М. немеребаев


О расчете высокотемпературной теплоемкости куспидина



бет3/9
Дата18.07.2016
өлшемі3.18 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

О расчете высокотемпературной теплоемкости куспидина





В высокоалитовом портландцементе на основе электротермофосфорного шлака в интервале 900-1000°С кристаллизуется куспидин Ca4[Si2O7]F2 [1]. Для теоретического анализа высокотемпературного разложения этого вещества и образования клинкерных фаз из продуктов его разложения при их взаимодействии с известьсодержащими компонентами необходимо определение уравнения его теплоемкости.

Для силикатов это уравнение достаточно точно составляется по энтропийному методу, разработанному Н.А. Ландия [2]. По схеме расчета куспидин нами отнесен к группе сложного кислородного соединения, содержащего газообразные оксиды. Это объясняется тем, что при высоких температурах в атмосфере водяных паров хорошие условия создаются для летучести фтора, входящего в состав рассматриваемого оксигалоида [3]. Расчет производим на основе стандартной энтропии S298,15 = 66,9 кал/мольград и температуры плавления Тпл = 1673 К.

Распределение энтропии между атомами и искомая характерная температура:

где S298 — энтропия соединения при 298 К;


n — число атомов в соединений.

Для сложных кислородных соединений, состоящих из твердых оксидов, не имеющих полиморфных превращений, и для которых т.е. согласно пункту последовательности расчета коэффициенты теплоемкости а, b и постоянная K равны:




Согласно п.3 [2], когда соединение рассматриваемого типа плавится конгруэнтно, уравнение теплоемкости должно составляться по правилам IV [2].

По формуле 2 [2]:



Два других значения теплоемкости рассчитываются при 673 и 1673 К по формуле 1 [2]:







По полученным трем значениям находим коэффициенты уравнения теплоемкости куспидина



Ср= a + bТ·10–3 – cТ–2·105,

где значения коэффициентов a, b и c определятся решением системы уравнений



Таким образом, для куспидина зависимости теплоемкости от температуры соответствует уравнение



Ср=70,95 + 18,25·10–3 Т – 15,83·105 Т–2.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Садуакасов А.С., Шайкежанов А.Ш., Баттаков С.Б. Высокоалитовый портландцемент из нетрадиционного сырья. Алматы: Гылым, 1998. 219 с.

2. Ландия Н.А. Расчет высокотемпературных теплоемкостей твердых неорганических веществ по стандартной энтропии. Тбилиси: Изд-во АНГрузССР, 1962. 221 с.

3. Deadmore D.L. et al. Stability of anorganic fluorinebearing compounds: I. Binary metallic fluorides. — J. Amer. Ceram. Soc., 1961. Vol. 44. No 3. P. 105-109.



УДК 666.92




Д.О. БАЙДЖАНОВ
Е.В. ТКАЧ
Г.Д. НАУРЫЗБАЕВ
К.А. КАШАЕВ

Разработка составов и способов приготовления гидрофобизирующих модификаторов типа ГД-А





Основным материалом для конструкций мелиоративных сооружений является тяжелый гидротехнический бетон. В гидромелиоративных сооружениях применяют немассивные бетоны, которые не требуют принятия мер для регулирования величины экзотермии и характеризуются большей чувствительностью к колебаниям температуры и влажности [1].

Особенности бетона мелиоративных конструкций по сравнению с другими видами (для промышленно-гражданского, дорожного и гидротехнического строительства) объясняются специфическими условиями его работы. Так как основным видом конструкции в мелиоративном строительстве является тонкостенная конструкция (толщина бетона 5-15 см), она подвергается более жесткому воздействию, чем другие конструкции в тех же природных условиях.

Многофакторные условия агрессивности окружающей среды выражаются наличием резких температурно-влажностных колебаний, высокой степенью минерализации транспортируемой воды, коррозионной активностью грунтовых вод, кавитационными воздействиями водных потоков и других факторов [2].

Весь перечисленный комплекс в различных сочетаниях постоянно воздействует в конструкциях на железобетон, вызывая его повреждения, и снижает эксплуатационную надежность сооружений мелиоративного назначения. Кроме того, за последние годы наблюдается тенденция увеличения числа повреждений и отказов сооружений.

В мелиоративном строительстве нашли широкое применение различные противофильтрационные конструкции облицовки каналов, такие как бетонопленочная облицовка в монолитном варианте и сборные бетонопленочные облицовки, однако фильтрационные потери в каналах с указанной облицовкой в среднем еще находятся в пределах 15-20 %. Существенным недостатком этих пленочных экранов (толщиной 0,2 мм) является их высокая повреждаемость от механических воздействий в период строительства и эксплуатации.

Перспективным является направление по разработке и реализации эффективных мер по усилению и защите железобетона материалами с повышенной степенью сопротивляемости агрессивным факторам окружающей среды, например, полимерными композициями. Физико-химические основы технологии получения полимербетонов для промышленно-гражданского строительства исследованы в работах В.В. Патуроева, В.И. Соломатова, В.А. Вознесенского и других. Вопросам проектирования составов полимербетонов для износостойких облицовок и изучению их свойств посвящены работы И.М. Елшина. Однако в практике современного мелиоративного строительства полимербетоны не нашли еще широкого распространения из-за их дефицитности и высокой стоимости [3], потому основным строительным материалом при возведении мелиоративных сооружений остаются бетон и железобетон.

