Исследование влияния СО2 на формирование наноразмерной структуры и физико-механические свойства бетона
Автор: Каменов Р.У., Залятдинов А.А., Реченко Д.С.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов
Статья в выпуске: 3 т.16, 2024 года.
Бесплатный доступ
Введение. В условиях глобальной борьбы с изменением климата актуальным является снижение выбросов СО2 и его утилизация. Одним из перспективных направлений является использование СО2 в строительстве, в частности, в производстве бетона. Настоящая статья исследует влияние диоксида углерода на формирование наноразмерной структуры и физикомеханические свойства бетонных смесей. Методы и материалы. Для исследований была разработана специальная установка для смешивания цемента, песка, воды и СО2 под давлением. Полученные образцы бетона подвергались испытаниям на прочность при сжатии и изгибе с использованием автоматического двухдиапазонного испытательного пресса MATEST E161-03N. Также проведен анализ микроструктуры образцов с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Обсуждение. Результаты экспериментов показали, что введение СО2 в бетонную смесь способствует формированию наноразмерной структуры, что улучшает её прочностные характеристики до определенного давления. При дальнейшем увеличении давления наблюдается ухудшение этих характеристик. Дополнительное время перемешивания и увеличение объема воды также влияют на прочность бетона и его микроструктуру.
Наноразмерная структура, утилизация диоксида углерода, прочность бетона, карбонизация, диоксид углерода, экология
Короткий адрес: https://sciup.org/142241525
IDR: 142241525 | DOI: 10.15828/2075-8545-2024-16-3-249-256
Список литературы Исследование влияния СО2 на формирование наноразмерной структуры и физико-механические свойства бетона
- Кондратьев В.Б. Мировая цементная промышленность / В.Б. Кондратьев // Отрасли и сектора глобальной экономики: особенности и тенденции развития / Фонд исторической перспективы Центр исследований и аналитики. Москва: Издательство «Международные отношения», 2015. С. 185–202.
- Клайн Д. Проектирование цементного завода будущего. Часть II / Д. Клайн // Цемент и его применение. 2019. № 1. С. 48–53.
- Monteiro, P.J.M. Towards sustainable concrete. P.J.M. Monteiro, S.A. Miller, A. Horvath. Nature Mater. 2017;16 (7):698-699.
- Gartner E.M. A physico-chemical basis for novel cementitious binders. E.M. Gartner, D.E. Macphee. Cement and Concrete Research. 2011; 41(7): 736-749.
- Cement technology roadmap [Electronic resource]. Mode of access: https://www.wbcsd.org/Sector-Projects/ Cement-Sustainability-Initiative/News/Cement-technology-roadmap-shows-how-the-path-to-achieve-CO2-reductions-up-to-24-by-2050. Date of access: 21.01.2024.
- Эванс Л. Экологический рейтинг цемента / Л. Эванс, М. Муттер // Цемент и его применение. 2019. № 4. С. 24–27.
- Meyer V. Properties of Solidia Cement and Concrete. V. Meyer, S. Sahu, A. Dunster. Proceedings of the 1st International
- Conference on Innovation in Lowcarbon Cement & Concrete Technology London, UK; 2019. 24-26.
- 1st International Conference on Innovation in Low Carbon Cement and Concrete Technology. R. Mangabhai
- [et al]; 2019. 103
- Boden T. Global, Regional, and National Fossil-Fuel CO2 Emissions (1751 - 2014) (V. 2017). T. Boden, R. Andres, G. Marland. 2017.
- Cement and carbon emissions. L. Barcelo [et al.]. Mater Struct. 2014; 47(6); 1055-1065.
- Andrew R.M. Global CO2 emissions from cement production. R.M. Andrew. Earth Syst. Sci. Data. 2018;10(1):195-217.
- Leber I. Some effects of carbon dioxide on mortars and concrete. I. Leber, F.A. Blakey. Mater. construcc. 2017;7 (079): 39.
- Шмитько Е.И. Химия цемента и вяжущих веществ / Е.И. Шмитько, А.В. Крылов, В.В. Шаталов. Воронеж: Воронеж.гос.арх.-строит.ун-т, 2005. 164 с.
- Scrivener K.L. Options for the future of cement. K.L. Scrivener. 2014; (88)7:11-21.
- Невилль А.М. Свойства бетона / А.М. Невилль // М.: Стройиздат, 1972. С. 269-271.
- Katz A. Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete. A. Katz. Cement and Concrete Research. 2003;33(5):703-711.
- Kosmatka S.H. Design and control of concrete mixtures. S.H. Kosmatka, B. Kerkhoff, W.C. Panarese. – Skokie, Ill: Portland Cement Association 2002. 358.
- Neville A.M. Concrete technology. A.M. Neville, J.J. Brooks. Harlow: Prentice Hall 2010; 442.
- Day K.W. Concrete mix design, quality control and specification. K.W. Day. London: E & FN Spon; 1999. 391.
- Woodson R.D. Concrete structures: protection, repair and rehabilitation. Concrete structures. R.D. Woodson. Amsterdam; Boston: Butterworth-Heinemann; 2009. 255
- Handbook of concrete engineering. ред. M. Fintel. New York: Van Nostrand Reinhold; 1985. 892
- Mehta P.K. Concrete: microstructure, properties, and materials. Concrete. P.K. Mehta, P.J.M. Monteiro. – New York: McGraw-Hill Education; 2014. 675.
- Palley R. Concrete: a seven-thousand-year history. Concrete. R. Palley. New York: The Quantuck Lane Press; 2010. 232.
- Courland R. Concrete planet: the strange and fascinating story of the world’s most common man-made material. Concrete planet. R. Courland. Amherst NY: Prometheus Books; 2011. 396.
- The new concrete: visual poetry in the 21st century. The new concrete. ред. V. Bean C. McCabe, K. Goldsmith. London: Hayward Publ; 2015. 240.
- Forty A. Concrete and culture: a material history. Concrete and culture. A. Forty. – London: Reaktion 2012.
- Collins P. Concrete: the vision of a new architecture. Concrete. P. Collins. – Montréal: McGill-Queen’s University Press; 2004. 64.
- ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
