ПРОЧНОСТЬ ЧЕРЕЗ РАЗРУШЕНИЕ

Ребиндер П.А. [21] впервые установил эффект адсорбционного понижения прочности многих кристаллических тел в водных растворах ПАВ путем проникновения последних вглубь через трещины с последующим понижением свободной поверхностной энергии на границах раздела фаз. Так, было установлено изменение объемных свойств твердых тел (объемной прочности) с активным изменением их поверхностных свойств добавками ПАВ. Однако это положение оказалось полезным при решении противоположной проблемы — получении новых объемных структур с заданными свойствами. Свойства их полностью определяются поверхностными явлениями на границах контактов раздела фаз. Контакты у них могут быть точечными (атомными) как, например, в высокодисперсных порошках, либо осуществляться через тончайшую прослойку жидкости между частицами (в суспензиях и пастах), либо быть прочными или фазовыми, как в затвердевшем цементе [25].

Оказалось, что главным препятствием к получению максимально наполненных дисперсных материалов с высокой прочностью служит высокая прочность структур, разрушающихся обратимо, т.е. структур, образующихся на самых начальных стадиях получения любых высокодисперсных материалов, способных к образованию точечных, атомных контактов.

На последующих стадиях они препятствуют смешению компонентов и формованию изделий из-за возникновения локальных неоднородностей, дефектов структуры, которые затем и оказываются причиной пониженной сверх ожидания прочности. Чтобы научиться бороться с прочностью тех структур, которые образуются в ходе измельчения, перемешивания и формования, необходимо добиться максимальной текучести структур друг по другу с обратимыми контактами, т.е. добиться предельного разрушения связей, предельного измельчения вещества.

С помощью умеренной вибрации и совмещения ее воздействия с эффектом ПАВ можно добиться успеха, существенно понижая прочность сцепления гидратных частиц. Более того, эффект понижения прочности усиливается в ходе разрушения структур по мере уменьшения агрегатов. Такое взаимное усиление действия вибрации и поверхностно-активной среды приводит к тому, что мощность вибрации, необходимую для разрыва всех связей между частицами, удается снизить в 500—600 раз.

Вопросы для самопроверки

• 1. Что такое кластерные и клатранные формы модели воды? Что собой представляет современная клатратно-фрактальная модель воды?
• 2. Каковы свойства мономолекулярных пленок?
• 3. Каковы агрегатные состояния воды с повышением температуры в интервале 0—100°С?
• 4. Какое значение имеет адсорбция мономолекулярных пленок к поверхности твердых тел и монослоев на поверхности воды в технологии производства бетонов и растворов?
• 5. Что такое противоморозный эффект химической добавки?
• 6. Что собой представляет адсорбционное понижение прочности кристаллических тел по Ребиндеру?
• 7. Какое значение имеют начальное разрушение высокодисперсных материалов и их высокая последующая текучесть для повышения окончательной прочности цементных растворов и бетонов?
• 8. Каково значение адсобции мономолекулярных пленок к поверхности твердых тел и монослоев на поверхности воды в технологии производства бетонов и растворов?
• 9. Что такое противоморозный эффект химической добавки?