Управление реологическими и конструкционными свойствами цементного камня при наномодифицировании
Автор: Чернышов Евгений Михайлович, Славчева Галина Станиславовна, Артамонова Ольга Владимировна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов
Статья в выпуске: 6 т.8, 2016 года.
Бесплатный доступ
Доказана эффективность нанотехнологического решения применения специально выращенных наноразмерных частиц для регулирования реологических характеристик, кинетики схватывания и твердения модифицированного цементного камня. Модифицирование структуры цементного камня осуществлялось с использованием синтезированного авторами комплексного наномодификатора (КИД) на основе наночастиц sio2 и суперпластификатора GLENIUM®ACE 30 на основе поликарбоксилатных эфиров. Оригинальность авторского подхода заключается в методе синтеза и способе введения комплексного наномодификатора на основе Si02. КИД получали в водной среде, которая одновременно затем используется в качестве воды затворения цементной системы. Установлено, что применение синтезированных КИД позволяет снизить вязкость цементного теста в 1,5 раза, удлиняет сроки схватывания, обеспечивает в первые сутки твердения повышение прочности в 4,5 раза по сравнению с немодифицированной системой. Оптимальная дозировка КИД составляет 0,01% от массы цемента. Достигнутые эффекты связываются с проявлением частицами роли зародышей структурообразования, подложки для кристаллизации, центров зонирования новообразований.
Система твердения цемента, комплексные нанодобавки на основе sio2, наномодифицирование
Короткий адрес: https://sciup.org/14265805
IDR: 14265805 | УДК: 691.327 | DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-6-87-101
Control of rheological and structural properties cement stone at the nanomodification
The efficiency of the use of nanotechnology solutions specially grown nanoparticles to regulate the rheological properties, the kinetics of setting and hardening of the modified cement stone. Modification of the cement stone structure was carried out using the synthesized authors complex nanomodifier (CNA) on the basis of Sio2 nanopar-ticles and superplasticizer GLENIUM®ACE 30 based on polycarboxylate. The originality of the author's approach is the method of synthesis and the method of administration of complex nanomodifier based on Sio2. CNA was prepared in an aqueous medium, which is then used both as a cement mixing water system. It was found that the use of the synthesized CNA reduces the viscosity of the cement paste is 1.5 times, extends the setting time, provides in the first days of hardening strength increase by 4.5 times in comparison with the unmodified system. it is important that the optimum dosage of CNA is only 0.01% by weight of cement. Achieved effects are associated with the manifestation of the role of structure particles embryos substrate for crystallization centers tumors zoning.
Текст научной статьи Управление реологическими и конструкционными свойствами цементного камня при наномодифицировании
Список литературы Управление реологическими и конструкционными свойствами цементного камня при наномодифицировании
- Чернышов Е.М., Артамонова О.В., Коротких Д.Н. и др. Применение нанохимии в технологии твердофазных строительных материалов: научно-инженерная проблема, направление и примеры реализации//Строительные материалы. -2008. -№ 2. -С. 32-36.
- Коротких Д.Н., Артамонова О.В., Чернышов Е.М. О требованиях к наномодифицирующим добавкам для высокопрочных цементных бетонов//Нанотехнологии в строительстве. -2009. -Т. 1, № 2. -С. 42-49. -http://www.nanobuild.ru/magazine/nb/Nanobuild_1_2009.pdf.
- Wu M, Johannesson B, Geiker M. A review: Self-healing in cementitious materials and engineered cementitious composite as a self-healing material//Construction and Building Materials. -2012. -№ 28. -P. 571-583.
- Singh L.P., Agarwal S.K., Bhattacharyya S.K. Preparation of silica nanoparticles and its beneficial role in cementitious materials//Nanomaterials, nanotechnology. -2011. -Vol. 1, № 1. -P. 44-51.
