Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: область строительных материалов, производство гидрофобных портландцементов. Сущность изобретения: распределяют пробу портландцемента на поверхности воды. Измеряют электросопротивление жидкой фазы пробы портландцемента с гидрофобизующей добавкой и без гидрофобизующей добавки. Рассчитывают коэффициент гидрофобизации. При коэффициенте гидрофобизации ≥ 2 портландцемент относят к гидрофобному. 5 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2008673
Класс(ы) патента: G01N33/38
Номер заявки: 5003152/33
Дата подачи заявки: 23.09.1991
Дата публикации: 28.02.1994
Заявитель(и): Уральский государственный технический университет
Автор(ы): Кокнаев Н.Ф.; Семириков И.С.
Патентообладатель(и): Уральский государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к области строительных материалов, преимущественно к производству гидрофобных портландцементов.
Известен способ определения гидрофобности цемента по способности впитывать воду. Капля воды, расположенная на поверхности гидрофобного портландцемента, должна свободно перемещаться и не поглощаться в течение 5 мин от момента нанесения ее на поверхность цемента (1).
Этот способ позволяет быстро установить, является ли цемент гидрофобным или нет. Но он не пригоден для определения степени гидрофобности цементов и не может быть использован при исследовании новых гидрофобизующих добавок.
Наиболее близким из известных к заявленному является способ определения гидрофобности портландцемента, включающий распределение пробы на поверхности воды (2).
Цемент приобретает свойства гидрофобности, если количество выделившегося Са(ОН)2 будет в 2-4 раза меньше по сравнению с теми же цементами без добавок.
Исследование жидкой фазы разбавленных суспензий цемента в воде показывает, что в начальные сроки в ней образуются коллоидные гидратные новообразования в виде Са(ОН)2, гидросиликатов кальция, гидроксидов алюминия железа, кремния.
В коллоидных растворах интенсивно развиваются электрокинетические явления, сопровождающиеся периодической коагуляцией гидрозоля и пептизацией продуктов коагуляции в результате перезарядки частиц.
Фильтрат представляет собой сумму истинно растворенной и коллоидной фракций выделившихся гидратов.
При фильтровании осаждаются на фильтре как коллоидные гидраты, размеры которых выходят за пределы коллоидной степени дисперсности, так и гидраты, образующиеся в результате гетерокоагуляции, прилипания их к фильтру.
Следовательно, в результате определения содержания Са(ОН)2 в фильтрате путем титрования будут получены не всегда точные данные, что является недостатком этого способа.
Другой недостаток этого способа состоит в том, что требуется сравнительно много времени для его проведения.
Цель изобретения - ускорение и повышение точности определения.
Цель достигается тем, что в способе определения гидрофобности портландцемента, включающем распределение пробы на поверхности воды, измеряют электросопротивление жидкой фазы пробы портландцемента с гидрофобизующей добавкой и без гидрофобизующей добавки, расcчитывают коэффициент гидрофобизации по формуле
Kг= Rп/Ro где Rп, Rо - электросопротивление жидкой фазы пробы портландцемента с гидрофобизующей добавкой и без гидрофобизующей добавки, соответственно, Ом,
и при Кг ≥2 портландцемент относят к гидрофобному.
Способ осуществляют следующим образом.
В электролитическую ячейку устанавливают металлические электроды, наливают дистиллированную воду, а затем засыпают пробу цемента.
При взаимодействии цемента с водой происходят гидролиз и гидратация клинкерных минералов. Образующийся при этом гидроксид кальция и другие новообразования значительно понижают электросопротивление раствора.
В зависимости от количества гидрофобизующей добавки в цементе скорость взаимодействия с водой изменяется, что сразу же сказывается на электросопротивлении раствора.
Через определенные промежутки времени устанавливают электросопротивление водных растворов проб цемента с гидрофобизующей добавкой и без нее. Степень гидрофобизации цементов определяют по коэффициенту гидрофобизации, который находят путем деления величины электросопротивления раствора с гидрофобным цементом на электросопротивление раствора этого же цемента, но не содержащего гидрофобизующую добавку.
Kг= Rп/Ro где Rп - электросопротивление жидкой фазы (Ом) пробы цемента с гидрофобизующей добавкой через τ мин;
Rо - электросопротивление жидкой фазы (Ом) пробы цемента без гидрофобизующей добавки через τ мин.
По значению коэффициента гидрофобизации устанавливают оптимальную дозировку гидрофобизующей добавки. Минимальное количество этой добавки устанавливают при коэффициенте гидрофобизации, равном 2 ( τ= 60 мин).
