Наномодифицированная цементная композиция
https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.7.1116-1124
Аннотация
Введение. Приоритетным направлением строительного материаловедения является получение материалов, имеющих повышенные эксплуатационные характеристики. Самый распространенный строительный материал — бетон различного функционального назначения. Развитие строительного комплекса приводит к проектированию все более сложных конструкций, возведение которых требует высокоэффективных бетонов с повышенной эксплуатационной надежностью.
Материалы и методы. Приведены литературные данные по применению различных наномодифицирующих добавок в бетон. Предлагается в качестве комплексной добавки для бетона совместное применение углеродных нано-трубок (УНТ) и пластификатора СП-3, а также введение наномодифицирующей добавки методом ультразвукового диспергирования.
Результаты. Представлены результаты серии испытаний, направленных на изучение влияния комплексной добавки на прочностные характеристики мелкозернистого бетона. Определено повышение прочности при сжатии бетона, модифицированного УНТ. С помощью электронной микроскопии установлено, что использование наноматериалов изменяет структуру бетона на микро- и наноуровне.
Выводы. Исследования при помощи электронного микроскопа показывают наличие модифицированных участков мелкозернистого бетона углеродными нанотрубками. Однако наномодифицирующая добавка распределена не по всему объему смеси, в связи с этим следует учесть дополнительные мероприятия по распределению компонентов смеси. Применение смесителей различного типа может положительно сказаться на диспергировании УНТ.
Об авторах
Д. А. Ляшенко
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
Дмитрий Александрович Ляшенко — аспирант; Институт архитектуры и строительства
400074, г. Волгоград, ул. Академическая, д. 1
РИНЦ AuthorID: 1054316
В. А. Перфилов
Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Россия
Россия
Владимир Александрович Перфилов — доктор технических наук, профессор, Институт архитектуры и строительства
400074, г. Волгоград, ул. Академическая, д. 1
РИНЦ AuthorID: 406728, Scopus: 56966537200
Список литературы
1. Ashwini R.M., Potharaju M., Srinivas V., Kanaka Durga S., Rathnamala G.V., Paudel A. Compressive and flexural strength of concrete with different nanomaterials : a critical review // Journal of Nanomaterials. 2023. Vol. 2023. Pp. 1–15. DOI: 10.1155/2023/1004597
2. Паламарчук А.А., Шишакина О.А., Кочуров Д.В., Аракелян А.Г. Полимерные бетоны — перспективные строительные материалы // Международный студенческий научный вестник. 2018. № 6. С. 105. EDN YRRQLZ.
3. Фахратов М.А., Евдокимов В.О., Бородин А.С. Перспективы применения наноструктурированного бетона в строительстве // Инженерный вестник Дона. 2018. № 3 (50). С. 124. EDN MIVHBZ.
4. Енджиевская И.Г., Демина А.В., Енджиевский А.С., Дубровская С.Д. Оценка взаимодействия добавок в бетоне // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2022. Т. 24. № 3. С. 128–137. DOI: 10.31675/1607-1859-2022-24-3-128-137. EDN WWWUVS.
5. Ali Askari K.O., Singh V.P., Dalezios N.R., Crusberg T.C. Polymer concrete // International Journal of Hydrology. 2018. Vol. 2. Issue 5. DOI: 10.15406/ijh.2018.02.00135
6. Моисеева В.И., Пирогова Я.В., Тюменцев М.Е., Паньков П.А. Нанотехнологии в области производства строительных материалов // Инновации и инвестиции. 2019. № 11. С. 293–297. EDN UFODHQ.
7. Dahlan A.S. Impact of nanotechnology on high performance cement and concrete // Journal of Molecular Structure. 2021. Vol. 1223. P. 128896. DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128896
8. Bhatta D.P., Singla S., Garg R. Microstructural and strength parameters of Nano-SiO2 based cement composites // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 46. Pp. 6743–6747. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.04.276
9. Пименов А.И., Ибрагимов Р.А., Изотов В.С. Влияние углеродных нанотрубок и способа их введения на свойства цементных композиций // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 6 (666). С. 26–30. EDN SXHLNH.
10. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии // Инженерно-строительный журнал. 2009. № 6 (8). С. 25–33. EDN NBMZNP.
11. Самченко С.В., Земскова О.В., Козлова И.В. Стабилизация дисперсий углеродных нанотрубок при ультразвуковой обработке // Техника и технология силикатов. 2014. Т. 21. № 3. С. 14–18. EDN SNAVPH.
12. Kopanitsa N.O., Demyanenko O.V., Kulikova A.A., Samchenko S.V., Kozlova I.V., Lukyanova N.A. Influence of activation methods on the structural and technological characteristics of nanomodified cement compositions // Nanotechnologies in Construction A Scientific Internet-Journal. 2022. Vol. 14. Issue 6. Pр. 481–492. DOI: 10.15828/2075-8545-2022-14-6-481-492
13. Галиновский А.Л., Моисеев В.А., Проваторов А.С., Осипков А.С., Яковлев Г.И. Разработка ультраструйной технологии получения суспензий с углеродными нанотрубками // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. № 11 (143). С. 37–43. EDN WXKSGP.
14. Монина Т.А., Антонов И.И. Современные материалы и технологии в прототипировании. Нанотехнологии и наноматериалы // Декоративное искусство и предметно-пространственная среда. Вестник РГХПУ им. С.Г. Строганова. 2021. № 2–2. С. 20–28. EDN RPZZMQ.
15. Андреев А.В., Давыдова Н.Н., Буренина О.Н., Петухова Е.С. Улучшение качества мелкозернистого бетона путем механоактивации цемента // Научный журнал КубГАУ. 2013. № 94. С. 451–460. EDN RUYCNX.
16. Ибрагимов Р.А., Королев Е.В. Интенсификация процессов гидратации при механоактивации вяжущего // Фундаментальные основы строительного материаловедения : сб. докл. Междунар. онлайн-конгресса. 2017. С. 806–808. EDN YLPFNJ.
17. Пименов С.И., Ибрагимов Р.А. Влияние механохимической активации цементной суспензии на физико-технические свойства цементных композиций // Фундаментальные основы строительного материаловедения : сб. докл. Междунар. онлайн-конгресса. 2017. С. 797–805. EDN MCDMRK.
18. Ляшенко Д.А., Перфилов В.А., Весова Л.М. Мелкозернистый наномодифицированный бетон // Инженерный вестник Дона. 2022. № 10 (94). С. 369–378. EDN NKKAXY.
19. Ляшенко Д.А., Перфилов В.А., Лукьяница С.В., Лупиногин В.В. Разработка состава наномодифицированного цемента // Инженерный вестник Дона. 2022. № 5 (89). С. 393–402. EDN AZQKTA.
20. Usherenko S., Figovsky O. Superdeep penetration as the new physical tool for creation of composite materials // Advanced Materials Research. 2008. Vol. 47–50. Pp. 395–402. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.47-50.395
21. Figovsky O., Shapovalov L. New nonisocyanate polyurethane coatings // China Coatings Journal (CCJ). 2006. Issue 2. Pp. 49–58.
22. Kudryavtsev B., Figovsky O., Egorova E. The use of nanotechnology in production of bioactive paints and coatings // J. Scientific Israel-Technological Advantages. 2003. Vol. 15. Pp. 209–215.
23. Строкова В.В., Череватова А.В., Павленко Н.В., Мирошников Е.В., Шаповалов Н.А. Оценка эффективности применения наноструктурированного вяжущего при получении легковесных ячеистых композитов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 4. С. 48–51. EDN OXVZTH.
24. Жерновский И.В., Осадчая М.С., Череватова А.В., Строкова В.В. Алюмосиликатное наноструктурированное вяжущее на основе гранитного сырья // Строительные материалы. 2014. № 1–2. С. 38–41. EDN QCDQDD.
25. Шестаков Н.И., Урханова Л.А., Буянтуев С.Л., Семенов А.П., Смирнягина Н.Н. Асфальтобетон с использованием углеродных наномодификаторов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. № 6. С. 21–24. EDN ULFTKT.
Рецензия
Для цитирования:
Ляшенко Д.А., Перфилов В.А. Наномодифицированная цементная композиция. Вестник МГСУ. 2024;19(7):1116-1124. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.7.1116-1124
For citation:
Lyashenko D.A., Perfilov V.A. Nanomodified cement composition. Vestnik MGSU. 2024;19(7):1116-1124. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.7.1116-1124
Просмотров:
182
Послать статью по эл. почте 