- Raki L, Beaudoin J, Alizadeh R., Makar J. & Sato T. Cement and Concrete Nanoscience and Nanotechnology//Materials. -2010. -№ 3. -Р. 918-942.
- Артамонова О.В., Сергуткина О.Р., Коротких Д.Н, Чернышов Е.М. Золь-гель синтез наноразмерных частиц SiO2 для модифицирования структуры цементного камня//Нанотехнологии в строительстве. -2010. -Т. 2, № 1. -С. 97-105. -http://www. nanobuild.ru/magazine/nb/Nanobuild_2_2010.pdf.
- Баженов Ю.М. Использование наносистем в строительном материаловедении//Научно-технический журнал Вестник МГСУ. -2009. -№ 3. -С. 10-13.
- Koizumi K., Umemura Y, Tsuyuki N. Effects of chemical admixtures on the silicate structure of hydrated portland cement//Proceedings of the 12 th International Congress on the Chemistry of Cement. -Montreal, 2007. Р. 64-71.
- Lothenbach В., Winnefeld F, Figi R. The influence of superplasticizers on the hydration of Portland cement//Proceedings of the 12 th International Congress on the Chemistry of Cement. -Montreal, 2007. -Р. 211-233.
- Plank J, Bassioni G., Dai Z., Keller H., Sachsenhauser B., Zouaoui N. Neues zur wechsel-wirkung zwischen zementen und polycarboxylat-fliefimitteln//Proceedings der 16 Internationalen Baustofftagung. Weimar, 2006. -Band 1. -Р. 579-598.
- Quercia G, Htisken G, Brouwers H.J.H. Water demand of amorphous nanosilica and its impact on the workability of cement paste//Cement and Concrete Research. -2012. -№ 42. -P. 344-357.
- Артамонова О.В., Сергуткина О.Р., Останкова И.В., Шведова МА. Синтез нанодисперсного модификатора на основе SiO2 для цементных композитов//Конденсированные среды и межфазные границы. -2014. -Т. 16, № 1. -С. 152-162.
- Артамонова О.В., Кукина О.Б., Солохин МА. Исследование структуры и свойств цементного камня, модифицированного комплексной нанодобавкой//Деформация и разрушение материалов. -2014. -№ 11. -С. 18-22.
- Chernyshev E.M., Artamonova O.V., Slavcheva G.S. Concepts and technology base nanomodification of structures of building composites. Part 3: effective nanomodification of systems and structures of cement hardening cement stone (criteria and conditions)//Строительные материалы. -2015. -№ 10. -С. 54-63.
- Чернышов Е.М., Славчева Г.С., Артамонова О.В. К концептуальным моделям управления сопротивлением разрушению наномодифицированных структур конгломератных строительных композитов//Известия КГАСУ. -2014. -№ 3 (29). -С. 156-161.
- Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. -М.: Стройиздат, 1998. -768 с.
- Goddard WA., Brenner D.W., Lyshewski S.E., Iafrate G.J. Handbook of nanoscience, engineering, and technology. -Boka Raton: CRC Hress, 2003. -800 p.
- Пащенко АА. Теория цемента. -Киев: Будiвельник, 1991. -168 с.
- Макридин Н.И., Королев Е.В., Максимова И.Н. Структурообразование и конструкционная прочность цементных композитов: монография. -М.: МГСУ, 2013. -152 с.
- Stuzman P. Chemistry and structure of hydration products//Cement Research Progress. -1999. -№ 2. -P. 37-69.
- Bullard J.W., Jennings H.M., Livingston RA, et.al. Mechanisms of cement hydration//Cement and Concrete Research. -2011. -№ 41. -P. 1208-1223.
- Чернышов Е.М. Нанотехнологические исследования строительных композитов: общие суждения, основные направления и результаты//Нанотехнологии в строительстве. -2009. -Том 1, №1. -С. 45-59. -http://www.nanobuild.ru/magazine/nb/Nanobuild_1_2009.pdf.
