Использование фотокаталитического композиционного материала в цементной системе

Журнал: №5-2019
Авторы:

Лабузова М.В.
Губарева Е.Н.
Огурцова Ю.Н.
Строкова В.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-770-5-16-21
УДК: 666.0.031

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведены результаты оценки влияния фотокаталитического композиционного материала (ФКМ) системы TiO2–SiO2, синтезированного золь-гель методом, на свойства цементной системы. Определены свойства синтезированного ФКМ: химический и минеральный состав, микроструктурные особенности в зависимости от соотношения сырьевых компонентов – тетрабутоксититана и порошка диатомитового. Синтезированные ФКМ отличаются содержанием анатаза и кварца, распределением кристаллов анатаза на поверхности частиц диатомита. Осаждение новообразований на поверхности диатомита избирательно, скопления анатаза отмечаются на частицах, обладающих развитой аморфизованной поверхностью, в то время как закристаллизованные частицы диатомита с гладкой поверхностью остаются непокрытыми новообразованиями анатаза. Установлены зависимости реологических параметров цементного теста, прочности при сжатии и способности к самоочищению цементного камня от состава ФКМ, в частности содержания SiO2 и TiO2. Показано, что способность к самоочищению цементного камня с синтезированным ФКМ близка к образцу с промышленным наноразмерным фотокатализатором при одновременном сохранении уровня прочности при сжатии. Оба синтезированных ФКМ могут быть рекомендованы для производства самоочищающихся цементных композитов. Они могут быть получены на основе отечественного сырья, технология их производства проста и не требует специального оборудования. Состав используемого ФКМ, а именно соотношение анатаза и кремнезема, должен быть выбран в зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкций.
М.В. ЛАБУЗОВА, бакалавр (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Е.Н. ГУБАРЕВА, бакалавр (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Ю.Н. ОГУРЦОВА, канд. техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

1. Arai Y., Tanaka K., Khlaifat A.L. Photocatalysis of SiO2-loaded TiO// Journal of Molecular Catalysis A. 2006. No. 243, pp. 85–88. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.molcata.2005.08.016
2. Zhao L., Yu J., Cheng B. Preparation and characterization of SiO2/TiO2 composite microspheres with microporous SiO2 core/mesoporous TiO2 shell // Journal of Solid State Chemistry. 2005. Vol. 178 (6), pp. 1818–1824. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jssc.2005.03.024
3. Строкова В.В., Губарева Е.Н., Огурцова Ю.Н. Оценка свойств кремнеземного сырья как подложки в составе композиционного фотокаталитического материала // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.2017. № 2. С. 6–12. DOI: http://dx.doi.org/10.12737/23819
4. Лабузова М.В., Губарева Е.Н., Огурцова Ю.Н., Строкова В.В. Свойства фотокаталитического композиционного материала на основе кремнеземного сырья // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.2018. № 8. С. 85–92. DOI: http://dx.doi.org/10.12737/article_5b6d5863076c49.45633399
5. Yener H.B., Helvaci S.S. Effect of synthesis temperature on the structural properties and photocatalytic activity of TiO2/SiO2 composites synthesized using rice husk ash as a SiO2 source // Separation and Purification Technology.2015. Vol. 140, pp. 84–93. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2014.11.013
6. Nandanwar R., Ingh P., Syed F.F., Haque F.Z. Preparation of TiO2/SiO2 nanocomposite with non-ionic surfactants via sol-gel process and their photocatalytic study // Oriental Journal of Chemistry.2014. Vol. 30. No. 4, pp. 1577–1584. DOI: http://dx.doi.org/10.13005/ojc/300417
7. Хела Р., Боднарова Л. Исследование возможности тестирования эффективности фотокатализа TiO2 в бетоне // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 77–81.
8. Тимохин Д.К., Геранина Ю.С. Долговечность цементных бетонов с добавкой диоксида титана в агрессивных условиях городской среды // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2016. № 2 (16). С. 9–12.
9. Боргарелло Э., Капоне К., Гверрини Д.Л. Разработка фотокаталитических материалов на основе цемента: ситуация и перспективы // Цемент и его применение.2017. № 6. С. 74–77.
10. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Постникова О.А., Головин С.Н., Боровик Е.Г. Структура цементного камня с диспергированным диоксидом титана в суточном возрасте // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.2016. № 11. С. 13–17.
11. Лукутцова Н.П., Постникова О.А., Соболева Г.Н., Ротарь Д.В., Оглоблина Е.В. Фотокаталитическое покрытие на основе добавки нанодисперсного диоксида титана // Строительные материалы.2015. № 11. С. 5–8.
12. Мурашкевич А.Н., Алисиенок О.А., Жарский И.М.Физико-химические и фотокаталитические свойства наноразмерного диоксида титана, осажденного на микросферах диоксида кремния //Кинетика и катализ.2011. Т. 52. № 6. С. 830–837.
13. Черкасов В.Д., Бузулуков В.И., Тараканов О.В., Емельянов А.И. Cтруктурообразование цементных композитов с добавкой модифицированного диатомита // Строительные материалы.2015. № 11. С. 75–77.
14. Le Saoût, G., & Ben Haha, M. (2011). Effect of filler on early hydration. InÁ. Palomo, A. Zaragoza, & J. C. López Agüí(Eds.), Cementing a sustainable future (p. (7 pp.). Madrid, Spain: Instituto de Ciencias de la Construcción «Eduardo Torroja».
15. Guo M.-Z., Maury-Ramirez A., Poon C.S. Self-cleaning ability of titanium dioxide clear paint coated architectural mortar and its potential in field application //Journal of Cleaner Production.2016. No. 112, pp. 3583–3588. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.10.079

Для цитирования: Лабузова М.В., Губарева Е.Н., Огурцова Ю.Н., Строкова В.В. Использование фотокаталитического композиционного материала в цементной системе // Строительные материалы. 2019. № 5. С. 16–21. 
DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-770-5-16-21


Печать   Электронная почта