Активность поверхности порошков бетонного лома
Автор: Айзенштадт Аркадий Михайлович, Дроздюк Татьяна Анатольевна, Данилов Виктор Евгеньевич, Фролова Мария Аркадьевна, Гарамов Георгий Андреевич
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Технологии производства строительных материалов и изделий
Статья в выпуске: 2 т.13, 2021 года.
Бесплатный доступ
Введение. Одним из самых многотоннажных отходов стройиндустрии является бетонный лом, полученный в результате демонтажа зданий и сооружений, срок эксплуатации которых достиг своего максимума или требует значительных капитальных изменений. Особый интерес на наш взгляд представляют работы по использованию получаемой пылевидной фракции. Одним из перспективных методологических подходов в данном направлении является соблюдение принципов нанотехнологий, заключающихся в получении тонкодисперсных компонентов как активных составляющих создаваемых композиций. Методы и материалы. Поэтому объектами исследований в данной работе были тонкодисперсные порошки, полученные механическим размолом легкого (образец 1) и тяжелого (образец 2) бетона пятиэтажного жилого панельного дома 1979 года постройки. Определен элементный состав и удельная поверхность образцов, проведена термогравиметрия исследуемых порошковых систем, методом ОВРК установлено поверхностное натяжение опытных проб и дисперсионная и поляризационная составляющие данного показателя. Предложен новый методический подход к определению поверхностного натяжения порошковых систем, основанный на определении функциональной зависимости поверхностного натяжения от усилия прессования опытных образцов. Показана возможность расчета макроэнергетических характеристик (энергия атомизации, удельная массовая энергия атомизации) образцов отработанного бетона. Данный физико-химический показатель характеризует потенциальный запас внутренней энергии системы, способной при механическом разрушении материала переходить в свободную поверхностную энергию. Результаты и обсуждение. ТГА-анализ опытных проб бетона показал наличие остаточного количества двухкальциевого силиката. Проведенные расчеты величины поверхностной активности образцов показали, что в качестве активной добавки в композициях, способной проявлять свойства связующего агента наиболее предпочтительнее использовать порошок, полученный путем дробления образца тяжелого бетона. Заключение. Для оценки активности пылевидных фракций бетонного лома как компонента в вяжущих композициях гидратационного типа твердения предложено использовать в качестве критерия величину активности поверхности порошковых систем. Абсолютное цифровое значение данного критерия равно отношению величин свободной поверхностной энергии исследуемого порошка и удельной массовой энергии атомизации исходного отработанного бетона. Установлено, что для бетонного лома величина данного критерия определяется поляризационной составляющей поверхностного натяжения.
Вторичный бетон, активность поверхности, композиционное вяжущее, энергия атомизации, пылевидная фракция бетонного лома, термогравиметрический анализ
Короткий адрес: https://sciup.org/142226596
IDR: 142226596 | DOI: 10.15828/2075-8545-2021-13-2-108-116
Список литературы Активность поверхности порошков бетонного лома
- Ефименко А.З. Бетонные отходы – сырье для производства эффективных строительных материалов // Технология бетонов. – 2014. – 2. – С. 17–21.
- Гусев Б.В., Кудрявцева В.Д., Потапова В.А. Бетоны с нанодобавкой из обожженного вторичного бетона // Нанотехнологии в строительстве. – 2020. – Т. 12, № 5. – С. 245–249. – DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-5-245-249.
- Красиникова Н.М., Хозин В.Г. Вторичное использование бетонного лома в качестве сырьевых компонентов цементных бетонов // Строительные материалы. – 2020. – Т. 1, № 2. – С. 56–65. – DOI: 10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-56-65.
- Лесовик Р.В., Ахмед А.А.А., Аласханов А.Х. Вяжущее из пылевидной фракции фрагментов разрушенных зданий и сооружений Ирака // Региональная архитектура и строительство. – 2020. – Т. 1, № 42. – С. 69–76.
- Гусев Б.В., Кривобородов Ю.Р., Потапова В.А. Возможность вторичного применения бетонолома // Техника и технология силикатов. – 2020. – Т. 27, № 1. – С. 28–31.
- Лесовик Р.В., Ахмед А.А.А., Аль Мамури С.К.Ш., Гунченко Т.С. Композиционные вяжущие на основе бетонного лома // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2020. – № 7. – С. 8–18. – DOI: 10.34031/2071-7318-2020-5-7-8-18.
- Абрамовская И.Р., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Вешнякова Л.А., Тутыгин А.С. Энергетика высокодисперсных композитов горных пород // Нанотехнологии в строительстве. – 2013. – Т. 5, № 3. – С. 56–65.
- Вешнякова Л.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А. Оценка поверхностной активности высокодисперсного сырья для композиционных строительных материалов // Физика и химия обработки материалов. – 2015. – № 2. – С. 68–72.
- Вешнякова Л.А., Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Тутыгин А.С. Поверхностная активность кремнесодержащих горных пород // Материаловедение. – 2016. – № 5.– С. 45–48.
- Морозова М.В., Акулова М.В., Фролова М.А., Щепочкина Ю.А. Определение энергетических параметров песков на примере месторождений Архангельской области // Материаловедение. – 2020. – Т. 9, № 45. – С. 48.
- Яковец Н.В., Крутько Н.П., Опанасенко О.Н. Определение свободной поверхностной энергии порошкообразных смолисто- асфальтеновых веществ методом Оуэнса-Вендта-Рабеля-Каелбле // Свиридовские чтения. – 2012. – № 8. – С. 253–260.
- Danilov V.E., Ayzenshtadt A.M., Frolova M.A., Tutygin А.S. Dispersion Interactions as Criterion of Optimization of Cementless Composite Binders. Inorganic Materials: Applied Research. 2018;9(4):767–771.
- Данилов В.Е., Королев Е.В., Айзенштадт А.М. Измерение краевых углов смачивания порошков методом «sessile drop» // Физика и химия обработки материалов. – 2020. – № 6. – С. 75–82. – DOI: 10.30791/0015-3214-2020-6-75-82
- Данилов В.Е., Айзенштадт А. М. Комплексный подход к оценке наноразмерных фракций полидисперсных систем измельченных горных пород // Нанотехнологии в строительстве. – 2016. –Т. 8, № 3. – С. 97–110. – DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-3-97-110.
- Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. Пер. с англ., 2-е издание. – Москва: Мир, 1984. – 306 с.
- Альмяшева О.В., Федоров Б.А., Смирнов А.В., Гусаров В.В. Размер, морфология и структура частиц нанопорошка диоксида циркония, полученного в гидротермальных условиях // Наносистемы: физика, химия, математика. – 2010. – Т. 1, № 1. – С. 26–36.
- Зуев В. В., Поцелуева Л.Н., Гончаров Ю.Д. Кристаллоэнергетика как основа оценки свойств твердотельных материалов. – СПб.: Изд-во завода «Альфапол», 2006. – 139 с.
- Абрамовская И.Р., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Вешнякова Л.А., Фролова М.А., Казлитин С.А. Расчет энергоемкости горных пород — как сырья для производства строительных материалов // Промышленное и гражданское строительство. – 2012. – № 10. – С. 23–25.
- Binnewies M., Milke E. Thermochemical Data of Elements and Compounds. Hannover: Wiley-VCH; 2002.
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ: справ. издание: В 4 т /Л.В. Гурвич, И.В. Вейц, В.А. Медведев [и др.]. – М.: Наука, 1982. – Т. IV, Кн. 2. – 560 с.
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ: справ. издание: В 4 т /Л.В. Гурвич, И.В. Вейц, В.А. Медведев [и др.]. – М.: Наука, 1981. – Т. III, Кн. 2. – 400 с.
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ: справ. издание: В 4 т /Л.В. Гурвич, И.В. Вейц, В.А. Медведев [и др.]. – М.: Наука, 1979. – Т. II, Кн. 2. – 344 с.
- Гусев Б.В., Кудрявцева В.Д. Дробление железобетонных изделий и вторичное использование бетона // Техника и технология силикатов. – 2013. –Т. 20, № 2. – С. 25–28.
- Галкин Ю.Ю., Удодов С.А. Фазовый анализ структуры цементного камня, изолированного при его раннем нагружении // Транспортные сооружения. – 2018. – С. 1. – https://t-s.today/PDF/21SATS118.pdf (доступ свободный). – DOI: 10.15862/21SATS118.
- Хабас Т.А., Кулинич Е.А., Егоров Е.Ю. Термогравиметрический метод анализа силикатных материалов / Методические указания по курсам «Физикохимия твердого тела» и Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов». – Томск: ТПУ, 2007. – 20 с.
- Агзамов Ф.А., Ломакина Л.Н., Гафурова Э.А., Бикмеева Н.Б. Исследование процесса структурообразования бетона в условиях зимнего бетонирования // Нефтегазовое дело. – 2013. – № 6. – С. 384–400.
- Gayda J., Ayzenshtadt A., Tutygin A., Frolova M. Organic-Mineral Aggregate for Sandy Subsoil Strengthening. Procedia Engineering. 2016;143:90–97.
- Левин А.В. Основные принципы анализа размера частиц. ГК «Энерголаб». – URL: https://docplayer.ru/43708708-Osnovnyeprincipy- analiza-razmerov-chastic.html (дата обращения 02.03.2021).
