|
насыпаемого слоя в различных случаях измерения, появления локальных спайностей в нем и так далее). 1.5. Критерии оценки качества сыпучих строительных смесей Сыпучие строительные смеси, состоящие из двух или большего числа компонентов, представляют собой системы, физико-механические свойства которых, существенно отличны от свойств жидкой или газовой смеси. Классическое термодинамическое определение, согласно которому компонентом смеси называется множество частиц одинакового химического строения, не имеет, очевидно, применения в теории сыпучей фазы, так как элементарная частица фазы является не элементарной частицей, а зерном, которое может быть конгломератом многих химически индивидуальных веществ [24]. Компонент сыпучей строительной смеси это собрание частиц, одинаково ведущих себя во время динамических операций [25], т.е. множество частиц, имеющих одинаковые размеры, факторы формы и удельные массы. Крайними состояниями системы, состоящей из частиц двух сыпучих компонентов, являются состояния полного смешивания и полного распределения. Все пробы, взятые из полностью смешанного слоя, должны иметь одинаковый состав (или какую-либо другую измеримую величину). Такого состояния практически никогда нельзя достигнуть в какой-нибудь конкретной динамической операции; его можно получить только попеременным укладыванием частиц двух компонентов (упорядоченное смешивание). Состояние полного смешивания, определяемое статистически, является неупорядоченным состоянием. Это такое состояние, при котором вероятность нахождения частицы данного компонента в произвольной точке смеси есть постоянная величина, равная доле этого компонента во всей смеси [28]. Неупорядоченное состояние всегда достигается в операциях приготовления строительных смесей. 2 2 |
21 зование понятия угла внутреннего трения. Между коэффициентом внутреннего трения и углом внутреннего трения существует следующая связь: f =tg(p, (1.25) Ссыпаясь, слой сыпучего материала на горизонтальную плоскость, обычно наблюдают, что при небольшой скорости движения материала его частицы скатываются вдоль по осыпи, образуя откос, наклоненный под некоторым углом к горизонту (угол естественного откоса). Для сухого сыпучего материала это угол приближенно соответствует углу внутреннего трения и часто применяется как характеристический параметр наблюдаемого слоя вследствие легкости его измерения. В действительности же этот широко применяемый в строительстве параметр не характеризует правильно динамические свойства слоя смеси, так как он зависит от очень многих факторов, влияющих на его невоспроизводимость (изменение порозности насыпаемого слоя в различных случаях измерения, появления локальных спайностей в нем и так далее). 1.4. Критерии оценки качества сыпучих строительных смесей Сыпучие строительные смеси, состоящие из двух или большего числа компонентов, представляют собой системы, физико-механические свойства которых существенно отличны от свойств жидкой или газовой смеси. Классическое термодинамическое определение, согласно которому компонентом смеси называется множество частиц одинакового химического строения, не имеет, очевидно, применения в теории сыпучей фазы, так как элементарная частица фазы является не элементарной частицей, а зерном, которое может быть конгломератом многих химически индивидуальных веществ [24]. Компонент сыпучей строительной смеси это собрание частиц, одинаково ведущих себя во время динамических операций [25]. Поскольку, как указывалось выше, к параметрам, определяющим поведение частицы в динамиче 2 2 ских операциях, относятся ее размеры, фактор формы и плотность (удельный вес), далее под компонентом строительной смеси будем понимать множество частиц, имеющих одинаковые размеры, факторы формы и удельные веса. С учетом этого в наших дальнейших теоретических исследованиях будем использовать понятие идеальной системы [26], то есть системы сферических частиц одного и того же материала и одинаковых размеров. Такая система часто применяется во многих исследованиях механизма перемешивания строительных материалов [27]. Чтобы выделить в этой системе компоненты, частицы обычно окрашивают в различные цвета, и компонентом называют множество частиц одинакового цвета. Крайними состояниями системы, состоящей из частиц двух сыпучих компонентов, являются состояния полного смешивания и полного распределения. Идеальный случай полного смешивания представлен на рис. 1.2.а. Все пробы, взятые из полностью смешанного слоя, должны иметь одинаковый состав (или какую-либо другую измеримую величину). Такого состояния практически никогда нельзя достигнуть в какой-нибудь конкретной динамической операции; его можно получить только попеременным укладыванием частиц двух компонентов (упорядоченное смешивание). Состояние полного смешивания, определяемое статистически, является неупорядоченным состоянием. Это такое состояние, при котором вероятность нахождения частицы данного компонента в произвольной точке смеси есть постоянная величина, равная доле этого компонента во всей смеси [28]. Неупорядоченное состояние всегда достигается в операциях приготовления строительных смесей (рис. 1.2.б.). Степень смешивания сыпучих материалов, определенная теоретически, представляет собой отношение поверхности F взаимного контакта скоплений зерен компонентов к максимальной поверхности: М = F [ Fmax> (1-26) |