Ауыл шаруашылық ғылымдары агрономия

Продолжительность, мин

Свойства полученных материалов приведены в таблице 1. Композиционные материалы сложного состава, в качестве наполнителей в которые введено более двух компонентов, обладают лучшими характеристиками по твердости, химической стойкости и окраске. В воде такие материалы нерастворимы.

Устойчивость кислотных комплексов объясняется, прежде всего, направленной природой ковалентных связей в них и существенно меньшей устойчивостью полиэдров вокруг катионов с основными свойствами (следствие не направленности ионной электростатической связи) [3].

Таким образом, композиционные материалы на основе силиката натрия, тремолита, диопсида, волластонита и отходов производств (молотого фарфора и порошка обожженной глины) могут быть использованы для получения защитно-декоративных покрытий и пеносиликатов. Применение жидкого стекла в качестве вяжущего делает значительный шаг в развитии новых строительных материалов и композиций.
Литература

1. 
   Верещагин, В. И., Борило, Л. П. Пористые композиционные материалы на основе жидкого стекла и природных силикатов / В. И Верещагин, Л. П. Борило // Стекло и керамика.- 2002.- № 9.- М.- С. 27-32.
   
2. 
   Худяков, В.А., Тугушева, В.Р. Пленочное жидкостекольное композиционное покрытие для защиты от радиации / В.А. Худяков, В.Р. Тугушева // Строительные материалы.- 2002.- № 8.- М.- С. 58-63.
   
3. 
   Гроздева, О.Н. Огнезащитные составы на основе жидкого стекла и расширяющегося графита / О.Н. Гроздева // Строительные материалы.- 2004.- № 4.- М.- С. 44-47.
   

Одним из направлений в области совершенствования этой технологии является активация сырьевых компонентов, в частности воды затворения. Имеющийся на сегодня парк установок для ПСМ, выпускаемых нашей промышленностью, может быть дополнен узлами, совершенствующими технологический процесс приготовления смеси за счет использования опыта исследований по активации сырьевых компонентов. Существующие методы активации практически не требуют изменения основного технологического процесса приготовления бетонной смеси, однако существенно способствуют улучшению ее физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств, а также позволяют управлять процессом твердения и снижать расход цемента [1-5].

Поэтому в строительном материаловедении особо актуален вопрос по усовершенствованию традиционных и внедрению новых способов активации твердения минеральных вяжущих. Одним из способов активации твердения композиционных материалов является электрохимическое воздействие на воду затворения.

Технология приготовления строительных смесей с использованием активированной воды затворения позволяет уменьшить влияние негативных факторов, повысить эффективность и интенсивность технологического процесса приготовления смесей и получения растворов с улучшенными свойствами [3].

Степень совершенства управления этими процессами является важнейшим фактором в большинстве технологических процессов электрохимической активации и определяет в целом успешность использования электрохимически активированных растворов воды в той или иной технологии. Активация компонентов смеси внешними воздействиями позволяет исключить или сократить химические реагенты (добавки) и автоматизировать как процесс активации самой воды затворения, так и весь процесс приготовления смеси [2].

Целью экспериментов было установить роль электрохимически активированных растворов воды на структурообразование цементных, глиняных и известково-глиняных образцов. В экспериментах использовали портландцемент производства АО «Вольскцемент» марки М500, негашеную известь с активностью 80%, полиминеральная глина Саратовской области. Для глин и суглинков Саратовской области характерен полиминеральный состав: гидрослюда, хлорит, монтмориллонит, каолинит и кварц, также присутствуют не большое количество кальцита, полевого шпата (- 54,16%; - 15,29%; - 3,56%; - 7,57%; - 2,03%; - 0,26%).

В качестве воды затворения использовали водопроводную воду ГОСТ 2874-82 и электрохимически активированные растворы воды и хлорида натрия (пищевая соль ГОСТ 13830-84) с минерализацией 5г/л - анолит ( рН = 4-5, ОВП = +800…+1200 мВ, х.с.э.) и католит (рН = 12, ОВП = -700…-820 мВ, х.с.э.), полученные путем анодной (катодной) обработки исходного раствора при переносе основной доли тока через диафрагму встречным движением ионов хлора и натрия.

Для глиняных образцов определяли число пластичности, формовочную влажность, воздушную усадку (ГОСТ 21216.0-81 – ГОСТ 21216.4-81) и прочность при изгибе и при сжатии в возрасте 3 и 14 суток. Для известково-глиняных образцов определяли прочность при изгибе и при сжатии в возрасте 3 и 14 суток, а также для извести определяли скорость гашения (ГОСТ 9179-77, ГОСТ 22688-77). Для цемента определяли его активность в возрасте 3, 14 и 28 суток, сроки схватывания и нормальную густоту цементного теста (ГОСТ 310.1-76 – ГОСТ310.4-81).

Анализ экспериментальных данных показывает, что имеются различия в начальных этапах структурообразования глиняных образцов: изменяется число пластичности, формовочная влажность формовочных масс, уменьшается воздушная усадка в зависимости от кислотно-основного показателя воды затворения. Ускоряются процессы схватывания цементных композиций, изменяется значение нормальной густоты цементного теста.

Кроме этого, при определении скорости гашения при затворении анолитом и католитом извести установлено, что сокращается скорость гашения, а максимальная температура гашения выше на 10-12 ⁰ С, чем при затворении водой.

Также происходит изменение физико-механических характеристик материалов. Практически во всех составах прослеживается динамика прироста прочности в зависимости от кислотно-основного показателя воды затворения.

Таким образом, можно констатировать, что анолит и католит активно влияют на структурообразование цементных, глиняных и известково-глиняных образцов. Аналогичные данные получены при определении сроков схватывания и начальных этапов структурообразования цементных, глиняных и известково-глиняных образцов. Предлагаемый способ активации твердения строительных материалов может оказаться эффективным в условиях заводского производства строительных изделий и конструкций.

Вероятно, что электрохимическая активация воды затворения влияет как на процессы коагуляции, структуро- и гидратообразования, так и на возникновение конденсационно-кристаллизационной структуры цементного, глиноцементного, известково-глиняного камня, которая образуется за счет непосредственного химического взаимодействия частиц с образованием жесткой объемной структуры.

Изучение электрохимического воздействия на воду затворения с последующим использованием ее для приготовления вяжущей системы показало, что оно ускоряет сроки схватывания и увеличивает прочность образцов. Регулирование таких параметров электрохимической активации дает возможность управлять твердением и физико-механическими свойствами вяжущих материалов. Основные процессы твердения вяжущего, приготовленного на активированной воде, связаны с электродными и электрокинетическими процессами. Сама вяжущая система может рассматриваться как дисперсная, характер которой меняется во времени. Структурообразование системы, связанное с коагуляцией дисперсной фазы, приводит к потере агрегативной устойчивости системы. Свободнодисперсная система переходит в связнодисперсную с конденсационно-кристаллизационной структурой, которая образуется за счет коагуляции частиц и непосредственного химического взаимодействия между ними с образованием жесткой объемной структуры. Такие структуры придают телу прочность и не восстанавливаются после разрушения.

1. 
   Королев, Е.В. Модифицирование строительных материалов наноуглеродными трубками и фуллеренами / Е. В. Королев, Ю. М Баженов, В. А. Береговой // Строительные материалы. - № 8.- Приложение «Наука».- 2006. - С. 2-4.
   
2. 
   Бахир, В. М. Электрохимическая активация: в 2ч. / В. М. Бахир. - Ч.2. - М.:Изд-во ВНИИИМТ.- 1992. – 256 с.
   
3. 
   Синюков, В. В. Вода известная и неизвестная / В. В. Синюков. - М.: «Знание».- 1987. – 175 с.
   
