Исследование твердения ШПЦ с добавкой ЛПМ

Методология научных исследований в области водоснабжения... П.В.Маврина, Т.В.Патрикеева, Е.В.Тарасоваидр.

от возмущении и времени при заданном характере изменения регулируемых величин.

Адекватность математической модели проверяется на втором этапе эксперимента сопоставлением прогнозируемых значений параметров (определяемых по уравнениям) с фактически измеренными величинами.

При всех достоинствах вероятностного подхода к описанию системы ВиВ нельзя не отметить и его недостатки. Такой подход неизбежно приводит к необходимости выполнения значительного объема натурных экспериментов на каждом объ-екте для установления статистических зависимостей, ограничивает возможности распространения полученных результатов на условия, отличные от тех, при которых проводился эксперимент.

Без сочетания с аналитическими методами вероятностный подход не позволяет рациональ -но использовать знания и представления о физической природе исследуемого объекта, сужает возможности учета обширного опыта, накопленного на основе ранее выполненных многочис -ленных исследований и изучения практики экс -плуатации систем ВиВ. Целесообразно комбинировать вероятностные и аналитические под -ходы с помощью метода, который можно оха-рактеризовать как структурно-вероятностный.

Особенность структурно-вероятностного под -хода состоит в том, что структура математической модели задается исходя из физической сущности процесса, а ряд входящих в нее величин определяется методами математической статистики

В связи с тем, что возмущающие воздействия в системах ВиВ носят случайный характер, с те-

чением времени меняется информация о параметрах, характеризующих их состояния.

Метод страдает неполнотой и несовершенством , Для управления такими системами рационально использовать принцип стохастического адаптивного управления. При такой постановке задачи математическая модель функционирования системы может рассматриваться в качестве эталонной.

В ходе эксплуатации ведется непрерывный автоматизированный сбор информации о парамет-рах, состав и количество которых достаточны для оценки состояния системы с заданной точностью. Значения сигналов, поступающих от объекта, сравниваются со значениями, полученными на эталонной модели, в результате чего вырабатывается корректирующее управляющее воздействие.

Таким образом, в цикле управления осуществляются процедуры адаптации В качестве параметров для оценки состояния объекта можно принимать скорость воды в трубах в контрольных помещениях, среднюю температуру воды, перепад давления воды в системе водоснабжения, скорость обратной воды (водоотведение) и др.

Необходимо сделать более эффективными научные исследования, значительно сократить сроки внедрения достижений науки и техники, повышать качество, надежность, экономичность и производительность систем ВиВ, снижать их материалоемкость, своевременно снимать с производства устаревшее оборудование; расширять автоматизацию проектно-конструкторских работ с помощью электронно-вычислительной техники.

УДК 666.9

С. А. Некрасова, М. С. Гаркави, Е. А. Трошкина, Е. С. Шитиков

ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЕНИЯ ШПЦ С ДОБАВКОЙ ЛПМ

Среди многочисленных добавок, применяв -мых в технологии бетона, наибольшее значение имеют пластифицирующие добавки (разжижите -ли), позволяющие улучшить обрабатываемость бетонных смесей без увеличения водоцементного отношения или существенно снизить водопотреб-ность бетонных смесей при сохранении требуемой! подвижности, повысить физико-механичес -кие показатели бетона и долговечность.

Новый тип высокоэффективных пластифика-торов ЛПМ (лигносульфонатный пластифика -тор-модулятор) представляет собой технические лигносульфонаты, нормированные по фракци-

онному составу молекул лигносульфонатных полимеров, количеству и составу органической и неорганической частей (минеральных солей). Применение указанного пластификатора в бетонах на основе портлацццемента подтвердило его высокую эффективность.

Целью данной работы является исследование влияние добавки ЛПМ на процесс твердения шлакопортлацццемента, который является наиболее доступным и рас простране иным цементом в Уральском регионе. Для исследования процесса твердения в нормальных условиях использовалось цементное тесто с В/Ц=0,3 и до-

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕТАЛЛУРГИИ

Рис. 1. Аппаратный комплексдля регистрации электрического сигнала

-без

добавки

- сухая

0,04 3,07 6,09

9,12 12,14 15,17

Время, час

18,20 21,22

Рис. 2. Кинетика изменения электрического сигнала в твердеющем цементном тесте

бавка ЛПМ

2-х модификаций: пластифицирую-

щая (порошок) и пластифицирующе -воздухововлекающая (жидкая).

Вяжущая система в процессе своего развития является генератором электрической энергии, причём на разных уровнях взаимодействия в ней может создаваться постоянный или переменный ток [1]. Характер изменения электрического сигнала, генерируемого в твердеющем вяжущем, отражает протекающие в нём физико-химические явления. Для непрерывного определения и фиксации возникающего в вя-жущей системе электрического сигнала используется малогабаритный аква-метрический датчик и регистрирую -щий комплекс на базе ПЭВМ (рис. 1), использование которого обеспечивает минимальную погрешность (±0,1%) в измерении электрического сигнала ак-ваметрического датчика [2].

