منافذ ژلی

حال می توان خود ژل را مورد بررسی قرار داد. از این حقیقت که ژل مقادیر زیادی از آب قابل تبخیر را در خود نگه می دارد، چنین نتیجه می شود که ژل ماده ای متخلخل است. ولیکن در واقع منافذ ژلی، فضاهای بین ذرات ژل مرتبط به یکدیگر هستند که به شکل صفحات سوزنی یا ورقه ای در آمده اند. منافذ ژلی بسیار کوچک تر از منافذ مویینه هستند و قطر اسمی آنها کمتر از ۲ یا ۳nm است. این فقط یک مرتبه بزرگ تر از اندازه مولکولهای آب است. به همین دلیل فشار بخار و قابلیت تحرک آب جذب شده سطحی با خصوصیات متناظر آب آزاد تفاوت دارد. مقدار آب برگشت پذیر مستقیما نشانگر تخلخل ژل می باشد24-1

 منافذ ژلی حدود ۲۸ درصد کل حجم ژل را تشکیل می دهند. موادی که پس از خشک شدن با روش استاندارد باقی می مانند 48-1، به عنوان مواد جامد در نظر گرفته می شوند. مقدار واقعی به دست آمده، مشخصه ای از یک سیمان معین می باشد لیکن عمدتا  مستقل از نسبت آب به سیمان مخلوط و پیشرفت هیدراتاسیون است. این امر نشانگر آن است که ژل با خواص مشابه، در کلیه مراحل تشکیل می گردد و هیدراتاسیون مداوم بر محصولات قبلا به وجود آمده تاثیری ندارد. لذا همچنان که حجم کل ژل در اثر پیشرفت هیدراتاسیون افزایش می یابد، کل حجم منافذ ژلی نیز زیاد می شود. از طرف دیگر همان طور که قبلا اشاره شد با پیشرفت هیدراتاسیون حجم منافذ مویینه کاهش می یابد.

تخلخل ۲۸ درصد به آن معنی است که منافذ ژلی فضایی تا حدود یک سوم حجم مواد جامد ژل را اشغال می نماید. نسبت سطح قسمت جامد ژل به حجم مواد جامد برابر است با چنین نسبتی در کره هایی با قطری در حدود 9nm . از این بحث نباید چنین نتیجه گرفت که ژل از اجزای کروی شکل تشکیل گردیده است، و در واقع ذرات جامد شکل های مختلفی دارند و مجموعه ای از این ذرات شبکه به هم پیوسته ای را تشکیل می دهند که حاوی مواد بین ذره ای کم و بیش بی شکلی هستند .27-1

راه دیگر برای بیان تخلخل ژل آن است که گفته شود حجم منافذ حدودا سه برابر حجم آبی می باشد که بتواند لایه ای به ضخامت یک مولکول روی تمام سطوح جامد ژل را تشکیل دهد.

از سنجش آبی که جذب سطحی شده است، سطح مخصوص ژل در حدودm2ء ۱۰8×5/5 بر متر مکعب یا تقریبا ۲۰۰۰۰۰m2/kg تخمین زده شده است27-1. سنجش های پخش اشعه ایکس با زاویه کم، مقادیری در حدود ۶۰۰۰۰۰m2/kg  را به دست داده اند که این ارقام نشانگر سطح داخلی زیاد بین ذرات است. به عکس سیمان هیدراته نشده سطح مخصوصی در حدود ۲۰۰ تا  ۵۰۰m2/kg دارد. در کرانه حدی دیگر، دوده سیلیسی دارای سطح مخصوص  ۲۲۰۰۰m2/kg می باشد. درباره ساختار منافذ، بهتر است که گفته شود سیمان عمل آورده شده با بخار در فشار زیاد، سطح مخصوصی فقط در حدود  ۷۰۰۰m2/kg دارد که این اندازه ذرات کاملا متفاوت با اندازه ذرات محصولات هیدراتاسیون در شرایط دما و فشار زیاد می باشد و در واقع به نظر می رسد که عمل آوردن با بخار منجر به تشکیل مواد تقریبا تمام ریز بلور می گردد.

سطح مخصوص سیمانی که به طور معمولی عمل آورده شده است به درجه عمل آوری و ترکیب شیمیایی سیمان بستگی دارد. پیشنهاد شده است27-1 که نسبت سطح مخصوص به جرم آب غیرقابل تبخیر (که به نوبه خود متناسب است با تخلخل خمیر سیمان هیدراته شده) با فرمول زیر متناسب است:

0.368(C4AF)+(C3A)0.230(C3S)+0.320(C2S)+0.317

که در آن علائم داخل پرانتز معرف درصدهای ترکیبات موجود در سیمان می باشند. چنین به نظر می رسد که تغییرات بسیار کمی بین ضرایب عددی سه ترکیب اخیر وجود دارد و این نشان دهنده آن است که با تغییر در ترکیبات سیمان، سطح مخصوص خمیر هیدراته شده مقدار کمی تغییر می نماید. ضریب نسبتا کمتر کمک به خاطر این واقعیت است که این ترکیب مقدار زیادی ریزبلورهای Ca(OH)2 تولید می نماید که سطح مخصوص خیلی کمتری از ژل دارد.

تناسب بین جرم آبی که یک لایه تک مولکولی روی سطح ژل تشکیل می دهد و جرم آب غیر قابل تبخیر در خمیر (برای یک سیمان معین بدان معنی است که ژلی با سطح مخصوص ثابت در تمام جریان پیشرفت هیدراتاسیون تشکیل می گردد. به عبارت دیگر ذراتی با اندازه یکسان در کلیه مراحل تشکیل می شوند و اندازه ذرات ژلی که قبلا تشکیل شده اند، افزایش نمی یابد. البته در مورد سیمانی که مقدار C2S آن زیاد باشد این موضوع صحت ندارد.28-1

 

بازگشت به فهرست

شرکت مقاوم سازان مینو با بیش از 10 سال سابقه اجرای ژئوسنتتیک ها در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، صنعت و معدن، گودهای ساختمانی و... در تمامی نقاط کشور ... بیشتر بدانید

ساعت کاری

شنبه تا

پنج شنبه

08:00 صبح  الی

15:00 بعد از ظهر

جمعه   تعطیل

 

نماد اعتماد الکترونیکی

Please publish modules in offcanvas position.