Effect of electrochemical activation of mixing water on the properties of gypsum

Authors

  • Ігор Михайлович Бордун Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013, Ukraine
  • Вадим Вікторович Пташник Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013, Ukraine
  • Петро Васильович Новосад Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18922

Keywords:

electrochemical activation, catholyte, anolyte, mixing water, gypsum stone, setting time

Abstract

Modern construction is characterized by the tendency of a growing share of ecologically safe materials and products. The methods of electro-physical and electrochemical action on water are promising for many industries due to the relative simplicity and environmental compatibility. Such methods are widely used for the activation of water mixing in the preparation of concrete, but their application for the activation of water mixing of gypsum binders are highlighted insufficiently. Using the anolyte and catholyte of tap water, electrochemically activated in the diaphragm electrolyzer as mixing water allowed not only to achieve the improvement of physical and mechanical properties of gypsum stone but also change the setting time of gypsum paste. It was established that the depth of electrochemical activation plays the defining role in such changes. Thus, the control of the activation depth determines the properties of a final product. The control method was proposed, which lies in tracking the changes of the strength of current in the activation process to ensure an optimal ratio of the components regulating the setting time and hardness of gypsum stone − calcium carbonate and calcium hydroxide.

Author Biographies

Ігор Михайлович Бордун, Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013

Candidate of science, associate prof.

Department of applied physics and nanophase materials science

Вадим Вікторович Пташник, Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013

Postgraduate

Department of applied physics and nanophase materials science

Петро Васильович Новосад, Lviv Polytechnic National University St. Bandery str., 12, Lviv, Ukraine, 79013

Candidate of science, associate prof.

