Повышение эффективности бетона добавкой нанодисперсного кремнезема

• Автор: Матвеева, Елена Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Модификация структуры строительных композитов.

наночастицами, полученными по зольгель технологии

1.1.1 Модификаторы структуры нанодисперсные добавки синтетического цеолита

1.1.2 Модификаторы аэро и гидрогели

1.1.3 Золи кремниевой кислоты и железа

1.2 Фуллереновые модификаторы структуры нанотрубки, углеродные наноматериалы

1.3 Применение и получение нанопорошков для производства строительных материалов.

1.4 Выводы
2 ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Теория комплексных экспериментальных исследований.
2.1.1. План эксперимента и программа исследования.
2.1.2 Определение количества повторных опытов.
2.2. Методы исследования сырьевых и синтезированных материалов
2.3 Применяемые материалы.
2.4 Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ НАНО ДИСПЕРСНОЙ ДОБАВКИ
3.1 Синтезирование добавки нанодисперсного кремнезема и исследование агрегативной устойчивости и изменения размеров наночастиц добавки
3.2 Исследование влияния стабилизаторов и концентрации активного вещества на динамику агрегативной устойчивости размеров наночастиц добавки.
3.3 Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВКИ НДК
НА СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ И БЕТОНОВ
4. Исследование влияния нанодисперсного кремнезема на
свойства цементного камня.
4.2 Математическое моделирование процессов влияния добавки НДК на свойства бетонной смеси и характеристики
мелкозернистого бетона
4.3 Анализ влияния добавки НДК и микродисперсных
наполнителей на свойства бетонов.
4.4 Математическое моделирование процессов влияния комплексного использования НДК и микронаполнителя
на прочностные характеристики мелкозернистого бетона,
4.5 Выводы. ...
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ
НДК НА СТРУКТУРУ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА .
5.1 Анализ влияния нанодисперсного кремнезема на структуру цементного камня. . Мб
5.2 Анализ влияния добавки НДК и микродисперсных наполнителей
на структуру мелкозернистого бетона
5.3 Выводы .
6 ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВ АНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
6.1 Разработка технологии производства мелкоштучных изделий из наномодифицированного мелкозернистого бетона.
6.2 Техникоэкономическое обоснование.
6.3 Апробация результатов иследований в промышленных
условиях и учебном процессе .
6.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Повысить-точность преобразования минералов цемента и возникновения новообразований. Компьютеризировать эти процессы. Уйти от эмпирических и подойти к теоретическим основам решения материаловедческих проблем. Именно нанотехнология обнажает массу нерешенных вопросов и приводит к научным основам решения материаловедческих проблем, в том числе компьютерного бетоноведения. Теоретически конструировать и по максимуму использовать функциональные возможности и взаимодействия компонентов бетона (добавок, минералов, воды и др. Понять механизм их действия. Количественно определить важнейшие новообразования бетона, изучить их свойства и добиваться их получения. Научиться управлять свойствами бетонных смесей, процессами твердения бетона и создания тех условий твердения, при которых возникнут в нужных условиях нужные количества новообразований, а следовательно и бетоны с заданными свойствами [2, 3]. Следует обратить внимание и направить усилия на познание процессов, происходящих на наноуровие, на использование материалов наноразмерных масштабов, на условия, обеспечивающие активное прохождение нанопроцессов, на умение управлять структурообразованием. Наблюдательно-сравнительное изучение должно переходить в форму созидательную. К нанотехнологиям следует не просто приспосабливаться, а познавать законы этого мира, изучать его, получить возможность выйти на более высокий уровень цивилизованного производства. С развитием нанотехнологии открываются широкие возможности в области строительного материаловедения, отличающиеся от аналогичных в других областях своей специфичностью. Во-первых, «поле деятельности» здесь простирается по всем направлениям, во-вторых, востребованность нанотехнологии и различных нано-технологнческих приемов в строительном материаловедении огромна [4 ]. Мы пока еще не располагаем достаточным арсеналом знаний особенностей гидратации вяжущих и структурообразования бетона на каждом этапе твердения бетонов разного состава и в разных условиях. В последнее десятилетие возрастающими темпами развивается проблема наноструктурирования многих материалов, в том числе - строительных, базируюнщхся на применении ультрадисперсных наполнителей [1]. Общеизвестно, что при производстве наноструктурированных материалов изменяются параметры кристаллической решетки, температура плавления, многие механические и физико-химические характеристики. Главная причина такого явления - резкое увеличение соотношения площади поверхности к объему наночастиц, при этом-возрастает число контактов и физико-химических взаимодействий между частицами [5]. Искусственная нанотехнология создает наносистемы как «снизу-вверх»,, так и «сверху-вниз». Уже сейчас известны явления самоорганизации, однако при этом предварительно надо получить наноразмсрные частицы [6,7,8]. Химические и физические технологии, такие как процессы растворения, поликонденсации, криогенные технологии, плазменный способ - основные способы получения нанодисперсных частиц [9,,,]. В области наноразмерного масштаба частиц имеют место качественные эффекты, определяемые зависимостью химических и физических их свойств от соотношения числа атомов в приповерхностных и внутренних объемах частиц. Такие частицы и их ансамбли приобретают иную физико-химическую и механохимическую активность, в силу чего могут принципиальным образом изменять процессы синтеза, структурообразования, менять . ООО м дополнительной активной площади раздела фаз и 2 МДж избыточной поверхностной энергии; при дозировке 2% в системе реализуется до м2 дополнительной площади раздела фаз, что на порядок превосходит площадь поверхности частиц всех остальных компонентов бетонной, смеси, включая цемент []. Вследствие этого, присутствие в системе ианоразмерных частиц будет существенным образом менять обстановку формирования системы твердения. С этой точки зрения наиболее эффективны наномодификаторы различных субстанциональных разновидностей, имеющие размер не более нм, сферического или трубчатого строения, способные не только адсорбционно, но и хемосорбционно связывать воду.