П р и м е р 1. Из Днепродзержинского цемента лабораторного помола (КН = 0,82, n = 2,83, р = 1,83) готовят пробы с различным содержанием олеиновой кислоты. Затем пробы исследуют на гидрофобность по предлагаемому и известному способам. В табл. 1 даны значения коэффициентов гидрофобизации, по величине которых определяют степень гидрофобизации этих цементов. Для цемента, не содержащего гидрофобизующую добавку, коэффициент гидрофобизации имеет минимальное значение, равное 1, так как Kг= Rп/Ro = 1 при Rп = Ro. В случае применения добавки, которая не придает цементу гидрофобных свойств, коэффициент гидрофобизации будет также равен 1.
Из данных табл. 1 видно, что цементы становятся гидрофобными, когда добавка олеиновой кислоты составляет 0,10 и более процентов от массы цемента.
Значение коэффициента гидрофобизации определяют уже через 60 мин от начала испытания и устанавливают, является ли цемент гидрофобным.
Увеличение количества гидрофобизующей добавки с 0,10 до 0,20% заметнее фиксируется по изменению значения коэффициента гидрофобизации (при τ = 60 мин Кг = 2,08-3,52), чем по известному способу (уменьшение содержания Са(ОН)2 в 2,16-2,19 раза).
П р и м е р 2. Пробы с добавками олеиновой кислоты готовят из здолбуновского цемента (КН = 0,92, n = 2,48, р = 1,00) и испытывают на гидрофобность. Полученные результаты представлены в табл. 2.
Гидрофобными являются цементы, содержащие более 0,10% олеиновой кислоты.
Добавка олеиновой кислоты 0,075% от массы цемента недостаточна (при τ= 60 мин Кг = 1,96, т. е. меньше 2).
При этой же добавке содержание Са(ОН)2 в цементе, установленное по известному способу, уменьшилось в 2,14 раза.
П р и м е р 3. Испытаны на гидрофобность пробы с добавками олеиновой кислоты, полученные из цемента завода "Большевик" (КН = 0,93, n = 2,37, р = 1,21). В табл. 3 представлены итоги испытаний, из которых видно, что гидрофобными являются цементы с 0,10% и более добавками. Добавка 0,20% олеиновой кислоты незначительно повышает гидрофобность цемента.
Предлагаемый способ определения степени гидрофобизации более чувствителен к изменению количества вводимой добавки олеиновой кислоты (увеличение добавки с 0,10 до 0,15% привело к изменению Кг при τ= 60 мин с 2,34 до 2,76; по известной методике Cа(ОН)2 уменьшилось с 2,29 до 2,35 раза).
П р и м е р 4. В табл. 4 приведены итоги исследований на гидрофобность цементных проб, приготовленных из нижнетагильского цемента (КН = 0,94, n = 1,94, р = 0,89). Добавка 0,10% олеиновой кислоты придала цементу гидрофобные свойства.
Изменение добавки олеиновой кислоты с 0,10 до 0,20% вызывает более значительное изменение коэффициента гидрофобизации (при τ= 60 мин Кг = 2,61 и Кг = 3,22 соответственно), чем изменение содержания Са(ОН)2, определенное по известной методике (2,03 и 2,20 раза).
П р и м е р 5. С добавлением олеиновой кислоты из коркинского цемента (КН = 0,93, n = 2,00, р = 1,20) получены пробы, которые исследованы на гидрофобность. Результаты показаны в табл. 5.
Как видно из этих данных, гидрофобными являются цементы, содержащие 0,10 и более процентов олеиновой кислоты.
С ростом добавки олеиновой кислоты с 0,10 до 0,20% коэффициент гидрофобизации изменяется с 2,32 до 3,46, в то время как содержание Са(ОН)2, установленное по известному способу, уменьшается с 2,28 до 2,78 раза.
Предлагаемый способ определения гидрофобности портландцементов по сравнению с базовым способом имеет следующие преимущества.
Степень гидрофобности цементов с гидрофобизующими добавками можно установить через 60 мин вместо 24 ч по известному способу. Предлагаемый способ позволяет проследить кинетику гидратации цементов с различными гидрофобизующими добавками. Способ определения гидрофобности по измерению электропроводности водных растворов может быть легко автоматизирован. (56) 1. ГОСТ 10178-76. Портландцемент и шлакопортландцемент.
2. Кокнаев Н. Ф. и др. Определение гидрофобности цементов. - Цемент, 1982, N 4, с. 18-19.
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА, включающий распределение пробы на поверхности воды, отличающийся тем, что, с целью ускорения и повышения точности определения, измеряют электросопротивление жидкой фазы пробы портландцемента с гидрофобизующей добавкой и без гидрофобизующей добавки, рассчитывают коэффициент гидрофобизации по формуле
Kг= Rг / Rо ,
где Rг, R0 - электросопротивление жидкой фазы пробы портландцемента с гидрофобизующей добавкой и без гидрофобизующей добавки соответственно, Ом,
и при Kг ≥ 2 портландцемент относят к гидрофобному.