На рис. 2 приведены кривые изме-нения амплитуды электрического сигнала, возникающего в исследуемых вяжущих системах.

Начальный период твердения связан с растворением вяжущего вещества и отражает начальную гвдрата-цию вяжущей системы с образованием коагуляционной структуры. Этот период ха -растеризуется высоким значением силы тока, величина которого затем снижается, что заметно на всех приведенных кривых.

Далее имеет место низкое и практически постоянное значение тока - индукционный период твердения. Величина электрического сигнала определяется концентрацией в твердеющей системе свободных носителей заряда, и поскольку в течение индукционного периода эти носители находятся в ловушках поверхности [3], то это и является причиной низкого значения фиксируе -мого тока. В течение этого периода существует и развивается образовавшаяся при начальной гвд-ратации коагуляционная структура, которая является термодинамически устойчивой [2]. В конце периода наблюдается скачкообразное возрастание тока, оно обусловлено увеличением плотности заряда.

Скачкообразное изменение тока по окончании индукционного периода вызвано также увеличе -нием количества твердой фазы в системе и усилением межчастичного взаимодействия вследствие изменения форм связи влаги с материалом. В сле-

дующий период твердения наблюдается плавное понижение тока вследствие сближения твердых частиц, перекрытия их двойных электрических слоев и образования жесткого пространственного каркаса в результате формирования ковденсаци-онно-кристаллизационных контактов.

Электрофизическое исследование процесса твердения цементного теста с добавкой ЛПМ показало, что она являются сильным замедлителем гидратации и вносит изменение в характер этого процесса (см. рис. 2). Добавка, адсорбируясь на цементных зернах и новообразованиях, замедля-ет гидратацию и твердение цементного камня вследствие слабой проницаемости воды через создаваемые ею адсорбционные слои Кроме того, имеет место и изменение знака заряда поверхности твердой фазы, что может быть связано с влиянием добавки ЛПМ на морфологию гвдратных новообразований, и условий образования межчастичных контактов. Следует отметить , что жидкая модификация ЛПМ в большей степени замедляет процесс твердения шлако-портлавдцеменга, что связано с наличием в ее составе воздухововлекающего компонента.

Исследование твердения ШПЦ с добавкой ЛПМ

С.А.Некрасова, М.С.Гаркави, Е.А.Трошкина, Е.С.Шитиков

Библиографический список

Нехорошев А.В., Гусев Б.ВБаранов А.Т. Явление, механизм и энергетические уровни образования структурированных дисперсных систем // ДАН СССР. 1981. Т. 258, № 1. С. 149-153.

Адамович Е.А., Гаркави М.С. Электрофизический метод контроля твердения вяжущих веществ // Цемент. 1999. № 5-6. С. 34-36.

Сычёв М .М. Современные представления о механизме гидратации цементов. М.: ВНИИЭСМ, 1984. 50 с.

УДК 71

О. Г. Афанасьева, С. И. Чикота

ВЛИЯНИЕ ИДЕЙ УТОПИСТОВ НА РАЗВИТИЕ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА

Первые вдеи утопических городов представлены в XVI - начале XVII веках английским философом Томасом Мором в сочинении «Золотая книга, столь же полезная, как забавная, о наилучшем устройстве государства и о новом острове Утопии» (1516 г.) и итальянским мона-хом Томмазо Кампанеллой в книге «Город солнца» (1602 г.) (рис. 1). Это книги об идеальном обществе, где обязанности, занятия искусством, наукой и труд распределены между всеми; все работают не более шести или четырех часов в день, а остальное время проводят в приятных занятиях, беседах, чтении, прогулках, занимаются развитием умственных и физических способностей и всем, «что приносит радость».

Позднее, в XVII-XVIII веках наступил расцвет французских утопических романов. В 1677 г. была

напечатана книга Дени Вереса «История севарам-бов». Севаривда - столица Севарамбии, имеет планировочное решение, которое не является застывшей ренессансной формой, а представляет собой городскую структуру с возможностью будущего развития.

В 1770 г. Луи Себастьян Мерсье мечтает о 2440 годе. В романе Мерсье впервые встречается критика современного ему крупного города Парижа - негигиеничного, с загрязненной атмосферой и шумом транспорта. Париж 2440 года в его представлении имеет большие, красивые и правильно построенные улицы, на которых нет транспорта, здесь можно спокойно прогуливаться. «Город оживленный, но без заторов и тревоги».

В 1755 году Морелли написал книгу «Кодекс

а б

Рис. 1. Планировки утопических городов: а - Амауротум - столицаостроваУтопии