Burger v2
Владимир
Технологии

Выберите вознаграждение

Новость №6
14 июля

Введение

В природе существует громадное количество наименований строительных материалов, но практически все они нуждаются в предварительной переработке в вид,удобный для непосредственного строительства (обработка в виде кирпича, блока, панели и т. д.), что, как правило,влечет за собой обязательное строительство кирпичных, бетонных и пр. заводов. Кроме этого все эти материалы требуется перевезти иногда на громадные расстояния,что опять таки существенно удорожает стоимость строительства.

Более ста лет назад, с момента появления технологии изготовления цемента, человечество решает задачу осуществить синтез (прочное соединение) органических наполнителей и цемента. И в настоящее время на Земле еще нет положительного опыта массового строительства жилья и других сооружений и конструкций, состоящих в основном из органики. До появления цемента россияне пользовались "подсобными", наиболее распространенными в природе, материалами: дерево, камыш, тростник, глина, известь и прочее.

Строительство из дерева и другой органики – это наиболее благоприятный для всего живого организма материал. Он "дышит", пилится, гвоздится, легко обрабатывается, хорошо держит тепло, относительно долговечен и т.д., но подвержен трем основным недостаткам: горюч, "съедобен", и может быстро разрушаться микроорганизмами.

Появление цемента, а вместе с ним и бетона, совершили "революцию" в строительстве – резко увеличилась прочность строительных сооружений, долговечность и еще десятки преимуществ. Естественно с преимуществами бетонного строительства существуют и недостатки – это достаточно высокая стоимость строительства из-за большой энергоемкости изготовления цемента.

Все положительное и отрицательное в "бетонном" строительстве не идет ни в какое сравнение по биологическим требованиям – бетонные и кирпичные здания резко угнетают живую биологическую клетку сокращается период жизни всего живого. Жизнь человека, содержание животных, хранение зерновых в бетонных зданиях – укорачивает срок их жизни.

Самым существенным здесь являются воздействия природных факторов, результаты исследований которых произведены в ближайшее тому время: это воздействие радиоактивного газа- радона.

Известно, что в любой точке Земли существует радиоактивный постоянный фон, создаваемый этим газом; причем газ этот инертен, т.е. его практически нельзя нейтрализовать. Да этого и не нужно, ибо биологическая клетка очень хорошо приспособилась к такому уровню радиоактивности, что уже при его отсутствии она быстро погибает.

Превышение заложенного природой уровня (радиоактивного постоянного фона) также губительно для всего живого.

Из материалов (см. журналы "Химия и жизнь" N4 за 1989 и 1990гг.) уровень радиации на первом этаже при определенных условиях в кирпичных и бетонных зданиях может превышать естественный фон в тысячу - три тысячи раз. А это уже беда.

Второй существенный фактор: из-за отсутствия в бетоне и кирпиче "дыхательных" свойств – в таких зданиях самими людьми и животными создаются "невыносимые" для нормальной жизни условия. Человек при дыхании "выбрасывает" около 140 наименований химических соединений, более половины которых токсичны для него самого, и еще наиболее опасны для окружающих. Этот недостаток устраняется искусственно - создаются кондиционеры, но их при этом требуется очень и очень много.

Строительные сооружения из органики этим недостатком не обладают, ибо самой природой в них заложено свойство обмена внутреннего микроклимата с окружающей средой. Человечество, как уже отмечено выше, пока не нашло материала, удовлетворяющего его по всем необходимым экологическим и техническим требованиям.

Огромный исторический опыт людей в строительстве жилья и других строительных сооружений и конструкций предполагает существенные материальные и трудовые затраты. С переходом России на новые рыночные отношения «старые строительные» технологии стали проблематичными, а большинство технологий «обанкротилось».

Предлагаемая ниже принципиально новая технология строительной индустрии приближает нас к практической реализации изложенных выше проблем.

1.Описание

Настоящая технология - это реально исполненные способы и средства ускоренного (монолитного) возведения зданий и сооружений любых форм и конструкций. Главное предназначение технологии - строительство жилых домов с высокими комфортными условиями и других хозяйственных строений из экологически чистых материалов и сырья в различных климатических зонах с использованием в качестве основных компонентов органических наполнителей.

Технология создавалась инициативно большой группой российских ученых и практиков и успешно апробировалась более 35 лет, но не получила широкого распространения ввиду отсутствия массового производства специализированных средств производства готовой продукции.

Сущность технологии состоит в создании конструкций из легких бетонов с минеральным вяжущим (портландцемент) и органическим наполнителем при одновременном воздействии на процессы специально сформированной электрической энергии. При этом достигаются эффекты нейтрализации солей органики, как сильного «яда» для вяжущего (цемента) и сокращение времени затвердевания с 28 суток(в естественных условиях)до 3 часов при уменьшении энергетических затрат в 20 и более раз.

Снимаются ограничения на применение органических наполнителей (ограничения на технологическую подготовку органических наполнителей при изготовлении изделий из арболита), появляется возможность использования органики для строительства объектов хозяйственного назначения.

Настоящая технология может использоваться повсеместно при наличии комплекса средств производства с привлечением местных трудовых ресурсов без специального длительного обучения.

Комплекс минимальных технических средств ( только для механизации технологии) состоит из дизель - генератора мощностью 100 и более кВт ( для передвижных установок), специального преобразователя электрической энергии ( для нейтрализации сахаров и ускорения отвердевания смесей), специальной передвижной (скользящей) опалубки (для создания различных форм объектов и накачки энергии), специального смесителя - раздатчика смесей ( для ускорения возведения несущих, перегородок и перекрытий «на местах», специальной рубительной машины ( для подготовки органических наполнителей требуемых фракций), специального уплотнителя смесей (при использовании материалов в качестве конструктивных), накопителей воды, цемента, электролита (для временного хранения), транспортеров.

Реализация настоящей технологии может быть осуществлена в любых регионах России и странах ближнего и дальнего зарубежья для ускоренного и качественного возведения жилья, магазинов, гаражей, хозяйственных различных построек, поликлиник, закрытых мини рынков, киосков, хранилищ сельскохозяйственной и другой продукции и техники, помещений мини производств и пр. и пр. (см. Приложение 1).

2.Технология производства «Элстара»

2.1. АРБОЛИТ - предшественник ЭЛСТАРа

В настоящее время еще далеко не полностью удовлетворяются потребности в строительных материалах и изделиях, кроме того, качества многих из них не отвечают современным требованиям обеспечения необходимой надежности, долговечности и экономичности возводимых зданий и сооружений. Особенный дефицит в стеновых и теплозвукоизоляционных материалах. Поэтому появление в нашей стране разновидности легкого бетона с органическим наполнителем, получившего название арболит, было встречено специалистами и потребителями с пониманием и поддержкой.

Арболит (от греческих слов "арбо" - дерево и "литос" - камень) в нашей стране - сравнительно новый строительный материал. За рубежом аналогичные материалы под названием дюризол, пилинобетон и др. применяются уже на протяжении нескольких десятков лет в качестве теплоизоляционного и конструктивно - теплоизоляционного материала. Арболит относится к группе легких бетонов и изготовляется на основе древесного заполнителя, связующих и минерализатора.

Элстар – электростабилизированный арболит.

Элстар состоит из раздробленных отходов древесины(или других одеревенелых растений - камыш, солома, различная лузга и другие многочисленные отходы сельскохозяйственного производства), вяжущего минерального и воды, взятых в определенных соотношениях. Он создан под воздействием постоянного электрического тока знакопеременных импульсов на влажную массу материала или изделия из него с целью ускорения протекающих в ней процессов как природных, так и искусственно возбуждаемых процессов и реакций.

2.2. Составляющие Элстара и некоторые их особенности

Для приготовления арболитовой смеси, так же как и для производства обычных бетонных смесей с неорганическими наполнителями (различный щебень, керамзит и т.п.)применяется в основном портландцемент. Цемент и вода являются активными составляющими арболитовой смеси, так как, благодаря реакции, между ними образуется цементный камень и происходит сцепление с дробленой древесиной или сечкой камыша. Когда цемент замешивают с водой, между минералами, входящими в состав цементных зерен, и водой начинаются химические реакции. При этом одни минералы, входящие в состав цемента, распадаются на более простые химические соединения, присоединяют к себе воду, другие соединяются без химического разложения. При соприкосновении воды и зерен цемента образуются растворимые продукты реакции. Переходя в раствор, они обнажают следующий слой цементного зерна. Этот слой в свою очередь взаимодействуют с водой, и образующиеся соединения также растворяются в жидкости, окружающей цементное зерно. Так происходит до тех пор, пока жидкость не превратится в насыщенный раствор. При этом вокруг каждого цементного зерна образуется так называемый гель (коллоидная клеевидная масса). Гель обладает склеивающей способностью и тем большей, чем он меньше разбавлен (разжижен) водой. Образующийся гель начинает склеивать между собой зерна цемента и частицы древесины или сечки камыша.

2.2.1.При изготовлении Элстара:

  • в качестве заполнителя может быть использована древесина (отходы) не только хвойных пород, что характерно для изготовления дюризола, пилинобетона, арболита, но и лиственных (береза, осина, ольха и др.), а также камыш, солома и прочие одеревенелые одногодичные и многолетние растения без предварительной их выдержки или минерализации;
  • в качестве вяжущего может быть использован низкомарочный портландцемент с одновременным сокращением его количества на 25 и более процентов по сравнению с расходом на производство дюризола, пилинобетона и арболита;
  • исключается применение хлористого кальция и предварительная минерализация заполнителя;
  • создаются условия для резкого сокращения площадей производственных и складских помещений;
  • улучшается качество изделий;
  • снижается их стоимость.

2.3. Физико-механические и другие показатели Элстара.

Элстар имеет крупнопористую структуру, частицы заполнителя (дробленки или сечки) которой равномерно обволакивают цементным камнем.

Объемный вес и прочность Элстара зависят отсоотношения применяемых для его производства материалов и способов уплотнения.

Такие качества Элстара, как легкость, высокая тепло-и звукоизоляционная способность и долговечность, обуславливают широкий диапазон его применения в строительстве как на Крайнем Севере, Антарктиде, так и в средних широтах и жарких странах. Жилые помещения в зданиях, где стены выполнены из Элстара, отличаются большой гигиеничностью.

"Дыхание" Элстара создает равномерный воздушный режим в помещениях, а его способность препятствовать образованию конденсата и высокие теплоизоляционные качества создают нормальный тепловлажностный режим.

Элстар обладает и высокой огнестойкостью, что дает возможность применять его при сооружении брандмауэров и других конструкций.

При сравнении огнестойкости Элстара с изделиями из арболита, дюризола и пилинобетона, а также с огнестойкостью обычного бетона (с неорганическим заполнителем),пенобетона и цементных растворов преимущества остаются за Элстаром.

При температуре в 1000 С° цементные растворы с песком и бетоны на гравии совершенно разрушаются. Под воздействием высокой температуры 800 –1000 С° происходит удаление химически связанной воды, поэтому структура цементного камня нарушается и механическая прочность его падает. Разрушение цементного раствора с заполнителями происходит во-первых, вследствие понижения прочности цементного камня и, во-вторых,из-за перехода кремнезема песка из одной модификации в другую (около 600 С°), что сопровождается изменением в объеме и трещинами в бетоне.

У Элстара явление деформации при воздействии температуры, от 800 до 1000 С°, ослаблено вследствие применения "мягкого" заполнителя, благодаря чему ослабляются жесткие связи внутри материала. Поэтому возникающие температурные напряжения частично гасятся внутри самого материала.

Вследствие того, что в изделиях из Элстара отсутствует песок, а следовательно, и кремнезем в свободном состоянии,в Элстаре нет компонентов, увеличивающихся в объеме при воздействии высоких температур.

Практически Элстар является трудносгораемым огнестойким строительным материалом.

Элстар является биостойким материалом, несмотря на то, что он состоит из большого количества частиц растительного происхождения. Это объясняется тем, что органические частицы в процессе электростабилизации под действием электроосмоса и электрофореза заключены в оболочку из цементного камня.

По объемному весу Элстар подразделяется на:

- теплозвукоизоляционный 400-500 кг/м3

- конструктивный 600-800 кг/м3

Прочность Элстара с объемным весом 600-800 кг/м3

- на сжатие 30-50 кг/см2

Механическая прочность изделий из Элстара зависит: от объемного веса, веса изделий (с пустотами или без пустот), от того, армированы они или нет.

Вследствие большой пластичности Элстара его разрушение начинается только после значительного сжатия. При сжатии он претерпевает деформацию. Прежде всего, деформируется шероховатая поверхность сжимаемого образца.

Коэффициент теплообмена 0,1-0,12 ккал (ч.м. С°);

Коэффициент термического расширения при изменении температуры на 1°С- 0,015 мм/м.

Акустические свойства Элстара в стенах, перегородках и перекрытиях отличаются высокими показателями по звукопоглощению.

В широком диапазоне в пределах встречающихся в практике частот от 600 до 9600 Гц коэффициент звукопоглощения плит из Элстара толщиной 6 см находится близко к 0,6. Таким образом, этот показатель приближается к наилучшим показателям по звукоизоляционным свойствам к известным в практике минеральной и органической пробке.

Хорошие звукопоглощающие свойства Элстара объясняется мелкопористой структурой этого материала.

Технологический процесс производства Элстара состоит из подготовки наполнителя, приготовления смеси, формования изделий, электростабилизации, кратковременной выдержки, маркировки изделий и транспортировки на склад.

2.3.1.Сырье для производства Элстара

Для всех видов Элстара заполнителем служат мелкие органические (различных пород древесные, в том числе лиственные) частицы. Кроме древесной дробленки, для Элстара применяются в измельченном виде: камыш, солома и другие одеревенелые растения.

Последовательность производственного процесса изготовления элстаровых изделий следующая: размеры заполнителя, состоящего из раздробленной древесины или камыша, рекомендуются в следующих пределах: длина от 10 до 35 мм, ширина от 2 до 5 мм, толщина от 0,5 до 2 мм. Фракционный состав приводится в таблице1:

Таблица 1.

Вид заполнителя

Соотношение фракций

Крупная

Остаток на сите > 5 см

Средняя

Остаток на сите 5 см

Мелкая

Остаток на сите 2 см

Измельченная древесина

20-40

65-50

15-10

Сечка камыша

25-45

65-45

10

Для получения кондиционного заполнителя отходы древесины подвергают рубке, а камыш - измельчению.

