Пример расшифровки дериватограммы

На термограмме цементного мелкозернистого поризованного бетона (прил. 3) зафиксированы следующие эффекты: (-)160 ^оС, (-)575 ^оС, (-)800 ^оС. Согласно эталонным термограммам (прил. 4) можно сделать вывод о том, что при (-)575 ^оС происходит полиморфное превращение α- кварца в β-кварц; при (-)800 ^оС протекает декарбонизация СаСО₃; при (-)160 ^оС удаляется вода из гидросиликата кальция типа С-S-Н(I).

Таким образом, делают вывод, что в составе цементирующих веществ присутствуют соединения С-S-Н(I) и СаСО₃.

3. Оборудование, приборы и материалы

Весы технические с пределом взвешивания 1 кг; колбы конические с притертыми пробками на 100 мл; агатовая ступка с пестиком; сито № 0063; дериватограф.

4.4. Методика выполнения работы

Для выполнения дифференциально-термического анализа готовят представительные пробы образцов строительного материала. Предварительно производят обезвоживание подготовленных проб этиловым спиртом и серным эфиром с последующей их сушкой. Затем материал растирают в агатовой ступке и просеивают через сито № 0063; растирание ведут до полного прохождения материала через данное сито.

Подготовленную аналитическую пробу в количестве около 1 г помещают в тигель, который устанавливают в печь дериватографа на спай термопары, соединенный с аналитическими весами. Второй тигель с эталонным веществом – оксидом алюминия, прокаленным при температуре 1200 ^оС, помещают на спай второй термопары. Оксид алюминия в изучаемом температурном интервале не претерпевает никаких термических превращений.

Далее осуществляют процесс нагрева исследуемого вещества с регистрацией кривых Т, ТГ, ДТА и ДТГ.

4.5. Результаты работы

Результаты работы представляют в виде снятой дериватограммы материала, которая подлежит расшифровке. Чтобы помочь решить поставленные задачи и оценить состав силикатного камня, рассмотрим следующий пример, где представлены дериватограммы строительного композита – цементного мелкозернистого бетона в различные сроки твердения (прил. 3).

На дериватограмме зафиксированы эндоэффекты при температурах 160^оС; 575 ^оС и 800 ^оС.

Согласно природе термических эффектов на эталонных термограммах (прил. 4) можно сделать следующее заключение. Во-первых, при температуре 160 ^оС удаляется кристаллизационная вода из гидросиликатов кальция группы С-S-Н(I) с отношением СаО/SiO₂  1,5. Следовательно, в изучаемой системе содержались именно эти соединения. Во-вторых, отмечаем, что при температуре 575 ^оС происходит полиморфное превращение -кварца в -кварц. Следовательно, в системе присутствует кварцевый песок. Наконец, при температуре 800 ^оС происходит декарбонизация

СаСО₃, который образовался в результате взаимодействия Са(ОН)₂ - портландита с СО₂ воздуха. Таким образом, делают вывод, что в исследуемом образце присутствуют компоненты, входящие в состав мелкозернистого цементного бетона.

4.6. Выводы

На основании выполненных исследований, используя результаты расшифровки полученных дериватограмм, делают вывод о минералогическом составе новообразований силикатного камня.

4.7. Контрольные вопросы

1. Что такое минералогический состав строительного материала?

2. Какое практическое значение имеет определение минералогического состава строительного материала?

3. В чем состоит сущность ДТА?

4. Каково принципиальное устройство дериватографа?

5. Как осуществляется расшифровка дериватограммы?

Лабораторная работа № 5

Деловая игра «ПОИСК ИДЕЙ МЕТОДОМ

ПРЯМОЙ МОЗГОВОЙ АТАКИ»

5.1. Цель игры

1. Изучить сущность поиска идей методом прямой мозговой атаки и условий проведения деловой игры.

2. Провести прямую мозговую атаку (индивидуальную и коллективную) по получению определенного строительного материала.

5.2. Подготовка к игре

При подготовке к игре необходимо дать ответы на следующие контрольные вопросы.

1. Объяснить сущность метода прямой мозговой атаки.

2. Сформулировать условия проведения деловой игры.

3. Дать перечень оргмероприятий при проведении деловой игры.

5.3. Краткие теоретические сведения

Человечество творило и изобретало до последнего времени, используя так называемый метод проб и ошибок, который вполне пригоден для решения несложных технических задач. Для решения же сложных проблем необходимы другие новые методы поиска. Среди методов, активизирующих перебор вариантов, наиболее известен метод «мозгового штурма» или «мозговой атаки» (автор метода А. Осборн). В основе метода лежит четкая мысль: отделить процесс генерирования идей от их оценки, поскольку лишь небольшой процент людей способен высказывать новые идеи в условиях критики. Поэтому мозговой штурм желательно проводить двумя группами. Первая группа – генераторы идей, которые предлагают идеи в условиях запрета критики; вторая – эксперты, обсуждающие и анализирующие ранее выдвинутые генераторами идеи. Причем, в группу генераторов идей желательно включить несколько человек, профессии которых далеки от специфики решаемых задач.

При коллективном обсуждении проблемы мыслительная деятельность человека заметно улучшается. Это основано на психологическом эффекте стимулирования мыслительной деятельности человека в условиях коллективного обсуждения путей решения задачи. Если в группе людей каждому ее члену предложить независимо и индивидуально высказать идеи по решению поставленной задачи, то в сумме можно получить n идей. Если предложить группе коллективно высказать идеи по решению этой же задачи, то получится результат с большим числом идей.

Существуют определенные условия проведения данной деловой игры, которые включают правила для участников и обязанности ведущего.