Электрическое поле бетона как показатель набора прочности твердения стройматериалов
Электрическое поле бетона как показатель набора прочности твердения стройматериалов
При производстве и эксплуатации различных стройматериалов можно зарегистрировать физические явления, сопровождающие все стадии производства. К ним относятся тепловые, внутренние электрические и акустические поля, которые возникают при химическом и физико-химическом взаимодействии на стадии формирования структуры, тепловой обработки, а также на отдельных операциях.
Электрическое поле внутри образцов тяжелого бетона оценивается по величине электрического напряжения, затухание которого до нескольких милливольт продолжается при температуре 20°С примерно 36 ч. Формирование внутреннего электрического поля характеризует кинетику реакции гидратации, роста кристаллических новообразований, формирование поровой структуры и взаимодействие цементного теста с поверхностью заполнителей.
С технологической точки зрения изменение внутреннего электрического поля бетона можно рассматривать как показатель набора прочности на начальных стадиях твердения. Момент полного исчезновения электрического поля может быть истолкован как момент для фиксации достижения распалубочной прочности. Но для практического использования необходима корреляция временных и температурных условий твердения.
Был разработан электрический метод контроля и регулирования процесса тепловлажностной обработки плотного силикатного бетона и силикатного кирпича, основанный на снятии интегральных характеристик изменения разности потенциалов U на образце при пропускании через него переменного тока промышленной частоты, ограниченного но амплитуде. При этом экспериментально доказано, что качественный характер интегральной зависимости изменения разности потенциалов на образце в процессе термообработки имеет закономерности, определяемые физико-химическими процессами твердения и явлениями тепло — и массопереноса.
Зависимость напряжения от температуры характеризуется наличием 4 периодов: уменьшением разности потенциалов на образце, ее стабилизацией, ростом и насыщением. В период снижения разности потенциалов и ее стабилизации соответствует образованию высокоосновных гидросиликатов кальция и является первым этапом твердения, а период последующего увеличения разности потенциалов — второй этап твердения — характеризуется образованием низкоосновных гидросиликатов кальция. Этот способ является весьма эффективным для определения продолжительности тепловлажностной обработки стройматериалов с целью оптимизации режима. Однако измерительная схема метода имеет ряд недостатков, затрудняющих его более широкое применение.
Во-первых, чувствительность измерительной схемы, в которой используется кондуктометрический метод, позволяет применять его только при влажности стройматериала 6—9%.
Во-вторых, в схеме присутствует внешний источник напряжения, что может повлиять на характер твердения и структурообразования стройматериала.
