Дефицит кондиционных заполнителей для дорожных цементных бетонов, значительное удорожание автомобильных перевозок, необходимость получения конструкций с заданными свойствами, снижение стоимости работ ставят перед строителями автомобильных дорог задачи по разработке новых ресурсосберегающих технологий.
Все каменные материалы, независимо от их агрегатного состояния, обычно находящиеся в неактивном состоянии и при комплексной обработке могут приобретать химическую активность, в результате энергетического взаимодействия на границе раздела фаз.
Применение в дорожном строительстве различных химических реагентов, вяжущих и способов физико-химической активации позволяет усовершенствовать технологические процессы, повысить эксплуатационные свойства материалов, способствует улучшению свойств дорожных конструкций.
Искусственные композиционные материалы являются гетерогенными системами с развитой поверхностью раздела фаз.
Процессы контактообразования начинаются с момента контактирования поверхности зерен заполнителя, минеральных частиц и вяжущего (дисперсная фаза) с жидкой фазой цементного теста (дисперсная среда).
Управляя электроповерхностными свойствами взаимодействующих минеральных частиц можно воздействовать на процессы структурообразования, достигая плотной зоны контакта цементных гидратов с заполнителем, и как следствие повышение ее плотности и прочности, значительного улучшения эксплуатационного качества.
При активации заполнителя растворами электролитов определяющая роль принадлежит процессам адсорбции поверхностно-минеральных комплексов (ПМК), которая протекает в относительно крупных межагрегатных микропорах и субмикропорах глинистых пакетов, являющихся адсорбентами, а в роли адсобатов выступают молекулы воды и разнозаряженные ионы (рис. 1).
Рис.1. Механизм процессов контактообразования: а – минеральная составляющая до активации; б – после активации растворами электролитов
В результате обработки заполнителя растворами электролитов уменьшается величина поверхностного заряда и на обработанной поверхности возрастает число активных центров.
Выбор электролитов осуществляется с учетом минерального состава, природы каменного материала (заполнителя) и наличия примесей. Одними из наиболее распространенных примесей являются скопления пылеватых и глинистых частиц
Наиболее высокие значения прироста прочностных характеристик типичны для бетонов на заполнителях с пылевато-глинистыми примесями. Для них прочность при сжатии увеличивается в среднем на 40 %, а при изгибе на 50 %.
Литература
1. Ольгинский О.Г. Оценка и регулирование структуры зоны контакта цементного камня с минеральными заполнителями. Дисс. докт. техн. наук. – Харьков, 1994. – 397 с.
Ковалев Я.Н. Активационные технологии дорожных композиционных материалов (научно-практические основы). – Минск: Изд. «Белорусский дом печати», 2002.