- СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
- Изменение реологических свойств наномодифицированных цементных систем во времени
- УДК 691.322
Гинтаутас СКРИПКЮНАС1, профессор, доктор, зав. кафедрой строительных материалов, e-mail: gintautas.skripkiunas@vgtu.lt
Григорий Иванович ЯКОВЛЕВ2, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой геотехники и строительных материалов, e-mail: gyakov@istu.ru
Екатерина Алексеевна КАРПОВА1, аспирантка, e-mail: ekaterina.karpova@vgtu.lt
Эльфаи Али Элсайед Мохамед МОХАМЕД2, аспирант, e-mail: gism@istu.ru
1 Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса, LT-10223, Литва, Вильнюс, Саулетекио aл., 11
2 ФГБОУ ВО «Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова», 426069 Ижевск, ул. Студенческая, 7
Аннотация. С ростом популярности монолитного строительства и повышения требований, предъявляемых к качеству бетонных смесей и бетонных конструкций, для специалистов-материаловедов актуальными остаются задачи, связанные с разработкой составов высокоэффективных бетонных смесей, их укладкой, созданием конструкций на их основе и обеспечением строительной отрасли необходимым перечнем нормативных документов. Применение комплексных модификаторов, содержащих эффективные пластификаторы и углеродные наноструктуры, - перспективное направление в разработке нового поколения бетонов. Углеродные наноструктуры в силу особых физико-химических и энергетических характеристик способны оказывать влияние на реологические свойства цементных систем и, как следствие, на эксплуатационные качества бетона. Представлены результаты влияния комплексного модификатора на основе поликарбоксилатного пластификатора и многослойных углеродных нанотрубок на реологические свойства цементных систем. Данные, полученные в ходе эксперимента, обрабатывались на основе модели Бингама. Приведены зависимости вязкости и предельного напряжения сдвига от времени. Дана оценка эффективности применения добавки и ее влияния на тиксотропные свойства цементного теста. Кроме того, проанализировано влияние данной добавки и ее совместное введение с микрокремнеземом на физико-технические характеристики бетона.
Ключевые слова: бетон, углеродные нанотрубки, цементная система, реологические свойства, модель Бингама, микрокремнезем, нанодобавки. - ЛИТЕРАТУРА
1. Богданов Р. Р., Ибрагимов Р. А., Изотов В. С. Исследование влияния супер- и гиперпластификаторов на основные свойства цементного теста // Известия КГАСУ. 2013. № 2(24). С. 221-225.
2. Ali Mardani-Aghabaglou, Murat Tuyan, Gokhan Yэlmaz, et al. Effect of different types of superplasticizer on fresh, rheological and strength properties of self-consolidating concrete [Эффект различных типов суперпластификаторов на свойства свежеприготовленных бетонных смесей, реологические и прочностные характеристики самоуплотняющихся бетонов]. Construction and Building Materials, 2013, no. 47, pp.1020-1025.
3. Добшиц Л. М., Кононова О. В., Анимисов С. Н., Лешканов А. Ю. Влияние поликарбоксилатных суперпластификаторов на структурообразование цементных паст // Фундаментальные исследования. 2014. № 5. С. 945-948.
4. Низина Т. А., Пономарев А . Н., Кочетков С. Н., Козеев А. А. Влияния наномодифицированных поликарбоксилатных пластификаторов на прочностные и реологические характеристики цементных композитов // Сб. тезисов 5-й ежегодной конф. Нанотехнологического общества России, 16 дек. 2013, Москва, 2013. C. 145-148.
5. Киски С. С., Агеев И. В., Пономарев А. Н. [и др.]. Исследование возможности модификации карбоксилатных пластификаторов в составе модифицированных мелкозернистых бетонных смесей // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 8. C. 42-46.
6. Хозин В. Г., Абдрахманова Л. А., Низамов Р. К. Общая концентрационная закономерность эффектов наномодифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2015. № 2. C. 25-33.
7. Баженов Ю. М., Фаликман В. Р., Булгаков Б. И. Наноматериалы и нанотехнологии в современной технологии бетонов // Вестник МГСУ. 2012. № 12. С. 125-133.
8. Yakovlev G., et al. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes [Модификация строительных материалов многослойными углеродными нанотрубками]. Procedia Engineering, 2013, vol. 57, pp. 407-413.
9. Kim H. K., et al. Enhanced effect of carbon nanotube on mechanical and electrical properties of cement composites by incorporation of silica fume [Усиленный эффект углеродных нанотрубок на механические и электрические свойства цементных композиций за счет введения микрокремнезема]. Composite Structures, 2014, vol. 107, pp. 60-69.
10. Tamimi A., et al. Performance of cementitious materials produced by incorporating surface treated multiwall carbon nanotubes and silica fume [Эксплуатационные качества цементных материалов произведенных с многослойными углеродными нанотрубками с обработанной поверхностью и микрокремнеземом]. Construction and Building Materials, 2016, vol. 114, pp. 934-945.
11. Sobolev K., et al. Nano-engineered cements with enhanced mechanical performance [Наноцементы с улучшенными механическими эксплуатационными показателями]. Journal of the American Ceramic Society, 2016, February, pp. 564-571.
12. Morsy M. S., Alsayed S. H., Aqel M. Hybrid effect of carbon nanotube and nano-clay on physico-mechanical properties of cement mortar [Гибридный эффект углеродных нанотрубок и наноглины на физико-механические свойства цементного раствора]. Construction and Building Materials, 2011, vol. 25, pp. 145-149.
13. Madandoust R., et al. An experimental investigation on the durability of self-compacting mortar containing nano-SiO2, nano-Fe2O3 and nano-CuO [Экспериментальные исследования долговечности самоуплотняющихся растворов, содержащих нано-SiO2, нано-Fe2O3 и нано-CuO].Construction and Building Materials, 2015, vol. 86, pp. 44-50.
14. Mohseni E., et al. Single and combined effects of nano-SiO2, nano-Al2O3 and nano-TiO2 on the mechanical, rheological and durability properties of self-compacting mortar containing fly ash [Одиночный и комбинированный эффект нано-SiO2, нано-Al2O3 и нано-TiO2 на механические, реологические свойства и долговечность самоуплотняющегося раствора содержащего золу-уноса]. Construction and Building Materials, 2015, vol. 84, pp. 331-340.
15. Patent WO 2014/080144A1. Procede de preparation d'un mйlange maitre a base de nanocharges carbonees et de superplastifiant, et son utilisation dans des systemes inorganiques durcissables [Способ производства суспензий на основе суперпластификаторов и углеродных нанотрубок в комплексе с неорганическими системами]. Korzhenko A., Nincendeau Ch., Lushnikova A., Yakovlev G. I., Pervushin G. N.
16. Карпова Е. А., Мохамед А. Э., Скрипкюнас Г. [и др.]. Модификация цементного бетона комплексными добавками на основе эфиров поликарбоксилата, углеродных нанотрубок и микрокремнезема // Строительные материалы. 2015. № 2. C. 40-47. - Для цитирования: Скрипкюнас Г., Яковлев Г. И., Карпова Е. А., Эльфаи Али Элсайед Мохамед Мохамед. Изменение реологических свойств наномодифицированных цементных систем во времени // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 2. С. 43-50.
НАЗАД