Анализ теории формирования сырой прочности ПБС, страница 3

В этом отношении материалы первой главы при разработке методики проведения исследований в качестве приоритетного метода позволяют выделить комбинированные методы химической активации при одновременном гидромеханическом и гидрофильном воздействии на систему. Эффективность всего процесса в этом случае будет определяться :

·  характером процессов гидромеханического и гидротермального воздействия на систему;

·  характером процессов физико-химического воздействия.

Общеизвестно, что «сухое» диспергирование позволяет достичь более активного адсорбционно-химического состояния поверхности частиц бентонита [  ]. Это объясняется возможностями создания более высокой энергонапряженности механического воздействия при измельчении глины в воздушной среде. Причем при «сухом» измельчении глины происходит разрушение агрегатов не только по плоскостям спайности, но и перпендикулярно базальным плоскостям. С ростом энергонапряженности механического воздействия  относительная доля таких дефектов постоянно увеличивается. Однако энергия аккумулированная по плоскостям сколов со временем рассеивается в следствии релоксации напряжений [  ]. Это явление в значительной мере снижает эффект активации поскольку является причиной агригатирования частиц или снижает их активность за счет газовой адсорбции компонентов воздуха. В свою очередь этот факт вызывает необходимость проведения механической активации в присутствии адсорбентов-модификаторов, которые не только предупреждают агрегации частиц, но и способны придавать  им необходимые свойства.

Т.к. наиболее активным адсорбентом для бентонитовых минералов является вода, особое внимание следует остановить на процессах механоактивации водно-бентонитовых суспензий.

В соответствии с теорией роста дефармационных дефектов при измельчении материалов (Е.Д.Щукин) открытие вновь образующихся поверхностей сопровождаются распространением реагентной среды по этой поверхности и их взаимодействие по адсорбционному, ионообменному и химосорбционному механизму. Причем активность взаимодействия реагентной среды с короткоживущими активными центрами будет высокой в том случае, когда скорость распространения модифицирующей среды по поверхности будет равной или больше скорости образования самой поверхности. В противном случае активные центры частично закрываются газовой адсорбцией компонентов воздуха. Водореагентная дисперстная среда в этом отношении обеспечивает наиболее полое и активное взаимодействие минералов с реагентом-модификатором. А способы активации связаны с перемешиванием и перетиранием сухих компонентов по выше указанной причине имеют низкую эффективность и рассчитаны на последующее дополнительное активирование бентонита во время его гидротации.

Механизм воздействия реагента в водно-дисперсной среде на процессы диспергирования и структурирования для механически нагруженных систем целесообразно рассматривать с точки зрения теории роста деформационных дефектов , которая позволяет связать химическое и механическое воздействие на систему в единый процесс механохимической активации. При механическом измельчении глинистого минерала водореагентная дисперсная среда, следуя за трещиной, адсорбируется на вновь образующейся поверхности. Наличие в дисперсной среде водореагентных добавок оказывает существенное влияние на условия смачивания и скорость распространения жидкой среды по свободной поверхности минерала. В нашем случае интерес представляют реагенты, способные ускорить и облегчить процесс распространения жидкой фазы по телу крещены как по механизму физической обратимой адсорбции так и путем химической реакции. При этом важную роль играет фактор надежного первичного контакта дисперсионной среды с вновь образующейся поверхности. Значимость этого факта определяется необходимостью достижения максимально возможной гидратации адсорбционного слоя и степени вживления реагента, а также необходимостью устранения эффекта последствия при расщеплении минерала по плоскостям спайности. Эффект последствия возникает при снятии механических нагрузок с системы и заключается в стремлении микротрещин к постепенному смыканию под действием сил сцепления с одновременным вытеснением обратимо адсорбированных молекул. Следовательно, при выборе реагентов-модификаторов для механохимической активации связующих суспензий предпочтение следует отдавать реагентам способным предотвратить процесс смыкания и позволяющим сохранять адсорбированные молекулы воды на поверхности микродефектов.