磁化水在混凝土中应用的研讨会

文摘   2025-01-03 09:45   湖南  

磁化水,曾在中国掀起一波保健风潮。现在已渐渐平和。不过今天小编要谈的不是保健,而是基建,是混凝土的磁化水应用。见仁见智。君且斟酌。

磁化水对混凝土的影响是一个复杂的问题,目前学术界和工程界对其效果和机理仍存在争议。 没有明确的结论表明磁化水对混凝土性能的提升具有普遍性和显著性。 其影响取决于多种因素,包括磁化强度、水质、水泥类型、混合比例、养护条件等等。

支持磁化水有益的观点主要基于以下几点:

  • 改善水泥水化:  一些研究表明,磁化水可能改变水分子团的结构,使其更易于渗透水泥颗粒,从而促进水泥水化反应,加快凝结硬化速度。这可能导致早期强度提高。

  • 提高混凝土密实度:  理论上,磁化水可能减少混凝土内部的孔隙率,提高混凝土的密实度,从而增强其抗渗性和耐久性。

  • 降低水泥用量:  部分研究声称,使用磁化水可以降低水泥用量,在保证强度的前提下节约成本。

然而,反对磁化水有益的观点也存在,主要基于以下几点:

  • 效果不稳定且难以复制:  许多研究结果缺乏可重复性,不同研究得出的结论差异很大,这可能是由于实验条件难以严格控制所致。

  • 机理不明确:  目前对磁化水影响混凝土的机理尚不明确,缺乏充分的理论解释。 磁场对水分子结构的影响程度以及这种影响如何转化为混凝土性能的改善,仍然是未解之谜。

  • 影响因素复杂:  混凝土的性能受多种因素影响,例如水泥质量、骨料级配、养护条件等。 磁化水的影响可能被这些因素掩盖,难以准确评估其真实效果。

  • 缺乏大规模工程应用的可靠数据:  尽管一些小规模实验显示出积极的结果,但缺乏大规模工程应用的可靠数据来支持磁化水对混凝土性能的长期稳定提升。


目前关于磁化水对混凝土影响的研究结果并不一致,其有效性尚无定论。 虽然一些研究表明磁化水可能对混凝土性能产生积极影响,但这些影响往往不显著,且缺乏可靠的理论解释和广泛的工程应用数据支持。 在实际工程应用中,应谨慎对待磁化水技术,避免盲目应用。 更需要进一步的研究来阐明磁化水对混凝土的影响机理,并进行更严格、更系统的实验验证,才能得出可靠的结论。 依赖于传统的混凝土质量控制方法仍然是保证混凝土质量的最可靠途径。

https://www.youtube.com/watch?v=920dqzLd1NU

大家好,晚上好!欢迎来到我的演示文稿。

让我们从自我介绍开始。我来自勒克瑙大学工程与技术学院土木工程系。我将在此代表大家进行关于“磁化水在混凝土中的应用”的研讨会演示,指导老师是Pratap Singh工程师。

让我们从内容开始。它包括摘要、混凝土的用途、在混凝土加工过程中使用磁化水背后的主要概念,以及什么是磁化水、使用磁化水对矿物添加剂的优势、磁化水的形成、M20 的设计混合料、磁化水的工业生产、水处理、混凝土的实验室处理、磁化水对混凝土处理的结果以及其他重要结果,包括结论和参考文献。

磁化水已被应用于不同的领域,例如农业、医疗保健、建筑、乳制品生产和石油工业。为了制备测试样本,一系列混凝土混合料在实验室中使用磁化水制备。对混凝土强度进行了评估,以确定使用磁化水的影响。

水的表面张力变化以及混凝土评估的积极结果证明了在混凝土制备中使用磁化水具有积极作用。

在这里,我们可以看到图中磁化水在混凝土中的用途,以及混凝土的用途。混凝土是一种标准的建筑材料,在生产过程中每年消耗数吨淡水。

目前,我们使用不同等级的混凝土,例如M20、M25、M30、M35和M40等等。我们找到了一种方法,通过使用M30的设计混合料,我们可以获得M35的强度,也就是说,我们可以找到一种方法,将现有混凝土混合料的强度提高近15%。

这将有助于降低整体结构的成本,而不会影响结构的强度。强度得到了提升。

什么是磁化水?磁化水通过强度范围在0.25T到0.75T之间的高强度磁场。

由于这一点,分子以一定的方向排列,水中存在的氢键断裂。最初,水以由于氢键形成的分子簇的形式存在。

当通过磁场时,簇分解,留下单个分子,如下图所示。

使用磁化水对矿物添加剂的优势:当水被磁化时,它会变成反磁性的,并抑制混凝土中的矿物质结合,这会导致混凝土的矿物质和添加剂相互排斥。

这一事实对混合、成型和固化阶段起着重要作用,所有这些都有助于生产更好的混凝土。所有这些都将有助于生产出高质量的混凝土,克服其抗迭代能力不足的问题。

因此,本课题的主要目标是研究和评估使用磁化水生产的混凝土。

磁化水的形成:以下步骤涉及磁化水的形成。这里使用的是在阿姆利则一家汽车修理厂制备的水。

水通过产生0.5特斯拉强度的电磁单元,使用塑料管道。水的通过速度为每秒10立方米。

这种强度和排放打破了水中现有的氢键,水被磁化。

磁化水的工业生产:利用螺线管的概念制备磁化水。使用一个由好莱坞纸板制成的盒子,尺寸为0.5米x0.5米x0.5米,内部涂有蜡。这个盒子放在一个砖块立方体里面。

使用了约10毫米的20号铜线和一个交流直流转换器,将家庭交流电压转换为直流电压。获得了约3安培的电流和19.5伏的电压,使用了100吨铜线缠绕在铁芯上。

使用的水通过PVC管道以每秒10立方厘米的恒定速率通过螺线管。水储存在用于现场混合的水容器中,但由于容器是由金属制成的,我们需要用石蜡或蜡涂覆它,因为水与金属接触后会开始失去磁性。