4. 
   Калныня, А. А. Влияние омагниченной воды на технические свойства в системе / А. А. Калныня, А. П. Клявиня, И. Я. Лауманис; Межвузовский сборник научных трудов «Технологическая механика бетона». – Рига.- 1981. - С. 101-105.
   
5. 
   Глебов, А. Н. Структурно-динамические свойства водных растворов электролитов / А. Н. Глебов, А. Р. Буданов // Соросовский образовательный журнал.- 1996. - № 9. - С. 72-77.
   

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана

Каждый уровень временного ряда в основном формируется под влиянием следующих факторов:

• 
  факторы, формирующие тенденцию ряда;
  
• 
  факторы, формирующие циклические колебания ряда;
  
• 
  случайные факторы.
  

Существуют различные методы выявления тренда, которые подробно описаны в известных работах [1,2,3].

Для выделения тренда в основном используются:

• 
  методы регрессионного анализа;
  
• 
  скользящее среднее;
  
• 
  экспоненциальное сглаживание.
  

Название метода происходит из того факта, что на самом деле при его применении получаются экспоненциально взвешенные, скользящие и средние по всему временному ряду, а из этого следует, что сглаженное значение в любой точке ряда является некоторой функцией всех предшествующих наблюдаемых значений.

Сам расчет производится по следующей формуле:

S_t=αX_t+ (1-α) S_t-1

где, S_t- текущее сглаженное значение;

X_t- текущее значение временного ряда;

S_t-1- предыдущее сглаженное значение;

α – сглаживающая константа.

Согласно этой формуле расчеты очень легко выполняются в электронных таблицах в частности в EXCEL.

Должны отметить, что в первой точке ряда нет сглаженного значения для предшествующей точки (нет самой такой точки), и сглаженным значением S₁ считается сама наблюдаемая в этой точке величина отклика X₁.

Некоторой проблемой является выбор коэффициента сглаживания α, который в значительной степени влияет на результаты. В принципе α может принимать любые значения из диапазона 0 < α < 1, обычно ограничиваются интервалом от 0,2 до 0,5. При высоких значениях α в большей степени учитываются мгновенные текущие наблюдения отклика и, наоборот, при низких его значениях сглаженная величина определяется в большей степени прошлой тенденцией развития, нежели текущим состоянием отклика системы. На данный момент нет объективного критерия при выборе его численного значения. Для динамично развивающихся фирм и рынков характерны более высокие значения α, чем для более консервативных компаний и стабильных рынков; для прогнозов используют более высокие величины, чем для анализа предшествующих тенденций. Тем не менее, реальность такова, что выбор коэффициента α был и останется субъективным

При малых значениях α коэффициент детерминации сглаженной линии будет большим и временной лаг будет очевидным, но при этом отклонения от исходных данных будет большим. При больших значениях α коэффициент детерминации сглаженной линии будет меньше, но при этом отклонения сглаженной линии от исходных данных будет меньшим.

Очевидно оптимальное значение сглаживающей константы лежит в пределах обеспечивающей с одной стороны меньше отклонений сглаживающей линии от исходных данных, с другой стороны чтобы она была более гладкой т.е. с большим значением коэффициента детерминации.

Предлагаемый автором метод определения наилучшего значения сглаживающей константы α заключается в следующем:

1. 
   сглаживание исходного ряда по каждому значению α нужно от 0,1 до 0,9 с шагом 0,1;
   
2. 
   на основе полученных сглаженных рядов надо выявить более аппроксимирующее уравнение каждого ряда и определить его параметры. Коэффициенты искомого уравнения лежат в диапазоне определенных параметров;
   
3. 
   оптимальные значения коэффициентов искомого уравнения которые обеспечивают малые отклонения от сглаженных линии находятся с помощью программы «Поиск решения» внедренной в EXCEL;
   
4. 
   на основе минимальной разницы значений между искомым уравнением и сглаженных линий определяется наилучшее значение сглаживающей константы.