Древесные отходы или камыш, превращенные в технологическую щепу, дополнительно измельчаются в молотковых дробилках, после чего они очищаются и сортируются путем рассевания на ситах. Крупные, непригодные для употребления частицы с помощью различных транспортеров возвращаются для повторного измельчения.Мелкие частицы и пыль, удаляются как отходы. Для уменьшения отходов сырье перед его измельчением рекомендуется увлажнять путем дождевания. Если мелкие фракции заполнителя не удалять, неизбежны перерасходы цемента, увеличение объемного веса изделия и ухудшение его теплозвукоизоляционных свойств. Годные фракции направляются в бункера-склады, из которых они по мере надобности подаются в смесительное отделение.

Для приготовления арболитовой смеси в больших объемах используются бетономешалки принудительного действия, а для мелких производств - растворомешалки.

Органический заполнитель (дробленая древесина или сечка камыша), вяжущее (портландцемент),электролит(водный раствор жидкого стекла или др.) и вода, пригодная для изготовления растворов или бетонов, подаются в смесительный агрегат.

2.3.2.Интенсивность водопоглощения

Органический заполнитель обладает значительным водопоглощением. Интенсивность водопоглощения измельченной древесины или сечки камыша характеризуется показателями, приведенными в таблице:

Таблица 2.

Время нахождения заполнителя в воде

Процент водопоглощения дробленой древесины к ее весу в абсолютно сухом состоянии

Процент водопоглощения камыша ее весу в абсолютно сухом состоянии

2

142

-

5

151

155

10

157

157

15

161

157

30

165

157

Чтобы заполнитель не вбирал в себя воду, предназначенную для гидратации цемента, его предварительно подвергают увлажнению путем погружения в бассейн с водой на 5-10 минут. После удаления избыточной воды путем встряхивания заполнитель подается через дозирующее устройство в смесительный агрегат.

Вслед за заполнителем в смесительный агрегат через дозатор заливается вода, предназначенная для гидратации цемента из расчета В/Ц•0,3 с размещенным в ней электролитом в количестве до 3 кг на 1 м3 элстаровой смеси. Заполнитель и смесь воды с электролитом перемешиваются в течение 2 минут. А затем в смесительный агрегат через дозатор подается цемент, и вся смесь снова перемешивается в течение 2-5 мин до получения относительно однородной по цвету массы.

Приготовленная арболитовая смесь через выгрузной люк смесительного агрегата выгружается в арболитобетонораздатчик, при помощи которого она подается к месту формовки.

Цементный или другой раствор, применяется для увеличения сцепления арматуры с арболитовой смесью, готовится на отдельных агрегатах и доставляется к месту формовки в специальных бункерах.

Формирование изделий из арболитовой смеси является важнейшей операцией производства Элстара,непосредственно влияющий на прочность изделий. Рекомендуется три способа формования:

  • Уплотнение трамбованием в вертикальных формах-кассетах. Трамбование может производится с помощью пневмо- и электротрамбовок или вручную. При трамбовании в вертикальных формах Элстар получается плотным, уменьшается влияние упругой деформации (релаксации).
  • Формование прессованием в вертикальных формах гидропрессом с удельным давлением до 5 кг/см2 позволяет получать изделия более прочными, чем при трамбовании.
  • Формование прессованием в горизонтальных формах.

Формование элстаровых изделий производится в формах разъемной конструкции, выполняемых из металла и диэлектрика. Две противоположные стенки (плоскости), формы являются электродами. Поддон и крышка формы выполняются из диэлектрического материала.

В процессе формирования в целях повышения транспортной, монтажной и конструктивной прочности, а также для образования монтажных петель при изготовлении крупноразмерных изделий применяется армирование сталью.

После выравнивания и уплотнения арболитовой смеси в форме последняя запирается крышкой и передается на пост электростабилизации (обработки постоянным электрическим током знакопеременных импульсов).

2.3.3.Электростабилизация.

Схватывание и твердение бетонных смесей,приготовленных без специальных добавок, происходит только при положительной температуре и установленной влажности.

При наличии достаточного количества влаги бетонная смесь твердеет тем интенсивнее, чем выше ее температура. Однако чрезмерно повышать температуру нельзя, так как это вызывает интенсивное выпаривание влаги из бетонной смеси, а при затвердевании приводит к снижению прочности изделий.

С понижением температуры твердения бетонной смеси замедляется. При температуре ниже 0°С вода в бетонной смеси замерзает и химическая реакция соединения воды с цементом прекращается. Расширяясь при замерзании, эта вода нарушает структуру бетона и снижает его прочность. При многократном замерзании бетона в его раннем возрасте возможна полная потеря прочности.

Таким образом, на прочность бетона во время процесса раннего твердения оказывает вредное влияние как отрицательная, так и чрезвычайно высокая температура.

На твердение бетонной смеси с органическим заполнителем, большое влияние оказывают и находящиеся в заполнителе экстрагирующие и сахаристые вещества, которые при повышении температуры свыше +20°С резко увеличивают свою активность и тем самым не способствуют схватыванию смеси. Поэтому ускорение твердения арболитовой смеси с помощью тепла оказывается невозможным.

В основу такой технологии можно с успехом положить способ, известный под названием ПК, основанный на использовании энергии постоянного тока знакопеременных импульсов.

Суть его заключается в следующем:

известно, что тела, проводящие ток, подразделяются на проводники первого и второго рода. Разница между ними в том,что в проводниках первого рода (металлах) прохождение электрического тока вызывается движением свободных электронов, не связанных с атомом вещества. Благодаря этому прохождение тока не сопровождается изменением химического состава металла.

В проводниках второго рода (строительных растворах, бетонных смесях и др.) прохождение тока связано с передвижением материальных частиц и переносом электрических зарядов, выделяемых у обоих электродов. Молекулы веществ, составляющих растворы или бетонные смеси, под воздействием тока расщепляются на противоположно заряженные ионы. Под действием электрических зарядов положительные ионы притягиваются к отрицательному полюсу, а отрицательные к положительному. Ионы, достигая металлических электродов, отдают свои заряды и превращаются в нейтральные атомы. Следовательно, под воздействием постоянного тока происходит разложение вещества - ЭЛЕКТРОЛИЗ.

Кроме электролиза к группе электрических явлений могут быть отнесены и электрокинетические явления, также связанные с передвижением материи, - ЭЛЕКТРООСМОС и ЭЛЕКТРОФОРЕЗ.

Если в строительный раствор или бетонную смесь погрузить или положить на его поверхность два металлических электрода и разноименно зарядить их, то в массе, заключенной между электродами, создается электрическое поле. Это происходит в силу того, что строительный раствор или бетонная смесь по отношению к электрическому току является проводником и электролитом. Как показывают исследования, создаваемое в строительных растворах или бетонных смесях электрическое поле имеет ту же геометрию, что и в других проводниках.

При прохождении тока в строительных растворах или бетонных смесях используется главным образом жидкая фаза. Газообразная фаза также может использоваться в проведении тока. Проводимость тока газообразной фазой зависит от степени насыщения последней водяными парами, а также от степени ионизации.

Кроме ионов, в проведении электрического тока участвуют и мицеллы.

Твердую фазу строительного раствора или бетонной смеси можно рассматривать как пористую неподвижную стенку, поры которой действуют как совокупность мельчайших капилляров. Электропроводимость жидкой и газообразной фаз строительного раствора или бетонной смеси будет зависеть от числа переносчиков электрических ионов и их скорости. В электрическом поле на каждый ион действует сила, равная произведению ионного заряда на напряжение поля. На ионы одинаковой валентности действует одинаковая электрическая сила. Так как ионы имеют разные размеры в разной степени гидратации, то они будут испытывать различное сопротивление, отчего и скорость их движения не будет одинаковой.

