КЕРУВАННЯ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯМ БЕТОНУ ЗАСТОСУВАННЯМ СУМІШІ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Abstract

Теоретично обґрунтовано механізм структуроутворення бетону застосуванням ефекту гідрофобної гідратації на прикладі використання суміші колоїдної та грубодисперсної поверхнево-активних речовин. Для досягнення мети виконували такі завдання: теоретичні дослідження механізму впливу колоїдних поверхнево-активних речовин та грубодисперсних поверхнево-активних речовин на структуру бетону; для підтвердження результатів теоретичних досліджень зміна властивості отриманих бетонів вимірюванням їх міцності. Представлено результати теоретичних досліджень впливу на структуру бетону колоїдних та грубодисперсних поверхнево-активних речовин. Показано, що введення у бетон означених колоїдних поверхнево-активних речовин у надмалій концентрації призводить до виникнення ефекту гідрофобної гідратації, тобто зміни взаємодії між молекулами води. Використано як колоїдну гідрофобну поверхнево-активну речовину олеат натрію, а як грубодисперсну – поверхнево-активну речовину – вуглеводні. Зауважено, що гідрофобна гідратація характерна тим, що частина розчиненої речовини має на трансляційний рух молекул води гальмівну дію, зумовлену тим, що частина простору розчину, яка відповідає власному об’єму часток розчиненої речовини, виявляється недоступною для молекул води. Гідрофільна й гідрофобна гідратації мають різний механізм. Великі гідрофільні іони викликають упорядкування структури води. Маючи більше впорядковану структуру, ніж чиста вода, розчини зазначених солей вимагають меншої роботи для розчинення, внаслідок чого розчинність останніх зростає. Проведені експерименти дають підстави для однозначного висновку, про те, що внаслідок введення у воду молекул гідрофільних поверхнево-активних речовин у вигляді димерів та наночастинок іншої поверхнево-активної речовини відбувається структурування води, тобто утворення безперервної фрактальної сітки з молекул води. Завдяки цьому утворюються комплексні сполуки, які містять значну кількість хімічно зв’язаної води, що забезпечує підвищення міцності та зменшення деформативності бетону.