Механические характеристики реставрационных растворов на основе нано-модифицированной извести

Журнал: №9-2018
Авторы:

Сайед Хемеда
Шоеб Ахмед
Мерват Халил
Ахмед Абд Эл АзизЭл Азиз

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-763-9-66-74
УДК: 69.059.35

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Реставрационные строительные растворы представляют собой смеси вяжущих (нормальная известь или натуральная гидравлическая известь) с мелкозернистыми и крупнозернистыми наполнителями или заполнителями; мелкозернистые заполнители – карбонатные или силикатные. Реставрационные растворы используются для заполнения и укрепления кладки, или укрепления, или сохранения напластований раствора. Общим методом для укрепления поверхностных слоев исторического раствора, например фресок, стеновых или напольных мозаик, было использование готовых смесей вяжущих (обычно на основе цемента) или синтетических смол. В исследовании представлены 16 составов растворных смесей на основе извести, содержащих добавки и нано-частицы, которые были разработаны, изготовлены и экспериментально испытаны для того, чтобы оценить: 1) эффект нано-материалов при гидролизе и карбонизации известковых вяжущих, широко используемых при разработке реставрационных растворов; 2) улучшение и усовершенствование их микроструктуры и текстуры; 3) физические, механические и динамические свойства типа динамического модуля Юнга и скорости распространения волн через образцы растворов. Объемная стабильность и деформации усадки представляли особый интерес у полученных растворов. Использование нано-частиц показало позитивный эффект, что свидетельствует о правильном подборе и дозировании вяжущих; таким образом, были достигнуты высокая эффективность и совместимость со старыми растворными материалами. Микроанализ и механическая характеристика свидетельствовали, что растворы с нано-титановыми и нано-кремнеземными добавками показали улучшенные механические свойства при сравнении с образцами без нано-модификаторов. Результаты свидетельствуют об улучшении карбонизации и гидратации растворных смесей с нано-титаном и нано-кремнеземом. Добавление нано-частиц кремнезема и титана может улучшить их свойства, так как они снижают Са/Si в соединениях C–S–H и увеличивают среднюю длину силикатной цепочки, приводящую к матрице C-S-H c долговременной стабильностью.
САЙЕД ХЕМЕДА1, доцент
МЕРВАТ ХАЛИЛ2, профессор
ШОЕБ АХМЕД1, профессор
АХМЕД АБД ЭЛ АЗИЗ1, канд. наук

1 Университет Каира, отдел сохранения, факультет археологии (1, улица Гамаа, Гиза, 12613, Египет)
2 Жилищно-строительный национальный исследовательский центр (87, Эль Тахрир, Эль Докки, Гиза, Египет)

1. Amstock J.S. Handbook of adhesives and sealants in construction. 2000. New York: McGraw-Hill Professional. 656 p.
2. Papayianni I., Design of compatible repair materials for the restoration of monuments. International Journal for Restoration. 2004. Vol. 1 (6), pp. 623–639.
3. Papayianni I., Stefanidou M. and Pachta V., Grouts for injection of historical masonries: influence of the binding system and other additions on the properties of the matrix. In: Proc. 2-nd Historic Mortars Conference and Rilem TCRHM “Repair Mortars for Historic Masonry”. RILEM Publications SARL. 2010, pp. 1123–1134.
4. Papayianni I., Stefanidou M. and Pachta V., Experimental study of nano-modified lime based grouts. World Journal of Engineering. 2012. Vol. 9 (6), pp. 501–508.
5. Taylor HFW: Cement chemistry. 1990, London: Academic Williams G: Repointing stone and brick walling: technical pamphlet 5. 2001. London: Society for the Protection of Ancient Buildings.
6. Odgers D, Henry A. English heritage. Practical building conservation stone. 2012. Farnham: Ashgate Publishing Limited. 338 p.
7. Gibbons P. The preparation and use of lime mortars: technical advice note 1. 2003. Edinburgh: Historic Scotland.
8. Brereton C. Repair of historic buildings in Scotland: advice on the principles and methods. 1995. Edinburgh: Historic Scotland. 85 p.
9. Allen G., Allen J., Elton N., Farey N., Holmes S., Livesey P., Radonjic M. Hydraulic lime mortar for stone, brick and block masonry. Dorset: Donhead. 2003. 96 p.
10. Torney C, Forster A.M., Kennedy C.J., Hyslop E.K. “Plastic” repair of natural stone in Scotland: perceptions and practice. Structural Survey. 30 (4), pp. 297–311. DOI: 10.1108/02630801211256643
11. Torney C., Forster A., Szadurski E., Specialist ‘restoration mortars’ for stone elements: a comparison of the physical properties of two stone repair materials. Heritage Science. 20142:1. https://doi.org/10.1186/2050-7445-2-1
12. Stefanidau M., and Poppyianni I. Nano particles to water repellency of lime based mortars, stone core. Recent progress in the consolidation of calcareous materials. 2010. Litomysl. Czech Republic.
13. Maravelak-Kalaitzaki. M., et al. Physico-chemical and mechanical characterization of hydraulic mortars containing nano-titania for restoration applications. Cement and Concrete Composites. 2013. 36 (1), pp. 33–41. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2012.07.002
14. Gordina A.F., Polyanskikh Y.V., Tokarev A.F. Water resistance gypsum meterials modified with cement, silica fume and nanostructures. 5th International Conference on Nano-Technology in Construction. 2014.
15. Pinho L., Elhaddad F., Facio D.S., Mosquera M.J. A novel TiO2-SiO2 nanocomposite converts a very friable stone into a self-cleaning building material. Applied Surface Science. 2013. Vol. 275, pp. 389–396. DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.10.142
16. Stefanidau M., et al. Testing of nano structured protection and consolidation of biocalcarenite. Rome, Italy. 2013.
17. Licchelli M., Malagodi M., Weththimuni M., Zanchi C., Nanoparticles for conservation of bio-calcarenite stone. Applied Physics A. 2014. Vol. 114. Iss. 3, pp 673–683. https://doi.org/10.1007/s00339-013-7973-z
18. Karapanagiotis I., Grosu D., Aslandou D., Katerina E. Facile method to prepare superhydrophobic and water repellent cellulosic paper. Journal of Nanomaterials. 2015. Article ID 219013, 9 pages http://dx.doi.org/10.1155/2015/219013.

Для цитирования: Сайед Хемеда, Шоеб Ахмед, Мерват Халил, Ахмед Абд Эл Азиз. Механические характеристики реставрационных растворов на  основе нано-модифицированной извести // Строительные материалы. 2018. № 9. С. 66–74. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-763-9-66-74


Печать   Электронная почта