ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВПЛИВУ УЛЬТРА- ТА НАНОДИСПЕРСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ МОДИФІКАЦІЇ СУЛЬФАТНИХ І СУЛЬФОАЛЮМІНАТНИХ ФАЗ

Анотація

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.