Личный кабинет

knauf b1


Вторичное использование бетонного лома в качестве сырьевых компонентов цементных бетонов

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Красиникова Н.М.,
Кириллова Е.В.,
Хозин В.Г.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-56-65
УДК: 691.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассматривается вопрос комплексного применения бетонного лома в качестве щебня (вторичного) взамен природного в цементных бетонах класса по прочности при сжатии выше В35, а также в качестве вторичного вяжущего. Установлено, что вторичный щебень из бетонного лома с маркой по дробимости М600 можно использовать для получения бетонов класса В40 и морозостойкостью F1 200. По свойствам он не уступает бетону на природном заполнителе с маркой по дробимости М1200. Представлены результаты экспериментальных исследований замены портландцемента вторичным вяжущим. Показано, что суперпластификатор в составе бетона является также его интенсификатором помола и эффективность вторичного вяжущего зависит от исходного состава дробленого бетона, при этом замена портландцемента на вторичное вяжущее позволит сэкономить от 20 до 40% вяжущего. Определена кратность утилизации одно и того же бетона. Авторы показали, что вторичное использование бетонных отходов позволяет расширить объем его эффективного применения не только в качестве вторичного щебня в качественных бетонах распространенных классов, но и в качестве активной минеральной добавки. Материалы исследования могут быть полезными производителям бетона и изделий из него.
Н.М. КРАСИНИКОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Е.В. КИРИЛЛОВА, бакалавр (магистрант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Г. ХОЗИН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

1. Комаров С.М. Цивилизация старьевщика // Химия и жизнь. 2013. № 12. С. 2–7.
2. Эванс Л., Муттер М. Экологический рейтинг цемента // Цемент и его применение. 2019. № 4. С. 24–27.
3. Буткевич Г.Р. Промышленность нерудных строительных материалов. Взгляд в будущее // Строительные материалы. 2019. № 11. С. 32–36. DOI: 10.31659/0585-430X-2019-776-11-32-36
4. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. Технология заполнителей бетона. М.: Высшая школа, 1991. 272 с.
5. Гусев Б.В., Хомерики В.К. Проблемы экологии и вторичное использование бетона. Материалы 1-й Всероссийской конференции по проблемам бетона и железобетона. Бетон на рубеже третьего тысячелетия. Кн. 3. М.: Ассоциация «Железобетон», 2001. С. 1571–1582.
6. Олейник П.П., Олейник С.П. Организация системы переработки строительных отходов. М.: МГСУ, 2009. 251 с.
7. Прохоцкий Ю.М., Лунев Г.Г. Организационные и экономические проблемы использования вторичных строительных ресурсов при реконструкции объектов недвижимости // Инноватика и экспертиза: научные труды. 2010. № 1 (4). С. 81–94.
8. Звездов А.И., Малинина Л.А., Руденко И.Ф. Технология бетона и железобетона в вопросах и ответах. М.: НИИЖБ, 2005. 446 с.
9. Гончарова М.А., Борков П.В., Аль-Суррайви Хамид Галиб Хуссайн. Рециклинг крупнотоннажных бетонных и железобетонных отходов при реализации контрактов полного жизненного цикла // Строительные материалы. 2019. № 12. С. 52–57. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-51-57
10. Ефименко А.З. Бетонные отходы – сырье для производства эффективных строительных материалов // Технологии бетонов. 2014. № 2. С. 17–21.
11. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 368 с.
12. Забегаев А.В., Алимов Л.А., Воронин В.В., Голо-вин Н.Г. Использование продуктов переработки железобетонных конструкций сносимых зданий и сооружений. Материалы 1-й Всероссийской конференции по проблемам бетона и железобетона. Бетон на рубеже третьего тысячелетия. Кн. 3. М.: Ассоциа-ция «Железобетон», 2001. С. 1590–1594.
13. Головин Н.Г., Алимов Л.А., Воронин В.В. Проблема утилизации железобетона и поиск эффективных путей ее решения // Вестник МГСУ. 2011. № 2. С. 65–71.
14. Афанасьев Д.А., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П., Шепеленко Т.С., Цветков Н.А., Зубкова О.А., Шевченко М.Ю. Повышение гидравлической активности цемента методами спиновой химии // Фундаментальные исследования. 2017. № 7. С. 15–19. http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=41576 (дата обращения 24.07.2019)

Для цитирования: Красиникова Н.М., Кириллова Е.В., Хозин В.Г. Вторичное использование бетонного лома в качестве сырьевых компонентов цементных бетонов // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 56–65. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-56-65

Синергетический эффект при введении техногенных добавок в гипсовую композицию

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Гуменюк А.Н.,
Полянских И.С.,
Яковлев Г.И.,
Гордина А.Ф.,
Шевченко Ф.Е.,
Баженова И.С.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-48-55
УДК: 691.553

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проведен сравнительный анализ физико-механических и физико-химических свойств модифицированного гипсового камня и контрольного состава. Приведены результаты исследования, выявившего синергетический эффект при влиянии добавок легкоплавкой мелкодисперсной глины и дисперсного отхода ТЭК (топливно-энергетического комплекса) в виде технической серы на свойства гипсового камня после термической обработки. Определено, что при совместном введении добавок в гипсовую матрицу в процессе затворения с последующей термической обработкой изделий прочность и водостойкость образцов оптимального состава GM-3 повышаются, и на 7 сут прочность составляет 11,5 МПа при прочности контрольного состава 8,28 МПа. Установлено, что частицы серы и алевролита активно участвуют в процессе структурообразования гипсового камня, создавая условия для формирования аморфных, нерастворимых новообразований, уплотняющих структуру и измененяющих компонентный состав композита, комплексно воздействуя на эксплуатационные свойства. Полученный материал является перспективным для получения штучных изделий, применяемых при устройстве ограждающих и несущих конструкций.
А.Н. ГУМЕНЮК1, инженер (аспирант), начальник отдела инновационного развития (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.С. ПОЛЯНСКИХ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Ф. ГОРДИНА1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Ф.Е. ШЕВЧЕНКО1, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.С. БАЖЕНОВА2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 ООО «Мегаполис» (426011, г. Ижевск, Пушкинская ул., 279а, оф. 1)