磁化装置或磁化器:在第一阶段使用的磁化器类型被称为永磁体。这里使用的磁化器是为家用用户制造的。它是一组以特定方式排列的永磁环形磁性材料,以形成长度大于半径的磁场。它的输出为每小时90立方米。它由PVC材料制成,无需对高盐含量的用水进行预先过滤。

使用潜水泵将水循环到磁化器中。使用手持式电子表面张力计测量处理后水的表面张力。

接下来是混凝土的实验室处理。在实验室中使用了每种混凝土混合料的不同测试样本及其评估对照混合料。进行了压缩试验,以评估使用磁化水的影响。压缩机包括磁铁、新鲜混凝土的力学性能和稠度。下表显示了这些结果。

混凝土混合比例

磁化水对混凝土处理的结果

通过使用磁化水获得了混凝土的力学性能。这些是抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度。

让我们继续讨论抗压强度。混凝土的抗压强度是衡量混凝土防止影响其压缩的载荷的能力。尺寸为100毫米x100毫米x100毫米的混凝土立方体是用两种不同强度的磁化水浇筑的。在3到28天后对这些立方体进行了抗压试验。测试结果如下所示。

接下来是劈裂抗拉强度。这项研究旨在检查NWC和MWC的劈裂抗拉强度。尺寸为100毫米x200毫米的圆柱体被浇筑和测试,以研究3到28天的劈裂抗拉强度。

测试结果如下所示。

磁化对抗弯强度的影响:这项研究旨在检查混凝土的抗弯强度。尺寸为500毫米x200毫米x200毫米的梁被浇筑和测试,以审查混凝土的抗弯强度。NWC和MWC在3到28天的抗弯强度结果如下所示。

其他重要结果:单位重量密度是新鲜混凝土的一个重要特性。单位重量反映了混凝土的密度,混凝土的单位重量越高,密度就越大。

此表包含新鲜混凝土的单位重量。

混凝土坍落度:使用磁化水时,坍落度提高了10%到35%。塑性水平取决于水泥胶凝材料的质量,由于磁处理会影响胶凝材料的质量,因此使用磁化水时,混凝土的塑性水平会发生变化。图8显示了新鲜混凝土的塑性水平变化(来源:使用普通水的混凝土)和图9(来源:使用磁化水的混凝土)。

磁化水在混凝土中的应用:这在2014年的Fairies Atel中完成。此外,使用一个具有1特斯拉磁场的永磁体和1.32米/秒的水流,Bharat Atel在2016年发现,磁化后RW的表面张力下降了7.77%,粘度下降了6.8%,并且pH值也有轻微上升,如表1所示。此外,Ferris Alert在2014年发现,磁化水的分子比RW具有更低的表面张力,这导致混合物中水泥颗粒的活性更高。Vrtel To在2017年研究了将水通过长达280毫米的60高斯磁场的影响。许多研究人员报告说,在混凝土生产中加入磁化水可以提高混凝土的可加工性,而无需增加水灰比或使用减水剂。

例如,Gold Key Atel在2018年报告说,使用磁化水代替RW可以提高自密实混凝土的流动性和粘度。

大多数研究表明,磁化水可以使混凝土强度提高约8%到25%,高于用RW混合的混凝土。

Ive Seen Atel在2010年、Abet Atel在2012年和Ferris Hotel在2014年证实,磁化水可以使混凝土强度提高约10%到20%,高于用RW混合的混凝土。

此外,Nan和Chiffon在2003年表明,含有FA并用磁化水制备的混凝土的抗压强度比用RW制备的混凝土提高了15%到25%。

结论:使用TW和MW制备了混凝土混合料。得出以下结论:用磁化水制备的混凝土强度提高了10%到15%。其他力学性能,如抗拉强度和抗弯强度,对于使用磁化水制备的混凝土提高了7%到28%。使用磁化水提高了混凝土的可加工性,最终导致混凝土质量提高,而无需添加水。混凝土质量的提高是使用磁化水制备混凝土的附加效果。

参考文献:

  • ACI委员会363(1984年)关于高强度混凝土的最新技术报告;ACI通用81;364;412;ACI委员会技术报告(1993-2012年)高性能建筑材料和系统——美国及其基础设施的必要方案;土木工程师基金会,华盛顿特区。

  • Martin Kaplan(2001年)水中的磁效应和电效应。

Shiva Ponda Reddy、Vaishali Ji、Go Party和Sudarshan Rao Edge(2014年)磁化水对混凝土力学性能的影响


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