Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы

Нанамодификаторы и наномодифицированные строй материалы

Цариц Е.В.

ФГБОУ ВПО «Московский муниципальный строительный университет»

Государственный исследовательский институт


В работе представлен анализ стратегий реализации нанотехнологии в строительном материаловедении. Показаны достоинства и недочеты разрабатываемых стратегий. Предложен новый Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы наномодификатор, применение которого обеспечивает увеличение эксплуатационных параметров ячеистых систем и прочных легких бетонов. Показано, что предлагаемая разработка позволяет получить легкие бетоны, имеющие значимые достоинства по сопоставлению с глобальными аналогами.


The analysis of strategies for Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы the implementation of nanotechnology in constructional materials science is presented in the article. The advantages and disadvantages of emerging strategies are revealed. New nanomodifier whose application ensures the improvement of operational Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы properties of cellular systems and high-strength lightweight concretes is designed. It is shown during the comparison with generally known concretes that the proposed technology allows creation of significantly advanced Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы lightweight concretes.


Ключевики: наномодификатор, наномодифицированные строй материалы, прочные легкие бетоны


Нанотехнология в строительном материаловедении реализуются средством 2-ух стратегий:

  1. введение в материал синтезированных наноразмерных модификаторов (первичных наноматериалов);

  2. синтез наноразмерных систем в материале в процессе Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы его производства.

В текущее время интенсивно развивается 1-ая стратегия, которая подразумевает введение в среду-носитель наноразмерных модификаторов различной природы. В качестве среды носителя могут применяться как среды, участвующие в следующем структурообразовании материала Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы, так и вещества, являющиеся модификаторами. Из наноразмерных объектов обширно используются углеродные наномодификаторы: фуллерены, нанотрубки, астралены и пр. Российский и забугорный опыт свидетельствует о неких успехах реализации этой стратегии, к примеру, наномодифицированный легкий бетон, полимерные Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы композиционные материалы различного предназначения и др. Важные заслуги установлены для строй материалов на базе полимеров, в данном случае увеличение прочности добивается 1,5-3 раз. Для строй материалов на минеральных вяжущих увеличение характеристик механических параметров не Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы превосходит 20-50%. Для таких материалов характерен широкий разброс в показателях прочности: от – 60 до +160 %. Не считая того, имеются также не решенные задачи однородного рассредотачивания углеродных наномодификаторов в среде-носитете, токсикологическое воздействие на здоровье человека Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы, ПАВ и др. [1, 2].

2-ая стратегия наномодифицирования строй материалов интенсивно развивается за рубежом. Примерами ее реализации являются: наноструктурные композиты на базе взаимопроникающих полимерных сеток; нанокомпозиты на базе гибридной органосиликатной матрицы Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы; полимерные нанокомпозиты с очень низкой проницаемостью и высочайшим сопротивлением брутальным средам и др.

В ФГБОУ ВПО «МГСУ» (Государственный исследовательский институт) научно-образовательном центре «Нанотехнологии» разрабатываются наномодификаторы и наномодифицированные с их применением строй Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы материалы. Синтез наноразмерного модификатора осуществляется по новейшей технологии получения золь кремневой кислоты в присутствии золь гидроксида железа. Топологическая модель предлагаемого модификатора представлена ядром, состоящим из гидроксида железа, окруженного ионами хлора и натрия. Место меж Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы ядрами (периферийная зона) заполнена поликремневой кислотой, стабилизированной ионами натрия. Изменение рН среды позволяет держать под контролем скорость поликонденсации кремниевой кислоты, а как следует, характеристики технологических сред. Разработка внедрения такового модификатора лишена недочетов Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы технологий, реализуемых по технологиям первой стратегии. Предлагаемый наномодификатор рекомендуется использовать в системах, для которых формирование структуры с данными параметрами просит регулируемого конфигурации вязкости. К примеру, ячеистые структуры пенобетонов, глинистые тампонажные дисперсные системы, технологические Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы среды для пористой керамики, прочные легкие бетоны и др.

В текущее время применение разработанного модификатора реализовано при получении размеренных пен на синтетических пенообразователях, используемых для производства пенобетонов. Введение наномодификатора позволяет без Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы ухудшения пенообразующей возможности ПАВ значительно повысить пены. Так, к примеру, стабильность пены на пенообразователе «Пеностром» после 30 мин для контрольного состава составляет 78,5%, а для наномодифицированной пены – 100%. Технологическим достоинством разработанного наномодификатора является возможность в Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы широком спектре разнообразить вязкостью системы, а как следует, регулировать качество пенобетона зависимо от вида и черт минеральных компонент.

