Модифицированный бетон на композиционных вяжущих с применением нанокремнезема

Обновлено: 17.05.2024

В статье приведены результаты испытаний различных видов добавок для бетонов: нанокремнезёма (нанопорошок и золь), полученного на основе гидротермального раствора, и микрокремнезёма. Изучены характеристики добавок: размеры частиц, аморфная структура, концентрация примесей. Выполнены эксперименты по определению прочности бетона (цемент – песок – вода) с добавками нано- и микрокремнезема при сжатии и изгибе. Показана более высокая активность нанокремнезема в форме золя по сравнению с микрокремнеземом. При расходе SiO2 0,01–0,1 мас.% относительно расхода цемента добавка в виде золя нанокремнезема давала сходный эффект влияния на прочность бетона, как при расходе SiO2 5,0–10,0 мас.% в виде порошка микрокремнезема. Таким образом, применение золя нанокремнезема имеет более высокую эффективность по сравнению с микрокремнеземом, что обеспечивает снижение оптимальной дозировки нанокремнезема до 50 раз, по сравнению с дозировкой микрокремнезема при сопоставимых значениях роста прочности при сжатии и изгибе. Применение золя нанокремнезема предпочтительнее, так как позволит при производстве бетона и сборного железобетона использовать технологический регламент применения модифицирующих добавок в жидком виде. При применении золя нанокремнезема возможны дополнительные эффекты действия: повышение сульфатостойкости, морозостойкости, стойкости к миграции хлоридов и др.


1. Лесовик В.С., Потапов В.В., Алфимова Н.И. Повышение эффективности вяжущих за счет использования наномодификаторов // Строительные материалы. 2011. № 6. С. 12–18.

2. Потапов В.В., Туманов А.В., Закуражнов М.С. и др. Повышение прочности бетона за счет ввода наночастиц SiO2 // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 4. С. 611–617.

3. Sobolev K., Ferrada Gutierrez M. How Nanotechnology Can Change the Concrete World. American Ceramic Society Bulletin. 2005. № 10. Р. 14–19.

Диоксид кремния (оксид кремния (IV), кремнезём, SiO2) – это бесцветные кристаллы, с температурой плавления 1713–1728 °C, обладают высокой твёрдостью и прочностью. В настоящее время кроме природных форм диоксида кремния существует множество синтетических видов. Аморфный (некристаллический) диоксид кремния с высокой удельной поверхностью в природе в чистом виде почти не встречается.

Аморфные кремнеземы, в том числе нанокремнеземы, полученные на основе гидротермальных растворов, находят новые применения в строительной индустрии [1–3].

Представляет интерес применение химически активных наночастиц SiO2 с высокой удельной поверхностью [3–5] (несколько сот квадратных метров на 1 г). Интерес представляет сравнение действие в бетонах нано- и микрокремнезема [6].

Микрокремнезем (микросилика) – это ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы, получаемый в процессе газоочистки технологических печей при производстве кремния и ферросилиция. Основным компонентом материала является диоксид кремния аморфной модификации. Микросилика является важнейшим компонентом при производстве различных марок и видов бетона и бетонных изделий. Микросилика придает бетонным изделиям повышенную прочность, химическую стойкость, повышает плотность структуры бетона, водонепроницаемость, а следовательно, и долговечность бетонных изделий.

Целью данной работы было показать более высокую активность нанокремнезема по сравнению с микрокремнеземом в случае применения их в качестве добавки, повышающей прочность бетона. Высокая активность нанокремнезема объясняется в первую очередь меньшим размером и, соответственно, более высокой удельной поверхностью частиц.

Материалы и методы исследования

Золи и порошки нанокремнезема получали на основе гидротермального раствора.

Кроме кремнезема в исходном растворе находятся другие компоненты, концентрации которых приведены в табл. 1.

Концентрация основных компонентов исходного гидротермального раствора, pH = 9,2

pot01.wmf

pot02.wmf

pot03.wmf

На стадии поликонденсации температуру варьировали в пределах от 20 до 90 °С (предварительным охлаждением в теплообменниках), pH – от 9,2 до 4,0 (подкислением раствора). Диапазон значений концентрации кремнезема в исходном растворе Ct = 400–800 мг/кг (t – total, общее содержание кремнезема, равное сумме концентраций коллоидной фазы и растворенной кремнекислоты). Концентрированные водные золи кремнезема получали из жидкой фазы гидротермальных растворов 3-ступенчатым ультрафильтрационным мембранным концентрированием: на 1-й ступени содержание SiO2 в золе повышали от 0,05 до 0,3–0,4 мас. %, на 2-й ступени – до 10 мас. %, на 3-й – до 20–30 мас. % и выше.