Особой подвижностью отличаются ионы Н` иОН`.На скорость переноса тока ионами большое влияние оказывает вязкость или внутреннее трение строительного раствора или бетонной смеси. Вязкость будет уменьшаться при первоначальном повышении температуры и сохранения влажности и увеличивается по мере повышения концентрации раствора.

Электропроводимость коллоидных систем(золей)долгое время объясняли действием электролитов, находящихся в интермицеллярной жидкости. В настоящее время участие мицелл в проведении электрического тока достаточно обосновано.

Сравнивая электропроводимость золя и полученного из ультрафильтра (интермицеллярная жидкость), мы видим, что значительная часть электропроводимости падает на долю мицелл. При прохождении тока через коллоидный раствор или взвесь микроскопических частиц они перемещаются к одному из полюсов. При этом перемещается не вся мицелла в целом, а лишь ядро частицы с внутренней обкладкой двойного слоя -так называемая гранула. Внешний ионный слой (поглощенные ионы) вместе с захваченной ими жидкостью переносятся к противоположному полюсу. Так же как в случае обыкновенного электролита, электропроводимость гранулы и противоионов обуславливается их подвижностью. Однако это явление, не имеющее ничего общего с переносом ионов и их разрядов на электродах,относится к электрическим явлениям,вызываемым движением материи,электрофоретическим перемещением в строительном растворе или бетонной смеси частиц.

При наличии твердой,неподвижной фазы в строительном растворе или бетонной смеси в электрическом поле жидкость будет передвигаться, т.е. будет происходить ее электроосмотическое перемещение. Перемещение жидкости происходит потому,что твердая фаза строительного раствора или бетонной смеси в своих капиллярах электризуется отрицательно, жидкость - положительно, а поэтому и переносится к отрицательному полюсу.

Направление переноса определяется знаком электризации.Диполь воды ориентируется вокруг катионов так,что отрицательный диполь направлен к положительному иону, а положительный - к отрицательному. Таким образом, вокруг заряженных частиц строительного раствора или бетонной смеси накапливается вода.Накопление воды около одного из электродов объясняется различной скоростью движения ионов.Ионы одного знака уносят с собой больше воды, чем ее переносят ионы другого знака.

Следовательно, в строительном растворе или бетонной смеси при прохождении тока могут возникать все явления, происходящие в проводниках второго рода:электролиз,электроосмос, электрофорез. Тонкодисперсная часть строительного раствора или бетонной смеси обладает особыми электрическими свойствами. При пропускании постоянного тока через строительный раствор или бетонную смесь коллоидные частицы под влиянием разности потенциалов ведут себя как сложные электрические системы, состоящие из положительно и отрицательно заряженных частиц.

Пропускание постоянного тока вызывает электролиз и электрокинетические явления. Подвоздействием постоянного тока,положительно заряженные ионы металлов и водорода направляются к катоду, а отрицательно заряженные - к аноду и здесь нейтрализуются или вступают во взаимодействие между собой. Электролизу сопутствует электроосмос и передвижение жидкой фазы строительного раствора или бетонной смеси от анода к катоду,а в разбавленных суспензиях - электрофорез - передвижение отрицательно заряженных твердых частиц от катода к аноду.

В результате электролиза и электрокинетических явлений, возникающих при пропускании постоянного тока, происходит значительное изменение свойств арболитовой смеси и более полное использование свойств арболитовой смеси и более полное использование клеящих веществ, в данном случае портландцемента.

Одновременно с электролизом и с переносом ионов, а также электроосмотическим передвижением жидкой фазы уменьшается количество воды в строительном растворе или бетонной смеси, что приводит к ускорению процессов схватывания и твердения.

Этому в значительной степени способствуют соединения,образующиеся в результате сопутствующих электролизу вторичных химических реакций.

В чем же проявляется действие на строительный раствор или бетонную смесь постоянного тока? Постоянный ток воздействует на электрическую способность строительного раствора или бетонной смеси и на протекающие в них электрохимические процессы. Под энергетической способностью строительного материала или бетонной смеси подразумевается степень активности взаимодействия его отдельных фаз (твердой, жидкой и газообразной) как в части физико-химических процессов, так и химических реакций, которые приводят к изменению свойств строительного раствора или бетонной смеси.

Следовательно, при искусственном наложении электрического поля(постоянного тока в нашем случае) арболитовая смесь получает дополнительное количество энергии. Постоянный электрический ток является источником энергии и производимой ею работы. При пропускании постоянного тока знакопеременныхимпульсов изменяется периодически заряд частиц,и электрическая энергия переходит в механическую. Благодаря этому в арболитовой смеси возникает ряд физико-химических процессов и сопутствующих им первичных и вторичных химических реакций.

Таким образом, постоянный ток возбуждает ряд новых процессов и реакций, направляет, интенсифицирует и ускоряет протекающиев арболитовой смеси различные физико-химические реакции, способствует переносу ионов, изменению заряда частиц и физико-химической природы их поверхности.

В итоге постоянный электрический ток знакопеременных импульсов, проходя через арболитовую смесь,способствует диспергированию (разукрупнению)цементных частиц-зерен,повышает их реактивную способность, увеличивает количество коллоидных новообразований. Одновременно электрообработка постоянным током знакопеременных импульсов цементоводных смесей во влажно-рыхлом состоянии разрушает вторичные коагуляционные структуры, образующиеся в цементном тесте в процессе взаимодействия с водой.

Это приводит не только к более полной гидратации массы зерен цемента, но и к равномерному распределению цементного клея (геля) между зернами цемента и заполнителя. Может возникнуть вопрос: а нельзя ли для этих целей использовать переменный ток промышленной частоты? Нет,нельзя. Как известно,генераторы переменного тока устраиваются обычно так, чтобы период переменного тока был равен 1/50 секунд,число перемен направления тока в этом случае равно 100 в секунду, т.е. 6000 в минуту. Такой синусоидальный ток не создает направленности физико-химических процессов, протекающих в арболитовой смеси электрообработке, и для этих целей не может быть пригоден.

Практическое применение способа электростабилизации сводится к тому, что через арболитовую смесь, заключенную между двумя электродами, являющимися одновременно и стенками формы, пропускается постоянный или предварительно выпрямленный переменный электрический ток знакопеременных импульсов.

Частота знакопеременных импульсов и время воздействия тока на арболитовую смесь устанавливаются в зависимости от физико-механических и химических свойств исходных материалов, объема и конфигурации формы и изделия.

Новость №5
14 июля

Испытание метода скользящей опалубки проводились в 2000 году. Задача построить вот такой домик. Метод показал хороший результат и работоспособность технологии -элстар.

Скользящая опалубка - это листы нержавеющей стали 1*1(м) на деревянной раме. На подготовленном фундаменте скрепляется опалубка одного метра всего строения.

Жидкая фракция элстара заливается и уплотняется в опалубку.

Опалубка ставится по всему периметру строения.


Подготовка смеси.

Дроблёнка.

Генератор и преобразователь энергии.

Вставка окна.

После стабилизации крепится второй ярус опалубки.

Автор технологии мой отец - Виктор Михайлович Маслов.

После стабилизации снимается первый ярус и крепится выше второго создавая третий.

Уплотнение и трамбовка вручную.

Мой отец Виктор Михайлович Маслов.

Вид элемента опалубки.

Описание технологии элстар.

