Изменение свойств порошкообразных минеральных проб при длительном хранении

Современная лабораторная аппаратура непосредственно рассчитана на применение порошкообразных проб, например для исследования методами дериватографии, дифрактометрии, дифференциальной микрокалориметрии и др. Особенно важно знать состояние и поведение проб в виде порошков при микрокалориметрических исследованиях, прямо связанных с дисперсностью и удельной поверхностью Поведение минеральных и некоторых органических порошков прогнозируется рядом их физико-химических свойств, зависящих от дисперсности, электроактивности, способности к структурообразованию и агрегации

В ряде работ автора по электронной микроскопии бесклппкерных вяжущих, связанных с исследованием твердения порошкообразных смесей гидратированной извести, в том числе пушонки, тонкодисперсных пылевидных зол ТЭС. молотых шлаков, глинажей и других материалов, рассматривались особенности поведения минеральных порошков- Для многих дисперсных материалов при хранении, даже недлительном, наблюдается так называемая координация.

Для минерала яллофана зафиксирована глобулярная координированная структура агрегировавших порошка под электронным микроскопом техникой на просвет (рис. I, вверху). Молотая до удельной поверхности около 5000 см2/г негашеная известь также образует характерные глобулярные структуры. Наиболее четко выражен форме шарообразных частиц порошка эпоксидной смолы (см рис. 1).

Таким образом, многие порошкообразные материалы обладают свойством агрегации, сопровождаемой координированной глобуляцней в своеобразные пространственные сетки или структуры Это явление устанавливается не толькс визуально при электронной микроемк пии, но и более чувствительными методами физико-химического исследова ния, например методом дифференци альной микрокалориметрии1. Как известно, метод используется в полном объеме и прежде всего для глин и керамических изделий с различной порис- тостыо и степенью обжига, а также-для промышленных отходов обжигового характера, например для глиежей и ре лых пород:

В лаборатории кафедры строительи материалов Новосибирского инженерно-строительного института выполнены повторные определения теплот смачивания на теплопроводящем дифференциальном микрокалориметре через 2, 4, 5 и 10 лет (табл. 1). Глины через У года снижают теплоту смачивания на 47% первоначальной, а через 1U лет хранения теплота смачивания белой тугоплавкой пластичной глины уменьшается более чем в 2 раза. Через 5 лет снижают свою активность по отношению к воде на 60— 70%, а молотый керамзит на 40—50% (рис. 2).

Таким образом, глины и материалы керамического происхождения необходимо анализировать в свежеприготовленном состоянии, хотя никаких химических процессов при длительном хранении порошков не происходит. Материалы безобжиговые, например, газобетон и газозолобстон. обладающие по сравнению с керамическими меньшей долговечностью и стабильностью при длительном хранении порошкообразных проб также снижают гидрофилышеть и адсорбционную активность. Пробы газобетона и газозолобетона взяты из стеновых наружных панелей пятиэтажных зданий способом высверливания кернов через 5—10 лет эксплуатации зданий (в Новосибирске из газобетона, а в Ангарске из газозолобетона). Пробы хранились в лаборатории 3 и 5 лет, (табл. 2). По данным табл. 2, пробы газобетона снизили через 5 лет хранения в лаборатории теплоты смачивания водой на 22 и 55% соответственно после 5 и 10 лет эксплуатации в стене.

Для высокоактивного материала, каким является газозолобетон, сделана попытка восстановления дисперсности порошкообразных проб путем повтор Horn растирания в агатовой ступке ранее измельченны до полного прохождения через сито 085 проб (табл. 2, пробы 3

Таким образом установлено, что порошкообразные пробы минеральных веществ (тонкость помола определяется полным прохождением через сито с течением времени агрегируются и становятся непригодными для выполнения с ними ряда точных анализов, особенно таких, где играет роль дисперсность и величина удельной поверхности. Характер агрегации близок к глобулярной координации пространственных плоских сеток — структур. Для работы методом дифференциальной микрокалориметрии пригодны только свежеприготовленные пробы. Чем выше физико-химическая активность материала, тем больше получаются отклонения в зависимости от времени хранения порошкообразной пробы. Априорно можно сказать, что существенные искажения будут получаться при оптических и калориметрических анализах порошков. Повторное измельчение проб предотвращает агрегацию для некоторых материалов.