Ультрафильтрационный мембранный патрон капиллярного типа имел внутренний диаметр капилляров – 0,8 мм, площадь фильтрующей поверхности – 55 м2, параметр минимальной отсекаемой массы частиц (mass weight cut off) MWCO = 50 кДа.

Для получения нанопорошков SiO2 золи сублимировали на установке УВС-2Л, включающей блоки диспергирования, получения криогранул в сосудах Дьюара, вакуумной камеры и десублиматора. Перед сублимацией в вакуумной камере золи кремнезема диспергировали с помощью форсунки, капли отверждали в жидком азоте при температуре 77 К и получали криогранулы. После диспергирования размер капель золя составлял 30–100 мкм, что соответствует размеру сублимированных криогранул на изображениях, полученных сканирующей электронной микроскопией. Вакуумная сублимация проходила при давлениях 0,02–0,05 мм. рт. ст. без фрагментов капельной влаги и слипания частиц. Для ускорения сублимации использовался нагрев: диапазон температур поверхностей нагрева в разных частях вакуумной камеры по мере нагрева в ходе сублимации был от –80 до +25 °C.

Золь, применявшийся в экспериментах с бетонами, получен в технологическом режиме «глубокая вода» при температуре старения гидротермального раствора 70 °С. Продолжительность старения, в ходе которого проходили поликонденсация ортокремниевой кислоты и рост частиц SiO2, составляла 10–24 ч.

Определение распределения частиц порошков кремнезема по размерам производилось на приборе Analysette 22. Для качественного и количественного анализа размеров частиц менее 0,3 мкм в золях кремнезема было проведено исследование образцов на приборе ZetaPlus.

Для оценки степени кристалличности проб порошков нанокремнезема и микрокремнезема проводили качественный и количественный рентгенофазовый анализ с регистрацией дифрактограмм на дифрактометре ARL X’tra (Швейцария).

Исследование структуры образцов и определение их химического состава производилось на сканирующем микроскопе Quanta 200 с приставкой для элементного анализа Apollo 40.

Изготовление образцов и определение прочности при сжатии и при изгибе экспериментальных образцов мелкозернистого бетона проводили в соответствии с ГОСТ 31357-2007 в возрасте 28 сут.

Для изготовления образцов использовались:

– смеситель по ГОСТ 31356-2007 для приготовления мелкозернистого бетона;

– ультразвуковая мешалка Sonics Vibra Cell для приготовления водных суспензий нанокремнезема и микрокремнезема;

– формы для изготовления образцов-балочек из мелкозернистого бетона размерами 40x40x160 мм.

Приготовление смеси производилось по ГОСТ 31356-2007. Смесь готовили в смесителе в следующей последовательности:

– перемешивание в течение 120 с;

– остановка смесителя для снятия налипшей на стенки смесителя смеси в течение 90 с;

– перемешивание в течение 60 с.

Непосредственно перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок форм и поддона смазывали слегка машинным маслом.

Полученной смесью форма заполняется приблизительно на 50 %, после чего производится штыковка. Затем форма заполняется полностью и смесь снова штыкуется.

Затем форма помещается на встряхивающий столик, на котором производится 30 встряхиваний для уплотнения полученной смеси.

Количество экспериментальных образцов 3 для каждой экспериментальной рецептуры, табл. 2, а–в.

Экспериментальная рецептура контрольного состава мелкозернистого бетона

Портланцемент ПЦ М500ДО Н (ОАО «Вольскцемент»)

Песок ПБ 150-1 (ЗАО «Сибелко Рус»)

Экспериментальный состав мелкозернистого бетона с нанокремнеземом

Портланцемент ПЦ М500ДО Н (ОАО «Вольскцемент»)

Песок ПБ 150-1 (ЗАО «Сибелко Рус»)

Нанокремнезем (ООО «НПФ Наносилика»)

Экспериментальный состав мелкозернистого бетона с микрокремнеземом

Портландцемент ПЦ М500ДО Н (ОАО «Вольскцемент»)

Песок ПБ 150-1 (ЗАО «Сибелко Рус»)

Микрокремнезем (компания «ELKEM»)

При проведении эксперимента принимали следующие дозировки порошка нанокремнезёма (значения указаны в % от расхода цемента): 0,001; 0,01; 0,1; 1; 5; 10.

