|
49 Из уравнений следует, что скорость процессов растворения и роста элементов рассматриваемой системы зависит от исходной концентрации вещества, удельной поверхности, константы скорости процесса и градиента концентрации раствора на поверхности частиц и в объеме раствора. Т.е. при прочих равных условиях процесс твердения характеризуется изменением концентрации вещества в объеме раствора. Кривая изменения концентрации вещества в объеме раствора с учетом механизма растворения частиц, по Г. Хьюлетту, показана на рис. 2.2. После затворения вяжущего водой концентрация вещества в растворе быстро возрастает до значения, при котором возможно образование устойчивых зародышей гидрата. Поверхность растущих кристаллов и их число увеличиваются, и в некоторый момент времени достигается равенство между скоростью поступления и скоростью отвода вещества, далее наблюдается снижение концентрации, соответствующее преобладанию скорости отвода над скоростью поступления растворенного вещества. После полного растворения вяжущего концентрация по мере гидратации снижается и приближается к значению растворимости гидрата при данной температуре, процесс гидратации завершается. Учитывая, что растворимость ДГ зависит от его удельной поверхности, и растворимость тонкой фракции ДГ может достигать высоких значений (в зависимости от размера частиц сх = к(а^) • су), процесс перекристаллизации тонкой фракции ДГ (по Г'. Хьюлетту) протекает одновременно с процессом гидратации вяжущего. После окончания процесса гидратации гипсового вяжущего процесс перекристаллизации продолжается в течение длительного времени. |
» * * ~<Ь=КхЕя$ххй(х{х0)3,\ся-суи. (2.4) Где х, у, г текущее содержание двуводного гипса мелкой (.х) и крупной (у) фракции, полуводного гипса (г), г/см3; Кх, Ку Кг константы скоростей процессов, см/с; с„ Су, сг концентрации раствора на поверхности фаз, г/см3; с концентрация в объеме раствора; исходные удельные поверхности фаз, см7г; хо, Уо> *о ~ исходное содержание двуводного (хо, Уо) и полуводного гипса (2о) в начале процесса, г/см3; Е1 (7 = х, у, т) ехр [А{ (7 (2о/(2] фактор, отражающий влияние температуры на скорости процессов в системе, кДж/моль; А„ Ар А2 значения безразмерной энергии активации процессов растворения и роста; Оо, О условная и фактическая температура системы, К; г время, с. Из уравнений следует, что скорость процессов растворения и роста элементов рассматриваемой системы зависит от исходной концентрации вещества, удельной поверхности, константы скорости процесса и градиента концентрации раствора на поверхности частиц и в объеме раствора. Т.е. при прочих равных условиях процесс твердения характеризуется изменением концентрации вещества в объеме раствора. Кривая изменения концентрации вещества в объеме раствора с учетом механизма растворения частиц, по Г. Хьюлетту, показана на рис. 2.2. После затворения вяжущего водой концентрация вещества в растворе быстро возрастает до значения, при котором возможно образование устойчивых зародышей гидрата. Поверхность растущих кристаллов и их число увеличиваются, и в некоторый момент времени достигается равенство между скоростью поступления и скоростью отвода вещества, далее наблюдается снижение концентрации, соответствующее преобладанию скорости отвода над скоростью поступления растворенного вещества. После полного растворения вяжущего концентрация по мере гидратации снижается и приближается к значению растворимости гидрата при данной температуре, процесс гидратации завершается. Учитывая, что растворимость ДГ зависит от его удельной поверхности, и растворимость тонкой фракции ДГ может достигать вы52 53 <*• * * > с, г/л -------для полуводного гипса; для комбинированной системы; -------для двуводного гипса. Рисунок 2.2 Изменение во времени концентрации Са304 в растворе соких значений (в зависимости от размера частиц сх = *(а*) ■ су), процесс перекристаллизации тонкой фракции ДГ (по Г. Хьюлеггу) протекает одновременно с процессом гидратации вяжущего. После окончания процесса гидратации гипсового вяжущего процесс перекристаллизации продолжается в течение длительного времени. Выделив постоянные в уравнениях (2.2-2.4) и обозначив их кх{у.г) * Ех{ул) ‘$ х ( У Л ) ‘"17177““> запишем уравнения в упрощенномви\Уо>го) де: -(1х! (11 кх • х2/3 (с, с); 4у1Ж-ку-у2,3-(с-су); -Лг!й1~к1 -г2'3-(с, -с). (2.5) (2.6) (2.7) Приведенные уравнения взаимосвязаны уравнением, полученным из весовых соотношений компонентов: Ау1<Ь -01х / йх +1,19 -Аг/ Аг). (2.8) Тогда решение системы уравнений (2.5-2.8) можно графически представить следующим образом (рис. 2.3). |