Введение

В природе существует громадное количество наименований строительных материалов, но практически все они нуждаются в предварительной переработке в вид,удобныйдля непосредственного строительства (обработка в виде кирпича, блока, панели и т. д.), что, как правило,влечет засобой обязательноестроительство кирпичных, бетонных и пр. заводов. Кромеэтого все эти материалы требуется перевезтииногда на громадные расстояния,что опять таки существенно удорожает стоимость строительства.

Более ста лет назад, с момента появления технологии изготовления цемента, человечество решает задачу осуществить синтез (прочное соединение) органических наполнителей и цемента. И в настоящее время на Земле еще нет положительного опыта массового строительства жилья и других сооружений и конструкций, состоящих в основном из органики. До появления цемента россияне пользовались "подсобными", наиболее распространенными в природе, материалами: дерево, камыш, тростник, глина, известь и прочее.

Строительство из дерева и другой органики – это наиболее благоприятный для всего живого организма материал. Он "дышит", пилится, гвоздится, легко обрабатывается, хорошо держит тепло, относительно долговечен и т.д., но подвержен трем основным недостаткам: горюч, "съедобен", и может быстро разрушаться микроорганизмами.

Появление цемента, а вместе с ним и бетона, совершили "революцию" в строительстве – резко увеличилась прочность строительных сооружений, долговечность и еще десятки преимуществ. Естественно с преимуществами бетонного строительства существуют и недостатки – это достаточно высокая стоимость строительства из-за большой энергоемкости изготовления цемента.

Все положительное и отрицательное в "бетонном" строительстве не идет ни в какое сравнение по биологическим требованиям – бетонные и кирпичные здания резко угнетают живую биологическую клетку сокращается период жизни всего живого. Жизнь человека, содержание животных, хранение зерновых в бетонныхзданиях – укорачивает срок их жизни.

Самым существенным здесь являются воздействия природных факторов, результаты исследований которых произведены в ближайшее тому время: это воздействие радиоактивного газа- радона.

Известно, что в любой точке Земли существует радиоактивный постоянный фон, создаваемый этим газом; причем газ этот инертен, т.е. его практически нельзя нейтрализовать. Да этого и не нужно, ибобиологическая клетка очень хорошо приспособилась к такому уровню радиоактивности, что уже при его отсутствии она быстро погибает.

Превышение заложенного природой уровня (радиоактивного постоянного фона) также губительно для всего живого.

Из материалов (см. журналы "Химия и жизнь" N4 за 1989 и 1990гг.) уровень радиации на первом этажепри определенных условиях в кирпичных и бетонных зданиях может превышать естественный фон в тысячу - три тысячи раз. А это ужебеда.

Второй существенный фактор: из-за отсутствия в бетоне и кирпиче "дыхательных" свойств – в таких зданиях самими людьми и животными создаются "невыносимые" для нормальнойжизни условия. Человек при дыхании "выбрасывает" около 140 наименований химических соединений, более половины которых токсичныдля него самого, и еще наиболее опасны для окружающих. Этот недостаток устраняется искусственно - создаются кондиционеры, но их при этом требуется очень и очень много.

Строительные сооружения из органики этим недостатком не обладают, ибо самой природой в них заложено свойство обмена внутреннего микроклимата с окружающей средой. Человечество, как уже отмечено выше, пока не нашло материала, удовлетворяющего его по всем необходимым экологическим и техническим требованиям.

Огромный исторический опыт людей в строительстве жилья и других строительных сооружений и конструкций предполагает существенные материальные и трудовые затраты. С переходом России на новые рыночные отношения «старые строительные» технологии стали проблематичными, а большинство технологий «обанкротилось».

Предлагаемая ниже принципиально новая технология строительной индустрии приближает нас к практической реализации изложенных выше проблем.

1.Описание

Настоящая технология - это реально исполненные способы и средства ускоренного (монолитного) возведения зданий и сооружений любых форм и конструкций. Главное предназначение технологии - строительство жилых домов с высокими комфортными условиями и других хозяйственных строений из экологически чистых материалов и сырья в различных климатических зонах с использованием в качестве основных компонентов органических наполнителей.

Технология создавалась инициативно большой группой российских ученых и практиков и успешно апробировалась более 35 лет, но не получила широкого распространения ввиду отсутствия массового производства специализированных средств производства готовой продукции.

Сущность технологии состоит в создании конструкций из легких бетонов с минеральным вяжущим (портландцемент) и органическим наполнителем при одновременном воздействии на процессы специально сформированной электрической энергии. При этом достигаются эффекты нейтрализации солей органики, как сильного «яда» для вяжущего (цемента) и сокращение времени затвердевания с 28 суток(в естественных условиях)до 3 часов при уменьшении энергетических затрат в 20 и более раз.

Снимаются ограничения на применение органических наполнителей (ограничения на технологическую подготовку органических наполнителей при изготовлении изделий из арболита), появляется возможность использования органики для строительства объектов хозяйственного назначения.

Настоящая технология может использоваться повсеместно при наличии комплекса средств производства с привлечением местных трудовых ресурсов без специального длительного обучения.

Комплекс минимальных технических средств ( только для механизации технологии) состоит из дизель - генератора мощностью 100 и более кВт ( для передвижных установок), специального преобразователя электрической энергии ( для нейтрализации сахаров и ускорения отвердевания смесей), специальной передвижной (скользящей) опалубки (для создания различных форм объектов и накачки энергии), специального смесителя - раздатчика смесей ( для ускорения возведения несущих, перегородок и перекрытий «на местах», специальной рубительной машины ( для подготовки органических наполнителей требуемых фракций), специального уплотнителя смесей (при использовании материалов в качестве конструктивных), накопителей воды, цемента, электролита (для временного хранения), транспортеров.

Реализация настоящей технологии может быть осуществлена в любых регионах России и странах ближнего и дальнего зарубежья для ускоренного и качественного возведения жилья, магазинов, гаражей, хозяйственных различных построек, поликлиник, закрытых минирынков, киосков, хранилищ сельскохозяйственной и другой продукции и техники, помещений минипроизводств и пр. и пр. (см. Приложение 1).

2.Технология производства «Элстара»

2.1. АРБОЛИТ - предшественник ЭЛСТАРа

В настоящее время еще далеко не полностью удовлетворяются потребности в строительных материалах и изделиях, кроме того, качества многих из них не отвечают современным требованиям обеспечения необходимой надежности, долговечности и экономичности возводимых зданий и сооружений. Особенныйдефицит в стеновых и теплозвукоизоляционных материалах. Поэтому появление в нашей стране разновидности легкого бетона с органическимнаполнителем, получившего название арболит, было встречено специалистами и потребителями с пониманием и поддержкой.

Арболит (от греческих слов "арбо" - дерево и"литос" - камень) в нашей стране - сравнительно новый строительный материал. За рубежом аналогичные материалы под названием дюризол, пилинобетон и др. применяются уже на протяжении нескольких десятков лет в качестве теплоизоляционного и конструктивно - теплоизоляционного материала. Арболит относится к группе легких бетонов и изготовляется на основе древесногозаполнителя, связующих и минерализатора.

Элстар – электростабилизированный арболит.

Элстар состоит из раздробленных отходов древесины(или других одеревенелых растений - камыш, солома, различнаялузга и другие многочисленные отходы сельскохозяйственного производства), вяжущего минерального и воды, взятых в определенных соотношениях. Он создан под воздействием постоянного электрического тока знакопеременных импульсов на влажную массу материала или изделия из него с целью ускорения протекающих в ней процессов как природных, так и искусственно возбуждаемых процессов и реакций.

