|
56 Учитывая приведенные выше представления о механизме твердения комбинированной гипсовой системы, гипсовое вяжущее обеспечивает возникновение кристаллизационной структуры по следующей схеме: 1) обрастание частиц дигидрата до сближения последних на расстояние равное критическому; 2) возникновение между сближенными частицами мостика срастания; 3) дальнейшее обрастание частиц и увеличение поперечного сечения мостика. Из этого следует, что необходимое количество вяжущего в значительной степени зависит от давления прессования, увеличение давления прессования обеспечивает более плотную упаковку частиц благодаря возникновению сдвиговых усилий и переупаковке частиц, а также от удельной поверхности порошков и их гранулометрического состава. Эго объясняет увеличение прочности образцов при увеличении давления прессования или увеличении гипсового вяжущего в составе сырьевой смеси (при прочих равных условиях), так как и в том и другом случае обеспечивается увеличение суммарного поперечного сечения кристаллизационных контактов. Таким образом, учитывая удельную поверхность и гранулометрический состав твердой фазы двуводного гипса, его содержание в объеме материала, используя модель дисперсной системы в виде комбинации статистически распределенных в объеме разноразмерных частиц [89], можно теоретически оценить необходимое количество гипсового вяжущего при определенном давлении прессования. По приближенным оценкам для возникновения кристаллизационных контактов срастания по всему объему материала при прессовании полусухой смеси необходимо 0,5-1,0 % гипсового вяжущего. Минимальное содержание гипсового вяжущего, требуемое для формирования пространственной кристаллизационной структуры материала, определяли экспериментально. О возникновении последней судили по водостойкости образцов. Прессование двуводного гипса без добавления гипсового вяжущего позволяет получать материал в суточном возрасте с прочностью 2 МПа. Достаточно вы |
* т ♦ * Рисунок 2.6 Дифрактограммы прессованного гипсового материала: а) в возрасте 2 ч; б) в возрасте 1 сут (п полугидрат сульфата кальция, д дигидрат сульфата кальция) прочности образцов 7-суточного возраста. Некоторое повышение прочности в течение первых 7 сут объясняется высыханием образцов до равновесного состояния. Теоретический и практический интерес представляет определение минимального количества вяжущего необходимого для возникновения пространственной кристаллизационной структуры материала. Согласно теоретическим положениям для возникновения кристаллизационной структуры необходимо создать пересыщение относительно гидрата ( а ~ 2...3). Расчеты показали, что при использовании смесей с низким водосодержанием необходимое пересыщение достигается введением гипсового вяжущего в количестве 0,001 % от массы фосфогипса. Очевидно, что этого недостаточно для создания пространственной кристаллизационной структуры материала, следовательно, необходимо рассмотреть физико-механический аспект процесса твердения системы. Учитывая приведенные выше представления о механизме твердения комбинированной гипсовой системы, гипсовое вяжущее обеспечивает воз никновение кристаллизационной структуры по следующей схеме: 1) обрастание частиц дигидрата до сближения последних на расстояние равное критическому; 2) возникновение между сближенными частицами мостика срастания; 3) дальнейшее обрастание частиц и увеличение поперечного сечения мостика. Из этого следует, что необходимое количество вяжущего в значительной степени зависит от давления прессования, увеличение давления прессования обеспечивает более плотную упаковку частиц благодаря возникновению сдвиговых усилий и переупаковке частиц, а также от удельной поверхности порошков и их гранулометрического состава. Это объясняет увеличение прочности образцов при увеличении давления прессования или увеличении гипсового вяжущего в составе сырьевой смеси (при прочих равных условиях), так как и в том и другом случае обеспечивается увеличение суммарного поперечного сечения кристаллизационных контактов. Таким образом, учитывая удельную поверхность и гранулометрический состав твердой фазы двуводного гипса, его содержание в объеме материала, используя модель дисперсной системы в виде комбинации статистически распределенных в объеме разноразмерных частиц [89], можно теоретически оценить необходимое количество гипсового вяжущего при определенном давлении прессования. По приближенным оценкам для возникновения кристаллизационных контактов срастания по всему объему материала при прессовании полусухой смеси необходимо 0,5-1,0 % гипсового вяжущего. Минимальное содержание гипсового вяжущего, требуемое для формирования пространственной кристаллизационной структуры материала, определяли экспериментально. О возникновении последней судили по водостойкости образцов. Прессование фосфогипса без добавления гипсового вяжущего позволяет получать материал в суточном возрасте с прочностью 2 МПа. Достаточно высокое значение прочности образцов из фосфогипса, полученных способом |