Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 961
Варианты введения тонкодисперсной добавки на основе системы TiO2-Bi2O3 в цементные композиции
Статья научная
Введение. Модифицирование тонкодисперсными и нанодобавками традиционных материалов на основе минеральных вяжущих является актуальным путем для создания новых функциональных строительных материалов с набором уникальных характеристик. Однако основной трудностью в данном процессе является способ введения тонкодисперсного компонента в объем цементной матрицы и равномерность его распределения: именно однородное распределение частиц добавки в цементном композите способствует повышению физико-механических характеристик, интенсифицирует гидратацию минералов цементного клинкера, приводит к получению более прочной и плотной структуры цементного камня. К основным способам введения добавок в состав цемента можно отнести совместный помол, сухое смешивание перед затворением цементного порошка водой, введение стабилизированной суспензии добавки вместо воды затворения. Таким образом, целью настоящей работы было сравнение вариантов введения добавок на основе системы TiO2-Bi2O3, способной придать цементному композиту улучшенные физико-механические и структурные характеристики и способность к сопротивлению обрастанию плесневыми грибами. Объект исследования цементные композиции, модифицированные добавкой на основе системы TiO2-Bi2O3, полученные по различным методикам.
Бесплатно
Персоналии
Бесплатно
Весенний строительный форум в Уфе
Другой
9 по 12 апреля 2013 г. в г. Уфе пройдет очередной весенний строительный форум, который объединяет две отраслевые вы ставки: «Отопление. Водоснабжение. Кондиционирование» и «Все для строительства и ремонта». Весенний строительный форум - значимое профессиональное событие в строительной индустрии и крупный региональный проект с 18-летней историей.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В работе исследовано влияние адгезионной добавки и природы наполнителя на усталостную долговечность и межфазное взаимодействие в асфальтовых вяжущих. Материалы и методы исследования. Для битума марки БНД 100/130 и асфальтовых вяжущих (АВ) на его основе, содержащих наполнители различной природы, на реометре динамического сдвига выполняли: а) частотную развертку в диапазоне частот от 0,1 до 100 рад/с при деформации (у) 0,05% при температурах от 30 до -10°С с шагом 10°С; б) циклические испытания (LAS test) при температурах от 16 до 1°С с шагом 3°С. Асфальтовые вяжущие готовили смешением битума (3 мин; 160°С и 600 об/мин) и наполнителя (объемная доля наполнителя 0,275). Для исследования влияния адгезионной добавки (АД) на свойства битума и асфальтовых вяжущих ее в количестве 0,7% вводили в битум до наполнителя. Расчет кривой накопления повреждений при циклических нагрузках проводили по двум моделям теории VECD (система моделирования повреждений вязкоупругой сплошной среды): рассеянной энергии деформации и энергии псевдодеформации. Результаты и обсуждение. Исследовано влияние природы и свойств наполнителя, адгезионной добавки, температуры и частоты испытаний на параметр мефжазного взаимодействия K-B-G* и толщину адсорбированного слоя d. Проанализировано накопление повреждений в образце при циклических нагрузках и поведение усталостных параметров в зависимости от температуры испытаний при двух вариантах определения параметра а.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Активное развитие строительных технологий влечет за собой необходимость улучшения свойств традиционных материалов, включая придание им специфических функциональных характеристик, таких как фотокаталитическая активность. Одним из перспективных методов решения данной задачи является введение в стандартные строительные смеси специализированных добавок, к которым относятся фотокаталитические композиционные материалы. В рамках данной статьи рассматривается влияние различных методов активации фибры на свойства поверхности фотокаталитического композиционного материала, созданного на ее основе. Материалы и методы исследования. Исследовано влияние предварительной активации базальтовой (БФ), стеклянной (СФ) и стеклянной щелочестойкой (СЩФ) фибр на свойства поверхности фотокаталитических композиционных материалов (ФКМ) на их основе. Активация поверхности фибр заключалась в термической (Т) и химической (УК) обработке. Методика исследования включала анализ изменений концентрации активных центров кислот Бренстеда на поверхности фибры до и после активации их поверхности, после непосредственного осаждения диоксида титана на полученные образцы различных видов фибр, с последующей оценкой морфологических изменений. Результаты и обсуждения. Установлена следующая тенденция роста общего количества активных центров для ФКМ: ФКМ(БФ+Т) → ФКМ(СФ+УК) → ФКМ(БФ+УК) → ФКМ(СЩФ+УК) → ФКМ(СФ) → ФКМ(СЩФ+Т) → ФКМ(СЩФ) → ФКМ(СФ+Т) → ФКМ(БФ). Согласно результатам сканирующей электронной микроскопии, установлено, что ФКМ (СФ) и ФКМ (СЩФ+Т) характеризуются более равномерным распределением частиц диоксида титана по всей поверхности волокна, создающих подобие пленки, в отличии от образцов ФКМ(БФ) и ФКМ(СФ), а также ФКМ(СЩФ+УК), на которых частицы диоксида титана распределены неравномерно, образуя наросты или агрегаты. Анализ показал, что золь-гель осаждение диоксида титана оказывает существенное влияние на свойства поверхности фибры, что может отразиться на физико-механических характеристиках композитов и их способности к самоочищению и должно быть учтено при разработке новых функциональных материалов, обладающих фотокаталитическими свойствами.
Бесплатно
Влияние активного порошка дискретно девулканизованной резины на низкотемпературные свойства битума
Статья научная
Введение. Рассмотрены различные методы определения прогнозируемой температуры разрушения битумного вяжущего при низких температурах и дана оценка возможного влияния на результаты химического состава битума, природы модификатора и термоистории испытуемых образцов. Для улучшения низкотемпературных свойств битума предложен порошковый эластомерный модификатор, способный к быстрому распаду на микро- и нанофрагменты при контакте с горячим битумом. Материалы и методы исследования. При температурах до -36оС проведены осцилляционные реологические испытания (4-mm DSR тест) RTFO-состаренных образцов битума БНД 60/90 и модифицированного вяжущего (МВ), содержащего активный порошок дискретно девулканизованной резины (АПДДР), полученный методом высокотемпературного сдвигового измельчения из резины изношенных шин. МВ готовили смешением битума (3 мин; 160оС и 600 об/мин) с 12.5 масс. % АПДДР. Результаты и обсуждение. Исследовано влияние условий проведения испытаний на реологические параметры. Определены структурные переходы в битуме и МВ методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и температура растрескивания тех же образцов в статических условиях в тесте ABCD. Выявлено снижение температуры фактического растрескивания образца МВ по сравнению с битумом. Заключение. Показано, что АПДДР в качестве модификатора влияет на структуру битума и снижает температурную чувствительность битума к внешним воздействиям.
Бесплатно
Влияние высокодисперсного порошка смеси Wc и TiC на свойства композиционных материалов
Статья научная
Введение. Исследование направлено на изучение влияния высокодисперсного порошка смеси WC, TiC, полученного в результате рециклинга твердосплавных изделий группы ТК (титановольфрамовые сплавы), на изменение структурных и физико-механических свойств цементных материалов. Материалы и методы исследования. Порошок WC, TiC (размер частиц 20-150 нм, агломератов 300 нм - 1,5 мкм) добавляли в цементный раствор путем частичной замены цемента в различных концентрациях 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5 % по массе. Основные физико-механические показатели цементной пасты и полученных цементных материалов изучали в соответствии со стандартными методиками, с учетом требований нормативной документации российских и зарубежных стандартов. Также были применены термокинетический, рентгенофазовый анализ, сканирующая электронная микроскопия с интегрированной системой энергодисперсионного анализа. Результаты и обсуждение. Установлено, что добавление высокодисперсного порошка WC, TiC в цементные материалы приводит к увеличению плотности, растекаемости теста, сокращению времени схватывания, снижению водопоглощения, пористости, повышению прочностных характеристик как в ранние, так и в более поздние сроки твердения. Добавление высокодисперсной добавки способствует более ранней гидратации. Структура цементного образца с добавлением порошка более плотная во все рассматриваемые сроки твердения по сравнению с контрольным образцом. Заключение. Полученные результаты исследования представляют важное значение для понимания механизмов действия высокодисперсных частиц WC, TiC на цементные материалы, что в дальнейшем может быть использовано для улучшения свойств композиционных материалов на основе цемента различных областей применений.
Бесплатно
Влияние золей различного состава на изменение структуры и свойств цементного камня
Статья научная
В строительном материаловедении одним из стремительно развивающихся направлений является применение нанотехнологии для разработки бетонов нового поколения. К настоящему времени широкое применение в технологии бетона получили нанодисперсные добавки, позволяющие повысить его основные физико-механические свойства. Использование эффективных добавок, содержащих в своем составе наночастицы, позволяет оптимизировать структуру бетона, а также снизить расход самого дорогостоящего компонента - цемента. Необходимость создания новых доступных и относительно недорогих модификаторов цементных и бетонных изделий обусловлена большими затратами ресурсов, сложностью их получения, следовательно, высокой себестоимостью и, соответственно, ценой на рынке. В статье рассмотрены вопросы получения добавок в виде золей на основе химических соединений элементов VI группы периодической системы Д.И. Менделеева, в частности серы и хрома, а также их использование для модификации цементного камня. С помощью физико-химических методов исследований и расчетных способов были определены основные характеристики водных растворов золей. В результате проведенных экспериментальных исследований было оптимизировано содержание коллоидных добавок в цементном камне, установлена кинетика набора его прочности в зависимости от вида и количества золей. Содержание золей в цементном камне составляет тысячные доли от массы вяжущего, то есть повышение его прочности происходит на микроуровне. Это представляет собой существенную экономию полученных добавок при их введении в цементные и бетонные композиции. Использование добавок золей на основе соединений серы и хрома не только ускорило гидратацию и твердение цемента в ранние сроки твердения, но и значительно улучшило прочностные характеристики цементного камня. Полученные нанодисперсные добавки можно отнести к группе добавок-ускорителей твердения цемента. Повышение прочности цементного камня, модифицированного золями различного состава, связано с изменением его структуры. Электронно-микроскопический анализ показал, что применение золей различного состава в качестве модификаторов приводит к уплотнению микроструктуры цементного камня и образованию сложных соединений серы и хрома с гидросиликатами кальция.
Бесплатно
