SU1076831A1 - Устройство дл контрол твердени смесей на основе минеральных в жущих при тепловлажностной обработке - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТВЕРДЕНИЯ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ПРИ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ, содержащее метгшлические электроды, например из нержавекхдей стали, электрическую цепь и милливольтметр с высокоомным входным сопротивлением , отличающеес   тем, что, с целью повышени  чувствительности контрол  и совершенствовани  управлени  процессом структурообразовани , содержит шунт сопротивлением 1-8 кОм, включенный параллельно электродам, а на 5-10% площади поверхности кгикдого электрода выполнена напайка, например свинцово-олов нна , при этом электроды размещены в одной плоскости, а на- . пайки сориентирюваны в одну сторону. Ш OD 00 00

Description

Изобретение относитс  к произволству строительных конструкций, а именно к устройствам дл  контрол  процессов твердени  смесей на основе минеральных в жущих, и может быт использовано дл  управлени  структурообразованием цементного камн  при тепловлажностной обработке.

Известно устройство дл  контрол  физико-химических превращений в тведеющем цементном геле, состо щее иэ датчиков, измерительного прибора, автокомпенсирующего устройства (АКУ которое измер ет электросопротивление гел  и по его изменени м (спадам и подъемам) дает возможность судить о кинетике химических и физичеких процессов взаимодействи  в жущего с водой, о возникновении новообразований 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  информативность о процессах структурообразовани , особенно на более поздних стади х твердени .

наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  твердени  смесей на основе минеральных в жущих при тепловлажностной обработке, сбдержащее металлические электроды, например, из нержавеющей стали, электрическую цепь и милливольметр с высокоомным входным сопротивлением 23.

Недостаток известного устройства состоит в наличии больших помех, св занных с пол ризацией жидкой фазы и электродов при измерении, что не позвол ет обеспечить измерение той части возникающего электрического потенциала, котора  непосредственно характеризует процессы структурообразовани  контролируемой смеси , т.е. электроповерхностного потенциала массоэнергопереноса. Это, в свою очередь, приводит к недостаточной точности управлени -процессом структурообразовани .

Цель изобретени  - повышение чувствительности контрол  и совершенствовани  управлени  процессом структурообразовани  .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  контрол  твердени  смесей на основе минеральных в жущих при тепловлажностной обработке, содержащее металлические электроды, например,, из нержавеющей стали, электрическую цепь и милливольтметр с высокоомным входным сопротивлением, содержит aiyHT сопротивлением 1-8 кОм, включенный параллельно электродам, а на 5-10% площади поверхности каждого электрода выполнена напайка, например свинцово-олов нна , при этом электроды раз мещены в одной плоскости, а напайки сориентированы в одну сторону.

На фиг. 1 изображено устройство дл  контрол  твердени  смесей на основе минеральных в лсущих при тепловлажностной обработке; на фиг, 2 эквивалентна  элгктрическа  схема измерительной  чейки с бетоном при измерении электрического потенциала возникающего в бетоне при его тепловой обработке; на фиг. 3 - графики изменени  электроповерхностного потенциала массоэнергопереноса измеренного с помощью устройства, представленного на фкг. 1, и электрического потенцис1ла л/, измеренного устройством-прототипом.

Устройство дл  контрол  твердени  смесей на основе минеральных в жущих при тепловлажностной обработке содержит двухэлектродный датчик 1, электроды 2 к 3 из нержавеющей стали, ОЛов нно-свинцоЕыа напайки 4 и 5 на электродах, шунт 6,измерительный прибор 7, включающий милливольтметр 8 с высокоомнглм вход ым сопротивленивлМ 9.

На эквивалентной электрической схеме  чейки с бетоном при измерении электрического потенциала в нем изображены источник 10 напр жени , эквивалентно отражающий пол ризационную твердую фазу и ее двойные электрические слои, конденсатор 11, соответствующий пол ризации к1-щкой фазы, источник 12 тока, имитирующий электрохимическую реакцию на электродах, конденсатор 13, соответствующий пол ризации электродов, сопротизление 14 электромиградконному переносу активных ионов в жидкой фазе, сопротивление 15 току обмена электрохимической реакции,

На чертежах прин ты также следующие обозначени :

ЭПЛА изменение г лактроповерхностного потенциала массоэнергопереноса ; Д-Р - изменение электрического поТ€шциала ;

W - нгшравление массоэнергопереноса;

(5 - напр з енность электрического пол  ;

напр женность электрического

ЖФ пол  жидкой фазы; напр женность злактрического

пол  на электродах; величина TOica обмена;

05

-сопротизленн(; шунта

-входное сопротивление прибо пр ра;

сопротивление жт-щкой фазы; Ro5 - со тротивление току обмена; Т° - температура пропаривани ; f врем  пропариваки .

