Оценка влияния углеродных наноматериалов на свойства цемента и цементного камня

Abstract

Материал статьи отражает результаты исследования влияния различных видов и дозировок отечественных углеродных наноматериалов (УНМ) на физико-технические (стандартизированные) свойства цемента и цементного камня. Установлен наиболее оптимальный вид УНМ с позиции повышения прочности цементного камня и цементно-песчаного (стандартного) раствора. Оценено влияние различных видов УНМ на основную совокупность стандартизированных свойств и характеристик цемента. В результате экспериментально установлено, что исследованные разновидности УНМ (в дозировке от 0,001% до 0,1%, а некоторые виды до 0,5% от массы цемента) не оказывают практического воздействия на нормальную густоту (водопотребность) цемента и равномерность изменения его объема. При этом сокращаются сроки схватывания (на 5–10%) для УНМ-1 и увеличиваются (на 10–15%) для УНМ-торф и УНМ-оп, полученных из органического сырья. Кроме этого, введение УНМ-1 способствует росту активности цемента (прочность на сжатие образцов цементно-песчаного раствора) до ~ 15,6%, а УНМ-торф и УНМ-ПАВ снижают ее на ~ 9,0% и ~ 25,0%, соответственно. Установлена наиболее эффективная добавка «УНМ-1» (порошкообразная и в виде суспензии на ее основе), обеспечивающая прирост прочности цементного камня на 10–15% в нормальных условиях твердения и после пропаривания. При этом существенное влияние оказала дозировка вещества: оптимум соответствует ~ 0,05% от массы цемента. Полученные результаты создают необходимые предпосылки к использованию отечественных УНМ в конструкционном цементном бетоне.