Збільшення проникної здатності та міцності рідкого скла

Abstract

UA: Дисертація присвячена дослідженню і розвитку теоретичних уявлень про процеси структуроутворення і формування властивостей при твердінні та нагнітанні рідкого скла, а також розробленню нових матеріалів і технологій з метою забезпечення високої несучої здатності і продовження довговічності основ із слабких ґрунтів. На основі критичного аналізу уявлень про структуроутворення рідкого скла про його проникання в ґрунт із позиції колоїдної хімії і фізико-хімічної механіки дисперсних систем і матеріалів показана можливість значного поліпшення властивостей рідкого скла за рахунок його модифікування добавкою натрієвої солі поліметиленполінафталінсульфокислоти, що являє собою високодисперсну систему зі змінним електроповерхневим потенціалом – негативним до затвердіння рідкого скла, що потім стає позитивним при його твердінні (С-3 звичайно застосовується як добавка-суперпластифікатор для портландцементу). Наведено аналіз хімічних реакцій рідкого скла з різними речовинами (кислотами, лугами, солями й ін.), що впливають на твердіння таких композицій, визначені структурні елементи, що виникають у цих реакціях, а також величини і знаки їх електроповерхневих 0 і рівноважних електроповерхневих Р потенціалів. Показано, що в залежності від виду речовин, що додаються в рідке скло, механізми твердіння визначаються розклинювальним тиском між зарядженими частками дисперсної фази (структурних елементів) композиції на основі рідкого скла як високодисперсної системи за участю молекулярної (притягувальної), електростатичної і структурної (відштовхуючих), електрогетерогенної (між частками з протилежними електроповерхневими потенціалами), що також притягувальна, складових розклинювального тиску. Наведено результати експериментальних досліджень впливу модифікатора С-3 на міцність рідкого скла й суміші піску та рідкого скла з різним вмістом С-3, водостійкість, його реологічні властивості, проникну здатність і потенціал течії. Дослідження підтвердили, що модифікування рідкого скла добавкою С-3 у кількості 7,8 % збільшує міцність, водостійкість і проникну здатність рідкого скла. Розроблено датчик і методику для діагностики вологісного стану ґрунтів. Матеріали дисертації використовуються в навчальному процесі при підготовці спеціалістів і магістрів за фахом 7.092101 "Промислове і цивільне будівництво" і 7.100502 "Залізничні споруди і колійне господарство".

EN: Dissertation is devoted research and development of theoretical pictures of processes of formation of structure and forming of properties at hardening and festering of liquid glass, and also development of new materials and technologies with the purpose of providing of high bearing strength and extension of longevity of grounds from weak soils. On the basis of critical analysis of presentations about formation of structure of liquid glass about his getting to soil from position of colloid chemistry and physical and chemical mechanics of the systems of dispersions and materials possibility of considerable improvement of properties of liquid glass is shown due to his modification of sodium salt, being the system with variable electro-superficial potential addition – negative to consolidation of liquid glass, which after becomes positive at his hardening (С-3, usually applied as a superplasticizer for cement). The analysis of chemical reactions of liquid glass is presented with different matters (by acids, grounds, salts and other), influencing on hardening of such compositions, structural elements, arising up in these reactions, are certain, sizes and signs are certain their electrosuperficial 0 and equilibrum electro-superficial Р potentials. It is shown that depending on the type of the matters added to liquid glass the mechanisms of hardening are determined wedged pressure between the charged particles of dispersion phase (structural elements) of composition on the basis of liquid glass as a system with participation molecular (attracting), electrostatic and structural (repellent), between particles with opposite electro-superficial potentials (attracting). A sensor and method is developed for diagnostics of the moist state of soils. Materials of dissertation are used in an educational process at preparation of specialists and master's degrees on speciality 7.092101 « Industrial and civil building» and 7.100502 «buildings of Railways and ground economy».