Устройство работает следующим образом. Датчид 1 закладывают в контролируеьтую смесь и подвергают ее тепловлажчостной обработке. При этом воз никающие в смеси массоэнергопотоки пол ризуют двойные электрические слои исходных цементных зерен и нов образований, а также молекулы воды при их встраивании в кристаллогидра ты. Указанное приводит к возникновению разности электрических потенциа лов, названной электроповерхностным потенциалом массоэнергопереноса 4 /зпм котора  создает в смеси элек рическое поле напр женностью Ер. Ол в нно-свиндовые напайки 4 и 5 на электродах 2 и 3 из нержавеющей ста ли смещают потенциал электродов с 0,3 до 0,65 .вызывает резкое снижение сопротивлени  току обмена {. кОм) до величины меньшей, чем сопротивление жидкой фазы К.,4,,5 кОм. Соответственно- скорост электрохимической реакции превышает скорость.электромиграционного переноса ионов ОН. В результате пол ри зации жидкой фазы не возникает, а суммарное электрическое поле в смеси равно EJ., и соответствует ЛЧ.. . Сопротивление шунта подбирают по формуле й,,-Я,ф-|- . Дл  реально используемыхвеличин площади электр 7ДОВ F и рассто ний между ними Рщ 1-8 кОм, что обусловливает ток во внешней цепи, равный току электр химической реакции. В результате пол ризаци  электро дов не происходит, величина тока во внешней цепи лимитируетс  электромиграционным переносом иоьгов ОН, а измер емый милливольтметром 8 потенциал равен ДЧдпм / который одно значно характеризует процессы струк турообразовани  в смеси. Дл  измерени  величины 4/зпл г адекватно отражающего процессы структурообразовани  смеси при т.епло влажностной обработке, необходимо с блюдать такой режим измерени , при котором пол ризаци  жидкой фазы и пол ризаци  электродов отсутствуют, что возможно только при соблюдении услови  , Q -пр- об .В процессе тепловлажностной -обработки смеси(изделий) I ведут отсчет времени и определ ют технологические параметры, характеризующие кинетику твер.дени . При этом конец схватывани , совпадающий с окончанием формировани  гидросиликатного гел , определ ют путем из ерени  времени от начала тепловой обработки до пика Конец созревани  смеси, например бетона, совпадающий с окончанием формировани  объемного кристаллического каркаса, определ ют путем измерени  времени от начала тепловой обработки до максиггума 1/зпм. По характерным изменени м 4/,,,„ контролируют возникновение и соотно-. шение во времени различных (гидроалюминатных , гидросульфоалюминатных, портландитовых, высокоосновных и низкоосновных гидросиликатных и др.) новообразований, а также различных ( коагул ционной, гидроалюминатной и гидросиликатной (гел ), коагул ционно-кристаллизадионной , кристаллизационно-коагул ционной ) формирующихс  структур. График изменени  . (Фиг.З) позвол ет выделить шесть зон, характеризующих возникновение различных новообразований и видов структур в бетоне при его пропарке: зона 1 развитие дисперсной системы преимущественно из новообразований в виде зародышей с положительным зар дом поверхности (гидроалюминатных ГА, гидросульфоалюминатных ГСА, портландитовых П) ; зона II - формирование первичной коагул ционной структуры преимущественно из новообразований с положительным зар дом поверхности (ГА, ГСА, П) и возникновение гидросиликатных новообразований в виде зародышей с отрицательным зар дом поверхности; зона IIJ - разрушение эттрингита и шреход е.го в моносульфоалюминат; зона 1У - формирование гидросиликатного гел ; зона У формирование объемно-кристалличе ского каркаса преимущественно из гидроалюминатных , п-дросульфоалюминатных, портландитовых и высокоосновных гидросиликатов с положительнЕЛМ зар дом поверхности; зона У1 - уплотнение и упрочение кристаллического каркаса за счет низкоосновных кристаллических гидросиликатов. Выделение на графике изменени  ,м указанных зон структурообразрвани  выполнено путем идентификации о результатам исследовани  физикоимическими методами проб цементного камн , отобранных в различное врем  ропарки по стандартной методике. ри этом примен лись рентгеновска  инфракрасна  спектроскопи  и диф-. еренциально-термический анализ. Таким образом, предлагаемое устройство дл  контрол  твердени  смесей на основе минеральных в жущих при тепловлажностной обработке позво ет усовершенствовать контроль процессов твердени  бетонной смеси при пропаривании. Оно дает возможность определить конец схватывани  и конец созревани  бетона, не извлека  образцов из камеры. Кроме того, устройство обеспечивает получение

иифогмации о возникновении и соотношении во времени различных видов Jffg Ж J.

Ф

вообразований и формирующихс  структур.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТВЕРДЕНИЯ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬ-

   НЫХ ВЯЖУЩИХ ПРИ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ, содержащее металлические электроды, например из нержавеющей стали, электрическую цепь и милливольтметр с высокоомным входным сопротивлением, отличающеес я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля и совершенствования управления процессом структурообраэования, содержит шунт сопротивлением 1-8 кОм, включенный параллельно электродам, а на 5-10% площади поверхности каждого электрода выполнена напайка, например свинцово-оловянная, при этом электроды размещены в одной плоскости, а на- _с пайки сориентированы в одну сторону. $

   X структурообразования, более поздних стадиях близким к предлагаемому