2.2. Составляющие Элстара и некоторые их особенности

Для приготовления арболитовой смеси, так же как и для производства обычных бетонных смесей с неорганическими наполнителями (различный щебень, керамзит и т.п.)применяется в основном портландцемент. Цемент и вода являются активными составляющими арболитовой смеси, так как, благодаряреакции, между ними образуется цементный камень и происходит сцепление с дробленой древесиной или сечкой камыша. Когда цемент замешивают с водой, между минералами, входящими в состав цементных зерен, и водой начинаются химические реакции. При этом одни минералы, входящие в состав цемента, распадаются на более простые химические соединения, присоединяют к себе воду, другие соединяются без химического разложения. При соприкосновении воды и зерен цемента образуютсярастворимыепродукты реакции. Переходя в раствор, ониобнажают следующий слой цементного зерна. Этот слой в свою очередь взаимодействуют с водой, и образующиеся соединения также растворяются в жидкости, окружающей цементное зерно. Так происходит до тех пор, пока жидкость не превратится в насыщенныйраствор. Приэтом вокруг каждого цементного зерна образуется такназываемый гель (коллоидная клеевидная масса). Гель обладает склеивающей способностью и тем большей, чем он меньше разбавлен (разжижен) водой. Образующийся гель начинает склеивать между собой зерна цемента ичастицы древесины или сечки камыша.

2.2.1.При изготовлении Элстара:

  • в качестве заполнителя может быть использована древесина (отходы) не только хвойных пород, что характерно для изготовления дюризола, пилинобетона, арболита, но илиственных (береза, осина, ольха и др.), а также камыш, солома ипрочие одеревенелые одногодичные и многолетние растения безпредварительной их выдержки или минерализации;
  • в качестве вяжущего может бытьиспользованнизкомарочный портландцемент с одновременным сокращениемегоколичества на 25 и более процентов по сравнению с расходом на производство дюризола, пилинобетона и арболита;
  • исключается применение хлористого кальция и предварительная минерализация заполнителя;
  • создаются условия для резкого сокращения площадей производственных и складских помещений;
  • улучшается качество изделий;
  • снижается их стоимость.

2.3. Физико-механические и другие показатели Элстара.

Элстар имеет крупнопористую структуру, частицызаполнителя (дробленки или сечки) которой равномерно обволакивают цементным камнем.

Объемный вес и прочность Элстара зависят отсоотношения применяемых для его производства материалов и способов уплотнения.

Такие качества Элстара, как легкость, высокаятепло-и звукоизоляционная способность и долговечность, обуславливают широкий диапазон его применения в строительстве как наКрайнем Севере, Антарктиде, так ив средних широтах и жарких странах. Жилые помещения в зданиях, где стенывыполнены из Элстара, отличаются большой гигиеничностью.

"Дыхание" Элстара создает равномерный воздушный режимв помещениях, а его способность препятствовать образованию конденсата и высокие теплоизоляционные качества создаютнормальный тепловлажностный режим.

Элстар обладает и высокой огнестойкостью, что даетвозможность применять его при сооружении брандмауэров и других конструкций.

При сравнении огнестойкости Элстара с изделиями из арболита, дюризола и пилинобетона, а также согнестойкостью обычного бетона (с неорганическим заполнителем),пенобетона и цементных растворов преимущества остаются за Элстаром.

При температуре в 1000 С° цементные растворы с песком и бетоны на гравии совершенно разрушаются. Под воздействием высокой температуры 800 –1000 С° происходит удаление химически связанной воды, поэтому структура цементного камня нарушается и механическая прочность его падает. Разрушение цементного раствора сзаполнителямипроисходит,во-первых, вследствие понижения прочности цементного камня и, во-вторых,из-за перехода кремнезема песка из одной модификации в другую (около 600 С°), что сопровождается изменением в объеме и трещинами в бетоне.

У Элстара явление деформации при воздействии температуры, от 800 до 1000 С°, ослаблено вследствие применения "мягкого" заполнителя, благодаря чему ослабляются жесткие связи внутри материала. Поэтому возникающие температурныенапряжения частично гасятся внутри самого материала.

Вследствие того, что в изделиях изЭлстара отсутствует песок, а следовательно, и кремнезем в свободном состоянии,вЭлстаре нет компонентов, увеличивающихся в объеме при воздействии высоких температур.

Практически Элстар является трудносгораемым огнестойким строительным материалом.

Элстар является биостойкимматериалом, несмотря на то, что он состоит из большого количества частиц растительного происхождения. Это объясняется тем, что органические частицы в процессе электростабилизации под действием электроосмоса и электрофореза заключены в оболочку из цементного камня.

По объемному весу Элстар подразделяется на:

- теплозвукоизоляционный400-500 кг/м3

- конструктивный 600-800 кг/м3

Прочность Элстара с объемным весом600-800 кг/м3

- на сжатие30-50 кг/см2

Механическая прочность изделий из Элстара зависит:от объемного веса, веса изделий (с пустотами или без пустот), от того, армированы они или нет.

Вследствие большой пластичности Элстара его разрушение начинается только после значительного сжатия. При сжатии он претерпевает деформацию. Прежде всего, деформируется шероховатая поверхность сжимаемого образца.

Коэффициент теплообмена0,1-0,12 ккал (ч.м. С°);

Коэффициент термического расширения при изменении температуры на 1°С- 0,015 мм/м.

Акустические свойства Элстара в стенах, перегородкахи перекрытиях отличаются высокими показателями по звукопоглощению.

В широком диапазоне в пределах встречающихся в практике частот от 600 до 9600 Гц коэффициент звукопоглощения плит из Элстара толщиной 6 см находится близко к 0,6. Таким образом, этот показатель приближается к наилучшим показателям по звукоизоляционным свойствам к известным в практике минеральной иорганической пробке.

Хорошие звукопоглощающие свойства Элстара объясняется мелкопористой структурой этого материала.

Технологический процесс производства Элстара состоит из подготовки наполнителя, приготовления смеси, формования изделий, электростабилизации, кратковременной выдержки, маркировки изделий и транспортировки на склад.

2.3.1.Сырье для производства Элстара

Для всех видов Элстара заполнителем служат мелкие органические (различных пород древесные, втомчислелиственные) частицы. Кроме древесной дробленки, для Элстара применяются в измельченном виде: камыш, солома и другие одеревенелые растения.

Последовательность производственного процесса изготовления элстаровых изделий следующая: размерызаполнителя, состоящего из раздробленной древесины или камыша, рекомендуются в следующих пределах: длина от 10 до 35 мм, ширина от 2 до 5 мм, толщина от 0,5 до 2 мм. Фракционный состав приводится в таблице1:

Таблица 1.

Вид заполнителя

Соотношение фракций

Крупная

Остаток на сите > 5 см

Средняя

Остаток на сите 5 см

Мелкая

Остаток на сите 2 см

Измельченная древесина

20-40

65-50

15-10

Сечка камыша

25-45

65-45

10

Для получения кондиционного заполнителя отходыдревесины подвергают рубке, а камыш - измельчению.

