Влияние дисперсий технического углерода на свойства мелкозернистого бетона

Показано, что введение технического углерода (сажи) в виде водной дисперсии в состав мелкозернистого бетона приводит к повышению прочности образцов при изгибе и сжатии до 50,25% при концентрации сажи 0,005% от массы цемента. Это происходит за счет уплотнения структуры цементной матрицы. Установлена зависимость физико-механических свойств от возраста дисперсии сажи, связанная с агрегацией частиц в хлопьевидные образования, приводящие к увеличению расхода дисперсии. Отмечается интенсификация процессов гидратации цемента, подтвержденная результатами ИК-спектрального и дифференциально-термического анализов. Установлено, что по степени модификации структуры цементной матрицы дисперсия сажи сопоставима с дисперсиями углеродных нанотрубок, при этом стоимость дисперсии сажи существенно ниже аналогичных углеродных наноструктур.

Г.И. ЯКОВЛЕВ¹ , д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.П. ГРАХОВ¹ , д-р экон. наук,
А.Ф. ГОРДИНА¹ , канд. техн. наук,
А.В. ШАЙБАДУЛЛИНА¹ , магистр, аспирант,
З.С. САИДОВА¹ , магистр;
С.В. НИКИТИНА² , инженер;
Е.В. БЕГУНОВА¹ , инженер;
А.Э.М.М. ЭЛЬРЕФАИ³ , канд. техн. наук

¹ Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
² ООО «Новый дом», ТМ «ПалИж» (426053, г. Ижевск, ул. Салютовская, 31)
³ Египетско-Российский университет (11829, Cairo-Suez road, Badr City, Сairo, Egipt)

1. Hongjian Du, Hongchen Jacey Gao, Sze Dai Pang. Improvement in concrete resistance against water and chloride ingress by adding graphene nanoplatelet. Cement and Concrete Research. 2016. No. 83, pp. 114–123.
2. Shenghua Lv, Yujuan Ma, Chaochao Qiu, Ting Sun, Jingjing Liu, Qingfang Zhou. Effect of graphene oxide nanosheets of microstructure and mechanical properties of cement composites. Construction and Building Materials. 2013. No. 49, pp. 121–127.
3. Samuel Chuah, Zhu Pan, Jay G. Sanjayan, Chien Ming Wang, Wen Hui Duan. Nano reinforced cement and concrete composites and new perspective from graphene oxide. Construction and Building Materials. 2014. No. 73, pp. 113–124.
4. Elzbieta Horszczaruk, Ewa Mijowska, Ryszard J. Kalenczuk, Ma gorzata Aleksandrzak, Sylwia Mijowska. Nanocomposite of cement/graphene oxide – Impact on hydration kinetics and Young’s modulus. Construction and Building Materials. 2015. No. 78, pp. 234–242.
5. Changqing Lin, Wei Wei, Yun Hang Hu. Catalytic behavior of graphene oxide for cement hydration process. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2016. No. 89, pp. 128–133.
6. Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Смагулова С.А. К вопросу применения оксида графена в цементных системах // Строительные материалы. 2016. № 1–2. С. 21–26. 6. Fedorova G.D., Aleksandrov G.N., Smagulova S.A. The study of graphene oxide use in cement systems. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 1–2, pp. 21–26. (In Russian).
7. Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Скрябин А.П., Баишев К.Ф. Влияние oксида графена на прочность при сжатии цементного камня // Строительные материалы. 2018. № 1–2. С. 11–17.
7. Fedorova G.D., Aleksandrov G.N., Skryabin A.P., Baishev K.F. Influence of graphene oxide on compressive strength of cement paste. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 1–2. pp. 11–17. (In Russian).
8. Yu Shang, Dong Zhang, Chao Yang, Yanyun Liu, Yong Liu. Effect of graphene oxide on the rheological properties of cement pastes. Construction and Building Materials. 2015. No. 96, pp. 20–28. 9. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Плеханова Т.А., Дулесова И.Г. Модификация базальтофибробетона нанодисперсными системами. // Строительные материалы. 2015. № 10. С. 64–69.
9. Sarajkina K.A., Golubev V.A., YAkovlev G.I., Fedorova G.D., Aleksandrov G.N., Plekhanova T.A., Dulesova I.G. Modification of basalt fiber concrete by nanodispersed systems. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 10, pp. 64–69. (In Russian).