Нанодобавки в бетон
Расширенный поиск. Получено экспериментальное подтверждение механизма действия комбинированной нанодобавки со сниженным в ней расходом наночастиц на структуру C — S — H-геля по результатам применения комплекса методов. В результате структура нового бетона более плотная по сравнению с контрольными образцами. В России делают бетоны с добавлением базальтового фиброволокна, на поверхность которого наносят углеродные нанокластеры. Влияние комплексного введение в цементно-песчаную смесь базальтовых волокон-фибр, пластифицирующей добавки «Полипласт СП-3», нанодобавки «Таунит», технического улерода-сажи на свойства базальтофибробетонов..
Этот материал станет незаменимым в доменном производстве и сделает пусковые шахты стратегических ракет многоразовыми. Несмотря на то, что температура в них в момент запуска, достигает градусов Цельсия.
Найдет применение новый цемент и в строительстве аэродромов. Разработки в данной области весьма перспективны. В ближайшее время мы с вами станем свидетелями появления на строительном рынке уникальных материалов, обладающих недостижимыми ранее характеристиками и свойствами.
Уже вовсю производится дорожная сетка и строительная арматура из углепластика. Появляются новые виды бетона и цемента. Самое главное - чтобы наши строители успевали осваивать технологии применения новых строительных материалов Сухие смеси Кладочные смеси. Смеси для полов. Штукатурные смеси. Клеевые смеси. Цемент Цемент навалом. Цемент в мешках. Доставка цемента. Бетон Товарный бетон.
Раствор цементный. Тощий бетон. Углеродные наномодификаторы дают возможность управлять процессом формирования структуры фибробетона на наноуровне. Одной из форм наномодификаторов являются полые нанотрубки.
Целью данного этапа исследований являлось изучение влияния нанодобавки «Таунит» на свойства фибробетонной смеси и получаемого фибробетона.
В качестве модифицирующих добавок применяли углеродный наномодификатор «Таунит», полученный в ООО «НаноТехЦентр» Тамбовского государственного технического университета.
Наномодификатор «Таунит» представляет собой цилиндрические трубки из одного или нескольких атомов углерода с наружным диаметром 15 — 40 нм, а длиной — до нескольких микронов. Нанодобавка вводилась в процентном отношении от массы цемента вместе с водой затворения. Сложность изготовления раствора с добавкой «Таунит» связана с тем, что углеродные нанотрубки нерастворимы в воде. Поэтому приготовление раствора нанодобавки «Таунит» осуществлялось с помощью ультразвукового диспергатора УЗД Формование образцов производилась на лабораторной виброплощадке.
В результате чего получали показатели по прочности на сжатие и на растяжение при изгибе. Результаты испытаний, затвердевших образцов из равноподвижных растворных смесей представлены в таблице 3.
На рис. Светлыми цветами на снимке показываются наиболее высокие точки рельефа, а углубления же наоборот выглядят гораздо темнее. На основании проведенного микроскопического анализа можно сделать вывод о том, что введение в раствор углеродного наноматериала «Таунит» приводит к изменению структуры поверхности скола исследуемых образцов. Топология поверхности скола образца с нанодобавкой «Таунит».
Размер скана: 5. Топология поверхности скола стандартного образца без нанодобавки Размер скана: 5. Из рисунков 3.
Это свидетельствует о том, что в образцах с нанодобавкой наблюдается более равномерная наноструктура гидросиликатов кальция с минимальной шероховатостью поверхности Влияние комплексного введения в цементно-песчаную смесь базальтовых волокон-фибр, пластифицирующей добавки СП-3, нанодобавки «Таунит», технического углерода-сажи на свойства базальтофибробетона.
С целью изучения влияния комплексной добавки и базальтового микроармирующего волокна на прочностные характеристики фибробетона изготавливались по стандартной методике образцы-балочки размером 40х40х мм.
Твердение образцов проходило в естественных условиях 28 суток. Постоянными параметрами приготовляемой смеси является соотношение цемента и песка В целях минимально возможного добавления воды водоцементное отношение подбиралось опытным путем по равной подвижности смеси. Цементно-песчаная смесь изготовлялась вручную в сферической чашке в течение 5 минут. Дисперсная арматура вводилась на стадии перемешивания сухих компонентов, после чего смесь затворялась водой.