1. Курмангалиева A.И., Дорошенко Л.O. Перспективы использования поризованных гипсовых материалов. VII Международная научно-практическая конференция. Томск, 2017. С. 373–376.
2. Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Фишер Х.Б., Петропавловская В.Б., Маева И.С., Новиченкова Т.Б. Модификация структуры и свойств материалов на основе гипса. М.: Де Нова, 2012. 196 с.
3. Jansen D., Spies A., Neubauer J., Ectors D., Goetz-Neunhoeffer F. Studies on the early hydration of two modifications of ye’elimite with gypsum // Cement and Concrete Research. 2017. Vol. 91, pp. 106–116. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2016.11.009
4. Трофимов Б.Я., Шулдяков К.В., Черных Т.Н. Свойства гипсовых строительных материалов. В сборнике: КНАУФ в мировом строительном комплексе: Материалы Десятой научно-практической конференции. 2017. С. 75–93.
5. Sikora P., Łukowski P., Cendrowski K., Horszczaruk E. The effect of nanosilica on the mechanical properties of polymer-cement composites (PCC) // Procedia Engineering. 2015. Vol. 108, pp. 139–145. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.06.129
6. Arikan M., Sobolev K. The optimization of a gypsum-based composite material // Cement and Concrete Research. 2002. Vol. 32. Iss. 11, pp. 1725–1728. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00858-X
7. Завадько М.Ю., Бабаев Д.Д., Петропавловская В.Б. О влиянии добавки фрипласт на основные свойства гипсовых композитов, модифицированных базальтовой пылью. Сборник 7-й Международной молодежной научной конференции, посвященной 55-летию ЮЗГУ, «Будущее науки-2019». Курск, 2019. С. 46–49.
8. Osman Gencel, Juan Josedel Coz Diaz, Mucahit Sutcu, Fuat Koksal, F.P. Alvarez Rabanal, Gonzalo Martinez-Barrera, Witold Brostowf. Properties of gypsum composites containing vermiculite and polypropylene fibers: Numerical and experimental results. Energy and Buildings. 2014. Vol. 70, pp. 135–144. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.11.047
9. Королев Е.В., Киселев Д.Г., Прошина Н.А., Альбакасов А.И. Теплофизические свойства серных строительных материалов // Вестник МГСУ. 2011. Т. 8. № 2. С. 249–253.
10. Патуроев В.В. Полимербетоны. М.: Стройиздат, 1987. 286 с.
11. Mohamed A.-M.O., El-Gamal M. Sulfur concrete for the construction industry: a sustainable development approach. J. RossPublishing, 2010. 448 p.
12. Михайлов К.В., Патуроев В.В., Крайс Р. Полимербетоны и конструкции на их основе / Под ред. В.В. Патуроева. М.: Стройиздат, 1989. 301 с.
13. Баженов Ю.М. Бетонополимер. М.: Стройиздат. 1983. 472 с.
14. Гурьева В.А., Дорошин А.В., Вдовин К.М., Андреева Ю.Е. Пористая керамика на основе легкоплавких глин и шламов // Строительные материалы. 2017. № 4. С. 32–36. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-747-4-32-36
15. Никонов М.Р., Патуроев В.В. Бетонополимеры и характерные особенности их структуры // Бетон и железобетон. 1974. Вып. 4. № 8.
16. Nelson Flores Medinaa, M. Mar Barbero-Barreraa Mechanical and physical enhancement of gypsum composites through a synergic work of polypropylene fiber and recycled isostatic graphite filler // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 131, pp. 165–177. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.073

Для цитирования: Гуменюк А.Н., Полянских И.С., Яковлев Г.И., Гордина А.Ф., Шевченко Ф.Е., Баженова И.С. Синергетический эффект при введении техногенных добавок в гипсовую композицию // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 48–55. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-48-55

Реологическая активация фторангидритовых композиций эфирами поликарбоксилата

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Калабина Д.А.,
Яковлев Г.И.,
Дрохитка Р.,
Грахов В.П.,
Первушин Г.Н.,
Баженов К.А.,
Трошкова В.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-38-47
УДК: 691.5

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Целью данного исследования являлось снижение водовяжущего отношения и повышение физико-механических характеристик композиций на основе техногенного ангидрита для расширения области их использования. Авторами была изучена зависимость физико-механических свойств высокопрочных и облегченных вспученным перлитовым песком фторангидритовых композиций при введении в них пластификатора на основе эфиров поликарбоксилата, допированного многослойными углеродными нанотрубками. Результаты лабораторных экспериментов показывают, что введение в композицию 2% водного раствора поликарбоксилатного пластификатора привело к снижению водопотребности смесей, увеличению прочности затвердевшего камня на растяжение при изгибе на 20%, при сжатии – на 46% по сравнению с контрольным образцом. Кроме того, вследствие уплотнения структуры разработанных композиций повысилась водостойкость материала (на 28%) и снизилось водопоглощение. Улучшение физико-механических характеристик произошло за счет изменения морфологии кристаллогидратных образований, увеличения площади контакта между новообразованиями вследствие синергетического эффекта от совместного воздействия на структуры многослойных углеродных нанотрубок и эфиров карбоксилата, что подтверждается результатами микроструктурного анализа образцов. Рентгеновский микроанализ аморфных новообразований в структуре матрицы позволил установить формирование гидросиликатов кальция, которые обеспечивают дополнительный прирост прочности материала. Разработанные композиции могут использоваться при устройстве самонивелирующихся высокопрочных стяжек и полов с пониженной теплопроводностью.
Д.А. КАЛАБИНА1, инженер (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Р. ДРОХИТКА2, 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 (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Г.Н. ПЕРВУШИН1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
К.А. БАЖЕНОВ1, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. ТРОШКОВА1, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 Технический университет г. Брно (60200, Чехия, г. Брно, ул. Вевери, д. 95)

1. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. 464 с.
2. Bumanis G., Zorica J., Bajare D., Korjakins A. Effect of water-binder ratio on properties of phosphogypsum binder. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 660 012071 doi:10.1088/1757-899X/660/1/012071
3. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд., перераб. и доп. M.: Технопроект, 1998. 768 с.
4. Хозин В.Г., Майсурадзе Н.В., Мустафина А.Р., Корнянен М.Е. Влияние химической природы пластификаторов на свойства гипсового теста и камня // Строительные материалы. 2019. № 10. С. 35–39. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-775-10-35-39
5. Гайфуллин А.Р., Рахимов Р.З., Халиуллин М.И., Стоянов О.В. Влияние суперпластификаторов на свойства композиционных гипсовых вяжущих // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 5. С. 119–121.
6. Федорова В.В., Сычева Л.И. Влияние пластифицирующих добавок на свойства гипсовых вяжущих // Успехи в химии и химической технологии. 2015. Т. XXIX. № 7. С. 78–80.
7. Пустовгар А.П., Бурьянов А.Ф., Василик П.Г. Особенности применения гиперпластификаторов в сухих строительных смесях // Строительные материалы. 2010. № 12. С. 62–65.
8. Hongbo Tan, Xiufeng Deng, Benqing Gu, Baoguo Ma, Shuqiong Luo, Zhenzhen Zhi, Yulin Guo, Fubing Zou. Effect of borax and sodium tripolyphosphate on fluidity of gypsum paste plasticized by polycarboxylate superplasticizer // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 176, рр. 394–402. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.005
9. Neuville M., Bossis G., Persello J., Volkova O., Boustingory P., Mosquet M., Rheology of a gypsum suspension in the presence of different superplasticizers. Journal of Rheology. 2012. Vol. 56 (2), рр. 435–451. DOI: 10.1122/1.3693272
10. Guan B.H., Ye Q.Q., Zhang J.L., Lou W.B., Wu Z.B. Interaction between alphacalcium sulfate hemihydrate and superplasticizer from the point of adsorption characteristics, hydration and hardening process. Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40 (2), pp. 253–259. DOI: 10.3390/ma12010163
11. Редлих В.В., Кудяков А.И. Гипсовые смеси с пластификаторами и дисперсными минеральными добавками. Материалы 56-й научно-технической конференции студентов и молодых ученых. 2010. С. 98–101.
12. Sakthieswaran N., Sophia M. Effect of superplasticizers on the properties of latex modified gypsum plaster // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 179, pp. 675–691. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.150
13. Wei Pan, Peiming Wang. Effect of compounding of sodium tripolyphosphate and super plasticizers on the hydration of α-calcium sulfate hemihydrate// Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed. 2011. Vol. 26. Iss. 4, pp. 737–744. DOI: 10.1007/s11595-011-0303-4
14. Поторочина С.А., Новикова В.А., Гордина А.Ф. Влияние поликарбоксилатного пластификатора на технические параметры гипса // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2015. Т. 1. № 3. С. 14–19.
15. EP3176141A1. European Patent Office. Plasticizer composition for producing gypsum boards / Daniel Martin. 2015 https://patents.google.com/patent/EP3176141A1/en.
16. Müller M., Hampel Ch. Multi-functional polymers for increased gypsum board production efficiency. 20th International Building Materials Conference «Ibausil». 2018. Band 2, pp. 96–104.
17. Qiang Wang, Ruiquan Jia. A novel gypsum-based self-leveling mortar produced by phosphorus building gypsum // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 226, рр. 11–20. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.289
18. Долгорев В.А., Долгорев А.В., Ремнев В.В. Легкие строительные смеси для теплоизоляции пола жилых помещений. Материалы IV семинара Волгоград-2008. 24–26 сентября 2008. Волгоград. С. 60–64.
19. Патент РФ 2382743. Способ получения ангидритового вяжущего / Пурескина О.А., Гашкова В.И., Петров Н.С., Катышев С.Ф. Заявл. 08.12.2008. Опубл. 27.02.2010.
20. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Калабина Д.А., Гордина А.Ф., Гинчицкая Ю.Н., Баженов К.А., Трошкова В.В., Дрохитка Р., Хозин В.Г. Конструкционно-теплоизоляционный материал на основе высокопрочного ангидритового вяжущего // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17. № 1. С. 144–151. DOI: 10.22213/2410-9304-2019-1-144-151
21. Федорчук Ю.М. Разработка способов вовлечения сульфаткальциевых отходов фтороводородных производств в круговорот промышленного использования // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 11-2, С. 151–155.
22. Sedira N., Castro-Gomes J., Kastiukas G., Zhou X., Vargas A. A review on mineral waste for chemical-activated binders: mineralogical and chemical characteristics. Journal of Mining Science. 2017. Vol. 24, pp. 29–58. DOI: 10.5277/msc172402
23. Yakovlev G.I., Tulegenova A.V., Pervushin G.N., Keriene J., Gordina A.F., Bazhenov K.A., Ali Elsayed Elrefaei. Multifunctional admixture used for activating fluoroanhydrite. 20th International Building Materials Conference «Ibausil». 2018. Band 2, pp. 559–568.
24. Яковлев Г.И., Калабина Д.А., Грахов В.П., Бурьянов А.Ф., Гордина А.Ф., Баженов К.А., Никитина С.В. Фторангидритовые композиции с легким заполнителем на основе вспученного перлитового песка // Строительные материалы. 2019. № 5. С. 57–61. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430Х-2019-770-5-57-61

Для цитирования: Калабина Д.А., Яковлев Г.И., Дрохитка Р., Грахов В.П., Первушин Г.Н., Баженов К.А., Трошкова В.В. Реологическая активация фторангидритовых композиций эфирами поликарбоксилата // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 38–47. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-38-47

Оценка эффективности применения водной дисперсии углеродных частиц в ангидритовом вяжущем

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Токарев Ю.В.,
Волков М.А.,
Агеев А.В.,
Кузьмина Н.В.,
Грахов В.П.,
Яковлев Г.И.,
Хазеев Д.Р.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-24-35
УДК: 691.553

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приводятся результаты исследований механических свойств и структуры вяжущего на основе природного ангидрита в присутствии водной дисперсии углеродных частиц – технической сажи и изостатического графита. Гранулометрический анализ показал, что частицы сажи имеют более высокую дисперсность в сравнении с графитом. При этом основной диапазон частиц сажи находится в интервале от 50 до 500 нм. Использование сажи в виде колеровочной пасты и графита – отхода производства обеспечивает повышение механических характеристик до 25% при оптимальном содержании добавки 0,001 и 0,005% соответственно. Анализ результатов образцов с добавлением сажи, полученных дифференциально-сканирующей калориметрией и ИК-анализом, показал наличие изменений в окружении кристаллогидратных структур. В ходе микроструктурного анализа выявлено наличие как однородных, так и неоднородных участков структуры гипсового камня. При этом установлено наличие упорядоченного скопления хорошо сформированных и плотноупакованных кристаллов двуводного гипса, предположительно по поверхности частиц сажи, наличие кристаллов с вогнутыми поверхностями и наличие плотных контактов между кристаллами, обеспечивающих повышение плотности межфазной поверхности и прочности ангидритовой матрицы. Введение пластификатора в состав ангидритового вяжущего в количестве 0,8% совместно с сажей обеспечивает повышение прочности до 45% на поздних сроках твердения и существенное понижение на ранних сроках твердения.
Ю.В. ТОКАРЕВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.А. ВОЛКОВ, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.В. АГЕЕВ, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.В. КУЗЬМИНА, магистр (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.П. ГРАХОВ, д-р экон. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.Р. ХАЗЕЕВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

1. Sedaghatdoost A., Behfarnia K. Mechanical properties of Portland cement mortar containing multi-walled carbon nanotubes at elevated temperatures // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 176, pp. 482–489. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.095
2. Летенко Д.Г., Мокрова М.В., Матвеева Л.Ю., Тихонов Ю.М. Влияние размерного распределения наномодифицированных частиц латекса на структуру гипсовых материалов // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 4 (75). С. 95–101.
3. Деревянко В.Н., Чумак А.Г., Ваганов В.Е. Влияние наночастиц на процессы гидратации полуводного гипса // Строительные материалы. 2014. № 7. С. 22–24.
4. Alatawna A., Birenboim M., Nadiv R., Buzaglo M., Peretz-Damari S., Peled A., Regev O., Sripada R. The effect of compatibility and dimensionality of carbon nanofillers on cement composites // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 232. https: //doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117141.
5. R.A. e Silva, P. de Castro Guetti, M.S. da Luz, F. Rouxinol, R. Valentim Gelamo. Enhanced properties of cement mortars with multilayer graphene nanoparticles // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 149, pp. 378–385. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.146
6. Liu Ji., Fu Ji., Yang Ya., Gu Ch. Study on dispersion, mechanical and microstructure properties of cement paste incorporating graphene sheets // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 199, pp. 1–11. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.006
7. Ho V.D., Ng Ching-Tai, Coghlan C.J., Goodwin A., Mc Guckin C., Ozbakkaloglu T., Losic D. Electrochemically produced graphene with ultra large particles enhances mechanical properties of Portland cement mortar // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 234. 117403. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117403
8. Заднепровский Р.П. Об эффективности и перспективах использования наноуглеродных микродобавок для строительных смесей // Cтроительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2011. № 8 (151). С. 22–25.
9. Гюльмисарян Т.Г., Капустин В.М. Дисперсные системы – основное сырье для производства технического углерода // Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 4. С. 346.
10. Козлов А.Н., Юрлов А.С. Физико-химические свойства, состав и структура частиц сажи // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2017. № 19. С. 341–346.
11. Булгаков Б.И., Танг В.Л., Александрова О.В. Влияние наноразмерных частиц сажи на прочность цементного камня в раннем возрасте // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 11. С. 18–22.
12. Игнатова О.А., Макарова Н.В. Влияние ультрадисперсной добавки сажевого пигмента на свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 11–12 (707–708). С. 31–41.
13. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Гордина А.Ф., Шайбадулина А.В., Саидова З.С., Протодьяконова Т.Л., Бурьянов А.Ф., Никитина С.В. Модификация структуры и свойств гипсового вяжущего дисперсией технической сажи // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17. № 1. С. 138–143.
14. Султанова В.М., Пудов И.А. Исследование влияния графита на свойства гипсового вяжущего // Наука, образование и культура. 2019. № 5 (39). С. 5–9.
15. M. del Mar Barbero-Barrera, N. Flores-Medina, V. Perez-Villar. Assessment of thermal performance of gypsum-based composites with revalorized graphite filler. Construction and Building Materials. 2017. Vol. 142, pp. 83–91. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.060
16. Medina N.F., Barbero-Barrera M.M., Bustamante R. Improvement of the properties of gypsum-based composites with recycled isostatic graphite powder from the milling production of molds for Electrical Discharge Machining (EDM) used as a new filler // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 107. 2016, pp. 17–27. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.194
17. Barbero-Barrera M.M., Medina N.F., GuardiaMartin C. Influence of the addition of waste graphite powder on the physical and microstructural performance of hydraulic lime pastes // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 149, pp. 599–611. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.156
18. Medina N.F., Barbero-Barrera M.M., Jove-Sandoval F. Improvement of the mechanical and physical properties of cement pastes and mortars through the addition isostatic graphite // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 189, pp. 898–905. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.055
19. Токарев Ю.В., Агеев А.В., Волков М.А., Кузьмина Н.В., Яковлев Г.И. Свойства и структура ангидритового вяжущего Ергачинского месторождения в присутствии фосфатных активаторов и алевролита // Строительные материалы. 2019. № 10. С. 46–52. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-775-10-46-52
20. Яковлев Г.И., Федорова Г.Д., Полянских И.С. Высокопрочный бетон с дисперсными добавками // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 2. С. 35–42.
21. Левашова А.К., Сычева Л.И. Влияние природы пластификатора на свойства ангидритового вяжущего // Успехи в химии и химической технологии. 2016. Т. 30. № 7 (176). С. 58–60.

Для цитирования: Токарев Ю.В., Волков М.А., Агеев А.В., Кузьмина Н.В., Грахов В.П., Яковлев Г.И., Хазеев Д.Р. Оценка эффективности применения водной дисперсии углеродных частиц в ангидритовом вяжущем // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 24–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-24-35

Активация структурообразующих свойств оксида графена в цементных композитах

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Федорова Г.Д.,
Александров Г.Н.,
Скрябин А.П.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-17-23
УДК: 691.545:539.2

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Проанализирован опыт зарубежных коллег по исследованию оксида графена в качестве добавки для цементных материалов. Большинство этих работ направлены на изучение механической прочности, гидратации цемента, структуры цементного камня, в том числе влияния оксида графена на формирование структуры цементной матрицы. Как отмечают исследователи, оксид графена участвует в реакции гидратации цемента и является перспективной добавкой, с помощью которой можно будет управлять формированием микроструктуры цементной матрицы, что дает возможность получения материала с заданными свойствами. Особое внимание заслуживает то, что благодаря наличию карбоксильных групп оксид графена может взаимодействовать с продуктами гидратации цемента С–S–H и Са(ОН)2. Представлены результаты исследования влияния оксида графена в количестве 0,05% от массы цемента на прочность цементного раствора при дополнительном введении в воду затворения 0,1% Al(NO3) 3 и 0,1% Cа(NO3) 2. Как показали результаты экспериментов, добавление нитрата алюминия и нитрата кальция усилило влияние оксида графена на прочностные свойства цементного раствора. При этом повышение прочности раствора при изгибе и сжатии составило соответственно 24,8 и 19,7% по сравнению с контрольным составом (без добавок), а при использовании только оксида графена в количестве 0,05% от массы цемента – всего 2,2 и 4,6% соответственно. С помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-7800F изучена микроструктура затвердевшего цементного камня. Установлено, что введение добавок значительно влияет на морфологию и распределение продуктов гидратации цемента, а также на распределение и диаметр пор.
Г.Д. ФЕДОРОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.Н. АЛЕКСАНДРОВ, инженер,
А.П. СКРЯБИН, инженер (аспирант)

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (677000, г. Якутск, ул. Белинского, 58)

1. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Высокопрочные бетоны в конструкции фундаментов высотного комплекса ≪OKO≫ в ММДЦ ≪Москва-Сити≫ // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 3. С. 53–57.
1. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Al-Omais D., Zaitsev A.S. High-strength concretes in constructions of foundations of the high-rise complex “OKO” in MIBC “Moscow-City”. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo. 2017. No. 3, pp. 53–57. (In Russian).
2. Калашников В.И., Тараканов О.И. О применении комплексных добавок в бетонах нового поколения // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 62–67.
2. Kalasnikov V.I., Tarakanov O.V. About the use of complex additives in concretes of a new generation. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 1–2, pp. 62–67. (In Russian).
3. Nesvetaev G.V., Korchagin I.V., Lopatina Yu.Yu. About influence of superplasticizers and mineral additives on creep factor of hardened cement paste and concrete. Solid State Phenomena. 2017. Vol. 265, pp. 109–113 https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.265.109
4. Чернышов Е.М., Артамонова О.В., Славчева Г.С. Прикладные нанотехнологические задачи повышения эффективности процессов твердения цементных бетонов // Нанотехнологии в строительстве. 2017. Т. 9. № 1. С. 25–41.
4. Chernishov E.M., Artamonova O.V., Slavcheva G.S. Nanotechnological applied tasks of the increase in the efficiency of the hardening processes of cement concrete. Nanotehnologii v stroitel’stve. 2017. Vol. 9. No. 1, pp. 25–41. (In Russian).
5. Синицин Д.А., Халиков Р.М., Булатов Б.Г., Галицков К.С., Недосеко И.В. Технологичные подходы направленного структурообразования нанокомпозитов строительного назначения с повышенной коррозионной устойчивостью // Нанотехнологии в строительстве. 2019. Т. 11. № 2. С. 153–164. DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-2-153-164.
5. Sinitsin D.A., Khalikov R.M., Bulatov B.G., Galitskov K.S., Nedoseko I.V. Technological approaches to directed structure formation of construction nanocomposites with increased corrosion resistance. Nanotehnologii v stroitel’stve. 2019. Vol. 11. No. 2, pp. 153–164. DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-2-153-164 (In Russian).
6. Яковлев Г.И., Дрохитка Р., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Саидова З.С., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В., Пудов И.А., Эльрефаи А.Э.М.М. Мелкозернистый бетон, модифицированный суспензией хризотиловых нановолокон // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-4-10
6. Yakovlev G.I., Drochytka R., Pervushin G.N., Grakhov V.P., Saidova Z.S., Gordina А.F., Shaybadullina A.V., Pudov I.A., Elrefaei A.E.M.M. Fine-grained concrete modified with a suspension of chrysotile nanofibers. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 1–2, pp. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-4-10 (In Russian).
7. Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Смагулова С.А. Исследование устойчивости водной суспензии оксида графена // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 15–21.
7. Fedorova G.D., Alexandrov G.H., Smagulova S.A. Research of stability of water suspension of grapheme oxide. Stroitel’nye Materialy [Concstruction Materials]. 2015. No. 2, pp. 21–26. (In Russian).
8. 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.
8. Fedorova G. D., Alexandrov G. H., Smagulova S. A. The study of graphene oxide use in cement systems. Stroitel’nye Materialy [Concstruction Materials]. 2016. No. 1–2, pp. 21–26. (In Russian).
9. Федорова Г.Д., Баишев К.Ф., Скрябин А.П. Оксид графена как перспективный наноматериал для цементных композитов // Научное обозрение. 2017. № 12. С. 36–41.
9. Fedorova G.D., Baishev K.F., Skryabin A.P. Graphene oxide as a promising nanomaterial for cement. Nauchnoe obozrenie [Science review]. 2017. No. 12, pp. 36–41. (In Russian).
10. 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. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-11-17
10. Fedorova G.D., Alexandrov G.N., Scryabin 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. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-756-1-2-11-17 (In Russian).
11. Федорова Г.Д., Скрябин А.П., Александров Г.Н. Исследование влияния оксида графена на прочность цементного раствора // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 16–22. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-16-22
11. Fedorova G.D., Skriabin A.P., Aleksandrov G.N. The study of the influence of graphene oxide on the strength of cement stone using river sand. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. № 1–2. С. 16–22. (In Russian).DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-16-22
12. Xu Y., Zeng J., Chen W. Jin R., Li B., Pan Z. A holistic rewiev of cement composites reinforced with graphene oxide. Construction and Building Materials 2018. Vol. 171, pp. 291–302. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.147
13. Patent WO 2013096990 AI. Graphene oxide reinforced cement and concrete. Pan Z., Duan W.H., Li D., Collins F. Declared 21.12.2012. Published 04.07.2013.
14. Wang Q., Wang J., Lu C-x., Lie Bo-w, Jang R., Li C-z.. Influence of graphene oxide additions on the microstructure and mechanical strength of cement. Xinxing Tan Cailiao / New Carbon Materials. 2015. Vol. 30. Iss. 4, pp. 349–359. DOI: 10.1016/S1872-5805(15)60194-9
15. Hu M., Cuo J., Li P., Chen D., Xu Y., Feng Y., Yu Y., Zhang H. Effect of characteristics of chemical combine of grapheme oxide-nanosilica nanocomposite fillers on properties of cement-based materials // Construction and Building Materials. 2019. No. 225, pp. 745–758. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.079
16. Lin J., Shamsael E., Souza F. B., Sagoe-Crentsil K., Duan W. H. Dispersion of grapheme oxide-silica nanohybrids in alkaline environment for improving ordinary Portland cement composites. Cement and Concrete Composites. 2020. Vol. 106. 103488 http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.103488
17. Liu H., Yu Y., Liu H., Jin J., Liu S. Hybrid effects of nano-silica and graphene oxide on mechanical properties and hydration products of oil well cement. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 191, pp. 311–319. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.029
18. Newell M., Garcia-Taengua E. Fresh and hardened state properties of hybrid grapheme oxide/nanosilica cement composites. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 221. 433–442. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.066
19. Indukuri C. S. R., Nerella R., Madduru S. R. C. Effect of grapheme oxide on microstructure and strengthened properties of fly ash and silica fume based cement composites. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 229. 116863. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116863
20. Li Z., Guo X., Liu Y., Zhao Y. and etc. Hydration kinetics, pore structure, 3D network calcium silicate hydrate, and mrchanical behavior of grapheme oxide reinforced cement composites. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 190, pp. 150–163. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.105

Для цитирования: Федорова Г.Д., Александров Г.Н., Скрябин А.П. Активация структурообразующих свойств оксида графена в цементных композитах // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 17–23. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-17-23

Фотокаталитически активный самоочищающийся мелкозернистый бетон

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Лукутцова Н.П.,
Ефремочкин Р.А.,
Борсук О.И.,
Головин С.Н.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-8-15
УДК: 691.3

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведены результаты оценки способности мелкозернистого бетона (МЗБ) с добавкой модифицированного диоксида титана (анатаз) к самоочищению, основанному на окислительно-восстановительных реакциях разложения и удаления загрязняющих веществ. Рассмотрены различные варианты введения добавки модифицированного анатаза в состав МЗБ и отделочного слоя. В соответствии с методикой ГОСТ Р 57255–2016 определены значения контактного угла смачивания (КУС) мелкозернистого бетона без добавки, с добавкой, вводимой в состав МЗБ и отделочного слоя, а также наносимой на поверхность отделочного покрытия. Установлены три периода изменения контактного угла смачивания. Первый период характеризуется интенсивным снижением КУС. Наиболее значительное его уменьшение происходит в первые 30 мин воздействия УФ-излучения, а далее процесс замедляется (второй период) и стабилизируется (третий период). Контактный угол смачивания снижается до значений менее 5о за 60 мин воздействия УФ-излучения. Такой эффект достигается за счет содержания модифицированных наночастиц анатаза размерами менее 90 нм. Показана эффективность поверхностного нанесения добавки  модифицированного анатаза по сравнению с объемным его содержанием. Контактный угол смачивания через 30 мин воздействия УФ-излучения уменьшается от 53,4о до 5,1о, в то время как для образцов, в которых TiO2 входит только в составе отделочного слоя, КУС изменяется в меньшей степени.
Н.П. ЛУКУТЦОВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Р.А. ЕФРЕМОЧКИН, магистр техники и технологии по направлению подготовки «Строительство» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
О.И. БОРСУК, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.Н. ГОЛОВИН, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Брянский государственный инженерно-технологический университет (241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3)

1. Фрайнт М.А., Ляпидевская О.Б. Применение фотокаталитического бетона для улучшения экологии в Московском регионе // Научное обозрение. 2015. № 14. С. 177–180.
2. Курбатов В.Л., Дайронас М.В. Экологический эффект от фотокаталитического бетона // Университетская наука. 2019. № 1 (7). С. 24–27.
3. Баженов В.К., Червонцева М.А. Эффективность применения фотокаталитических бетонов в городском строительстве // Вестник Московского информационно-технологического университета – Московского архитектурно-строительного института. 2018. № 3. С. 27–31.
4. Fujishima A., Rao T., Tryk D. Titanium dioxide photocatalysis // Journal of Photochemistry and Photobiology C Photochemistry Reviews. 2000. Vоl. 1 (1), pp. 1–21. DOI: 10.1016/S1389-5567(00)00002-2
5. Хела Р., Боднарова Л. Исследование возможности тестирования эффективности фотокатализа TiO2 в бетоне // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 77–81.
6. Фаликман В.Р., Вайнер А.Я. Новые высокоэффективные нанодобавки для фотокаталитических бетонов: синтез и исследование // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2015. Т. 7. № 1. С. 18–28.
7. Tang H., Berger H., Schmid P.E., Levy F., Burri G. Optical properties of anatase (TiO2) // Solid State Communications. 1993. Vol. 87. Iss. 9, pp. 847–850. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-1098(93)90427-O
8. Simons P.Y., Dachille F. The structure of TiO2II, a high-pressure phase of TiO2 // Acta Crystallographica. 1967. Iss. 23, pp. 334–336. https://doi.org/10.1107/S0365110X67002713
9. Ковалев И.А. Исследование окислительно-восстановительных реакций в системе Ti–O в процессе получения керамических материалов и изделий с функциональными свойствами. Дисс. … канд. хим. наук. Москва, 2018. 149 с.
10. Linsebigler A.L., Lu G., Yates J.T. Photocatalysis on TiO2 surfaces: principles, mechanisms, and selected results // Chemical Reviews. 1995. Vol. 95. Iss. 3, pp. 735–758. https://doi.org/10.1021/cr00035a013
11. Munuera G., Gonzalez-Elipe A.R., Rives-Arnau V., Navio A., Malet P., Sokia J., Conesa J.C., Sanz J. Photo-adsorptio of oxygen on acid and basic TiO2 surfaces // Studies in Surface Science and Catalysis. 1985. Vol. 21, pp. 113–126. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)64915-0
12. Peng T., Zhao D., Dai K. et al. Synthesis of titanium dioxide nanoparticles with mesoporous anatase wall and high photocatalytic activity // Journal of Physical Chemistry B. 2005. Vol. 109. No. 11, pp. 4947–4952. https://doi.org/10.1021/jp044771r
13. Гаврилов В.Ю., Зенковец Г.А. Влияние условий осаждения гидрогеля диоксида титана на пористую структуру ксерогеля // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. С. 168–173.
14. 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.
15. Lukutsova N.P., Efremochkin R.A. and Golovin S.N. Study of the suspension stability of titanium dioxide of anatase modification for self-purifying fine concrete // Solid State Phenomena. 2020. Vol. 299, pp. 157–162. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.299.157
16. Гольфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. Спб.: Лань, 2010. 336 с.

Для цитирования: Лукутцова Н.П., Ефремочкин Р.А., Борсук О.И., Головин С.Н. Фотокаталитически активный самоочищающийся мелкозернистый бетон // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 8–15. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-8-15

Исследование влияния пирогенного нанокремнезема на тепловыделение и микроструктуру цементного камня

Журнал: №1-2-2020
Авторы:

Урханова Л.А.,
Лхасаранов С.А.,
Бадмаева Э.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-3-7
УДК: 691.33