Другим примером внедрения разработанного наномодификатора является получение прочных легких бетонов с удельной прочностью Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы более 30 МПа при средней плотности менее 1500 кг/м3. Разработанный легкий бетон содержит вяжущее, минеральную часть, измененный наполнитель (стеклянные либо алюмосиликатные микросферы), гиперпластификатор и воду. Забугорный и российский опыт указывает, что применимые характеристики прочности Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы до 60 МПа достигаются при средней плотности более 1800 кг/м3 [3–7]. Применение микросфер, обработанных наномодификатором, позволяет понизить среднюю плотность материала и повысить крепкость до 25%. При всем этом формируется структура материала с умеренно распределенными Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы микросферами, обеспечивающая равномерное рассредотачивание разрушающего напряжения (рис. 1).

а)



б)



Рис.1. Микрофотография структуры

наномодифицированных прочных легких бетонов:
а – повышение 100; б – повышение 200


Дополнительными факторам, обеспечивающие увеличение прочности материала, являются:

– физико-химический фактор, обнаруживающийся в повышении прочности Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы на границе раздела фаз «цементный камень – микросфера» вследствие возникновения новейшей фазы представленной гетитом FeOOH;

– геометрический фактор, выраженный в последующем. Жесткая оболочка микросфер, обеспечивает закрытую пористость, сохраняя высочайшие эксплуатационные характеристики бетона. Не Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы считая того, близкая к безупречной сфере форма наполнителя, содействует высочайшей трещиностойкости бетона. Развитие трещинок наступает при большей максимальной нагрузке за счет равномерного рассредотачивания напряжений, действующих на частички правильной формы.

Получены составы наномодифицированных Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы прочных легких бетонов с высочайшим показателем предела прочности при сжатии Rсж=40,0…65,0 МПа при средней плотности 1300…1500 кг/м3, что позволяет существо расширить область внедрения легких бетонов. Такие бетоны позволяют практически в 2 раза уменьшить нагрузку Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы на конструкционные элементы строения, сохранить несущие свойства и сделать лучше теплофизические характеристики.

Экономическими предпосылками внедрения предлагаемых бетонов являются:

– понижение веса конструкции, обеспечивающее повышение этажности (либо понижении материалоемкости), также экономии на теплоизоляционных работах Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы;

– понижение расхода бетона и арматуры вследствие внедрения бетона с высочайшей прочностью.

Обозначенные положительные характеристики наномодифицированного прочного легкого бетона обеспечивают экономический эффект более 30-40 % [8].

Разработанные составы прочного легкого бетона значительно расширяют область Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы внедрения легкого бетона и позволяют использовать при строительстве высотных и высотных построек и сооружений, жилых и публичных построек, строительстве авто и жд мостов, эстакад, развязок и т.д., также изготавливать большепролетные изделия Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы (фермы, балки и т.п.).


Литература

1. Цариц Е.В. Задачи и перспективы нанотехнологии в строительстве // Журнальчик «Известия Казанского муниципального архитектурно-строительного университета» − №1(16) − 2011. − С.200-208.

2. Цариц Е.В., Иностранцев А.С. Эффективность физических воздействий для диспергирования наноразмерных Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы модификаторов // Журнальчик «Строительные материалы» – №4. – 2012. – С.76-87.

3. Альдуаиж Дж. Легкий бетон в горячих прибрежных районах / Альдуаиж Дж., Альшале Х., Акуэ М. Н., Эллаити Х. // Cement and Concrete Composites. 1999. Т. 21. №5–6. С. 453–458.

4. Брайд С. П. Создание Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы и свойства легких бетонов с внедрением ценосфер / Брайд С. П., Шукла А., Бозе А. // Journal of materials science. 2002. Т. 37. С. 4217–4225.

5. Россигноло Д. Характеристики прочных легких бетонов для сборных конструкций Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы с Бразильским легким заполнителем / Россигноло Д., Агнесини М., Мораис Д. // Cement and Concrete Composites. 2003. Т. 25. С. 77–82.

6. Ясар Э. Прочностные характеристики легких бетонов, сделанных из базальтовой пемзы и золы-уноса/ Ясар Э, Атис Ц.Д Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы., Килис А., Гульсен Х. // Materials Letters. 2003. Т. 57. С. 2267–2270.

7. Фиговский О.Л. Успехи внедрения нанотехнологий в строительстве / Фиговский О.Л., Бейлин Д. А., Пономарев А.Н. // «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы-жур­нал». Москва: ЦНТ «НаноСтроительство». – 2012. – №3. – С. 6–22. URL: http//www.nanobuild.ru (дата воззвания: 15.09.2012).

8. Иностранцев А.С. Экономические предпосылки внедрения прочных легких бетонов / Иностранцев А.С., Цариц Е.В. // Научный журнальчик «Научно-технический вестник Поволжья». – №5. – 2012. – C Нанамодификаторы и наномодифицированные строительные материалы. 198-206.

napolnenie-obolochek-farshem-osadka.html
napolnim-zhizn-obsheniem-g-n-grishin-predsedatel-soveta-mezhdunarodnoj-blagotvoritelnoj-obshestvennoj-organizacii.html
napolnyaemost-klassov-itogi-uchebnogo-goda-15-dostizheniya-uchashihsya-v-olimpiadah-konkursah-sportivnih-sorevnovaniyah-17.html