ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВПЛИВУ УЛЬТРА- ТА НАНОДИСПЕРСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ МОДИФІКАЦІЇ СУЛЬФАТНИХ І СУЛЬФОАЛЮМІНАТНИХ ФАЗ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.290823.71.972Ключові слова:
нанодобавки, нанотехнології, модифікація, етрингіт, стабілізація етрингіту, алюмінатна фаза, сульфоалюмінатна фаза, коефіцієнт лінійного розширенняАнотація
Постановка проблеми. Пропонуємо стабілізацію етрингіту за допомогою введення нанокомпонентів. У процесі досліджень вирішувалася проблема розроблення складів новітніх будівельних матеріалів на гіпсовому та цементному в’яжучому шляхом уведення нанодобавок. Нанотехнології – це інструмент, який дозволяє достовірно розуміти процеси, що відбуваються за гідратації композиційних матеріалів, взаємодії хімічних та мінеральних добавок із гідратними новоутвореннями, формування та розвитку макро- та мікроструктури. Наступним кроком ефективного застосування нанотехнологій та техніки в нанотехнологіях, для вивчення процесів гідратації і структуроутворення гіпсо- та цементовмісних в'яжучих матеріалів стане розроблення молекулярних моделей гідратації продуктів портландцементу. Створення високоміцного цементного каркаса можливе шляхом регулювання величини твердої фази та центрів кристалізації, а також модифікацією гіпсо- та цементовмісного в’яжучого ультра- та нанодисперсними добавками. Мета – дослідити ефективність впливу ультра- та нанодисперсних добавок на модифікацію сульфатних і сульфоалюмінатних фаз. Висновки. Модифікація складів радіаційнозахисних розчинів сульфатних і сульфоалюмінатних фаз нанодисперсними добавками зумовила зменшення коефіцієнта лінійного розширення до 0,8 %. При цьому збільшення міцністних показників відбулося на 8–12 %, що викликано зміною структури новоутворень та мінералогічного складу. Таким чином, модифікація розчину сульфатних і сульфоалюмінатних фаз вуглецевими нанотрубками (ВНТ) викликає зменшення коефіцієнта лінійного розширення і підвищення коефіцієнта розсіювання гама-променів на 30–40 % за рахунок високої питомої поверхні ВНТ (80–120 м2/г). Експерементально розроблено оптимальний розчин такого складу: глиноземистий цемент, гіпс, BaSO4, нанотрубки. Установлено, що цей розчин має на 10–15 % більший вміст води, що пов’язано із формуванням у процесі тужавлення і твердіння етрингіту. Як наслідок збільшилася середньоарифметична кількість хімічно зв’язаної вологи, що вплинула на зміну лінійного коефіцієнта послаблення іонізуючого випромінювання покриття на 0,0088–0,009 см-1. Загальний коефіцієнт може досягти 0,354 см-1. Такі результати спричинюють зменшення еквівалентної товщини (14,6 мм) радіаційнозахисного шару на 1–1,5 мм.
Посилання
Punetha V. D. et al. Functionalization of carbon nanomaterials for advanced polymer nanocomposites : a comparison study between CNT and grapheme. Progress in Polymer Science. 2017. Vol. 67. Pp. 1–47.
Pushkarova K., Sukhanevych M., Marsikh A. Using of untreated carbon nanotubes in cement composition. Materials Science Forum. Brno, Czech Republic, 2016. Vol. 865. Pp. 6–11.
Рунова Р. Ф., Дворкін Л. Й., Дворкін О. Л., Носовський Ю. Л. В’яжучі речовини : пдруч. Київ : Основа, 2012. 448 с.
Пащенко О. О. В’яжучі матеріали : підруч. Київ : Вища школа, 1995. 416 с.
Land G., Stephan D. The Acceleration of the Hydration of Cements with and without supplementary cementitious materials by C−S−H seeds. 19 Internationale Baustofftagung. 16−18 September, 2015. Bauhaus − Universitat Weimar. Bundesrepublik Deutschland. Band 2. Рр. 1011-1017.
Plugin A. A., Plugin O. A., Fischer H.-B., Shabanova G. N. Increase of gypsum water resistance by mineral additives. 1 Weimarer Gipstagung, 30-31 März 2011, Weimar, Bundesrepublik Deutscland : Tagungsbericht. Weimar : F.A. Finger - Institut fur Baustoffknude, Bauhaus - Universität Weimar, 2011. № 21. Рр. 435-443.
Kondofersky-Mintova Ilina, Plank Johann. Fundamental interactions between multi-walled carbon nanotubes (MWCNTS), Ca2+ and polycarboxylate superplasticizers in cementitious systems. Superplasticizers and other chemical admixtures in concrete. Procedings tenth International conference Prague. Czech Republic, 2012.
Morsy M., Elkhodary S. A., Shebl S. S. Synthesis and characterization of thermally stable carbon nano-tubes using ARC-Discharge technique. Строительные материалы : Reports of the V International conference «Nanotechnology for Green and Sustainable Construction». March 23−25, Cairo. 2012. № 2. Рр. 44–47.
Ashani H. R., Parikh S. P., Markna J. H. Role of Nanotechnology in Concrete a Cement Based Material : а Critical Review on Mechanical Properties and Environmental Impact. International Journal of Nanoscience and Nanoengineering. 2015. № 2 (5). Рр. 32–35.
Horszczaruk E., Mijowska E., Cendrowski K. et al. Effect of incorporation route on dispersion of mesoporous silica nanospheres in cement mortar. Construction and Building Materials. 2014. № 66. Рр. 418−421.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Дерев’янко В. М., Гришко Г. М., Ватажишин О. В.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.