Влияние формы компонентов на интенсивность межчастичных взаимодействий в пенобетонных смесях

Из уравнения (2) следует, что силы сцепления меж­ду частицами, размеры которых постоянны во всех на­правлениях трехмерного пространства, ниже, чем силы сцепления между шарообразной и протяженной части­цами. На этапе раннего структурообразования это осо­бенно важно, так как абсолютная величина этих сил сравнительно мала.

Таким образом, из анализа свойств и возможных пе­ремещений дисперсных частиц, составляющих пенобе­тонную смесь, следует, что наиболее вероятным на­правлением формирования структуры межпоровых пе­регородок в рассматриваемом типе смеси [8] будет сборка кластерных агрегатов по типу 4 и 5 (см. таблицу).

Опираясь на данные, приведенные в таблице для си­стем 4 и 5, можно утверждать, что значения фракталь­ных размерностей при формировании вязко связанных структур в пено- и фибропенобетонных смесях будут существенно различаться за счет разной скорости агре­гации частиц в кластеры. Это изменение должно выра­зиться прежде всего в параметрах кинетики пластичес­кой прочности.

По мере роста связности дисперсной системы за счет дисперсного армирования носителями важнейших свойств пенобетонной смеси становятся не зерна вяжу­щего с сольватными оболочками воды, а крупные агре­гаты, состоящие из фибры и закрепившихся на ее по­верхности обводненных частиц вяжущего и заполните­ля. Появление таких агрегатов свидетельствует о фор­мировании кластерных структур в составе пенобетон­ной смеси и о высоком уровне самоорганизации частиц твердой дисперсной фазы. Быстрое появление класте­ров указывает на возможность управления агрегатив­ной устойчивостью системы с помощью дисперсного армирования.

Экспериментальную проверку изложенных выше теоретических рассуждений о влиянии дисперсного ар­мирования на интенсивность межчастичных взаимодей­ствий, возникающих после завершения перемешивания компонентов в пенобетонных смесях, осуществляли по величине пластической прочности. Анализировалась скорость роста пластической прочности равноплотных смесей в зависимости от содержания в них дисперсной арматуры. На рис. 2 представлены результаты измере­ний в течение 7 ч после завершения перемешивания.

Полученные экспериментальные данные подтвер­ждают достоверность приведенных выше теоретических положений и показывают, что скорость замены вязких контактов упругопластическими в пенобетонных смесях регулируется при прочих равных условиях количеством дисперсной арматуры. Следовательно, ее ввод в состав обводненных зернистых дисперсных систем способствует повышению уровня их самоорганизации и положительно влияет на интенсивность межчастичных взаимодействий, что в конечном итоге должно приводить к повышению качества затвердевших материалов.