Физико-механические свойства бетона средней прочности модифицированного углеродной наноструктурированной добавкой
![Thumbnail](/bitstream/handle/data/148005/24-34.pdf.jpg?sequence=2&isAllowed=y)
Date
2018Bibliographic entry
Физико-механические свойства бетона средней прочности модифицированного углеродной наноструктурированной добавкой / Е. А. Коледа [и др.] // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. – 2018. – № 2. – С. 24-34.
Abstract
Основной проблемой современного строительного материаловедения является получение высококачественных бетонов. Решение этой проблемы может быть осуществлено в первую очередь за счет модифицирования структуры цементного камня, обеспечения в большей степени использования заложенного потенциала прочности кристаллогидратов, повышения качества совместной работы всех компонентов бетона. Одним из перспективных направлений исследований в области улучшения качества бетонов является применение в их производстве нанотехнологий. Согласно различным исследованиям, углеродные нанотрубки выделяют как наиболее перспективный вид модификатора, позволяющий создавать материалы со значительно улучшенными свойствами. На основе современных принципов модифицирования структуры производятся строительные композиционные материалы с повышенными характеристиками прочности и долговечности. Снижение водоцементного отношения при введении супер- и гиперпластификаторов, использование ультрадисперсных, наноструктурирующих и комплексных добавок позволяют в первую очередь уплотнить структуру цементного камня и, как следствие, структуру композита в целом. В данной статье представлены результаты исследования физико-механических свойств бетона средней прочности на сжатие, приготовленного с пластифицирующей добавкой на основе наноструктурированного углерода: прочности на сжатие, прочности на осевое растяжение, прочности на растяжение при изгибе, прочности на растяжение при раскалывании, а также таких показателей, как долговечность, как морозостойкость и водонепроницаемость. Оценено влияние углеродной наноструктурированной добавки на технологические свойства бетонной смеси: подвижность бетонной смеси, воздухововлечение бетонной смеси, плотность, расслаиваемость. Установлен оптимальный расход пластифицирующей добавки, модифицированной наноуглеродом. Выявлен прирост прочности на сжатие в сравнении с добавкой-аналогом на 13% при одинаковом расходе компонентов. В результате проведенных испытаний установлены оптимальная дозировка углеродной наноструктурированной добавки и ее влияние на свойства бетонных смесей и оценены физико-механические свойства получаемого бетона. Для их определения применялись стандартные методы испытания, изложенные в соответствующих нормативных документах.
Abstract in another language
The main problem of modern building materials include obtaining high-quality concretes. The solution of this problem can be carried out, first of all, by modifying the structure of the cement stone, ensuring a greater degree of utilization of the strength potential of crystalline hydrates, improving the quality of joint work of all the components of concrete. One of the promising areas of research in improving the quality of concrete is the implementation of nanotechnology in their production. According to various studies, carbon nanotubes are identified as the most promising type of modifier, allowing you to create materials with significantly improved properties. On the basis of modern principles of structure modification, building composite materials are produced with enhanced strength and durability characteristics. The reduction of the water-cement ratio with the introduction of super- and hyperplasticizers, the use of ultra-fine, nanostructuring and complex additives allow, in the first place, to compact the structure of the cement stone, and as a result, the structure of the composite as a whole. This article presents the results of the study of the physicomechanical properties of concrete of medium compressive strength, prepared with a plasticizing additive based on nanostructured carbon: compressive strength, axial tensile strength, flexural tensile strength, tensile tensile strength, and such indicators durability as frost resistance and water resistance. Its influence on the technological properties of the concrete mix was evaluated: the mobility of the concrete mix, the air entrainment of the concrete mix, density, stratification. The optimal consumption of plasticizer modified with nanocarbon has been established. An increase in compressive strength was found in comparison with an additive equivalent of 13% with the same consumption of components. As a result of the tests carried out, the optimal dosage of the carbon nanostructured additive and its influence on the properties of concrete mixtures were established and the physicomechanical properties of the resulting concrete were evaluated. To determine them, standard test methods were used, as set out in the relevant regulatory documents.