Порошок нанокремнезёма при дозировках 0,001 %, 0,01 %, 0,1 %, 1 %, вводили в виде водной суспензии. Для приготовления суспензии использовали ультразвуковую мешалку Sonics Vibra Cell. Режим смешивания подбирали, исходя из обеспечения однородности и стабильности суспензии.

При дозировках 5 %, 10 % порошок нанокремнезема вводили в сухую смесь с последующим перемешиванием в лопастном смесителе.

Дозировки микрокремнезёма (производство фирмы Perkin Elmer) были приняты следующими (значения указаны в % от расхода цемента): 0,1; 1; 3; 5; 8; 10. Микрокремнезём при дозировках 0,1 %, 1 %, вводили в виде водной суспензии. Для приготовления суспензии использовали ультразвуковую мешалку Sonics Vibra Cell. Режим смешения аналогичен режиму приготовления порошка нанокремнезёма.

При дозировках 3, 5, 8, 10 % микрокремнезем вводили в сухую смесь с последующим перемешиванием в лопастном смесителе.

При проведении эксперимента приняты следующие дозировки золя нанокремнезема (значения указаны в % от расхода цемента в пересчете на сухое вещество SiO2): 0,01; 0,1. При этом учитывали плотность образца золя – 1160 г/дм3 и содержание SiO2 в золе – 260 г/дм3. Золь нанокремнезема вводили с водой затворения, вычитая при этом из объема воды затворения соответствующий объем золя.

Испытание по определению прочности образцов при сжатии и растяжении проводили на универсальном сервогидравлическом устройстве Controls Advantest 9. Устройство представляет собой сервогидравлическую систему для статических и низкочастотных динамических испытаний строительных материалов и предназначено для традиционных испытаний, таких как определение прочности на сжатие и растяжение при изгибе образцов бетона, цемента, строительного раствора и т.п., циклических испытаний по определению модуля упругости (E), а также для расширенных испытаний по определению механических свойств материалов. Controls Advantest 9 состоит из компьютеризированного пульта управления для управления работой рам, а также 4 различных гидравлических рам.

Для каждой партии экспериментальных образцов произведены испытания 3 образцов на изгиб, полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек испытывались на сжатие. В соответствии с ГОСТ 310.4-81 значения прочности на растяжение при изгибе вычислены как среднее арифметическое значений двух наибольших результатов испытания трех образцов, значения прочности на сжатие вычислены как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания 6 образцов.

Результаты исследования и их обсуждение

Гистограмма распределения частиц SiO2 по размерам в золе показала, что для образца золя минимальный размер частиц составил 44,7 нм. Среднее значение диаметра частиц 88,6 нм, на частицы с диаметрами 44,7–100 нм приходится 60–65 % всей массы кремнезема (прибор Zeta-Sizer).

Из гистограммы распределения частиц по размерам следует, что для образца микрокремнезема минимальный размер частиц составил 114,2 нм. Среднее значение диаметра частиц 261,12 нм.

Для образца нанокремнезёма максимальный размер агломератов частиц составил 120 мкм. Из гистограммы распределения частиц по размерам следует, что основная масса частиц представлена фракцией с размерами 20–50 мкм. Для образца микрокремнезёма максимальный размер частиц – 20 мкм. Из гистограммы распределения частиц по размерам следует, что основная масса частиц представлена фракцией с размерами 2–10 мкм (прибор Analysette 22).

Количество стеклофазы, обнаруженной в порошке нанокремнезема, было на уровне 1,3 мас. % (сульфид кальция CaS), в порошке микрокремнезема – 3,2 мас. % (α-кварца SiO2 гематит Fe2O3) (дифрактометр ARL X’tra).

Электронномикроскопический анализ показывает наличие ярко выраженной агломерации частиц нанокремнезема, размеры агломератов от 5 до 100 мкм. Агломераты имеют плотную однородную структуру.

По результатам химического анализа установлено: содержание SiO2 в нанокремнеземе составляет 94,59 %, наличие примесей в виде соединений, содержащих Na, Al, Si, S, Cl, Ca, не превышает 6 %.

Результаты электронномикроскопического анализа микрокремнезема показали наличие шарообразных частиц микрокремнезема с размерами от 0,3 до 10 мкм, и наличие агломератов с рыхлой структурой.