Древесные отходы или камыш, превращенные в технологическую щепу, дополнительно измельчаются в молотковых дробилках, после чего они очищаются и сортируются путем рассеванаситах. Крупные, непригодные для употребления частицы спомощью различных транспортеров возвращаются для повторного измельчения.Мелкие частицы и пыль, удаляются как отходы. Для уменьшения отходов сырье перед его измельчениемрекомендуется увлажнять путем дождевания. Если мелкие фракции заполнителя неудалять, неизбежны перерасходы цемента, увеличение объемного веса изделия и ухудшение его теплозвукоизоляционных свойств. Годные фракции направляются в бункера-склады, из которых они по мере надобности подаются в смесительноеотделение.

Для приготовления арболитовой смеси в больших объемах используются бетономешалки принудительного действия, а для мелких производств растворомешалки.

Органический заполнитель (дробленая древесина илисечка камыша), вяжущее (портландцемент),электролит(водныйраствор жидкого стекла или др.) и вода, пригодная для изготовления растворов или бетонов, подаются в смесительный агрегат.

2.3.2.Интенсивность водопоглощения

Органический заполнитель обладает значительнымводопоглощением. Интенсивность водопоглощения измельченнойдревесины или сечки камыша характеризуется показателями, приведенными в таблице:

Таблица 2.

Время нахождения заполнителя в воде

Процент водопоглощения дробленой древесины к ее весу в абсолютно сухом состоянии

Процент водопоглощения камыша ее весу в абсолютно сухом состоянии

2

142

-

5

151

155

10

157

157

15

161

157

30

165

157

Чтобы заполнитель не вбирал в себяводу, предназначенную для гидратации цемента, его предварительно подвергают увлажнению путем погружения в бассейн с водой на 5-10 минут. После удаления избыточной воды путем встряхиваниязаполнитель подается через дозирующее устройство в смесительный агрегат.

Вслед за заполнителем в смесительный агрегат через дозатор заливается вода, предназначенная для гидратациицемента из расчета В/Ц•0,3 с размещением в ней электролитом в количестве до 3 кг на 1 м3 элстаровой смеси. Заполнитель и смесь воды с электролитом перемешиваются в течение 2 минут. Азатем в смесительный агрегат через дозатор подается цемент, и вся смесь снова перемешивается в течение 2-5 мин до получения относительно однородной по цвету массы.

Приготовленная арболитовая смесь через выгрузной люк смесительного агрегата выгружается в арболитобетонораздатчик, при помощи которого она подается к месту формовки.

Цементный или другой раствор, применяется для увеличения сцепления арматуры с арболитовой смесью, готовится на отдельных агрегатах и доставляется к месту формовки в специальных бункерах.

Формирование изделий из арболитовой смеси является важнейшей операцией производства Элстара,непосредственно влияющий на прочность изделий. Рекомендуется три способа формования:

  • Уплотнение трамбованием в вертикальныхформах-кассетах. Трамбование может производится спомощью пневмо-иэлектротрамбовокиливручную. При трамбовании в вертикальных формах Элстар получается плотным, уменьшается влияние упругой деформации (релаксации).
  • Формование прессованием в вертикальных формах гидропрессом с удельным давлением до5 кг/см2позволяетполучить изделия более прочным, чем при трамбовании.
  • Формование прессованием в горизонтальных формах.

Формование элстаровых изделий производится в формах разъемной конструкции, выполняемых из металла и диэлектрика. Две противоположные стенки (плоскости), формы являются электродами. Поддон и крышка формы выполняются из диэлектрического материала.

В процессе формирования в целях повышениятранспортной, монтажной и конструктивной прочности, а также для образования монтажных петель при изготовлении крупноразмерных изделий применятся армирование сталью.

После выравнивания и уплотнения арболитовой смеси в форме последняя запирается крышкой и передается на пост электростабилизации (обработки постояннымэлектрическим током знакопеременных импульсов).

2.3.3.Электростабилизация.

Схватывание и твердение бетонных смесей,приготовленных без специальных добавок, происходит только приположительной температуре и установленной влажности.

При наличии достаточного количества влаги бетонная смесь твердеет тем интенсивнее, чем выше ее температура. Однако чрезмерно повышать температуру нельзя, таккакэто вызывает интенсивное выпаривание влаги из бетонной смеси, а при затвердевании приводит к снижению прочности изделий.

С понижением температуры твердения бетонной смеси замедляется. При температуре ниже 0°С вода в бетонной смеси замерзает и химическая реакция соединения воды с цементомпрекращается. Расширяясь при замерзании, эта вода нарушаетструктуру бетона и снижает его прочность. При многократномзамерзании бетона в его раннем возрасте возможна полная потеря прочности.

Таким образом, на прочность бетона во время процесса раннего твердения оказывает вредное влияниекак отрицательная, так и чрезвычайно высокая температура.

На твердение бетонной смеси с органическим заполнителем, большое влияние оказывают и находящиеся в заполнителе экстрагирующие и сахаристые вещества, которые при повышениитемпературы свыше +20°С резко увеличивают свою активность и тем самым не способствуют схватыванию смеси. Поэтому ускорение твердения арболитовой смеси с помощью тепла оказывается невозможным.

В основу такой технологии можно с успехом положить способ, известный под названием ПК, основанныйнаиспользовании энергии постоянного тока знакопеременных импульсов.

Суть его заключается в следующем.

Известно, что тела, проводящие ток, подразделяются на проводники первого и второго рода. Разница между ними в том,что в проводниках первого рода (металлах) прохождение электрического тока вызывается движением свободных электронов, не связанных с атомом вещества. Благодаря этому прохождениетока не сопровождается изменением химического состава металла.

В проводниках второго рода (строительных растворах, бетонных смесях и др.) прохождение тока связано с передвижением материальных частиц и переносом электрическихзарядов, выделяемых у обоих электродов. Молекулы веществ, составляющих растворы или бетонные смеси, под воздействием тока расщепляютсяна противоположно заряженные ионы. Под действием электрических зарядов положительные ионы притягиваются к отрицательному полюсу, а отрицательные к положительному. Ионы, достигая металлических электродов, отдают свои заряды и превращаются в нейтральные атомы. Следовательно, под воздействием постоянного тока происходит разложение вещества - ЭЛЕКТРОЛИЗ.

Кроме электролиза к группе электрических явлений могут быть отнесены и электрокинетические явления, также связанные с передвижением материи, - ЭЛЕКТРООСМОС и ЭЛЕКТРОФОРЕЗ.

Если в строительный раствор или бетонную смесь погрузить или положить на его поверхность два металлическихэлектрода и разноименно зарядить их, то в массе, заключенной между электродами, создается электрическое поле. Это происходит в силу того, что строительный раствор или бетонная смесь по отношению к электрическому току является проводником и электролитом. Как показывают исследования, создаваемое встроительных растворах или бетонных смесях электрическое поле имеет ту же геометрию, что и в других проводниках.

При прохождении тока в строительных растворах или бетонных смесях используется главным образом жидкая фаза. Газообразная фаза также может использоваться в проведении тока. Проводимость тока газообразной фазой зависит от степенинасыщения последней водяными парами, а также от степениионизации.

Кроме ионов, в проведении электрического тока участвуют и мицеллы.

Твердую фазу строительного раствора илибетоннойсмеси можно рассматривать как пористую неподвижную стенку, поры которой действуют как совокупность мельчайших капилляров.Электропроводимость жидкой и газообразной фаз строительногораствора или бетонной смеси будет зависеть отчислапереносчиков электрических ионов и их скорости. Вэлектрическомполе на каждый ион действует сила, равная произведению ионного заряда на напряжение поля. На ионы одинаковой валентностидействует одинаковая электрическая сила. Так как ионы имеют разные размеры в разной степени гидратации, то они будут испытывать различное сопротивление, отчего и скорость ихдвиженияне будет одинаковой.

Особой подвижностью отличаются ионы Н` иОН`.Наскорость переноса тока ионамибольшоевлияниеоказываетвязкость или внутреннее трение строительного раствора или бетонной смеси. Вязкость будет уменьшаться при первоначальном повышении температуры и сохранения влажности и увеличивается помере повышения концентрации раствора.

Электропроводимостьколлоидныхсистем(золей)долгое время объясняли действием электролитов, находящихся винтермицеллярной жидкости. В настоящее время участие мицелл в проведении электрического тока достаточно обосновано.

Сравниваяэлектропроводимостьзоляиполученногоиз ультрафильтра (интермицеллярная жидкость), мы видим, чтозначительная часть электропроводимости падаетнадолюмицелл. При прохождении тока через коллоидный раствор или взвесь микроскопических частиц они перемещаются кодномуизполюсов. При этом перемещается не вся мицелла вцелом,алишьядро частицы с внутренней обкладкой двойного слоя -такназываемая гранула. Внешний ионный слой (поглощенные ионы) вместе с захваченной ими жидкостью переносятся к противоположномуполюсу. Так же как в случаеобыкновенногоэлектролита,электропроводимость гранулыипротивоионовобуславливаетсяих подвижностью. Однако это явление, не имеющее ничего общегоспереносом ионов и ихразрядовнаэлектродах,относитсякэлектрическимявлениям,вызываемымдвижениемматерии,электрофоретическим перемещением в строительном раствореили бетонной смеси частиц.

При наличии твердой,неподвижнойфазывстроительномрастворе или бетонной смеси в электрическом поле жидкость будет передвигаться, т.е. будет происходить ееэлектроосмотическое перемещение. Перемещение жидкостипроисходитпотому,что твердая фаза строительного раствора или бетонной смеси в своих капиллярах электризуется отрицательно, жидкость - положительно, а поэтому и переносится к отрицательномуполюсу.

Направление переноса определяетсязнакомэлектризации.Диполь воды ориентируетсявокругкатионовтак,чтоотрицательный диполь направлен кположительномуиону,аположительный - к отрицательному. Таким образом, вокругзаряженныхчастиц строительного раствора или бетоннойсмесинакапливается вода.Накоплениеводыоколоодногоизэлектродов объясняется различной скоростью движения ионов.Ионыодногознака уносят с собой больше воды, чем ее переносят ионыдругого знака.

Следовательно, в строительном растворе или бетонной смеси при прохождении тока могут возникать все явления, происходящие в проводниках второго рода:электролиз,электроосмос, электрофорез. Тонкодисперснаячастьстроительногораствораили бетонной смеси обладает особыми электрическимисвойствами. При пропускании постоянного тока через строительныйраствор или бетонную смесь коллоидные частицы под влияниемразности потенциалов ведут себя как сложные электрические системы, состоящие из положительно и отрицательно заряженныхчастиц.

Пропускание постоянного тока вызывает электролиз и электрокинетические явления. Подвоздействиемпостоянноготока,положительно заряженные ионы металлов и водороданаправляются к катоду, а отрицательно заряженные - к аноду и здесь нейтрализуются или вступают во взаимодействие между собой. Электролизу сопутствует электроосмос и передвижениежидкойфазыстроительного раствора или бетонной смеси от анода ккатоду,а в разбавленных суспензиях - электрофорез- передвижение отрицательно заряженных твердых частиц от катода к аноду.

В результате электролиза и электрокинетическихявлений, возникающих при пропускании постоянного тока, происходит значительное изменение свойств арболитовой смеси и болееполное использование свойств арболитовой смеси иболееполноеиспользование клеящих веществ, в данном случае портландцемента.

Одновременно с электролизом и с переносом ионов, атакже электроосмотическим передвижением жидкой фазыуменьшается количество воды в строительном растворе илибетоннойсмеси, что приводит к ускорению процессов схватыванияитвердения.

Этому в значительной степени способствуютсоединения,образующиеся в результате сопутствующих электролизу вторичных химических реакций.

В чем же проявляется действиенастроительныйрастворили бетонную смесь постоянного тока? Постоянный токвоздействуетнаэлектрическуюспособность строительного раствора или бетонной смеси инапротекающие в них электрохимические процессы.Подэнергетической способностью строительного материала или бетонной смеси подразумевается степень активностивзаимодействияегоотдельных фаз (твердой, жидкой и газообразной) как в части физико-химических процессов, так и химических реакций, которыеприводят к изменению свойств строительного раствора или бетонной смеси.

Следовательно, при искусственном наложенииэлектрического поля постоянного тока в нашем случае арболитовая смесь получает дополнительное количество энергии. Постоянный электрический ток является источником энергии и производимой еюработы. При пропускании постоянноготоказнакопеременныхимпульсов изменяется периодически заряд частиц,иэлектрическая энергия переходит в механическую. Благодаря этому в арболитовой смеси возникает ряд физико-химических процессов исопутствующих им первичных и вторичных химических реакций.

Таким образом, постоянный ток возбуждает ряд новыхпроцессов и реакций, направляет, интенсифицирует и ускоряет протекающиеварболитовойсмесиразличныефизико-химические реакции, способствует переносу ионов, изменениюзарядачастиц и физико-химической природы их поверхности.

В итоге постоянный электрический ток знакопеременных импульсов, проходя через арболитовую смесь,способствуетдиспергированию (разукрупнению)цементныхчастиц-зерен,повышает их реактивную способность, увеличиваетколичествоколлоидных новообразований. Одновременно электрообработкапостоянным током знакопеременных импульсов цементоводныхсмесейво влажно-рыхлом состоянии разрушаетвторичныекоагуляционные структуры, образующиесяв цементном тесте в процессе взаимодействия с водой.

Это приводит не только к более полнойгидратациимассы зерен цемента, но и к равномерномураспределениюцементногоклея (геля) между зернами цемента и заполнителя.Можетвозникнуть вопрос: а нельзя ли для этих целей использовать переменный ток промышленной частоты? Нетнельзя.Какизвестно,генераторы переменного тока устраиваются обычно так, чтобы период переменного тока был равен 1/50секунд,числопеременнаправления тока в этом случае равно 100 в секунду, т.е. 6000 в минуту. Такой синусоидальный ток не создаетнаправленностифизико-химических процессов, протекающих в арболитовойсмеси электрообработке, и для этих целей не может быть пригоден.

Практическое применение способа электростабилизации сводится к тому, что через арболитовую смесь, заключеннуюмеждудвумя электродами, являющимися одновременно и стенками формы, пропускается постоянный или предварительно выпрямленный переменный электрический ток знакопеременных импульсов.

Частота знакопеременных импульсовивремявоздействия тока на арболитовую смесь устанавливаютсявзависимостиотфизико-механических и химических свойств исходных материалов, объема и конфигурации формы и изделия.

Новость №4
13 июля

В ссылке указано предназначение элементов конструкции и общий вид устройства.

https://skfb.ly/6LUs6




Новость №3
10 июля

Посмотреть со всех сторон можно здесь - https://skfb.ly/6LP8K

Новость №2
06 июля

Мой проект поможет поднять органическое сельское хозяйство на новый уровень и даст возможность людям приобретение качественной, полезной сельскохозяйственной продукции.