Экономичность использования и влияние наноразмерных частиц на свойства легких высокопрочных бетонов
Автор: Фролов Артм Владимирович, Чумадова Людмила Ивановна, Черкашин Артемий Викторович, Акимов Лука Игоревич
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Рубрика: Строительные материалы
Статья в выпуске: 4 (19), 2014 года.
Бесплатный доступ
В статье проводится анализ влияния различных добавок (в основном наноразмерных) на свойства бетона. Из свойств подробно описываются прочность, плотность, проницаемость, пластичность, моростойкость, огнестойкость, водопоглощение. Наномодифицированные добавки способны кардинально изменить эти свойства. Из добавок рассматриваются: микрокремнезем, нанокремнезем, наношпинель магния, золь-гель, МБ-01, микросферы, зола рисовой шелухи и метакаолин, углеродные нанотрубки, астралены, золь гидроксида железа, комбинированные модификаторы на основе золя гидроксида железа и золя кремниевой кислоты. Любые нанотехнологии влекут за собой большие затраты денежных средств. Наномодифицированные добавки также считаются достаточно дорогими и не всегда выгодными при использовании. Но благодаря грамотному использованию уникальных свойств легкого наномодифицированного бетона, в особенности низкой плотности при высокой прочности, можно добиться уменьшения себестоимости конструкции в несколько раз.
Наномодифицированный бетон, наноразмерные частицы, микрокремнезем, нанокремнезем, наношпинель магния, золь-гель, мб-01, микросферы, зола рисовой шелухи, метакаолин
Короткий адрес: https://sciup.org/14322109
IDR: 14322109 | УДК: 691.328
The economy of use and the impact of nanoparticles on properties of lightweight high-strength concrete
An impact of various additives (mostly nanoscale) on the properties of concrete is analized in this article. Some properties are described in detail, such as: strength, density, permeability, ductility and freeze-thaw durability, water absorption, fire resistance. Nanomodified supplements could cardinally change all this properties. Some additives are considered: nanoscale particles, microsilica, nanosilica, magnesium nanoshpinel, sol-gel, MB-01, microspheres, rice hull ash, and metakaolin, multiwall carbon nanotubes and astralenes, ferric hydroxide sol, combined modification on the basis of ferric hydroxide sol and hydrated silica sol. Nanomodified supplements are considered quiet expensive and sometimes are not useful economic. Despite of this due to smart using of unique properties of light-weight nanoconcrete especially law density with high strength it is possible to reduct cost price of the construction several times.
Список литературы Экономичность использования и влияние наноразмерных частиц на свойства легких высокопрочных бетонов
- Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии//Инженерно-строительный журнал. 2009. №6. С. 25-33.
- Ковалева А. Ю., Беляева Ж. В., Аубакирова И. У, Староверов В. Д. Опыт промышленного применения наномодифицированных бетонных смесей [Электронный ресурс]//Весь бетон, 22.10.2008 URL: http://www.allbeton.ru/article/265/18.html (дата обращения: 25.02.2014).
- Коррозионностойкие наномодифицированные цементные бетоны/Пухаренко Ю. В., Аубакирова И. У., Староверов В. Д., Гюннер Т. В., Кудобаев М. К.//Технологии бетонов. 2010. № 7/8. С. 24-27.
- Кишиневская Е.В., Ватин Н.И., Кузнецов В.Д. Перспективы применения нанобетона в монолитных большепролетных ребрестых перекрытиях с постнапряжением//Инженерно-строительный журнал. №2. 2009. С. 54-58.
- EN 1992 Eurocode 2. Design of concrete structures.
- Колб Д.А., Чумадова Л.И. Перспективы наномодификации бетона//Материалы научно-практической конференции с международным участием (XLI Неделя науки СПбГПУ) 2011. Ч. 1. С. 14-16.
- Ваучский М.Н. Нанобетон: мифы и реальность//Строй ПРОФИль, 2007. № 8. С. 48 -50.
- Та Ван Фан, Несветаев Г.В., Влияние белой сажи и метакаолина на прочность и деформационные свойства цементного камня//Инженерный вестник Дона, 2012. № 4. Ч.1. 4 с.
- Контракция портландцементра в присутствии суперпластификаторов и минеральных модификаторов/Несветаев Г.В., Кардумян Г.С., Та Ван Фан, Хомич Л.А., Блягоз А.М.//Новые технологии. Вып. 4/2012. С.125-128.
- О влиянии суперпластификаторов и минеральных добавок на величину начального модуля упругости цементного камня и бетона/Несветаев Г.В., Кардумян Г.С., Та Ван Фан, Хомич Л.А., Блягоз А.М.//Новые технологии. Вып. 4/2012. С.118-121.