Фибробетон относится к материалам, которые в настоящее время активно наращивают темпы применения. Это связано с тем, что современное строительство диктует очень высокие требования к физико-механическим характеристикам бетонов, таких как трещиностойкость, долговечность и прочность. Данным требованиям вполне соответствуют бетоны, дисперсно армированные базальтовым фибровым волокном.
Этот композит давно зарекомендовал себя на Западе. По большей части он используется в дорожном, а также аэродромном строительстве. В нашей стране, бетон, армированный фибровыми волокнами, применяется в ничтожно малых количествах.
Наиболее ярким примером является масштабное строительство нового здания Национальной библиотеки на Московском проспекте. На этом объекте для изготовления буронабивных свай применялась базальтовая фибра [67]. В процессе теоретических и экспериментальных исследований установлено[50], что бетоны, упрочненные базальтовыми волокнами, имеют высокие значения физико-механических характеристик.
Применение высокодисперсных волокнистых наполнителей в цементных бетонах оказывают положительное влияние на процессы структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства бетона. Это объясняется улучшенной адгезией волокон к цементной матрице, сравнительно высокой прочностью и модулем упругости волокон, а также их стойкостью по отношению к щелочной среде [64].
Исследования проводились на базе уже известных бетонов, упрочненных базальтовым волокном. В ходе анализа были выявлены недостатки данных композитов, и был произведен подбор оптимальных составов, исключающих существующие недостатки. Рассматриваемая фибробетонная смесь, включает в себя цемент М, минеральное волокно, песок, поливиниловый спирт, гипс строительный и воду [57]. Выявленными недостатками ее являются низкая прочность на сжатие и небольшая морозостойкость при достаточно высоком содержании минерального волокна.
Кроме того, дополнительно в составе использовали поливиниловый спирт и воздушное вяжущее — гипс строительный, снижающий морозостойкость. Другая же известная бетонная смесь, включает в свой состав: портландцемент, кварцевый песок, отходы производства базальтового волокна и воду [53].
Недостатком этого состава является низкая прочность на сжатие и недостаточная морозостойкость ввиду того, что мелкие фракции отходов производства базальтового волокна в процессе формирования структуры бетонной смеси не обеспечивают достаточное сцепление с портландцементом, снижая плотность, а, следовательно - прочность и морозостойкость затвердевшего бетона.
С целью увеличения прочности на сжатие и морозостойкости фибробетонов с использованием базальтовых дисперсных волокон были проведены научные исследования. Был осуществлен подбор составов бетонных смесей. Оптимальный состав включает в себя следующие компоненты: портландцемент, кварцевый песок, минеральное волокно, модифицирующую добавку и воду [50].
В качестве вяжущего применялся портландцемент ПЦ Д0. Повышение прочности на макроуровне обеспечивали с помощью ведения в бетонную смесь минеральных волокон, которыми служили базальтовые волокна-фибры диаметром мкм и длиной мм с прочностью на растяжение до МПа. Волокно блокирует развитие макротрещин и является, за счет сцепления с цементной матрицей, центрами крупных новообразований в структуре затвердевшего бетона.
Упрочнить структуру на микроуровне удалось с помощью модифицирующей добавки - суперпластификатора «Полипласт СП-4», разработанного в соответствии с ТУ [98], который представляет собой порошок сополимеров темно-коричневого цвета на основе нафталинсульфокислоты. Адсорбируясь на поверхности зерен цемента, добавка, обладая пластифицирующее-водоредуцирующим действием, позволила значительно увеличить подвижность смеси, снизить количество воды затворения, уменьшить водоцементное отношение и, тем самым увеличить плотность, прочность и морозостойкость уже затвердевшего бетона.
Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что комплексное введение в бетонную смесь базальтовых волокон-фибр, а также суперпластификатора «Полипласт СП-4» способствует увеличению подвижности смеси при низком количестве воды затворения, значительно повышая однородность и плотность. Это способствует увеличению прочности и морозостойкости на макро- и микроуровнях в результате более равномерного распределения небольшого количества базальтовых фибровых волокон по всему объёму бетонной смеси.
С целью определения механических свойств бетонной смеси приготовлялись по стандартной методике образцы-кубы размером см и образцы-балочки размером см, твердеющие в естественных условиях. Данные образцы испытывались на прочность и морозостойкость. Сухие строительные смеси с применением добавок на основе смешанослойных глин Акжигитова, Эльвира Ринатовна.
Ускорение твердения в ранние сроки наполненных цементов для монолитных бетонов на основе применения химических добавок Козодаев Сергей Петрович. Разработка и применение новых зольсодержащих добавок для повышения качества бетонов разной плотности Степанова Ирина Витальевна. Пенофибробетоны с применением микроупрочнителей и модифицирующих добавок Котляревская, Алена Валерьевна.
Научное обоснование и разработка технологий функциональных продуктов питания с применением добавок биологического происхождения Бобренева, Ирина Владимировна. Повышение долговечности подшипников качения тракторов и сельскохозяйственных машин путем применения добавки ТСК к пластичным смазкам Матюшев Олег Николаевич. Совершенствование технологии печенья улучшенного качества с применением нетрадиционных добавок Карлова Людмила Леонидовна. Научно-практические основы получения и применения пищевых добавок с комплексными технологическими функциями Кочеткова, Алла Алексеевна.
Повышение работоспособности подшипников коленчатого вала автотракторных двигателей применением антифрикционных добавок в смазочное масло Иванщиков Василий Юрьевич. Применение кальцийсодержащих добавок в хлебопечении Яковлев Владимир Владиславович. А Вам нравится? Мелкозернистые бетоны с применением базальтовой фибры и комплексных модифицирующих добавок Зубова Мария Олеговна. Характеристика материалов и оборудования 40 2. Выводы по главе 2.
Основы структурообразования базальтофибробетона 67 3. Влияние базальтового микроупрочнителя на прочность цементно-песчаного раствора 70 3. Влияние пластифицирующих добавок на прочность мелкозернистых фибробетонов 74 3. Влияние комплексной модифицирующей добавки «Полипласт СП-3» на свойства мелкозернистых фибробетонов 78 3. Влияние добавки технического углерода на свойства мелкозернистых фибробетонов 79 3. Выводы по главе 3 95 Глава IV. Разработка оптимальных составов базальтофибробетонов с использованием комплексных модифицирующих добавок 98 4.
Базальтовое волокно как компонент, повышающий прочностные характеристики тяжелых бетонов 98 4. Модифицированный на макро- и наноуровне базальтофибробетон.. Применение сажевых отходов при производстве базальтофибробетонов 4. Фиброцементная стяжка для полов как альтернатива армированной цементно-песчаной.
Применение фибробетонов для теплозащитных ограждений элементов зданий и сооружений 4. Выводы по главе 4. Методика исследований и характеристика оборудования Диаграмма зависимости прочности при сжатии раствора от диаметра и длины базальтовой фибры в возрасте 28 суток [37] По результатам обработки [37], полученных диаграмм были описаны закономерности влияния основных параметров, армирующего волокна, таких как длина, диаметр, пропорция на свойства растворной смеси.
В мировой практике применение суперпластификаторов знаменуется появлением таких разжижителей как «Melmet» ФРГ и «Mighty» Япония , Влияние пластифицирующих добавок на прочность мелкозернистых фибробетонов По итогам испытаний экспериментально доказано, что применение технического углерода приводит к повышению прочности на сжатие по сравнению с составом смеси без добавки.
Это свидетельствует о том, что в образцах с нанодобавкой наблюдается более равномерная наноструктура гидросиликатов кальция с минимальной шероховатостью поверхности Влияние комплексного введения в цементно-песчаную смесь базальтовых волокон-фибр, пластифицирующей добавки СП-3, нанодобавки «Таунит», технического углерода-сажи на свойства базальтофибробетона С целью изучения влияния комплексной добавки и базальтового микроармирующего волокна на прочностные характеристики фибробетона изготавливались по стандартной методике образцы-балочки размером 40х40х мм.
Модифицированный на макро- и наноуровне базальтофибробетон Фибробетон относится к материалам, которые в настоящее время активно наращивают темпы применения. Бетонная смесь готовилась по следующей технологии. Похожие диссертации на Мелкозернистые бетоны с применением базальтовой фибры и комплексных модифицирующих добавок. Подробная информация. Каталог диссертаций. Служба поддержки. Каталог диссертаций России.
Англоязычные диссертации. Диссертации бесплатно. Предстоящие защиты. Рецензии на автореферат. Отчисления авторам. Мой кабинет.