Department of Building Production

References

  1. Гурьева, В. А. О целесообразности использования физической активации воды в технологии изделий строительной керамики [Текст] / В. А. Гурьева, В. А. Помазкин, Л. Т. Редько // Вестник ОГУ. Естественные и технические науки. — 2006. — Т. 2, №2. — С. 113—116.
  2. Голохваст, К. С. Перспективы использования электрохимической активации растворов [Текст] / К. С. Голохваст, Д. С. Рыжаков, В. В. Чайка, А. Н. Гульков // Вода: химия и экология. — 2011. — №2. — С. 23—30.
  3. Баженов, Ю. М. Теоретическое обоснование получения бетонов на основе электрохимически- и электромагнитоактивированной воды затворения [Текст] / Ю. М. Баженов, В. Т. Фомичев, В. Т. Ерофеев, С. В. Федосов, А. А. Матвиевский и др. // Интернет-вестник ВолгГАСУ, сер.: Политематическая. — 2012. — №2(22). — 5 с.
  4. Пименов, А. И. Влияние активации воды затворения и сульфата натрия на свойства цементного раствора [Текст] / А. И. Пименов, Р. А. Ибрагимов, В. С. Изотов // Известия КГАСУ, сер.: Строительные материалы и изделия. — 2013. — №2(24). — С. 247—252.
  5. Рыжаков, Д. С. Исследования физико-химических параметров воды затворения при электрохимической активации и влияние на прочностные характеристики бетона [Текст] / Д .С. Рыжаков, А. Н. Гульков, В. Т. Гуляев, А. В. Козин, К. С. Голохваст // Известия Самарского научного центра РАН. — 2009. — Т. 11, №5(2). — С. 340—343.
  6. Zhang, S. Experimental study about activated water generated by the electro-hydravlic impulse strengthening the mechanical performance of concrete [Текст] / S. Zhang, Z. Liao, C. Yang // J. Mater. Sci. Technol. — 2002. — Т. 18, №4. — С. 290—292.
  7. Способ получения жидкости затворения цемента [Текст] : пат. 2163582 Рос. Федерация: МПК7 С 04 В 40/00 / Семенова Г. Д., Саркисов Ю. С., Еремина А. Н., Семенов В. Д., Образцов С. В. ; заявитель и патентообладатель Томский ГАСУ. — 99107885/03 ; заявл. 13.04.99 ; опубл. 27.02.01, Бюл. №.6 —3 с.
  8. Устройство для обработки бетонной и растворовой смеси [Текст] : пат. 2327562 Рос. Федерация: МПК7 В 28 В 17/00 / Арбеньев А. С. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Владимирский государственный университет. — 2006104636/03 ; заявл. 14.02.06 ; опубл. 10.09.07.
  9. Гончарук, В. В. Изменение свойств воды под влиянием электрохимической обработки [Текст] / В. В. Гончарук, В. В. Маляренко // Химия и технология воды. — 2001. — Т. 23, №4. — С. 345—353.
  10. Влияние степени электрохимической активации воды затворения на прочность цементного камня [Электронный ресурс] / Белорусский национальный технический университет. — Режим доступа : http://rep.bntu.by/bitstream/data/2112/4/6.pdf, свободный — 03.04.2012 г. — Загл. с домашней страницы Интернета.
  11. Кузнецова, Т. В. Физическая химия вяжущих материалов [Текст] / Т. В. Кузнецова, И. В. Кудряшов, В. В. Тимашев // М. : Высшая школа, 1989. — 384 с.
  12. Gureva, V. A., Pomazkin, V. A., Redko L. T. (2006). The expediency of the use of physical water activation technology in building ceramics products. Journal of OSU. Natural and Technical Sciences, 2(2), 113-116.
  13. Golohvast, K. S., Ryzhakov, D. S., Chajka, V. V., Gulkov, A. N. (2011). Application potential of solution electrochemical activation. Water: chemistry and ecology, 32(2), 23-30.
  14. Bazhenov, Yu. M., Fomichev, V. T., Erofeev, V. T., Fedosov, S. V., Matvievskij A. A., Osipov, A. K., … Yudin, P. V. (2012). Theoretical justification of getting concrete based on electrochemically and electro-magnetically activated water for making concrete. Internet-Vestnik VolgGASU, ser.: Multi-topic, 22(2), 5. Retrieved from http://vestnik.vgasu.ru.
  15. Pimenov, A. I., Ibragimov, R. A., Izotov V. S. (2013). Effect of activation mixing water and sodium sulphate on the properties of cement mortar. Proceedings of KSUAE. ser.: Building materials and products, 24(2), 247-252.
  16. Ryzhakov, D .S., Gulkov, A. N., Gulyaev, V. T., Kozin, A. V., Golohvast K. S. (2009). Study of physical and chemical parameters of mixing water to electrochemical activation and effects on strength characteristics of concrete. Proceedings of the Samara Scientific Center of Russian Academy of Sciences, 5(11), 340-343.
  17. Zhang, S., Liao, Z., Yang C. (2002). Experimental study about activated water generated by the electro-hydravlic impulse strengthening the mechanical performance of concrete. J. Mater. Sci. Technol, 18(4), 290-292.
  18. Semenova, G. D., Sarkisov, Yu. S., Eremina, A. N., Semenov, V.D., Obrazcov, S. V., Patent RU 2163582 (2001).
  19. Arbenev A. S., Patent RU 2327562 (2007).
  20. Goncharuk, V. V., Malyarenko, V. V. (2001). The change of the water properties under electrochemical tratment. J. of Water Chemistry and Technology, 23(4), 345-353.
  21. Poezzhalov, V. M., Burdyug, A. V. (2011). The influence of electrochemical activation degree of mixing water on the strength of the cement.
  22. Kuznecova, T. V., Kudryashov, I. V., Timashev, V. V. (1989). Physical chemistry of cementing materials. Moscow, USSR: Vysshaya shkola, 384.

Published

2013-12-17

How to Cite

Бордун, І. М., Пташник, В. В., & Новосад, П. В. (2013). Effect of electrochemical activation of mixing water on the properties of gypsum. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5(66), 32–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18922

Issue

Section

Applied physics