Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 986
Модификация матрицы строительного композита функционализированными углеродными нанотрубками
Статья научная
Работа посвящена изучению влияния углеродных нанотрубок, функционализированных кислородосодержащими группами, на физико-механические характеристики цементных композитов. Рассмотрены достоинства и недостатки основных методов однородного распределения углеродных нанотрубок (УНТ) в растворах. Описан метод ковалентной функционализации УНТ. Произведен кислотно-основный титриметрический и дисперсионный анализ растворов, содержащих функционализированные углеродные нанотрубки (ф-УНТ). По результатам исследований предложена технология приготовления модифицированного бетона. Результаты работы могут быть использованы для проектирования составов добавок, применяемых в строительной индустрии, при дальнейших исследованиях влияния УНТ на физико-механические характеристики и структурные свойства строительных материалов. Эффективная модификация цементного композита ф-УНТ достигается при концентрации ф-УНТ, находящихся в диапазоне от 0,0004 до 0,0008% от массы связующего. Наблюдаемый прирост объясняется тем, что УНТ играют роль центров кристаллизации продуктов гидратации связующих.
Бесплатно
Модификация тампонажного портландцемента нанодобавками
Статья научная
Введение. Применяемые при цементировании скважин растворы (суспензии) портландцемента имеют высокие водоцементные отношения (0,45–0,6). Также они содержат минимальное количество инертных наполнителей, должны иметь нулевое водоотделение и регулируемое твердение с минимальным временем между началом и концом схватывания. Состояние вопроса. Основная часть работ по использованию нанодобавок в вяжущих системах относится к строительной отрасли. В качестве модификаторов цементных систем широкое применение имели нанокремний, нанотитан, нанокарбонат, наноглины, углеродные нановолокна и др., которые показывали повышение прочностных показателей получаемых бетонов. В литературе приведен широкий диапазон концентраций нанодобавок в цементные системы от 0,001 до 10,0%. Повышение прочности цементного камня при больших концентрациях добавок в ряде публикаций объясняется уменьшением его капиллярной пористости за счет кольматации порового пространства. Однако нанодобавки не должны выполнять роль микронаполнителей в затвердевшем камне. Они должны работать в цементном растворе на этапе гидратации цемента и структурообразования раствора при концентрациях менее 1,0%. Результаты и обсуждение. Приводятся результаты экспериментальных исследований реологических свойств и ранней прочности камня на основе портландцемента с добавками (0,01%) нанокарбоната и наножелеза. Роль нанодобавок заключается в повышении скорости гидратации цемента за счет снижения энергии активации и ускорения растворения твердой фазы в жидкости. Нанодобавки могут являться «подложкой», на которой образуются двумерные зародыши новой фазы. Вероятность появления двумерных зародышей на подложке на несколько порядков выше, чем для образования трехмерных зародышей новой фазы в объеме раствора. Заключение. Полученные результаты показали неоднозначное влияние добавок на тестируемые показатели, что свидетельствует о необходимости оптимизации количества добавок. Одной из причин неоднозначности результатов могут быть высокие водоцементные отношения, снижающие вероятность образования «стесненных» условий в цементных суспензиях. При этом «нивелируются» эффекты от ускорения гидратации цемента и уменьшается количество контактов между продуктами гидратации.
Бесплатно
Статья научная
Метод инжекции технологического порошка в расплав алюминия является перспективным. Введение скандия осуществляется высокотемпературной обменной реакцией солевого расплава и алюминия. Производился подбор наилучшего солевого состава. Обсуждены результаты процесса в зависимости от исходных солей. Проведен ряд плавок в производственных условиях на ОАО «Каменск-Уральском металлургическом заводе». Показана технологичность инжекционного метода получения алюмоскандиевых лигатур. С целью защиты интеллектуальной собственности авторами - сотрудниками ИХТТ УрО РАН (Россия) - был зарегистрирован патент РФ «Способ легирования алюминия или сплавов на его основе» // Патент РФ № 2534182 от 27.11.2014.
Бесплатно
Модифицирование бетона гидротермальным нанокремнеземом
Статья научная
Показана возможность применения гидротермального нанокремнезема как модифицирующей добавки для повышения прочности бетона на основе портландцемента. Предложена технология получения гидротермального нано-кремнезема в виде золей и нанопорошков с помощью ультрафильтрационного мембранного концентрирования и криохимической вакуумной сублимации. Приведены результаты повышения прочности бетона при сжатии вводом добавки золя гидротермального нанокремнезема. Эксперименты выполнены на высокоподвижных бетонах (ОК = 10–19 см) на равноподвижных смесях с водоцементным отношением В/Ц = 0,61–0,71 при дозе SiO2 2 мас.% и расходе суперпластификатора поликарбоксилата 0.95±0.05 мас.% по цементу. На начальной стадии твердения в возрасте 1 сутки повышение прочности бетона при сжатии достигло 90–128% по сравнению с контрольным образцом. В возрасте 28 сут повышение прочности составило 40%. В эксперименте с известковой средой установлена высокая хемосорбционная активность гидротермального нанопорошка по отношению к Ca(OH)2. Это указывает, что аморфная нанодобавка SiO2, имеющая высокую удельную поверхность, вызывает образование высокопрочных гидратов силикатов кальция в цементной (известковой) среде в результате пуццолановой реакции, и это обуславливает повышение прочности бетона.
Бесплатно
Модифицирование поровой структуры цементных бетонов пропиткой серосодержащими растворами
Статья научная
Проведены исследования по изучению влияния пропитки полисульфидным раствором на изменение поровой структуры бетона и ее влияния на водо- поглощение и водонепроницаемость. Результаты данных исследований свидетельствуют, что пропитка цементных бетонов водными растворами на основе полисульфида модифицирует поровую структуру цементных бетонов в сторону уменьшения общей и эффективной пористости, снижает водопоглощение и повышает водонепроницаемость. Предлагаемая пропитка на минеральной основе позволяет защитить в течение длительного времени наиболее уязвимые части зданий - подвалы, фундаменты, а также места на фасадах зданий, подверженные воздействию дождя, снега и грунтовых вод. Применение нового для строительной индустрии продукта позволяет увеличить долговечность материалов, предотвращая процессы разрушения в результате атмосферных воздействий, устранить избыточную влажность в сырых подвальных, цокольных помещениях. Поверхности, обработанные защитными составами, приобретают грязеотталкивающие свойства в течение длительного времени и за счет снижения теплопроводности уменьшают затраты на отопление помещений. Эффективность действия и относительно низкая стоимость гидрофобизатора позволяют надеяться на широкое распространение предлагаемого метода защиты строительных конструкций.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты экспериментальных исследований по наномодифицированию строительных материалов углеродными нанотрубками. Рассмотрены технологии получения наномодифицированного бетона и приготовления наномодифицирующей добавки на основе углеродного наноматериала «Таунит». Анализ результатов исследований показал перспективность промышленного использования данных технологий.
Бесплатно
Модифицирующее усиление твердения прессованных строительных гипсовых нанокомпозитов
Статья научная
Проанализированы процессы регулируемого твердения наноминеральных гипсовых вяжущих материалов и формирования микроструктуры, позволяющие получать гипсобетоны с востребованными технологическими характеристиками. Рассмотрены инновационные подходы регулирования набора прочности и водоустойчивости гипсовых нановяжущих, основные направления повышения их долговечности в бетонах и растворах, строительных конструкциях и изделиях. Контролируемое твердение наногипсовых вяжущих считается перспективным в 3-D аддитивных технологиях. Предложен механизм твердения гипсовых нанокомпозитов на основе дигидрата и полугидрата сульфата кальция. Изучена кинетика процесса гидратации и схватывания нановяжущих в зависимости от содержания компонентов. Нарастание прочности в процессе твердения прессованных гипсовых нановяжущих определяется содержанием дигидрата и сопровождается увеличением размеров игольчатых и пластинчатых микрокристаллов с толщиной менее 100 нм.
Бесплатно
Статья
25-30 сентября 2011 года в Волгограде в рамках Международного года хи- мии, объявленного Генеральной ассамблеей ООН, состоялся XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Большое внимание на съезде было уделено тенденциям развития современного рынка нанотехнологий и наноматериалов, которые могут использоваться в различных отраслях экономики, в т.ч. и в строи- тельстве. Основное количество докладов было посвящено технологиям получения качественно новых материалов, обладающих улучшенными свойствами по проч- ности, износостойкости, коррозионной стойкости и т.д.
Бесплатно
Названы победители конкурса «Премия инноваций Сколково при поддержке Cisco I-PRIZE»
Статья обзорная
Объявленный 22 ноября 2010 года конкурс на соискание премии инноваций Сколково при поддержке Cisco I-PRIZE завершился полгода спустя - 16 мая 2011 года. В этот день в Московском международном деловом центре «Москва-Сити» шесть финалистов проходившего в три этапа марафона по очереди пред- ставили свои проекты и ответили на вопросы членов судейской коллегии.
Бесплатно
Статья научная
Дан анализ патентной информации по нанотехнологиям. Изобретения могут применяться в промышленности, в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.
Бесплатно
Статья научная
Дан анализ патентной информации по нанотехнологиям. Изобрете- ния промышленно применяемы и могут быть использованы в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специ- ального назначения.
Бесплатно
Нанодиоксид кремния. Применение в строительстве
Статья обзорная
Приведен анализ патентной информации о нанодиоксиде кремния в различных отпускных формах для применения его в качестве модифицирующей добавки (при изготовлении фасадных отделочных материалов и покрытий). Изобретение можно применить в строительных технологиях для получения наномодифицированных строительных красок, а также отделочных штукатурных смесей на основе воздушных и гидравлических вяжущих веществ. Это позволит расширить произ- водство нового класса сухих строительных и отделочных смесей и составов, готовых к употребле- нию, и существенно изменить внешний облик фасадов зданий, повысить их долговечность.
Бесплатно
Нанодиоксид титана. Применение в строительстве
Статья обзорная
Приведен анализ патентной информации о нанодиоксиде титана в различных отпускных формах для применения в качестве модифицирующей добавки при изготовлении фасадных отде- лочных материалов и покрытий. Изобретения можно применить в строительных технологиях для получения наномодифицированных строительных красок, а также отделочных штукатурных сме- сей на основе воздушных и гидравлических вяжущих веществ, что позволит существенно изменить внешний облик фасадов зданий и повысить их долговечность за счёт расширения производства но- вого класса самоочищающихся отделочных покрытий.
Бесплатно
Нанодисперсные металлоорганосилоксановые наполнители полимеров
Статья научная
Актуальным является синтез высокодисперсных гидрофобных металло-олигомеров, совместимых с полимерами с целью получения высокоэффективных однородных радиационно-защитных полимерных композитов с заданными свойствами. Наиболее перспективным является использование химически активных органосилоксанов и на их основе получение металлоолигомеров. Разработан способ синтеза нанодисперсных олигомерных полиалкилси-ликанатов свинца путем химического соосаждения водных растворов ионов свинца по золь-гель процессу, протекающему с участием алкилсиликанатов натрия. Реакция взаимодействия этилсиликанат натрия с ионами свинца в водном растворе протекает по механизму замещения ионов натрия в сило-нолятной группе Si-ONa алкилсиликаната натрия на ион свинца. В конечном итоге происходит образование циклических структур и сшивка олигомерных молекул с увеличением числа силоксановых связей. Рассмотрена микроструктура гидрофобного полиэтилсиликоната свинца, имеющая аморфно-кристаллический характер с плотной упаковкой металлоолигомерных молекулярных цепочек. Происходит реакция поликонденсации между гидроксильными ОН-группами металлоолигомера и гидроксида свинца, т.е. гидроксид свинца выполняет роль адсорбента, на котором хемосорбируется металлоолигомер, придающий гидрофобные свойства продукту. В результате достигается возможность осуществить направленную модификацию наполнителя в процессе совместного синтеза металлоолигоме-ра и свинцового наполнителя, т.е. получить гидрофобный наполненный ме-таллоолигомер в гомогенной среде. Высокая дефектность полиэтилсиликоната свинца вызвана стерически-ми эффектами из-за больших размеров углеводородных этильных (С2Н5) радикалов. Молекулярная масса элементарного звена олигомера составляет около 600. Олигомер имеет цепочечную структуру, в силоксановой цепи которой возможно содержание силонольных групп (sSi-OH). Элементарный состав и молекулярная масса синтезированного металлолигомера приведены в таблице. Насыпная плотность полиэтилилсиликаната свинца составляет 2250 кг/м3, а максимальная плотность при уплотнении достигает 5950 кг/м3.
Бесплатно
Нанодисперсный наполнитель для мокрых фасадных систем
Статья научная
Приведены результаты применения нанотехногенного наполнителя в мокрых фасадных системах. Введение карбонатного шлама (размером ча- стиц 20−60 нм) в количестве 5−15% от массы вяжущего в состав композиции существенно увеличивает её адгезионную активность к основанию (бетон, кирпич).
Бесплатно
Нанодисперсный наполнитель цементных композиций
Статья научная
Особую группу минеральных наполнителей, функционально предназначенных для регулирования сорбционных процессов в водовяжущих суспензиях, составляют шламы водоочистки, водоподготовки и водоумягчения. Исследования надатомной структуры шламов методом малоуглового рассеяния нейтронов на дифрактометре «Мембрана-2» показали, что размер частиц составляет 40-50 нм. Это позволяет отнести шламы к нанотехногенному сырью. Фрактальная размерность карбонатного шлама составляет порядка 1,9-2,0.
Бесплатно
