ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОДНЫХ РЕАКЦИЙ В ПРОЦЕССАХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ ЗАТВОРЕНИЯ НА СВОЙСТВА БЕТОНА1. Фомичев В. Т. Огарева». В настоящее время существует широкий спектр технологических приемов, позволяющих целенаправленно регулировать структуру и свойства цементных композитов, одним из которых является активация воды и водных растворов, применяемых для затворения. В статье рассматривается проблема применения электрохимической активации природной воды в технологии получения бетонных смесей и бетонов. Показано, что основные процессы твердения вяжущего, приготовленного на электрообработанной воде, связаны с электродными (во время обработки воды) и электрокинетическими (во время твердения смеси) процессами. Приведено теоретическое обоснование процесса получения растворов с заданными физико- химическими свойствами.

Задавать ионный состав можно электрохимическим растворением металлов. Рассмотрены общие закономерности электрохимического окисления металлов и частный случай генерации ионных структур на основе железа и алюминия. Определены наиболее вероятные границы изменения параметров электрического поля и плотности тока при электрохимической активации природной воды. Управляя ионным составом используемой для затворения воды, можно управлять физико- механическими свойствами получаемого цементного камня. Электрохимическая активация.

Электрохимические константы. Справочник для электрохимиков. Ерофеев В. Т. Долговечность цементных композитов на активированной воде / В. Т. Ерофеев, А. А. Матвиевский, Д. В. Емельянов и др. Ерофеев В. Т. Влияние активированной воды затворения на структурообразование цементных паст / В.

Первую группу равновесий на диаграммах Пурбе характеризуют линии. Диаграмма Пурбе для системы алюминий -вода при температуре 25 оС: 1,2 . Понятие о диаграмме Пурбе. Влияние различных факторов на. Семинар «Элементы 2 группы, алюминий». Схематическое изображение диаграммы энергетических уровней. Диаграмма Пурбе для хрома. Диаграмма Пурбе (диаграмма преобладающих форм, E-pH диаграмма) — диаграмма, наглядно отображающая термодинамически устойчивые формы . 2 следует, что коррозия магния и алюминия возможна. Упрощенная диаграмма потенциал ф—pH системы алюминий — вода .

Т. Ерофеев, В. Т. Фомичев, Д. В. Емельянов и др. Сер.: Строительство и архитектура. Ерофеев В. Т. Композиционные строительные материалы на активированной воде затворения / В.

Т. Ерофеев, Е. А. Митина, А. А. Матвиевский // Строительные материалы. Омагничивание водных систем. Краткий справочник физико- химических величин / под ред. Hama H-75297 Описание. Кузнецова Т. В., Кудрешов И.

Согласно диаграмме Пурбе (диаграмме электрохимического равновесия. В процессе растворения алюминия затрачивается энергия, зависящая от .

В., Тимашов В. В. Физическая химия вяжущих материалов. Ребиндер П. А. Физико- химические представления о механизме схватывания и твердения минеральных вяжущих веществ. Справочник химика. Улазовский В. А., Ананьина С. А. Влияние омагниченной воды затворения на процессы кристаллизационного твердения цементного камня. Волгоградский институт инженеров городского хозяйства, 1.

Электрохимическая кинетика. Флорианович Г. М., Соколова Л. А., Колотыркин Я. М. К вопросу о механизме анодного окисления железа.

Одним из таких технологических приемов является активация воды затворения, которая инициирует химические процессы, протекающие в цементно- водных системах. При направленном действии внешних физических полей (электрических, магнитных, тепловых, звуковых и других) вода меняет свои свойства. Такая вода затворения во многом определяет характер процессов гидратации и структурообразования цементных систем . Исследования влияния магнитного поля на процесс схватывания и кристаллизации цементного камня касались вопросов влияния напряженности магнитного поля на его прочностные характеристики.

Изменения свойств получаемого камня связываются с влиянием магнитного поля на структурные характеристики воды. Однако известно, что сохранение возмущающего магнитного действия в воде имеет очень короткий временной промежуток . Это относится к «абсолютной химически чистой воде». Для затворения строительного цементного раствора, как правило, используется природная вода, имеющая различный ионный состав, различную величину жесткости.

Поэтому природа ионного состава воды определяет «отклик» на воздействие магнитного поля и структуру водного раствора. Особое значение имеет наличие в растворе многовалентных ионов металлов, в частности железа, алюминия, кальция, магния. Задавать ионный состав можно различными способами, в частности электрохимическим растворением металлов.

Рассмотрим общие закономерности электрохимического окисления металлов и частный случай генерации ионных структур на основе железа и алюминия. Эта концентрация может расти до предела растворимости по данному иону в данном растворе электролита. При этом анодный потенциал и напряжение на электролизере начинают возрастать. При полном, плотном покрытии анода слоем соединений данного иона (окисный слой) может привести к прекращению процесса растворения.

Это явление называется механической (или солевой) пассивностью анода. Концентрации их в растворе должны определяться равновесием. Me + Ме. 2+ = 2 Ме+, если m = 2, а n = 1. Ме + Ме. 3+ = 3 Ме+, если m = 3, а n = 1.

Н = 7 и потенциале анода более положительном, чем 0,4 В, возможно устойчивое состояние двухвалентных ионов железа . Активность ионов железа в растворе с р. Н = 7 ничтожна и может быть выражена через величину произведения растворимости Fe(OH)2. Электродные потенциалы и р. Н гидратообразования. Диаграмма . При нейтральном значении р.

Н = 7 гидроксильный показатель р. ОН также равен 7, поскольку всегда сумма р. Н + р. ОН = 1. 4, тогда. Приведенные выше расчетные значения равновесных потенциалов рассмотренных реакций характеризуют термодинамическую возможность протекания их в прямом или обратном направлениях. При этом согласно .

Эти частицы имеют избыточную поверхностную энергию, в силу чего крайне неустойчивы и через образование и коагуляцию образующихся мицеллярных структур переменного состава стабилизируются . При взаимодействии с электрическим и магнитным полями данные дисперсные структуры могут являться активными центрами кристаллизации процессов затворения, влияя в дальнейшем на структуру и механические свойства цементного камня. В этом случае можно записать реакции, которые могут происходить с участием алюминия и его солей в воде.

Al = Al. 3+ + 3е; (1. Al + 3. H2. O = Al(OH)3 + 3. H+ + 3e; (1. 4). Al + 2.

H2. O = Al. O- 2 = 4. H+ + 3e; (1. 5). Al.

OH- = Al(OH)3; (1. Al. O2- + H2. O + H+ = Al(OH)3. В щелочной среде гидроокись алюминия в любой форме может растворяться с образованием алюмината . Таким образом, для реакции (1. Астанд = 8. 31. 00 Дж/моль. Начало образования осадка при увеличении р. Н найдем, исходя из величины константы равновесия (1.

При дальнейшем увеличении щелочности раствора он стабилен в интервале р. Н от 1,9 до 1. 4,6. И только при достижении достаточно положительного потенциала наступает пассивность поверхности алюминиевого электрода. По мере смещения происходят процессы восстановления структур, имеющих положительный заряд. Очередность восстановления определяется величиной заряда и концентрацией частиц, несущих данный заряд (ион, мицеллярная структура и др.). При восстановлении водорода из воды, определяющей скорость процесса, является стадия Фольмера – разряд адсорбированных на катоде атомов водорода .

При увеличении плотности тока связь перенапряжения выделения водорода с плотностью тока выражается уравнением Тафеля. Величина а меняется в широких пределах при изменении природы катодного металла: от –0,1 В для платины до –1,5 В для свинца. Величина б меняется в более узких пределах от 0,0. Максимальное перенапряжение водорода наблюдается в нейтральных растворах и линейно уменьшается с отклонением р. Н в обе стороны от точки нейтральности.

Учитывая большое количество условий, оптимальные режимы обработки должны устанавливаться экспериментальным путем. При этом для определения пределов варьирования устанавливаются наиболее вероятные границы изменения отдельных параметров и их сочетаний. Увеличение напряженности выше 5. В/см приводит к нелинейному увеличению концентрации гидроксида.