Накопленный практический опыт, а также теоретические вопросы улучшения технико-эксплуатационных свойств гидротехнического бетона освещены в работах В.Г. Батракова, Г.И. Горчакова, Л.И. Дворкина, М.М. Капкина, С.С. Каприелова, Б.Г. Скрамтаева, В.И. Соловьева, М.М. Хигеровича и др.

Одним из перспективных направлений существенного улучшения технологических и эксплуатационных свойств бетона является применение химических добавок.

Широкому производственному внедрению комплексных гидрофобизующих добавок в технологию бетонных и железобетонных изделий гидромелиоративного назначения предшествовали: изучение сырьевой базы компонентов добавок, приготовление добавок в лабораторных условиях и их испытания в бетонах различного состава, выпуск опытных партий железобетонных изделий, устройство опытных участков и оценка их коррозионной стойкости в эксплуатационных условиях, монтаж и пуско-наладочные работы промышленной установки по приготовлению комплексных гидрофобизирующих добавок, разработка технической документации.

Практика показала эффективность и перспективность приготовления модифицирующих добавок с применением способов эмульгирования или агломерирования ингредиентов добавки в различные продукты. Это вытекает также из того, что эффективность действия в цементных системах отдельного гидрофобизатора намного ниже по сравнению с тем, когда он применяется в комплексе с другими компонентами: гидрофобизатором (ЛСТ), солями неорганических кислот (нитратом натрия) и т.д. [3, 4]. В связи с этим нами предлагаются два способа получения комплексных модификаторов типа ГД-С и ГД-А:

- способ получения комплексных модификаторов в виде прямой эмульсии (жидкая отпускная форма);

- способ получения гранулированных комплексных модификаторов (в твердой отпускной форме в виде гранулированного порошка).

Преимущества и недостатки жидкой и твердой отпускных форм модификаторов освещены в трудах В.Г. Батракова, В.И. Соловьева и др. [3, 4]. Практика применения различных модификаторов показала, что модификаторы в жидкой форме создают ряд проблем, которые сдерживают их применение, особенно если они многокомпонентные, так как в этом случае необходимо под каждый компонент создавать автономную технологическую линию от складирования до технологической емкости с дозатором, что экономически невыгодно. При этом для транспортировки и хранения водных растворов добавок требуются «чистые» железнодорожные цистерны и емкости.

Известны случаи взаимодействия компонентов добавки с остатками других веществ в емкостях, в частности нитритов и нитратов, сопровождающегося вспучиванием, выбросами массы и выделением отравляющих газов [5].

Кроме того, приходится транспортировать и хранить 60-80% воды. Зимой водные растворы добавок могут смерзаться, а при оттаивании — расслаиваться, что ухудшает свойства добавок или приводит к их полной негодности.

На качественно новом уровне решаются задачи модифицирования материалов в случае применения модификаторов в твердой отпускной форме, в частности в виде гранулированных порошков. Технологическая схема приготовления гранулированного гидрофобизирующего модификатора ГД-А приведена на рисунке.

Следует отметить, что модификаторы можно получать путем применения агломерационных процессов, которые в различных областях их проявления и использования называют разными определениями: грануляция, прессование, компаудирование, брикетирование и др. [3-5]. Совмещение ингредиентов в гранулированный гидрофобизирующий модификатор ГД-А выполняется в следующем порядке: дозирование гидрофобизирующего и гидрофилизирующего ПАВ; совмещение ПАВ при температуре 40-60оС в течение 5 мин; приготовление прямой эмульсии с помощью РПА; дозирование золы и дальнейшее перемешивание (гранулирование) полученной дисперсии в барабанном грануляторе до получения гранул с размером не более 5 мм. Для испарения излишней влаги в технологической схеме предусмотрена операция сушки. Затем готовый гранулированный порошок модификатора ГД-А направляется на склад готовой продукции. Способы или методы получения агломератов, их размеры, форма, влажность и другие параметры могут и должны меняться в зависимости от свойств перерабатываемых продуктов и предъявляемых требований. Состав гидрофобизирующего модификатора ГД-А в гранулированной отпускной форме представлен в таблице.

Разработанный способ получения гидрофобизирующего модификатора ГД-А в гранулированной отпускной форме можно рассматривать как техноло-

гический вариант получения гидрофобизированных модифицированных бетонов для гидромелиоративного строительства.
Состав гидрофобизирующего модификатора ГД-А


Наименование компонентов

Содержание компонентов
в составе, масс. %

Жировой гудрон

5-6,2

Технические лигносульфонаты

3,0-5,0

Нитрит натрия

36-45

Зола-унос

37-45

Вода

Остальное до 100%


Каталог: wp-content -> uploads -> docs -> trudi%20univer
trudi%20univer -> Научные сообщения Әож 62-523=512. 122
trudi%20univer -> Пак ю. Н., Шильникова и. О., Пак д. Ю. Методологические аспекты организации самостоятельной образовательной деятельности студентов в контексте госо нового поколения
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 91. 02
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А
trudi%20univer -> Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности Әож 622. 271 СӘбденбекұлы ө
trudi%20univer -> Автоматика. Экономика
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 735. 34=512. 122 Ішкі беттерді өңдеуге арналған жайғыш бастиектерінің тозуға төзімділігін арттыру К. Т. Шеров
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет