О механизме влияния активных добавок на основе магнезита и углеродных нанотрубок на структуру и свойства ангидритового вяжущего

Дано обоснование необходимости использования комплекса добавок для улучшения свойств ангидритового вяжущего и механизма влияния на структуру с привлечением методов квантово-химического моделирования и методов физико-химического анализа. Частицы дисперсного магнезита выступают как центры кристаллизации, по поверхности которых формируются кристаллогидраты двуводного гипса, а также способствуют структурированию ангидритовой матрицы, что обеспечивает повышение прочности до 100% при оптимальном содержании добавки 3%. По результатам ИК-анализа углеродные нанотрубки оказывают гораздо более сильное воздействие на изменение структуры кристаллов двуводного гипса по сравнению с каустическим магнезитом. При совместном использовании добавок формируется более плотная и прочная структура с повышением прочностных характеристик до 150% по сравнению с контрольным составом при оптимальных концентрациях углеродных нанотрубок 0,001% и магнезита – 3%.

Ю.В. ТОКАРЕВ¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Д.В. ГОЛОВИН¹, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.Ф. БУРЬЯНОВ², д-р техн. наук
ХУЙГАНГ ТШЯО³, канд. техн. наук
ТАО ДУ³, аспирант 1-го курса

¹ Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
² Московский государственный строительный университет (129337, Москва, Ярославское ш., 26)
³ Харбинский политехнический университет (92 Xidazhi Street, Nangang, Harbin, Heilongjiang, Китай, 150001)

1. Shakhmenko G., Juhnevica I., Korjakins A. Influence of sol-gel nanosilica on hardening processes and physically-mechanical properties of cement paste // Procedia Engineering. 2013. No. 57, pp. 1013–1021.
2. Старовойтова И.А., Хозин В.Г., Корженко А.А., Халикова Р.А., Зыкова Е.С. Структурообразование в органо-неорганических связующих, модифицированных концентратами многослойных углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2014. № 1–2. C. 12–20.
3. Siddique R., Mehta A. Effect of carbon nanotubes on properties of cement mortars // Construction and Building Materials. 2014. No. 50, pp. 116–129.
4. Setina J., Gabrene A., Juhnevica I. Effect of pozzolanic additives on structure and chemical durability of concrete // Procedia Engineering. 2013. No. 57, pp. 1005–1012.
5. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Структурообразование и свойства конструкционных высокопрочных легких бетонов с применением наномодификатора BisNanoActivus // Строительные материалы. 2014. № 1–2. C. 33–37.
6. Трунилова Д.С., Гаркави М.С., Шленкина С.С. Особенности твердения ангидрита в присутствии извести и асбеста // Вестник ЮУрГУ. 2010. № 15. С. 54–55.
7. Строкова В.В., Череватова А.В., Жерновский И.В., Войтович Е.В. Особенности фазообразования в композиционном наноструктурированном гипсовом вяжущем // Строительные материалы. 2012. № 7. C. 9–13.
8. Токарев Ю.В., Яковлев Г.И., Бурьянов А.Ф. Ангидритовые композиции, модифицированные ультрадисперсной добавкой на основе MgO // Строительные материалы. 2012. № 7. C. 17–24.
9. Изряднова О.В., Яковлев Г.И., Полянских И.С., Фишер Х.-Б., Сеньков С.А. Изменение морфологии кристаллогидратов при введении ультра- и нанодисперсных модификаторов структуры в гипсоцементно-пуццолановые вяжущие // Строительные материалы. 2014. № 7. C. 25–28.
10. Ye Qing, Zhang Zenan, Kong Deyu, Chen Rongshen. Influence of nano-SiO₂ addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume // Construction and Building Materials. 2007. Vol. 21, pp. 539–545.
11. Сычев М.М. Неорганические клеи. Л.: Химия, 1974. 160 с.
12. Chen S.J., Collins F.G., Macleod A.J.N., Pan Z., Duan W.H., Wang C.M. Carbon nanotube–cement composites: A retrospect // Civil&Structural Engineering. 2011.Vol. 4. No. 4, pp. 254–265.
13. Бобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Авдеев Р.И., Соломатов В.И. Синергетика дисперсно-наполненных композитов. М.: ЦКТ, 1999. 252 с.