- О влиянии суперпластификаторов и минеральных добавок на пористость цементного камня/Несветаев Г.В., Кардумян Г.С., Та Ван Фан, Хомич Л.А., Блягоз А.М.//Новые технологии. Вып. 4/2012. С.122-125.
- Та Ван Фан. Самоуплотняющиеся высокопрочные бетоны с компенсированной усадкой//Материалы международной научно-практической конференции «Строительство 2012» РГСУ, 2012 С.124-126.
- Матвеева Е. Г. Повышение эффективности бетона добавкой нанодисперсного кремнезема. М.: Белгород. 2011. 21 с.
- Каприелов С.С. Батраков В.Г., Шейнфельд А.В. Модифицированные бетоны нового поколения: реальность и перспектива//Бетон и железобетон. 1999. № 6. С. 6-10.
- Даваасенгэ С.С., Буренина О.Н. Физико-механические свойства наномодифицированных «тощих» бетонов для устройства оснований дорожной одежды//Научный журнал КубГАУ. 2011. №10(074). С.732 -743.
- Иноземцев А.С, Королев Е.В. Основы разработки наномодифицированных высокопрочных легких бетонов//Нанотехнологии в строительстве, 2013. Том.23. №1. 24 с.
- Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load/Yu, M.F.; Lourie, O., Dyer, M.J., Moloni, K., Kelly, T.F., Ruoff, R.S.//Science. 2000. Vol. 287. Pp. 637-640.
- Mechanical properties of carbon nanotubes/Salvetat J.P., Bonard J.-M., Thomson N.H., Kulik A.J., Forró L., Benoit W., Zuppiroli L.//Applied Physics. A Materials Science and Processing. 1999. Vol. 69. Pp. 255-260.
- Elastic strain of freely suspended single-wall carbon nanotube ropessingle-wall carbon nanotube ropes/Walters D.A., Ericson L.M., Casavant M.J., Liu J., Colbert D.T., Smith K.A.//Applied Physics Letters. 1999. Vol. 74. Pp. 3803-3805.
- Sinnott S.B., Andrews R. Carbon nanotubes: Synthesis, properties and applications//Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2001. Vol. 26. Pp. 145-249.
- Berber S., Kwon Y.K., Tomanek D. Unusually high thermal conductivity of carbon nanotubes//Physical Review Letters. 2000. Vol. 84. Pp. 4613-4616.
- Brozdnichenko A.N., Ponomarev A.N., Pronin V.P., Rybalko V.V. Magnetic properties of multiwall carbon nanotubes and astralenes in strong electric fields//Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2007. Vol. 1. No. 1. Pp. 110-112.
- Юдович М.Е. О некоторых особенностях нанотехнологии в пластификаии//Инженерно-строительный журнал. 2008. №1. С. 30-32.
- ЗАО «Институт «Стройпроект» URL: http://www.stpr.ru/(дата обращения: 30.04.2014)
- Городской новостной портал «Санкт-Петербург.ру» На реконструкцию Дворцового моста требуется почти 3 млрд рублей и полторы тонны металла [Электронный ресурс]. URL: http://saint-petersburg.ru/m/307416/20.11.2011 (дата обращения: 08.03.2014).
- Фролов А.В., Кононов Ю.И. Использование нанобетона в строительстве уникальных железобетонных конструкций и сооружений//Материалы научно-практической конференции с международным участием (XLI Неделя науки СПбГПУ), 2012. Ч. 1. С. 420-421.
- Use of nanomaterials in the European construction industry and some occupational health aspects thereof/Pieter van Broekhuizen, Fleur van Broekhuizen, Ralf Cornelissen, Lucas Reijnders.//Journal of Nanoparticle Research. 2011. Vol. 13. Issue 2. Pp. 447-462.
- Buzea C., Pacheco I. I., Robbie K. Nanomaterials and nanoparticles: Sources and toxicity//Biointerphases. 2007. Vol. 2. Issue 4. Pp. MR17-MR71.
- Harri Alenius, Julia Catalán, Hanna Lindberg et. al. Chapter 3 -Nanomaterials and Human Health. Handbook of Nanosafety, 2014. Pp. 59-133.
- Pietroiusti A., Magrini A., Campagnolo L. 2 -Mechanisms of nanomaterial toxicity. Health and Environmental Safety of Nanomaterials, 2014. Pp. 28-43.
- Jonathan D. Judy, Paul M. Bertsch. Chapter One -Bioavailability, Toxicity, and Fate of Manufactured Nanomaterials in Terrestrial Ecosystems//Advances in Agronomy. 2014. Vol. 123. Pp. 1-64.
