Обзор результатов диссертационных исследований магистрантов, аспирантов, докторантов в области нанотехнологий и наноматериалов в строительстве, ЖКХ и смежных отраслях экономики. Рубрика в журнале - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Статья научная
Ultra Cellulose Fibers are hydrophilic fibers which can hold most of their weight water when it is mixed into concrete, after concrete is hardened, these fi- bers will slowly release this water to unhydrated cement during the critical early phases of curing which assist in more complete hydration, this internal self cur- ing action results in more completely hydrated cement which contributes to more strength development and more control of internal microcracking, particularly when normal curing is not adequate. Also, these fibers can be used easily in ready mixed concrete batch plants and in hot weather environments. The results indicated clear improvements in both the shrinkage and com- pressive strength of all cement paste mixes contained these fibers in comparison with control ones in both normal and aggressive curing conditions.
Бесплатно
The effect of using hybrid nanomaterials on drying shrinkage and strength of cement pastes
Статья научная
The aim of this work is to study the effect of nanomaterials on the properties of cement paste, the experimental program included three parts: a- two types of nanosilica, locally produced NS1 and imported NS2, b- nanoclay (NC) and c- Hybrid nanoparticles (NS1 & NC). In each part, cement paste was used with different percentages of nanoparticles. Compressive strength and drying shrinkage tests were applied in each part on the cured and uncured samples. The results showed that the compressive strength improved in the cement paste mixtures in the cured condition, the optimum percentages was 1% for NS1, 1% for NS2, 5% for NC, and 5% (0.5%NS1 & 4.5%NC) for hybrid nanoparticles. The drying shrinkage increases with adding nanosilica and hybrid nanoparticles, while it decreases when adding NC.
Бесплатно
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Наномодифицированное композиционное вяжущее для специальных строительных растворов» проведены исследования влияния микроразмерных гидросиликатов бария на сроки схватывания композиционного вяжущего. Содержание осадителя при синтезе гидросиликатов бария изменяли от 60 до 100% от стехиометрического, а содержание добавки в композиционном вяжущем - от 5 до 40%. Изменение сроков схватывания имеет сложный характер, так введение 5% гидросиликатов бария, полученных осаждением с использованием 100% осадителя, незначительно замедляет схватывание. При увеличении их количества происходит ускорение схватывания вяжущего. Это можно объяснить следующим образом: гидросиликаты бария являются искусственно синтезированными аналогами продуктов гидратации цементного камня. С увеличением их количества расстояние между отдельными частицами уменьшается. Поэтому синтезированные продукты гидратации цементного камня взаимодействуют с кремниевой кислотой, входящей в состав добавки с образованием зародышей гидросиликатов кальция - центров кристаллизации. В таких условиях ускоряется гидратация цемента и увеличивается количество продуктов гидратации. Это приводит к ускорению процесса кристаллизации гидросиликатов кальция и, соответственно, ускорению начала и конца схватывания. Для специалистов также представляют интерес результаты следующих исследований: «Пеногазобетон с наноструктурированным модификатором», «Разработка новых типов функциональных наноматериалов на основе гибридных соединений диоксида титана с целлюлозой», «Синтез и свойства нанокремния, стабилизированного лигандами», «Влияние состояния гидратных форм наноразмерного диоксида титана, полученного золь-гель методом на электрореологические и фотокаталитические свойства систем на его основе», «Деформационное и термическое поведение элементов структуры полимерных нанокомпозитов», «Влияние наноуглеродных частиц на структуру, механические и теплофизические свойства полимеров», «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом», «Материалы автоклавного твердения с использованием наноструктурированного модификатора на основе магматических пород кислого состава», «Композиты на основе жидкокристаллических полимеров с концевыми функциональными группами и неорганических наночастиц», «Исследование структуры механических и электрофизических свойств природных волокон, модифицированных наноразмерными частицами», «Органо-неорганические нанокомпозиты на основе оксидов металлов и полиолефинов, деформированных по механизму крейзинга», «Наноструктурированный полианилин и композиционные материалы на его основе» и др.
Бесплатно
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом» проведены исследования, которые показали, что совместное введение добавок нанокремнезема и базальтового волокна в состав фибробетона способствует увеличению морозостойкости бетона с F150 до F200-250. Увеличение морозостойкости связано, помимо демпфирующего эффекта, с существенным снижением деструктирующего воздействия осмотического давления твердеющего бетона. В результате бетон имеет минимальное содержание микротрещин и сообщающихся пор. Изменение микроструктуры фибробетона при совместном введении добавок нанокремнезема и базальтового волокна приводит к снижению водопоглощения бетона. Состав базальтофибробетона с применением нанокремнезема «Таркосил-05» показал наилучшие показатели: улучшение прочности на сжатие на 35%, прочности при изгибе - 65% относительно контрольного бездобавочного состава. Бетоны с применением нанокремнезема характеризуются высокими эксплуатационными показате лями, что является подтверждением создания плотной структуры материала при его введении и упрочняющего эффекта действия нанокремнезема. Для специалистов также представляют интерес результаты следующих исследований: «Фибропенобетон на основе наноструктурированного вяжущего», «Повышение прочности бетона углеродными нанотрубками с применением гидродинамической кавитации», «Повышение непроницаемости фибробетонов на композиционном вяжущем», «Получение и исследование физико-химических свойств композитных сорбентов на основе полистирольных матриц с нанодисперсными оксидами железа», «Полистирольные суспензии, содержащие наночастицы оксидов металлов», «Эффективные цементные композиции, модифицированные углеродными материалами», «Исследование магнитной динамики ансамблей наночастиц в среде методом мессбауэровской спектроскопии», «Особенности образования новых квазидвумерных наноструктур и их физические свойства», «Исследование оптических и колебательных свойств углеродных наноструктур», «Жаростойкие и огнезащитные фиброармированные композиты с применением вулканических горных пород», «Разработка полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего и функционализированных углеродных нанотрубок», «Многофункциональные композиционные материалы на основе полипропилена и наноуглеродных наполнителей, полученные полимеризацией IN SITU» и др.
Бесплатно
Обзор результатов диссертационных исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 1
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Наномодифицированные серные вяжущие вещества для строительных материалов общестроительного и специального назначения» предложены методологические принципы разработки наномодифици- рованных серных вяжущих веществ, заключающиеся в проведении последовательной декомпозиции системы критериев качества таких материалов, определении элементарных управляющих рецептурных и технологических факторов посредством разбиения выделенных свойств по явлениям, процессам и компонентам, научном обосновании выбора компонентов материала, в последующем - установлении экспериментально-статистических зависимостей влияния управляющих факторов на свойства материала и проведении многокритериальной оптимизации рецептуры и технологического режима изготовления материала. В основу декомпозиции системы качества наномо- дифицированных серных вяжущих веществ положены сведения о предполагаемых областях применения (химически стойкие бетоны, капсулирование высокотоксичных и радиоактивных отходов, заделка стыков и швов в химически стойких покрытиях и т.д.) и требования ГОСТ 4.200-78 «Система показателей качества продукции. Строительство. Основные положения». Декомпозиция рассматриваемого свойства (или группы свойств) по явлениям, процессам и фазам с выделением элементарных факторов является основой для выделения и ранжирования управляющих рецептурно-технологических факторов. Научно обоснован выбор дисперсной фазы наномодифицирован- ных серных вяжущих веществ. Показано, что следует учитывать возможность образования сульфидов в структуре получаемого материала и проводить подбор компонентов сырьевой смеси с учетом свойств образующихся сульфидов и условий эксплуатации данных строительных материалов и конструкций (в первую очередь таких, как влажность, температура и наличие каких-либо агрессивных сред). Для специалистов также представляют интерес результаты исследований Хузина А.Ф. «Цементные композиты с добавками многослойных углеродных нанотрубок», Елисеевой Н.Н. «Пенобетоны неавтоклавного твердения на основе добавок наноразмера», Бурнашева А.И. «Высоконаполненные поливинилхлоридные строительные материалы на основе наномодифициро- ванной древесной муки», Захарычева Е.А. «Разработка полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего и функционализи- рованных углеродных нанотрубок», Васильевой О.В. «Получение и изучение физико-химических свойств наноразмерной системы никель-медь» и др.
Бесплатно
Обзор результатов диссертационных исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 2
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Газобетон автоклавного твердения с использованием наноструктурированного модификатора» практическое значение работы: 1. Обоснована целесообразность использования добавок на меламинфор-мальдегидной основе для пластификации наноструктурированного модификатора силикатного состава. Оптимальное содержание пластификатора составляет 0,1%. 2. Предложены составы газобетона автоклавного твердения конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного назначения с марками по плотности D350-D500 и классами по прочности ВО,75; В2,5-В5. 3. Предложена технология производства газобетона автоклавного твердения с учетом использования наноструктурированного модификатора. Для специалистов также представляют интерес результаты исследований Виндижевой А.С. «Нанокомпозитные кабельные пластикаты на основе поливинилхлорида и алюмосиликатов», Ашрапова А.Х. «Полимерные на нокомпозиты строительного назначения на основе поливинилхлорида», Дятлова А.К. «Мелкозернистый самоуплотняющийся бетон с комплексной наносодержащей добавкой», Хузина А.Ф. «Цементные композиты с добавками многослойных углеродных нанотрубок», Ермолина М.С. «Фракционирование нано- и микрочастиц во вращающихся спиральных колонках при анализе полидисперсных образцов», Юхаевой Г.Р. «Нанокомпозиционные материалы на основе полиэтилена и нанопластин графита: синтез, структура, свойства», Шепелева Д.С. «Энергообмен и локализация энергии в углеродных нанотрубках», Нелюбовой В.В. «Прессованные силикатные автоклавные материалы с использованием наноструктурированного модификатора», Мироновой А.С. «Нанонаполненные штукатурные композиции для повышения долговечности фасадов зданий», Гончаровой М.А. «Структурообразование и технология композитов общестроительного и специального назначения на основе малоиспользуемых отходов металлургии», Майоровой Л.А. «Управляемая самоорганизация азапорфиринов в 2d- и 3d-наноструктуры в ленгмюровских слоях и пленках Ленгмюра-Блоджетт» и др.
Бесплатно
Обзор результатов диссертационных исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 3
Статья обзорная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Повышение прочности бетона углеродными нанотрубками с применением гидродинамической кавитации» оценку экономической целесообразности использования многослойных УНТ в качестве модифицирующей добавки для цементных композитов проводили на примере расчета себестоимости основных сырьевых компонентов, необходимых для получения мелкозернистого бетона класса по прочности В55. Модифицирование матрицы бетона УНТ приводит к повышению предела прочности на сжатие, что, в свою очередь, позволяет сократить удельный расход цемента на единицу прочности рассматриваемого материала. В данном случае введение в объем бетона 0,05% исходных УНТ в массе вяжущего способствовало повышению удельной прочности примерно в 1,5 раза. Значение сэкономленных средств определяли как разницу в стоимости между количеством сырьевых компонентов, необходимых для производства бетона класса В55 традиционного состава, и аналогичного по классу бетона, полученного за счет введения в его состав углеродного наномодификатора. Стоимость одного грамма многослойных УНТ выбиралась на основе анализа коммерческих предложений российских и зарубежных компаний, специализирующихся на производстве и реализации углеродных наноматериалов. Для специалистов также представляют интерес результаты следующих исследований: Подгорный И.И. «Материалы автоклавного твердения с использованием наноструктурированного модификатора на основе магматических пород кислого состава», Сатюков А.Б. «Наномодифицированное композиционное вяжущее для специальных строительных растворов», Хаммади Мустафа Абдул Маджид Хамид «Метод модифицирования цементных бетонов нанораствором», Алтынник Н.И. «Газобетон автоклавного твердения с использованием наноструктурированного модификатора», Волков Д.С. «Комплексные подходы к характеризации наноалмазов детонационного синтеза и их коллоидных растворов», Ермолин М.С. «Фракционирование нано- и микрочастиц во вращающихся спиральных колонках при анализе полидисперсных образцов», Аловиддинов А.Д. «Исследование структуры механических и электрофизических свойств природных волокон, модифицированных наноразмерными частицами», Киселев Д.Г. «Наномодифицированные серные вяжущие вещества для строительных материалов общестроительного и специального назначения», Емельянов А.И. «Полимерные металлсодержащие нанокомпозиты на основе 1-винил-1,2,4-триазола», Серхачева Н.С. «Полистирольные суспензии, содержащие наночастицы оксидов металлов», Коротких Д.Н. «Повышение прочности и трещиностойкости структуры современных цементных бетонов: проблемы материаловедения и технологии», Соловьева Т.А. «Эффективные цементные композиции, модифицированные углеродными материалами» и др.
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 6
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Цементные композиты с добавками многослойных углеродных нанотрубок» разработана технология получения и оптимальные составы КНМД, введение которых в количестве 12 мас.% от количества цемента обеспечивает через 8-12 часов для безпропарочных ВПБ ранней распалубочной прочности более 15-40 МПа, марки по водонепроницаемости свыше W20 и морозостойкости F600-F700. Технология обеспечивает двукратное увеличение производительности работ и оборачиваемости металлооснастки. Разработана технология производства ВПБ, отличительной особенностью которой от традиционных является дополнительное создание на линии приготовления химических добавок принципиально нового узла по приготовлению КНМД на основе МУНТ, включающего микродозатор с размером доз от 5 г, ультразвуковой диспергатор мощностью 4 кВт и рабочей частотой 22 кГц и турбулентный смеситель мощностью 7,5 кВт. Разработанная технология обеспечивает точную дозировку и равномерность распределения КНМД в смеси. Разработаны ТУ № 5745-111-02069622-2013 производства КНМД на основе МУНТ различной чистоты очистки и дисперсности для высокопрочных железобетонных блоков обделки перегонных тоннелей метро. Для специалистов также интересны результаты исследований Мирошникова Е.В. «Наноструктурированное перлитовое вяжущее и пенобетон на его основе», Алаторцевой У.В. «Конструкционные сталефибробетоны, модифицированные комплексными углеродными микро- и наноразмерными добавками», Крекотень А.В. «Физико-химическое изучение нанокомпозитных материалов, получаемых темплатно методом управляемого золь-гель синтеза», Бабаева М.С. «Получение и исследование наночастиц полимер-коллоидных комплексов на основе полимеров N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида и додецилсульфата натрия», Данг Конг Нгиа «Особенности фотополимеризации метакрилатов, содержащих модифицированный нанодиоксид титана и свойства материалов на их основе» и др. Публикуемые материалы могут быть использованы специалистами в научной и практической деятельности в строительстве, ЖКХ, смежных отраслях экономики.
Бесплатно