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведены результаты исследований по определению кинетики выделения тепла, позволяющей судить о скорости гидратацииПриведены результаты исследований по определению кинетики выделения тепла, позволяющей судить о скорости гидратации вяжущего при гидратации цемента без добавок и с введением добавок суперпластификатора и нанодисперсного диоксида кремния – нанокремнезема. Кинетику выделения тепла при гидратации цемента определяли косвенным методом по изменению температуры гидратной системы с помощью логгера температуры Testo-176T4. При введении суперпластификатора происходит замедление процессов гидратации цемента за счет адсорбции добавки на поверхности цементного зерна, что препятствует доступу жидкой фазы. Это приводит к падению температуры гидратирующегося вяжущего в постиндукционный период гидратации. При введении нанокремнезема в оптимальных количествах происходит сокращение индукционного периода гидратации за счет взаимодействия нанокремнезема с продуктами гидратации цемента. Установлено, что комплексное применение суперпластификатора и нанодисперсного диоксида кремния ускоряет процессы гидратации цемента за счет диспергации цементного зерна в присутствии суперпластификатора и взаимодействия нанокремнезема с портландитом с образованием дополнительного количества гидросиликатов кальция. Приведены данные электронно-микроскопического анализа, доказывающие изменение микроструктуры цементного камня с введением добавок, что приводит к улучшению физико-механических характеристик гидратного камня не только в ранние, но и поздние сроки твердения.
Л.А. УРХАНОВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. ),
С.А. ЛХАСАРАНОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. ),
Э.В. БАДМАЕВА, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления (670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В)

1. Чернышов Е.М., Артамонова О.В., Славчева Г.С.Прикладные нанотехнологические задачи повышения эффективности процессов твердения цементных бетонов // Нанотехнологии в строительстве:научный интернет-журнал. 2017. № 1. С. 25–41.DOI: dx.doi.org/10.15828/2075-8545-2017-9-1-25-41
2. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном материаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы.2014. № 11. С. 47–79.
3. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Низамов Р.К.,Кашапов Р.Р., Баишев Д.И. Опыт наномодификации цементов низкой водопотребности //Промышленное и гражданское строительство.2018. № 1. С. 53–57.
4. Тюкавкина В.В., Касиков А.Г., Гуревич Б.И.Структурообразование цементного камня, модифицированного добавкой нанодисперсного диоксида кремния // Строительные материалы. 2018.№ 11. С. 31–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-31-35
5.
Сорвачева Ю.А. Влияние нанокремнезема на кинетику протекания щелочной коррозии бетона //Известия Петербургского университета путей сообщения. 2014. № 2 (39). С. 118–123.
6. Flores Y.C., Cordeiro G.C., Toledo Filho R.D. and Tavares L.M. Performance of Portland cement pastescontaining nano-silica and different types of silica //Construction and Building Materials. 2017. 146, pp. 524–530. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.04.069
7. Хрусталев Б.М., Леонович С.Н., Яковлев Г.И.,Полянских И.С., Лахайн О., Эберхардштайнер Й.,Скрипкинас Г., Пудов И.А., Карпова Е.А. Структурная модификация новообразований в цементной матрице с использованием дисперсии углеродных нанотрубок и нанокремнезема // Наука итехника. 2017. Т. 16. № 2. С. 93–103.
8. Потапов В.В., Грушевская Е.Н., Леонович С.Н. Модифицирование гидротермальным нанокремнеземом материалов на основе цемента // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 4–9. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-750-7-4-9
9.
Rai S., Tiwari S. Nano silica in cement hydration //Materials Today: Proceedings. 2018. Vol. 5 Iss. 3,pp. 9196–9202. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.10.044
10.
Чернышов Е.М., Артамонова О.В. Концепции иоснования технологий наномодифицированияструктур строительных композитов. Ч. 7. Заключительная: актуальное обобщение // Строительныематериалы. 2019. № 11. С. 3–14. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-776-11-3-14
11.
Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С.,Чилин И.А. О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами // Строительные материалы. 2017. № 12.С. 58–63.
12. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Дондуков В.Г. Цементы и добавки для производства высокопрочных бетонов // Строительные материалы.2017. № 11. С. 4–10.
13. Яковлев Г.И., Дрохитка Р., Первушин Г.Н., Грахов В.П., Саидова З.С., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В., Пудов И.А., Эльрефаи А.Э.М.М. Мелкозернистый бетон, модифицированный суспензией хризотиловых нановолокон // Строительные материалы. 2019. № 1–2.С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-4-10
14.
Космачев П.В., Демьяненко О.В., Власов В.А., Копаница Н.О., Скрипникова Н.К. Композиционные материалы на основе цемента с нанодисперсным диоксидом кремния // Вестник Томского государственного архитектурно-строительногоуниверситета. 2017. № 4 (63). С. 139–146.
15. Zhang B., Tan H., Shen W., Xu G., Ma B. and Ji X.Nano-silica and silica fume modified cement mortarused as Surface Protection Material to enhance theimpermeability // Cement and Concrete Composites.2018. Vol. 92, pp. 7–17. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.05.012
16.
Мчедлов-Петросян О.П., Ушеров-Маршак А.В.,Урженко А.М. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетона. М.: Стройиздат, 1984.224 с.
17. Ушеров-Маршак А.В., Кабусь А.В. Функционально-кинетический анализ влияния добавок натвердение цементов // Неорганические материалы.2016. Т. 52. № 4. С. 479–484.
18. Иванов И.М., Матвеев Д.В., Орлов А.А., Крамар Л.Я. Влияние водоцементного отношения исуперпластификаторов на процессы тепловыделения, гидратации и твердения цемента // Вестник Южно-Уральского государственного университета.Сер. Строительство и архитектура. 2017. Т. 17.№ 2. С. 42–49. DOI: 10.14529/build170206

Для цитирования: Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Бадмаева Э.В. Исследование влияния пирогенного нанокремнезема на тепловыделение и микроструктуру цементного камня // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 3–7. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-3-7