Механоактивация вяжущих методом свободного удара

Один из самых перспективных методов оптимизации использования природных ресурсов в строительной индустрии — активация вяжущих материалов. Вызванное активацией повышение полезных свойств вяжущих позволяет снизить расход и значительно увеличить прочность изделий, сократить время набора марочной прочности. С помощью активации возможно полностью использовать потенциальную энергию материала, снизить себестоимость работ.

Активация гипсовых вяжущих производится путем тонкого измельчения материала и увеличения его удельной поверхности, разрушения ослабленных и стуктурно нестабильных частиц, что ведет к значительному улучшению качества новообразованных поверхностей. Методика активации давно зарекомендовала себя в обработке низкомарочных и лежалого цементов с целью восстановления и улучшения свойств. Производство современных теплоэффективных строительных материалов, в частности ячеистого бетона автоклавного твердения, немыслимо без широкого использования измельчительного оборудования.

Известно, что в процессе тонкого помола сыпучих материалов на образование новой поверхности расходуется только часть всей подведенной энергии, остальная часть энергии аккумулируется в обрабатываемом материале в виде напряженных структурных дефектов. Эта накопленная энергия впоследствии оказывает значительное влияние на скорость протекания различных технологических процессов, а также на основные механические свойства получаемых материалов.

Однако, спустя какое-то время, количество накопленной энергии снижается в силу протекания в материале релаксационных процессов, наблюдается снижение первоначальной активности материала. Причем скорость протекания релаксационных процессов зависит как от свойств самого обрабатываемого материала, так и от условий его хранения. В зависимости от температуры, влажности и некоторых других условий происходит снижение активности новообразованных поверхностей и, как следствие, снижение общей активности обработанного материала. Таким образом, можно сделать логический вывод, что для получения максимальных значений повышения основных свойств материалов на основе активированных компонентов необходимо так организовать работы по активации материалов, чтобы сроки от тонкого измельчения до непосредственного использования активированных компонентов были минимальны.

Непосредственно при активации цемента были проведены следующие исследования. Максимальная активность цемента после его обработки на измельчителе - дезинтеграторе (измельчение методом свободного удара) сохранялась в течение двух часов. Затем наблюдалось снижение прочности цементного камня на 5% (снижение от прочности контрольного образца сформированного сразу после активации цемента). При измельчении кварцевого песка максимальный эффект активации сохранялся в течение 12 часов. Таким образом, как уже говорилось выше, эффективность использования метода тонкого измельчения материалов напрямую зависит от степени технического оснащения каждого конкретного предприятия и расширения модельного ряда агрегатов активации материалов в целях их адаптации к условиям существующих производств по выпуску изделий и материалов строительной индустрии.

Принимая во внимание, что активация вяжущих материалов методом тонкого измельчения — предприятие наиболее экономически выгодное, широкое использование в производстве строительных материалов оборудование для измельчения практически безальтернативный способ повышения экономической эффективности строительства. Именно активация вяжущих материалов вообще и активация цемента в частности открывает возможности качественного улучшения основных физико-механических параметров бетона и изделий на его основе. Мероприятия по активации цемента, позволяющие увеличить активность цемента, более полно использовать массу цементных частиц в деле склеивания отдельных зерен заполнителя различных размеров в единый монолит, повысить прочность межпоровых стенок в производстве пенобетона, газобетона, полистиролбетона, должны быть использованы в повседневной практике современного производства строительных материалов.