По результатам химического анализа установлено: содержание SiO2 в микрокремнеземе составляет 84,12 %, наличие примесей в виде соединений, содержащих Na, Mg, Al, K, S, Cl, Ca, Fe, Zn, до 16 % (сканирующий микроскоп Quanta 200).

Испытание по определению прочности образцов при сжатии и растяжении проводили на универсальном сервогидравлическом устройстве Controls Advantest 9.

Результаты испытаний образцов с добавлением порошка нанокремнезема приведены в табл. 3. При дозировках от 0,01 % до 1 % наблюдается рост прочности на сжатие и на растяжение при изгибе, при дозировках выше 1 % наблюдается снижение прочностных показателей.

Изучение влияния нанодисперсных добавок на свойства портландцемента и вяжущих низкой водопотребности с использованием перлитовых пород. Оптимизация составов и технологических параметров получения модифицированного бетона на основе наномодификаторов.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 22.05.2018
Размер файла 9,2 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Технико-экономические преимущества бетона и железобетона. Основные недостатки бетона как строительного материала. Виды добавок для бетонов. Материалы, необходимые для приготовления тяжелого бетона. Реологические и технические свойства бетонной смеси.

реферат [19,2 K], добавлен 27.03.2009

Разработка рецептуры для резин на основе модифицированного каучука Therban AT 065 VP с применением гидрофобного аэросила. Расчет массовой доли ингредиентов. Определение кинетики вулканизации, упруго-прочностных свойств, стойкости к воздействию масел.

дипломная работа [4,6 M], добавлен 03.02.2015

Общие сведения и классификация неорганических воздушных и гидравлических вяжущих веществ. Характеристика особенностей их производства и сферы применения. Применение воздушной извести, магнезиальных и гипсовых веществ. Способ получения портландцемента.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.12.2010

Назначение, область применения, классификация бетона. Технология изготовления (получения) бетона. Технологические факторы, влияющие на свойства бетонной смеси. Выбор номенклатуры показателя качества бетона. Факторы, влияющие на снижение качества бетона.

курсовая работа [569,0 K], добавлен 10.03.2015

Свойства бетона. Из чего делают бетон? Как приготовляют бетонную смесь? Укладка бетонной смеси. Зачем понадобилось вибрировать бетонную смесь? Сколько должен твердеть бетон? Боится ли бетон мороза? Возможно ли зимнее бетонирование?

реферат [50,0 K], добавлен 13.05.2006

Сырье, технология и способы производства портландцемента: мокрый, сухой и комбинированный. Твердение и свойства портландцемента, его разновидности, состав и технология получения, область применения. Расширяющиеся и безусадочные цементы, процесс активации.

курсовая работа [935,7 K], добавлен 18.01.2012

Основные закономерности и процессы спекания оксидов. Влияние чистоты сырья и добавок на свойства Al2O3 керамики. Исследование влияния эффекта саморазогрева корундоциркониевой композиции в электромагнитном поле СВЧ на структуру и свойства материала.

Изучение влияния нанодисперсных добавок на свойства портландцемента и вяжущих низкой водопотребности с использованием перлитовых пород. Оптимизация составов и технологических параметров получения модифицированного бетона на основе наномодификаторов.

Подобные документы

Построение классификации, исследование свойств и распространения техногенных песков. Разработка принципов проектирования и технологий производства многокомпонентных вяжущих веществ и мелкозернистого бетона с учетом особенностей минералогического состава.

автореферат, добавлен 14.02.2018

Теоретические и практические основы производства ангидритового вяжущего. Формирование структуры и свойств ангидритового вяжущего в зависимости от добавок и технологических факторов. Исследование свойств гипсобетонов на основе ангидритового вяжущего.

курсовая работа, добавлен 04.10.2011

Определение, состав и физико-химические свойства стекла. Особенности технологического процесса производства и виды стекол. Понятие, классификация, физико-технические свойства и применение минеральных вяжущих веществ: бетона, цемента, гипса, извести.

реферат, добавлен 27.03.2009

Получение цементных композиционных вяжущих введением в их состав минеральных порошковых наполнителей природного или техногенного происхождения. Влияние порошковых наполнителей на свойства цементного камня в зависимости от их химической активности.

