокая дисперсность обеспечивает создание гомогенных структур даже в тонких слоях материалов; возможность образования закрытопористых полостей в материалах; низкая плотность; высокая прочность на изотропное сжатие; повышенная термостойкость и стойкость в агрессивных средах. Полые микросферы из зол-уноса - это легкие сыпучие мелкодисперсные порошки, извлекаемые из зольных отходов тепловых электростанций [1,2].

Прежде чем приступить к изучению влияния суспензий на свойства цементов, необходимо рассмотреть их агрегативную и седиментационную устойчивости в дисперсионных средах.

При затворении цемента водой в самые ранние сроки образования цементно-водной суспензии, ее структуру можно рассматривать с позиций основных закономерностей коллоидной химии, которые позволяют объяснить процессы постепенного перехода системы из пластического состояния в твердое. Частицы цемента в цементно-водной суспензии образуют твердую фазу в дисперсионной среде, в рассматриваемом нами случае - воде, сразу после смешивания [1].

В ходе экспериментов изучались коллоидно-химические свойства суспензий на основе дисцилированной, известково-гипсово-щелочной воды. После чего определялся седиментационный осадок в литровом цилиндре после 30 минут отстаивания суспензии. Седиментационный анализ проводили методом непрерывного взвешивания. Поскольку исследовалась полидисперсная система, то применяли дифференциальную функцию распределения для характеристики системы. Кривая, соответствующая этой функции, характеризует плотность распределения вероятности по массе частиц различных радиусов. Кривые седиментации были сняты с помощью Государственного эталона плотности жидкости в диапазоне от 1,2х10-6 до 3х10-6 кг/м3. Метод измерений основан на гидростатическом взвешивании чаши в дисперсионной среде и приготовленной суспензии.

Добавка была измельчена в фарфоровой ступке. Цемент и добавка мокрой золы взвешены на лабораторных электронных весах с точностью 0,001 г.

В качестве дисперсной фазы были использованы смесь добавки и цементов, в качестве дисперсионной среды - этиловый спирт, так как он не взаимодействует с цементом. Дисперсная фаза: 1) 5-7% добавки в портландцемент (ПЦ), 2) 5-7% добавки в гидротированный глиноземистый цемент (ГГЦ).

Показания весов были считаны со специального устройства. После взвешивания чаши, опущенной в спирт, показания обнулялись. Затем в данный растворитель были внесены 50 г смеси и перемешаны в течение 5-10 минут стеклянной палочкой. Конструкция была установлена на весах, затем был включен электронный секундомер.

Перед началом взвешивания осадку суспензии перемешивали. В стакан опускали чашечку весов и производили измерения через 15, 30, 45, 60 с, 2, 3, 5, 10, 20 и т.д. мин. Анализ считался законченным, когда данные последних взвешиваний с интервалом не менее 20 мин совпадали (рис. 1,2).

10 м й О о о о с )_

а 6 с л

с а 4 2 Л

г п О

0 100 200 300 400 500 60D 700 Время, с

Рисунок 1 - Седиментации 5-7% микросферы золы в ПЦ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №06/2017 ISSN 2410-6070

12

10 8 га " Fi % л, л о о

О О о

ы D т s 4 /

2

0 о о

( ) 200 4ÜO 600 800 1000 Время, с

Рисунок 2 - Седиментации 5-7 % микросферы золы в ГГЦ

Чем выше концентрация микросферы независимо от размера частиц, тем быстрее протекает процесс их седиментации во все периоды оседания. Это связано с тем, что в равных условиях частицы с большей концентрацией чаще сталкиваются друг с другом и со стенками цилиндра, в результате чего начинает протекать процесс поверхностного взаимодействия между частицами, приводящий к их объединению в группы, и, соответственно, более быстрому оседанию под действием гравитационных сил. При этом более крупные частицы увлекают за собой и частицы с малым размером.

В работе были изучены кинетика гидратации цемента, а именно путем оценки изменения во времени распределения его частиц по размерам (РЧР) в водной суспензии низкой концентрации при 20 0С. На рис. 3, 4 представлены кривые изменения среднего размера частиц исследуемых цементов. Данный метод показывает фактическое распределение зернового состава портландцемента в процессе его гидратации.

Рисунок 3 - Распределения частиц портландцемента по размерам

Рисунок 4 - Распределения частиц летучей золы по размерам

В начале процесса твердения размер гидратирующихся частиц цемента, на несколько порядков превышает размеры частиц, образующих коллоидные системы. По выявленным закономерностям изменения коллоидно-химических свойств минеральных суспензий от состава и строения добавок выявлены оптимальные состав и строение добавок.

Изучение электрокинетических свойств микросфер на границе с дисцилированной водой, известково-

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №06/2017 ISSN 2410-6070_

гипсово-щелочной водой и водой из мокрых золоуловителей показало, что в результате воздействия различных ионов в воде на границе с поверхностью микросфер образуется заряженный слой, который отличается по знаку и величине. Следовательно, ожидалось и различное структурообразование в цементных пастах с микросферами. Наилучшие результаты показали образцы с добавкой воды из золоуловителей, В/Ц снизилось до 23% в сравнении с контрольными 26%. Список использованной литературы:

1. Rimma Niyazbekova, Sayakhat Nukeshev, Gyulmira Bekturganova, Lyazzat Shansharova «Study on the Properties of Materials Based on Cements with Microspheres" CURRENT SCIENCE, VOL. 112, NO. 5, 10 MARCH 2017.

2. Моисеенко В.Г., Беляева Р.А. Мировой и отечественный опыт утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ (ТЭС, ГРЭС) // Зола: Материалы науч.-практ. конф. Благовещенск, 1998. - С 5-8.

© Ниязбекова Р.К., Шаншарова Л.С., 2017

УДК 656.6

Радионовская Т. И.

Магистрант, Морской институт ФГБОУ ВО «Мурманский государственный технический университет», г. Мурманск

ТРЕБОВАНИЯ ПОЛЯРНОГО КОДЕКСА К БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МОРСКИХ СУДОВ

Аннотация

В статье рассмотрены главные задачи Полярного Кодекса, которые направлены на повышение безопасности при эксплуатации морских судов в условиях северных морей. Требования к технической эксплуатации морских судов определяются обстоятельствами, которые связанны с географическим положением, климатическими условиями заполярья, и оказывающие влияние на работу судовой техники. В статье приведены виды опасностей, повышающие уровень ледовых рисков.

Ключевые слова

Эксплуатация судов, полярные воды, безопасность, ледовые риски, международный кодекс.

Abstract

The article describes the main tasks of the polar code aimed at improving safety in the operation of ships in the context of the northern seas. Technical requirements for the operation of ships is determined by a number of circumstances relating to the geographical location of the polar region, its climatic conditions, and influencing the work of ship's equipment. This article discusses the types of hazards that increase the level of ice hazards.

Keywords

Ship operations, polar water, security, ice risks international code.

Подготовка морских судов к эксплуатации в ледовых и штормовых условиях, включающая подготовку судового оборудования, пополнение аварийного оснащения, оформление готовности судна к использованию при отрицательных температурах воздуха должно осуществляется в соответствии с Международным кодексом для судов, эксплуатируемых в полярных водах.

Полярный кодекс вступил в силу с 1 января 2017 года. Он будет применяться к новым судам, построенным после этой даты[1].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.