193 одинаковом В/Ц толщина двойного слоя и структурно-механические свойства дисперсий будут зависеть от концентрации коллоидных фракций и гидратных новообразований в системе. Принципиальным отличием дисперсных вяжущих систем от коллоидных систем является образование в них фазы, содержащей полярные группы. Наличие у цементных частиц ДЭС с сильным электрическим полем и повышенной концентрацией противоионов вызывает изменение расположенной в нем жидкой фазы. В этом случае на поверхности твердой фазы в водной среде появляется прочно удерживающийся слой зарядов. Против этого слоя располагается второй слой зарядов противоположного знака, прочно связанный с первым слоем электростатическими силами. Однако, второй слой не компенсирует полностью всех зарядов на поверхности цементной частицы. Заряды второго слоя характеризуются некоторой подвижностью, возрастающей по мере удаления от поверхности частицы и образуют так называемую ионную атмосферу или диффузный слой, толщина которого может изменяться в зависимости от физико-химических свойств среды. Полярные молекулы воды, внедряясь в электрическое поле поверхности частицы, ориентируются определенным образом в адсорбционном и диффузном слоях, образуя гидратные оболочки. В следствии переориентации диполей воды свойства ее значительно изменяются: возрастают плотность и вязкость[289,293]. Изменение коэффициента полного водоотделения цементнои зольноводных систем подтверждает представление об определяющем влиянии вновь образующихся гидратных фаз на изменение свойств жидкой фазы. Если коэффициент полного водоотделения при обработке цементного теста с В/Ц=0,5 уменьшается до нуля за 4,5 мин и с В/Ц=1 через 9,5 мин, то при измельчении золы, отличающейся слабой реакционной способностью по отношению к воде, коэффициент полного водоотделения возрастает. Это можно объяснить тем, что высвобождающиеся при разрушении крупных пористых частиц золы мелкие шаровидные частицы нс обладают сильным |
249 совершающей совместное движение. К этой паре могут присоединяться (также на дальних расстояниях) другие частицы с образованием тройников и более сложных структур. Кроме того, столкновение крупных и образовавшихся мелких частиц также приведет к их взаимной фиксации. Частицы, связанные на столь больших расстояниях, приобретают устойчивость, и система в целом сохраняет свою дисперсность. При ближнем взаимодействии частицы срастаются, и это ведет к уменьшению их удельной поверхности. С этих позиций можно объяснить незначительную коагуляцию частиц, которая наблюдалась в 1-ый период активации. При небольшой глубине второго минимума агрегаты, возникающие в результате дальнейшего взаимодействия, могут сравнительно легко распадаться, что и наблюдается после 30 с. активации, когда, на наш взгляд, расстояние между частицами цемента становится несколько меньше координаты второго минимума. При высоких концентрациях глубина потенциальных ям для тонких частиц выше и возможно их агрегирование [362, 363], О влиянии на глубину потенциальных ям и на структурно-механические и реологические свойства системы путем снижения или увеличения В/Ц и изменения таким образом концентрации частиц сообщалось в литературе [338]. Величина В/Ц оказывает влияние на структуру двойного слоя: при снижении В/Ц слой сжимается, а при увеличении В/Ц толщина двойного слоя возрастает. При одинаковом В/Ц толщина двойного слоя и структурно-механические свойства дисперсий будут зависеть от концентрации коллоидных фракций и гидратньк новообразований в системе. Принципиальным отличием дисперсных вяжущих систем от коллоидных систем является образование в них фазы, содержащей полярные группы. Наличие у цементных частиц ДЭС с сильным электрическим полем и повышенной концентрацией противоионов вызывает изменение расположенной в нем жидкой фазы. В этом случае на поверхности твердой фазы в водной среде появляется прочно удерживающийся слой зарядов. Против этого слоя располагается второй слой зарядов противоположного знака, прочно связанный с первым слоем электростатическими силами. Однако, второй слой не компенсирует полностью всех 250 зарядов на поверхности цементной частицы. Заряды второго слоя характеризуются некоторой подвижностью, возрастающей по мере удаления от поверхности частицы и образуют так называемую ионную атмосферу или диффузный слой, толщина которого может изменяться в зависимости от физико-химических свойств среды. Полярные молекулы воды, внедряясь в электрическое поле поверхности частицы, ориентируются определенным образом в адсорбционном и диффузном слоях, образуя гидратные оболочки. В следствии переориентации диполей воды свойства ее значительно изменяются: возрастают плотность и вязкость [360, 364]. Изменение коэффициента полного водоотделения цементнои золь-новодных систем подтверждает представление об определяющем влиянии вновь образующихся гидратных фаз на изменение свойств жидкой фазы. Если коэффициент полного водоотделения при обработке цементного теста с В/Ц=0,5 уменьшается до нуля за 4,5 мин и с В/Ц=1 через 9,5 мин, то при измельчении золы, от-^ личающейся слабой реакционной способностью по отношению к воде, коэффициент полного водоотделения возрастает. Это можно объяснить тем, что высвобождающиеся при разрушении крупньк пористых частиц золы мелкие шаровидные частицы не обладают сильным поляризующим действием на диполи воды. Наличие в системе в основном только свободной воды способствует хорошей седиментации гладких шаровидных частиц золы и повышению, таким образом, коэффициента полного водоотделения. Увеличение же в зольно-водной системе количества гидратных фаз за счет введения 10 мас.% цемента вызывает уменьшение коэффициента полного водоотделения после 4 мин активаций. Из литературных данных известно [365] что взаимодействие частиц, приводящее к твердению цементного теста, начинается после перехода системы в "стесненное" состояние. Протекание этого процесса определяется кинетикой образования новых фаз и исходным значением водоцементного отношения, которое должно быть меньше некоторой величины, иначе возникновение даже большого количества новообразований не обеспечит в системе стесненные условия и цементное тесто не будет схватываться. |