CC BY
24
140
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
1 11 21 31 41 LciyH
Рисунок 4. Изображение части города Буэнос-Айрес (Аргентина) и распределение интенсивности в зависимости от уровня разложения изображения
Аналогичные вычисления для города Буэнос-Айрес (рисунок 4) дают средний размер сооружений, равный 91 метру.
Список литературы
1. Желтов П.В., Семенов В.И., Шурбин А.К. Применение непрерывного быстрого вейвлет-преобразования для обработки изображений. / Materiali VIII
miedzynarodowej naukowi-praktycznej konfemcji. Przemysl: Nauka i studia, 2012. С. 65-69.
2. Семенов В.И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010616103. Непрерывное сверхбыстрое вейвлет-преобразование. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 16 сентября 2010 г.
ПРИМЕНЕНИЕ КОЛЛАГЕНОВОГО ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ГУСТОТУ И СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ ЦЕМЕНТА
Софронова Людмила Ивановна
Канд. биол. наук, ст. преподаватель кафедры инженерные технологии и транспорт, КГУ им. Ш.Уалиханова г.
Кокшетау
Дюсембинов Думан Серикович
Канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, г. Астана
Абрамова Светлана Александровна
ст. преподаватель кафедры инженерные технологии и транспорт,
КГУ им. Ш.Уалиханова г. Кокшетау
АННОТАЦИЯ
В статье приведены результаты исследований использования кератинового пенообразователя на нормальную густоту и сроки схватывания активированного цемента. Установлено, что цементы, содержащие минерально-химические добавки, не разрушают пену из кератинового пенообразователя, и позволяют получать пенобетоны требуемых свойств.
ABSTRACT
This artide shows the researching results of using kerative foamer on normal density and the terms of setting activated cement. Found, that cement contains mineral - cemental additives not destroy the foam kerative foamer, and allow to get foam concretes reguire properties.
Ключевые слова: пенообразователь, цемент, цементное тесто, активность цемента, сроки схватывания.
Keywords: foamer, cement, cement dough, activity of the cement, the term of setting.
В Послании Президента Н.А.Назарбаева народу Казахстана отмечается необходимость формирования политики, ведущей к экономическому процветанию, улучшению уровня жизни всех Казахстанцев. Стратегия «Казахстан 2030» указывает на необходимость комплексного развития национальной экономики, гармоничного сочетания сырьевых и обрабатывающих отраслей. Такое развитие возможно толь-
ко на основе разработки и внедрения в производство современных и постоянно обновляемых технологий, способных обеспечить конкурентоспособность отечественной продукции. Это в полной мере относится и к производству строительных материалов нового поколения и сырья для него, какими являются ячеистые бетоны - пенобетоны и пеносиликальциты и сырье добавки и пенообразователи [1-2, с.52].
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
141
Определение влияния кератинового пенообразователя на нормальную густоту и сроки схватывания активированного цемента, важно, поскольку известно, что белки и высокомолекулярные полимеры (тилоза), принятые для стабилизации пенообразователя, удлиняют сроки схватывания цемента и увеличивают пластичность цементного теста. Кроме того, не исследованным является влияние минерально-химических добавок - ускорителей твердения пенобетона на устойчивость пены из кератинового пенообразователя[3, с.139-144].
Исследования проводили по стандартной методике (на приборе Вика) с той лишь разницей, что вместо воды затво-рения цементного теста брали водный раствор пенообразователя концентрации 2,0% от массы воды. Эксперименты проводили на Шымкентском портландцементе марки 400 Д20, активированном в дезинтеграторе совместно с песком месторождения «Придорожный» - 30% от массы цемента и минерально-химическими добавками.
Опыты показали, что растворы пенообразователя обладают пластифицирующим действием на цементное тесто. Результаты испытаний влияния пенообразователя на нормальную густоту и сроки схватывания цементного теста приведены в таблице 1. Концентрация пенообразователя 2,0% от массы воды была принята в связи с тем, что предварительные эксперименты показали наибольшую стабильность пен и их оптимальную кратность, равную 10-13 именно при концентрации пенообразователя 2,0%.
Кроме того, при более высоких концентрациях кератинового пенообразователя, например, 2,5-3,0% кратность и устойчивость пены практически не увеличивается, а твердение цемента сильно замедляется. Применение более низких концентраций пенообразователя эффективно и с точки зрения экономичности, так как стоимость протеиновых, (кератинового) пенообразователей достаточно высокая и у некоторых производителей доходит до 450 тенге и более за 1 кг.
Таблица 1
Влияние кератинового пенообразователя на нормальную густоту и сроки схватывания активированного цементного теста с минерально-химическими добавками (концентрация пенообразователя 2% от массы воды затворения)
Вид и концентра- Нормальная густота цемент-ного теста, % В/Ц Сроки схватывания, ч - мин Предел прочности через 28 суток, МПа
Цемент ция добавок, % от массы цемента раст-вора 1 : 3 нача- ло ко- нец при изги-бе при сжа-тии
«Биотех - НМ»-
0,5; 25,1 0,40 1-05 5-15 6,9 51,2
то же - 1,0; 24,5 0,36 0-55 5-10 6,5 53,4
Шымкент-скии то же - 1,5 24,2 0,32 0-50 4-55 7,7 54,6
«Акватрон-8» -0,5; 25,5 0,42 1-00 4-25 7,2 55,2
то же - 1,0; 25,2 0,40 0-55 4-45 7,9 56,8
то же - 1,5 25,0 0,38 0-50 4-55 8,1 58,7
Из таблицы 1. видно, что добавка пенообразователя в воду затворения пластифицирует цементное тесто, снижение водопотребности доходит до 0,7%. Этот факт является ценным свойством белковых пенообразователей, т.к. дает возможность снижения расхода цемента при изготовлении бетонов. Однако этим пенообразователям свойственны и отрицательные стороны, что проявляется в небольшом удлинении сроков схватывания цемента. Так, например, начало схватывания цемента составляет 50 мин и 1 час 05 мин в зависимости от вида и концентрации добавок. Конец схватывания цементного теста составил 4 часа 25 мин и 4 часа 55 мин с добавкой «Акватрон-8», а с добавкой «Биотех-НМ» - 5 часов 15 мин.
Начало и конец схватывания цемента с добавками «Био-тех-НМ» и «Акватрон-8» удлинились незначительно и составляют примерно 50 мин и 1,0 час и 4 часа 25 мин - 4 часа 55 мин соответственно. Нормальная густота цемента, затворенного пенообразователем и добавкой содержащей
«Биотех-НМ», снизилась в большей степени, чем при добавке «Акватрон-8».
В присутствии пенообразователя, т.е. при затворении цемента водным раствором пенообразователя во всех случаях наблюдается снижение прочности образцов на изгиб и сжатие. Однако это снижение прочности не значительно, так как активность цемента на одну ступень выше при применении добавки «Биотех-НМ», а при применении добавки «Акватрон-8» активность цемента повышается на одну-две марки, т.е. от марки 400 до 550 - 600.
Таким образом, эксперименты показали, что при затво-рении цементного теста растворами пенообразователей отмечается пластифицирующее действие на цементное тесто и незначительное удлинение сроков начала и конца схватывания цементов. Введенные с целью сокращения сроков схватывания цементов минерально-химические добавки повысили марку цемента до 500-600. При этом более эффективной добавкой в плане повышения прочности, является
142
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
добавка «Акватрон-8», а большим пластифицирующим эффектом обладает добавка «Биотех-НМ».
С целью выяснения устойчивости пены в присутствии активированного цемента, дезинтегрированного песка и минерально-химических добавок, мы провели эксперимент следующего содержания. Вручную перемешали цемент, содержащий минерально-химические добавки и песок, в соотношении 1:1 (вяжущее : заполнитель), взяли расчетное количество воды, т.е. при В/Ц=0,4 и перемешали с помощью дрели, оснащенной лопастями. В приготовленную растворную смесь ввели пену, объемом 8,2 литра. Пену выгоняли из пеногенератора под давлением сжатого воздуха 0,6 МПа. Смесь снова перемешали до полного исчезновения прожилок пены (3 мин) и им заполнили стеклянный мерный сосуд. При этом общий объем пенобетонной смеси составил 10 литров. Через каждые 5 минут наблюдали за изменением объема пенобетонной смеси в сосуде. Эксперименты показали, что осадки пенобетонной смеси не произошло вплоть до полного затвердевания смеси. Небольшое снижение объема пены наблюдалось при перемешивании смеси с помощью электродрели - около 2% (пена вылетала из сосуда).
На основании экспериментальных данных можно заключить, что цемент, содержащий минерально-химические добавки и дезинтегрированный песок, не разрушают пену из кератинового пенообразователя, и позволяют получать пенобетоны требуемых свойств.
Дезинтеграторная обработка цемента заводской поставки повышает его активность на одну-две ступени. Так, например, цемент марки 400 Д20 после дезинтегрирования повысил активность до 56 МПа. Объясняется это улучшением зернового состава цемента, а не увеличением его удельной поверхности. После дезинтеграторной обработки цемента повышается доля его «товарной» фракции с зерновым составом от 10 до 40 мкм, а крупная, неактивная фракция цемента размерами более 60 мкм полностью отсутствует, т.е. фракционный состав более узкий в сравнении с частицами цемента, активированного в шаровой мельнице.
Данные исследования говорят в пользу активации цемента именно в дезинтеграторах, а не в шаровых мельницах, где зерновой состав цемента не поддается регулированию.
Дезинтеграторная обработка песка также улучшает его зерновой состав, что проявляется в улучшении его коэффициента формы и придании зернам песка шероховатой поверхности, в результате чего он становится более активным, нежели природный песок.
Влияние коллагенового пенообразователя (в плане увеличения сроков начала и конца схватывания цемента) в си-ликальцитных смесях сказывается в меньшей степени, чем в традиционных пенобетонах. Объясняется это высокой активностью цемента и песка, т.е. обычный цемент приобретает свойства быстротвердеющего цемента.
Применение минерально-химических добавок «Биотех -НМ» и «Акватрон-8» позволяют снизить водопотребность-силикальцитной смеси до 30%, повышают активность цемента до двух ступеней и ускоряют сроки начала и конца схватывания цемента. То есть негативное влияние пенообразователя на сроки схватывания цемента при применении этих добавок исключается.
Пеносиликальцитные смеси с минерально-химическими добавками не имеют осадки, что позволяет получать изделия требуемых физико-технических свойств.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Концепция индустриальной политики Республики Казахстан на период до 2010 года: одобрено Постановлением Правительства Республики Казахстан.-Астана, 2002.- 52 с.
2. Назарбаев Н.А. Казахстан на пути ускоренной экономической, социальной и политической модернизации: послание Президента народу Казахстана.- Астана, 18 февраля 2005 г.
3. Шинтемиров К.С., Хисметов Н.С. Технология кератинового пенообразователя и пеносиликальцита на его основе /Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007», 19-21 июня 2007 г. - Санкт-Петербург, 2007. - С.139 - 144.
