Ту хабаршысы

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
253 
 
 
  
 
 
 
 
 
УДК 693.542 
 
Х.Г. Аканов, М.Н.  Мухтарова, А.З. Нурмуханова, А.К. Нурсейтова,  
Б.О. Конакбаев, Г.К. Мукашева  
(Казахский национальный университет им. аль-Фараби 
Алматы, Республика Казахстан) 
 
АНАЛИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБАВОК РЕГУЛИРУЮЩИХ СВОЙСТВО БЕТОННОЙ СМЕСИ 
 
Аннотация.  Статье  изложена  эффективность  пластифицирующей  добавки  по  изменению  подвижности 
бетонной  смеси, прочности, после тепловой  обработки  и твердения в нормальных условиях, а также приведен 
расчет показателя подвижности бетонной смеси. 
Ключевые слова: добавки, бетонная смесь, показатель качества, тепловая обработка, прочность бетона, 
разность давлений, эффективность стабилизирующей и водоудерживающей добавки. 
 
При  приготовлении  бетона  широко  применяют  разнообразные  химические  добавки  с  целью 
регулирования свойств бетонной смеси затвердевшего бетона. При использовании  некоторых из них 
возможно со временем появление высолов на поверхности бетонных и железобетонных конструкций. 
Для  выявления  и  предотвращения  указанного  явления    применяют  соответсвующие    испытания 
бетона. Кроме того, при экспертных  обследованиях  возможно  проведение  ускоренных  испытаний  
на предмет  выявления  наличия  в бетоне  некоторых видов  добавок [1].   
По показателям качества добавки должны отвечать требованиям соответствующей нормативно-
технической  документации  на  конкретный  продукт,  а  по  показателю  эффективности  действия  — 
критерию эффективности в соответствии с требованиями ГОСТ 24211. 
Эффективность  добавок  определяют  сравнением  показателей  качества  бетонных  смесей, 
бетонов контрольного и основного составов, за исключением стабилизирующих, водоудерживающих 
добавок  и  добавок,  повышающих  защитные  свойства  бетона  по  отношению  к  стальной  арматуре. 
Эффективность указанных добавок определяют только на бетонах основного состава.  
Бетон контрольного состава — бетон без добавок.  
Бетон основного состава — бетон контрольного состава с оптимальной дозировкой добавки [2].
 
 
Определение эффективности пластифицирующих добавок 
Эффективность пластифицирующей добавки определяют по изменению подвижности бетонной 
смеси  и  прочности,  бетонных  образцов  после  тепловой  обработки  и  твердения  в  нормальных 
условиях.  Для  определения  эффективности  пластифицирующих  добавок  применяют  средства 
испытания и вспомогательные устройства по ГОСТ 10180 и ГОСТ 10181.1. 
Перед  проведением  испытаний  мелкий  и  крупный  заполнители  высушивают,  взвешивают 
составляющие бетонной смеси. Погрешность дозирования составляющих материалов - не более 1 % 
по массе. Отмеренное количество добавки смешивают с водой затворения. 
Приготавливают  бетонные  смеси  контрольного  и  основного  составов  с  одинаковым 
водоцементным  отношением;  подвижность  контрольного  состава  принимают  2-4  см.  Для  бетонных 
смесей  определяют подвижность по ГОСТ 10181.1. Из бетонных смесей изготавливают образцы для 
определения прочности на сжатие. Образцы подвергают тепловой обработке (на два срока испытаний 
и  оставляют  твердеть  в  нормальных  условиях  на  три  срока  испытаний).    Образцы  испытывают  на 
сжатие по ГОСТ 10180: 
-прошедшие тепловую обработку - через 4 ч после нее и в возрасте 28 сут; 
-твердевшие в нормальных условиях - в возрасте  3,  7  и  28 сут. 
 
●  
Х И М И К О - М Е Т А Л Л У Р Г И Ч Е С К И Е  
Н А У К И  

●
 Химико-металлургические науки  
 
                                                    
№1 2014 Вестник КазНТУ  
                    
254 
Эффективность  пластифицирующей  способности  добавок  оценивают  по  изменению 
удобоукладываемости  бетонной  смеси  и  прочности  бетона  основного  состава  по  сравнению  с 
бетонной смесью и бетоном контрольного состава в соответствии с требованиями ГОСТ 24211. 
Результаты  испытаний  заносят  в  журнал,  в  котором  должны  быть  предусмотрены  следующие 
графы: 
-дата приготовления замеса; 
-маркировка образцов; 
-наименование добавки и ее дозировка; 
-подвижность, определяемая осадкой конуса бетонной смеси; 
-условия твердения бетона; 
-дата испытания бетонных образцов и возраст бетона; 
-прочность бетона на сжатие. 
 
Определение эффективности стабилизирующих и водоудерживающих добавок  
Эффективность  стабилизирующей  и,  водоудерживающей  добавки  определяют  по  изменению 
показателей расслаиваемости-водоотделения и раствороотделения бетонной смеси. Для определения 
эффективности  стабилизирующих  и  водоудерживающих  добавок  применяют  средства  испытания  и 
вспомогательные устройства по ГОСТ 10181.4. Приготавливают бетонные смеси основных составов с 
маркой  по  удобоукладываемости.  Для  бетонных  смесей  определяют  показатели  водо-  и 
раствороотделения по ГОСТ 10181.4. 
Эффективность  стабилизирующих  и  водоудерживающих  добавок  оценивают  по  изменению 
водо-  и  раствороотделения  бетонной  смеси  основного  состава  по  сравнению  с  бетонной  смесью 
контрольного состава в соответствии с требованиями ГОСТ 24211. 
Результаты  испытаний  заносят  в  журнал,  в  котором  должны  быть  предусмотрены  следующие 
графы: 
-дата приготовления замеса; 
-наименование добавки и ее дозировка; 
-осадка конуса бетонной смеси; 
-результаты определения раствороотделения и водоотделения. 
Определение эффективности добавок, улучшающих перекачиваемость бетонной смеси 
Эффективность  добавки,  улучшающей  перекачиваемость  бетонной  смеси,  оценивают  по 
сохранению  подвижности  и  показателей  расслаиваемости  смеси  до  и  после  перекачивания  смеси 
через насосную установку. Для определения эффективности добавок, улучшающих перекачиваемость 
бетонной  смеси,  применяют  средства  испытания  и  вспомогательные  устройства  по  ГОСТ  10181.1  и 
ГОСТ 10181.4. 
Открытый конец бетоновода направляют в приемный бункер бетононасоса. Перед проведением 
испытаний через насосную установку прокачивают цементно-песчаный раствор состава 1:3 по массе 
(цемент:песок) с маркой по удобоукладываемости. Объем указанного раствора должен быть не менее 
0,5 м
3
. Максимальный размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 20 мм. 
Приготавливают  бетонные  смеси  контрольного  и  основных  составов  с  маркой  по 
удобоукладываемости    объемом  не  менее  0,8  м
3
  каждая.  Смеси  загружают  в  приемный  бункер 
бетононасоса, где их перемешивают в течение 2 мин, после чего  определяют подвижность по ГОСТ 
10181.1.  Бетонные  смеси  перекачивают  через  бетононасос  при  максимальной  производительности, 
фиксируя  установившееся  давление  в  гидросистеме  через  каждую  минуту.  Для  бетонной  смеси  с 
добавками  после  их  перекачивания  и  поступления  в  приемный  бункер  повторно  определяют 
подвижность и расслаиваемость [3]. 
 
Правила обработки результата испытания 
Показатели  подвижности  и  расслаиваемости  бетонной  смеси  основного  состава  с  добавкой, 
улучшающей  перекачиваемость,  не  должны  ухудшаться  после  перекачивания  смеси  через 
бетононасос. По показаниям манометра определяют среднеарифметическое давление в гидросистеме 
при перекачивании бетонной смеси контрольного и основного составов. 
 

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
255 
Разность давлений D Р  в процентах рассчитывают по формуле 
                                             
,
100




k
д
k
P
P
P
P
                                                                    (1) 
где  Р
к
-показатель  давления,  получаемый  при  перекачивании  бетонной  смеси  контрольного 
состава, МПа; 
Р
д
-показатель  давления,  получаемый  при  перекачивании  бетонной  смеси  основных  составов, 
МПа; 
                                              
;
...
2
1
n
P
P
P
P
kn
k
k
k




                                                                  (2) 
                                           
,
...
2
1
n
Р
Р
Р
P
дn
д
д
с
д




                                                                   (3) 
где    Р
к1
,  Р
к2
,  Р
кn
  -  1-й,  2-й,    ...,  n-й  показатели  давления,  получаемые  при  перекачивании 
бетонной смеси контрольного состава, МПа; 
Р
  д1
,  Р
д2
,  Р
дn
  -  1-й,  2-й,  ...,  n-й  показатели  давления,  получаемые  при  перекачивании  бетонной 
смеси основных составов, МПа. 
Результаты  испытания  заносят  в  журнал,  в  котором  должны  быть  предусмотрены  следующие 
графы: 
-дата приготовления замеса; 
-наименование добавки и ее дозировка; 
-осадка конуса и расслаиваемость бетонной смеси до и после перекачивания через бетононасос; 
-показания манометра; 
-результаты расчета по ГОСТ 10181.2. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Лещинский  М.Ю. Испытание бетона:  Справ. пособие.- М.: Стройиздат, 1980.-360 с. 
2.  Добавки  для бетонов. Методы  определения  эффективности  ГОСТ 30459-96. 
3.  ГОСТ 1.2-97 Межгосударственный  стандарт  Минск. 
 
REFERENCES 
1.  Leszczynski M. et al Atlas Testing of concrete: Ref. manual.- M: stroiizdat, 1980.-360 с. 
2.  Additives for concrete. Methods for determination of efficiency of GOST 30459-96. 
3.  GOST 1.2-97 interstate standard Minsk. 
 
 
Аканов Х.Г., Мухтарова М.Н., Нұрмұханова А.З., Нұрсейтова А.К.,  
Қонақбаев Б.О., Мукашева Г.К. 
Бетон құрамындағы қоспалардың құндылығын анықтау анализі 
Түйіндеме.  Бұл  мақалада  қосылатын    қоспалардың  бетонға  деген  әсері  айтылған.  Қалыпты  жағдайда 
қатуы, жылытылған өңдеуден кейін қаттылығы және бетон қоспасының қозғалыстағы көрсеткіші келтірілген. 
Түйін сөздер: қоспа, бетон қоспасы, сапа көрсеткіші, жылыту өңдеулері, бетон мықтылығы, қысымның 
түрлері, тұрақтылық эффектісі және су ұстайтын қоспалар.  
 
      Akanov H.G., Mukhtarova M.N.,  Nurmukhanova A.Z., Nurseytova A.K. 
               Konakbaev B. O., Mukasheva G.K. 
Analysis of the definition of additives regulating property concrete mix 
Summary.  In  this  article  shows  the  efficiency  of  plasticizing additive  on  changing the  mobility  of  a  concrete 
mix, strength after heat treatment and hardening in normal conditions as well as calculation of the mobility of a concrete mix. 
Key  words:  additives,  concrete  mix,  quality  index,  heat  treatment,  concrete  strength,  pressure  difference,  the 
effectiveness of stabilizing and water-holding additives 
 
 
 
 
 

●
 Химико-металлургические науки  
 
                                                    
№1 2014 Вестник КазНТУ  
                    
256 
УДК 669.21  
 
G. Zhunussova, S. Yedenbayev, M. Bulenbayev, B. Altaibayev, A.Taimassova. 
(Kazakh National Technical University named after K.I.Satpayev, Satpayev st. 22, 050013,  
Almaty, Kazakhstan) 
 
THERMODYNAMICS OF GOLD DISSOLUTION BY SULFURIC ACID IN THE PRESENCE OF 
ALKALI METALS OXYCHLORIDES 
 
Abstract.  This  work  is  devoted  to  the  thermodynamic  basis  of  processes  of  the  reactions  of  dissolution  of 
metallic  gold  of  hard  gold  containing  ores  by  the  sulfuric  acid  in the  presence  of  oxidizing  agents  –  oxychlorides  of 
sodium and potassium. The results of calculation of the thermodynamic characteristics in the systems «Au - H
2
SO
4
 - O
2
 
- KClO
3
» and «Au - H
2
SO
4
 - O
2
 - NaClO», which showed that among the selected solvent - a solution of sulfuric acid 
and  oxidizing  agents  –  oxychlorides  of  sodium  and  potassium  gold  can  pass  in  the  solution  without  usage  a  second 
oxidant - oxygen. 
Key  words:  Oxychlorides  of  sodium  and  potassium;  Gold-containing  ores;  Gibbs  energy;  Sulfuric  acid;  The 
thermodynamic characteristics. 
 
1. Introduction 
Gold containing ores where large part of the gold is in a hard form fall into the category of hard gold 
containing ores: subtly embedded into sulfides and rock-forming minerals, filmed and boarded, or there are 
arsenic  and  antimony  impurities  in  the  ores,  which  obstruct  classical  cyanide  leaching,  leading  to  final 
tailings gold loss to 0.5-1.0 g/t and its poor recovery into solution to the level of 20-60%. [1] 
Therefore, a use  of  available  and  cheap  reagent  as a sulfuric acid  as a solvent  and  oxychlorides  alkali 
metals - sodium hypochlorite and potassium chlorate as oxidizing agents were proposed for the elaboration of 
more efficient and ecologically pure method of recovery fine dispersed gold from hard gold containing ores.     
The gold oxidation processes may occur only in the presence of a sufficiently strong oxidant with E °, high 
redox-potential of the gold, because in spontaneous reactions E.M.F. (Electromotive force = Е°
ох
 -E°
Red
  must be 
lower than zero, and change the Gibbs free energy in the reaction ΔG is less than 0 (ΔG = ΔH - TΔS, where ΔH – 
enthalpy fusion, ΔS – entropy change). Such gold oxidants can be: Bi
2
О
5 
(Е° = +1,759 В), РbОз
2- 
(Е° = + 2,001 В), 
МnО
4
2-
 (Е° = + 2,27 В), Со
3+
 (Е° = + 1,95 В), SF (Е °= + 3,36 В), F
2
 (E° = + 2,98 В [43]) etc. But the effect of 
these  oxidants  in  aqueous  solutions  is  terminated  by  the  fields  of  the  water  thermodynamic  phases  stabilities  –
E
02/H2O
 
= 1,229 – 0,0592 рН и Е
H2O/H2(r)2OH
-
 = 0,000 - 0,0592 рН, which actually expand a bit in the result of hydrogen 
and oxygen overvoltage[3].  
In  the  presence  of  strong  oxidants  the  gold  is  able  to  dissolve  in  mineral  acids,  particularly  in 
concentrated H
2
SO
4  
in association with nitric acid or iodine, manganese dioxide (Braustein) and etc[2-4]. 
 
2. Experimental 
The  tendency  to  pass  of  gold  oxidation  reaction  in  conditions  which  are  differ  from  standard  cases  are 
defined by [2] Nernst equation: 
                                    
   Е = Е° + (RT/nF) ∙ln(α
ox
/α
red
)                                   (1) 
or for a metal (especially for the gold) in its saline solution: 
                                      Е = Е° +(RT/nF) ∙ In α
Me
n+
,            
                      (2) 
where R – gas constant, R = 8,314 J/mol;  
Т – temperature, К;  
n – number of electrons which take part in the reaction;  
F – Faraday constant, F = 96493 C/mol;  
α ме
n+
 – the acvity in metal cathion solution. 
The equation shows the direct dependence of the metal redox-potential of the activity (concentration) 
of  its  ions  in  the  fluid.  Lowering  the  content  of  gold  ions  in  the  solution  is  achieved  by  adding  the  active 
ligands that bind them to the stable complexes. This reduces the  oxidation potential of gold and creates the 
thermodynamic  conditions  of  its  dissolution.  The  metal  becomes  less  noble  and  gives  its  electrons  to  the 
oxidant  more  easily. [2] Oxidation-reduction potential of complex gold compounds are  much lower than  of 
aqua-ion, so the participation in the reactions of these ligands, as the halogens-ions, there is a possibility of  

●
 Химия-металлургия ғылымдары 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №1 2014  
 
257 
gold  oxidation by  weaker oxidants than  in their absence. That complex formation processes that reduce the 
redox-potential, determine good solubility of gold in chloride, bromide and iodide solutions, in solutions of 
thiourea  containing as oxidant elemental chlorine, oxygen, manganese dioxide, chloride or sulphate of iron 
(III). Moreover, complexation  enhances  decrease the resistance  of gold compounds. Gold  forms a reducing 
environments stable complexes with sulfur-containing ligands, cyanide and ammonia [2]. Consequently, the 
solubility and form of finding gold in the hydrothermal solution, as an element of variable valency is directly 
dependent on the oxidant-reduction potential of the system, as well as the composition of the present active 
ligands, acidity-alkalinity, temperature and ionic strength of the system [2]. 
 
3. Results and Discussion 
This paper is regarding thermodynamic basis dissolution reaction of metallic gold, found in the studied 
hard gold-containing ores by the sulfuric acid in the presence of NaClO and KClO
3
 [4]. 
 
4Au+6H
2
SO
4
+16NaClO =4NaAuCl
4 
+6Na
2
SO
4
+6H
2
O+5O
2
(g)               (3) 
4Au+6H
2
SO
4
+16KClO
3
=4KAuCl
4
+6K
2
SO
4
+6H
2
O+21O
2
(g) 
 
 (4) 
 
Calculations  of  thermodynamic  equilibrium  in  reactions  (3)  and  (4)  were  performed  by  the  program 
which  was  developed  by  a  group  of  authors  and  implemented  in  KazNTU  named  after  K.I.Satpaev  .  The 
basis of this method is the calculation of the Gibbs energy ((G
Т 
 - change of the Gibbs potential) at a given 
temperature. This method allows to take into account the change in the energy state of the system at different 
temperatures (temperature range 298-573 K). This is legitimate, because based on the first and second laws 
of  thermodynamics  in  a  given  temperature,  each  substance  is  characterized  by  constant  values  of  enthalpy 
and  entropy.  The  results  of  these  calculations  are  shown  in  Table  1  for  reaction  (3)  and  in  Table  2  for  the 
reaction (4).According to reactions (3) and (4). We can see that in 298-573K temperature range the Gibbs energy 
of these reactions are negative meanings, and in the temperature increasing there is a decrease of absolute values of 
the negative meanings of the Gibbs energy and the values of the equilibrium constant are high (more than 1) on the 
whole  temperatures.  It  follows  that  the  possibility  of  occurrence  of  these  reactions  is  high,  the  solution  contains 
active  chlorine  ligands  that  bind  gold  in  stable  complexes  NaAuCl
4
,  KAuCl
4
  and  thus  decreases  the  oxidation 
potential of gold. 
 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: