Исследование влияния суспензии технического углерода на характеристики фторангидритовой матрицы

Введение. Тенденции в области повышения функциональной нагрузки строительных материалов и необходимость широкого внедрения электропроводящих бетонов требуют повышения экономической эффективности, которого можно достигнуть за счет применения техногенных отходов. В то же время регулирование электротехнических характеристик композиционных материалов на основе вяжущих материалов техногенного происхождения является актуальной, малоизученной проблемой. При этом особый интерес представляет роль высокодисперсной части компонентов добавок, использующихся в качестве модификаторов структуры и свойств композиционных материалов. Материалы и методы. Для исследования возможностей регулирования электротехнических свойств матрицы изготавливались составы на основе фторангидрита, сульфата натрия, в качестве активатора твердения и суспензии UPC-MIX-1, в качестве электропроводящей добавки. Исследовано влияния суспензии UPC-MIX-1 на электротехнические показатели и структурообразование минеральной матрицы, содержащей дисперсные частицы технического углерода. Определена полидисперсная природа модифицирующей добавки и соотношение нанодисперсной и микродисперсной части твердой фазы. Показатели для расчета удельного объемного электрического сопротивления определялись зондовым методом. Влияние дисперсной добавки на характеристики фторангидритового композита оценивалось стандартными лабораторными методами. Особенности структурообразования оценивались с помощью методов физико-химического анализа. Результаты и обсуждение. Установлено, что фторангидритовое вяжущее, активированное сульфатом натрия, обладает достаточными физико-механическими показателями для использования в качестве альтернативы гипсового вяжущего. При этом модификация предлагаемого состава электропроводящей добавкой повышает показатели механической прочности: на изгиб на 51%, прочность на сжатие увеличивается на 65%. Кроме того, улучшаются гидрофизические свойства композита. Так, коэффициент размягчения образцов состава FD-4 увеличивается на 39%, водопоглощение по массе снижается на 36%. В свою очередь, при введении 8% электропроводящей добавки удельное объемное электрическое сопротивление снижается на 49-52% и составляет 13,6 кОм • см. Основные изменения физико-технических параметров представленного композита обусловлены значительными изменениями физико-химических свойств, включая особенности структурообразования. Выводы. Разработанные составы требуют дополнительной оптимизации для применения в качестве нагревательного элемента, при этом достигнутой электропроводности достаточно для нивелирования электростатического эффекта наливных полов. Установлены закономерности формирования структуры фторангидритового композита, которые проявляются в формировании большего количества контактов срастания кристаллогидратных новообразований, обеспечивающихся наличием нанодисперсной части в модифицирующей добавке.