статья, добавлен 30.05.2017

Исследование физико-механических характеристик битумно-резиновых композиционных вяжущих. Разработка составов битумно-резинового композита с высокими эксплуатационными показателями. Влияние содержания ароматического масла на процесс растворения резины.

статья, добавлен 08.05.2018

Использование сырья, содержащего сернокислый кальций, для получения гипсовых вяжущих веществ. Основные свойства низкообжиговых гипсовых вяжущих веществ. Особенности производства гипса. Схема твердения гипсовых вяжущих. Применение гипсовых вяжущих веществ.

реферат, добавлен 21.04.2016

Исследование технологических и эксплуатационных свойств структурно модифицированного бетона. Разработка экструзионной технологии структурно модифицированного бетона, армированного плетеносварными сетками. Экономическое обоснование предлагаемых решений.

автореферат, добавлен 22.05.2018

Рассмотрение и анализ результатов исследования вяжущих на основе магматических горных пород: гранита, сиенита и перидотита. Изучение состава и свойств геополимерных вяжущих, изготовленных из пластичных смесей. Характеристика свойств составов со шлаком.

статья, добавлен 24.11.2016

Применение жаростойкого бетона при использовании индустриальных методов современного строительства. Изучение влияния процессов фазообразования шлаковых вяжущих на термомеханические свойства жаростойких бетонов. Исследование химического состава шлаков.

статья, добавлен 13.02.2020

Закономерности изменения состава и свойств золоцементных вяжущих и бетонов на их основе. Использование высококальциевых и буроугольных зол при производстве золопортландцемента. Изучение прочности при сжатии бетона. Разные химические и минеральные добавки.

Изучение влияния нанодисперсных добавок на свойства портландцемента и вяжущих низкой водопотребности с использованием перлитовых пород. Оптимизация составов и технологических параметров получения модифицированного бетона на основе наномодификаторов.

Подобные документы

Исследование влияния полипропиленовой фибры на прочностные характеристики мелкозернистых бетонов на основе геополимерных вяжущих. Методы улучшения эксплуатационных характеристик бетона для транспортных и гидротехнических сооружений, промышленных полов.

статья, добавлен 18.08.2018

Разработка технологических параметров получения вяжущего на основе глино-доломитовых композиций. Обоснование эффективности применения композиционных вяжущих для устройства полов, изготовления изделий предназначенных для эксплуатации во влажных условиях.

статья, добавлен 15.04.2016

Описаны разработанные составы вяжущих на основе извести фосфогипса. Определены физико-механические и деформационные характеристики опилкобетона на основе разработанных вяжущих. Получения конструктивно-теплоизоляционных материалов на основе фосфогипса.

статья, добавлен 02.02.2019

Определение возможности создания шлакощелочных вяжущих на основе золы-уноса. Влияние соотношения красного каустика на прочность и сроки схватывание вяжущего. Применение содосульфатной смеси в шлакощелочных вяжущих на основе электротермофосфорного шлака.

статья, добавлен 21.01.2018

Рассмотрение основ возможности перевода магнезиального цемента из разряда воздушных вяжущих материалов в гидравлические. Исследование таких строительных материалов на основе вяжущих, как растворы, мелкозернистые бетоны, декоративно-отделочные плиты.

статья, добавлен 27.10.2015

Подбор оптимального состава и технологий упрочняющей обработки стройматериалов. Характеристика типа симметрии полигональных элементов во фрактальных подструктурах бетона. Изучение закономерностей структурообразования на безобжиговых щелочных вяжущих.

статья, добавлен 02.03.2019

Расчет основных технических характеристик щековой дробилки и исследование её влияния на свойства заполнителя из дробленого бетона. Оптимизация параметров работы дробильного оборудования. Модернизация процессов обслуживания и ремонта щековой дробилки.

статья, добавлен 12.01.2018

Химические реакции при получении нанокремнезема. Повышение прочностных характеристик бетона. Получение нанокремнезема по золь-гель технологии в связи с высокой чистотой и однородностью продуктов реакции. Развитие на производстве эмульсионных технологий.

статья, добавлен 18.08.2018

Группы вяжущих веществ в зависимости от состава, свойств и областей применения. Общие сведения о производстве портландцемента. Химический состав клинкера. Разновидности глиноземистого цемента. Производство гипса в варочных котлах периодического действия.

реферат, добавлен 29.05.2018

Определение прочности бетона на геошлаковом вяжущем в процессе естественного твердения. Ограничение отверждения глинистых пород значительными добавками щелочей в условиях нормальных температур. Проведение исследования вида градуировочной зависимости.



СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВЫСОКОПРОЧНЫМ БЕТОНАМ
1.1 Современное состояние и перспективы производства высокопрочного бетона
1.2 Сырьевые материалы для производства высокопрочных бетонов
1.3 Теоретические и технологические основы получения высокопрочных бетонов
1.4 Выводы по главе
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Характеристика исходных материалов для получения высокопрочного бетона
2.1.1 Способ получения нанокремнезема
2.2 Характеристика методов исследований
2.2.1 Условия приготовления и испытания вяжущих веществ и бетонов
2.2.2 Математическая обработка результатов исследований
3 ВЛИЯНИЕ НК НА ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПЦ И ВНВ
3.1 Влияние НК на изменение свойств ПЦ
3.2 Влияние НК на изменение свойств ВНВ
3.3 Механизм действия НК на процессы гидратации и твердения ПЦ
3.4 Регулирование свойств вяжущих веществ с применением НК различной природы поверхности
3.5 Выводы по главе
4 СПОСОБЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НК В ОБЪЕМЕ ВОДЫ ЗАТВОРЕНИЯ

4.1 Оптимизация составов ВНВ с использованием методов математического планирования эксперимента
4.2 Выводы по главе
5 УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НК
5.1 Бетоны на основе ПЦ с НК
5.2 Мелкозернистые бетоны на основе ВНВ с НК
5.3 Выводы по главе
6 ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

6.1 Технология производства бетона
6.2 Технико-экономическое обоснование производства бетона с использованием НК
6.3 Внедрение результатов исследований
6.4 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Одним из основных направлений технического прогресса в области строительства является создание бетонов высокого качества и долговечности. Широкие возможности в технологии высокопрочных бетонов открывают добавки-наномодификаторы, которые приводят к значительному изменению структуры композита.
Перспективным направлением при проектировании составов и производстве высокопрочных бетонов представляется переход от обычного портландцемента (ПЦ), расход которого очень высок, на композиционные вяжущие. Использование эффузивных пород (перлиты, вулканические шлаки, цеолиты и др.), изначально обладающих избыточным запасом внутренней энергии и высокой химической активностью, позволяет получить вяжущие с улучшенными физико-механическими характеристиками.
Диссертационная работа выполнена в рамках гранта «Поддержка развития внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров путем выполнения научных исследований по научному направлению «Индустрия наносистем» (Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, г. Новосибирск), гранта молодых ученых ВСГУТУ и поддержана стипендией Правительства РФ.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка технологии получения высокопрочных бетонов на основе композиционных вяжущих с использованием нанокремнезема (НК).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследование влияния нанодисперсных добавок на структуру и свойства ПЦ и вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) с использованием перлитовых пород.
2. Оптимизация составов и технологических параметров получения модифицированного бетона с использованием наномодификаторов.
3. Разработка технологии производства бетона с использованием НК, апробация работы.

2.2 Характеристика методов исследований
Фазовый состав новообразований (РФА) цемента определяли на рентгеновском дифрактометре D8 ADVANCE BRUKER AXS (рис. 2.5 а Байкальский институт природопользования СО РАН) со следующими техническими характеристиками:
- источник питания (напряжение/ток) — 50 kV/60 mA;
- рентгеновское излучение — Си Ка,
- монохроматор вторичный — графитовый;
- конфигурация гониометра — q/q;
- угловая точность — максимально допустимое расхождение 2q ± 0,01°,
- чувствительность прибора — макс. допустимое расхождение интенсивности ± 10%;
- разрешающая способность прибора (анод Си) — максимально допустимое FWHM (полная ширина на уровне половины от максимума) отклонение ± 10% 2q.
Структуру цементного камня (ЭМА) изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа JEOL-JSM-6510LV (рис. 2.5 б, ЦКП «Прогресс» ВСГУТУ).
Технические характеристики микроскопа:
- пространственное разрешение в высоком вакууме (HV) 3 нм;
- пространственное разрешение в низковакуумном режиме (LV) 4 нм;
- увеличение от 5 до 300 000;
- детекторы - SEI - изображение во вторичных электронах, BEIW -изображение в обратно-рассеянных электронах;
- максимальный размер образца 150 мм (диаметр);
- система вакуумной откачки - пластинчато-роторный форвакуумный
насос.

Читайте также: