ВЛИЯНИЕ МЕХАНОМАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ РАСТВОРОВ CaCl2 И Na2S2O3 НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
Аннотация
Рассмотрен механизм совместного влияния магнитного поля и гидродинамической кавитации на свойства растворов CaCl2 и Na2S2O3, используемых для затворения цементных паст. Гидродинамическая кавитация приводит к образованию активных форм кислорода, анионов HCO3–, нанопузырьков углекислого газа и инициирует взаимодействие новых форм с катионами металлов примесных веществ, растворенных в воде. При механомагнитной обработке растворов в них обнаружены частицы твердой фазы размером 5…10 и 10…100 нм. Наблюдаемое увеличение ξ-потенциала свидетельствует о стабилизации таких дисперсных систем с сохранением в них наноразмерных фракций (до 3 сут.). Одновременно облегчается протекание реакций в стесненных условиях после осуществления затворения цементной пасты. Эффект активирующих факторов в водопроводной воде выражен более ярко, чем в дистиллированной, что объясняется протеканием процесса гидратации карбонат-иона и образованием мелкодисперсных центров нуклеации. С применением рентгенофазового анализа установлено, что в получаемом цементном камне, наряду с кальцитом, кристаллизуется арагонит, практически отсутствующий в контрольном образце. Кроме того, анализ дифрактограмм, снятых на модифицированных образцах, обнаруживает включение карбонат-иона. Очевидно, оптимизация порового пространства в цементном камне достигается как за счет кольматации пор мелкодисперсным карбонатом кальция, так и посредством образования мелких пор при кристаллизации эттрингитоподобных фаз. Установлено, что получаемый цементный камень характеризуется повышенными прочностью (на 9-30%) и морозостойкостью (до 55%) по сравнению с таковым, полученным традиционным способом.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Литература
Azharonok V.V., Belous N.K., Rodtsevich S.P., Koshevar V.D., Goncharik S.V., Chubrik N.I., Orlovichc A.I. Highfrequency magnetic-pulse treatment of water as a method of improving the technological properties of fine concretes. J. Eng. Phys. Thermophy. 2009. V. 82. N 6. P. 1102-1103. DOI: 10.1007/10891-010-0311-9.
Sabapathy Y.K., Sooray K., Krishna L.K.S., Nithish V., Varadan S.V. A study on influence of magnetic water on the stregth characteristics of concrete. RJPBCS. 2019. V. 10. N 3. P. 247-252. DOI: 10.33887/rjbcs/2019.10.3.31.
Mazloom M., Miri S.M. Interaction of magnetic water, silica fume and superplasticizer on fresh and hardened properties of concrete. ACC. 2017. V. 5. N 2. P. 87-99. DOI: 10.12989/acc.2017.5.2.087.
Рыженко А.В., Рыженко В.Х., Ланкин С.В. Применение методов домола цемента и омагничивания воды для улучшения электромеханических свойств строительных бетонов. НИЖ. 2016. № 8(50). С. 86-89. DOI: 10.18454/IRJ.2016.50.074. Ryzhenko A.V., Ryzhenko V.H., Lankin S.V. Using of methods of the cement recrushing and water magnetization to improve the electromechanical properties of build-ing concrete. MNIZh. 2016. N 8(50). P. 86-89 (in Russian). DOI: 10.18454/IRJ.2016.50.074.
Gholizadeh M., Arabshahi H. The effect of magnetic water on strength parameters of concrete. JETR. 2011. V. 3. N 3. P. 77-81. DOI: 10.3923/ rjsci.2011.66.69.
Кузнецова С.Ю. Магнитные свойства воды. Усп. совр. естествозн. 2010. № 10. С. 49-51. Kuznetsova S.Yu. Magnetic properties of water. Usp. Sovr. Estestvozn. 2010. N 10. P. 49-51 (in Russian).
Kronenberg K. Experimental evidence for the effects of magnetic fields on moving water. IEEE T. Magn. 1985. V. 21. N 5. P. 2059-2061. DOI: 10.1109/TMAG.1985.1064019.
Knez S., Pohar C. The magnetic field influence on the polymorph composition of CaCO3 precipitation from carbonized aqueous solutions. J. Colloid Interface Sci. 2005. V. 281. P. 377−388. DOI: 10.1016/ j.icis.2004.08.099.
Alimi F., Tlili M., Ben Amor M., Maurin G., Gabrielli C. Influence of magnetic field on calcium carbonate precipitation in the presence of foreign ions. Электрон. обработка мат-лов. 2009. N 1. P. 65−72. DOI: 10.1016/j.desal.2006.02.064.
Gorlenko N.P., Sarkisov J.S., Laptev V.I., Sidorenko G.N., Kulchenko A.K. Regulation of confining liquid for cement systems properties by means of electromagnetic fields. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015. V. 71. P. 012008.
Wang Y., Wang X., Yang Z. Study on impermeability mechanism of magnetic water concrete. Appl. Mech. Ma-ter. 2011. V. 99-100. P. 745-748. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.99-100.745.
Toledo E.J.L., Ramalho T.C., Magriotis Z.M. Influence of magnetic field on physical-chemical properties of the liquid water: Insights from experimental and theoretical models. J. Mol. Struct. 2008. V. 888. N 1-3. P. 409-415. DOI: 10.1016/j.molstruct. 2008.01.010.
Kugaevskaya S.A., Safronov V.N., Ermilova T.A., Abzaev Y.A., Sarkisov Y.S., Gorlenko N.P. Effect of mixing water magnetjc activation cicle on cement stone structure. IOP Conf. Ser.: Mater.Sci. Eng. Adv. Mat. Construct. Eng. 2015. V. 71. P. 012-013.
Фомичев В.Т., Ерофеев В.Т., Емельянов Д.В., Матвиевский А.А., Митина Е.А. Влияние электродных реакций в процессах электромагнитной активации природной воды на свойства бетона. Фундаментал. исслед. 2015. № 4. С. 145-151. Fomichyov V.T., Erofeyev V.T., Emel’yanov D.V., Matviyevskiy A.A., Mitina G.A. Influence of electrode reac-tions in the processes of electromagnetic activation of natural water on concrete properties. Fundamental. Issled. 2015. N 4. P. 145-151 (in Russian).
Viten’ko T.N., Gumnitskii Y.M. A Mechanism of the activating effect of hydrodynamic cavitation on water. J. Water Chem. Technol. 2007. V. 29. N 5. P. 231-237. DOI: 10.3103/S1063455X07050037.
Koksharov S.A. Bazanov A.V., Fedosov S.V., Akulova M.V., Slizneva T.E. Condition of the mechanoactivated calcium cloride solution and its influence on structural and mechanical characteristics of cement stone. Eur. Chem.-Technol. J. 2015. V. 17. P. 327-333. DOI: 10.18381/ectj277.
Mosin O., Ignatov I. Basic concepts of magnetic water treatment. Eur. J. Mol. Biotech. 2014. V. 4. N 2. P. 72-85. DOI: 10.13187/ejnr.2014.4.187.
Kalnin'sh K.K., Danilov K.L., Bykov O.D., Fokin G.A. Termochemical Transformations of Hydrocarbonate Ions in Aqueous Solutions. Russ. J. Appl. Chem. 2010. V. 83. N 9. P. 1529-1534. DOI: 10.1134/S1070427210090041.
Абзаев Ю.А., Саркисов Ю.С., Сафронов В.Н., Горленко Н.П., Кугаевская С.А., Ковалева М.А., Ермилова Т.А. Влияние цикловой магнитной обработки воды затворения на структурное состояние фаз цементного камня в различные сроки твердения. Вестн. ТГА-СУ. 2016. № 1. С. 145-154. Abzaev Yu. A., Sarkisov Yu.S., Gorlenko N.P., Kugayevskaya S.A., Kovalyova M.A., Ermilova T.A. The influence of cyclic magnetic treatment of mixing water on the structural state of the phases of cement stone in various periods of hardening. Vestn. TGASU. 2016. N 1. P. 145-154 (in Russian).
Soto-Bernal J.J., Gonzalez-Mota R., Rosales-Candelas I., Ortiz-Lozano J.A. Effects of Static Magnetic Fields on the Physical, Mechanical, and Microstructural Properties of Cement Pastes. Adv. Mater. Sci. Eng. 2015. V. 2015. P. 1-9. DOI: 10.1155/2015/934195.
