ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ДИСПЕРГАЦИИ  МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК    ПРИ МОДИФИКАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

Игорь Александрович Пудов; Григорий Иванович Яковлев; Анна Андреевна Лушникова; Олеся Витальевна Изряднова

Авторы

И. А. Пудов Ижевский государственный технический университет
Г. И. Яковлев Ижевский государственный технический университет
А. А. Лушникова Ижевский государственный технический университет
О. В. Изряднова Ижевский государственный технический университет

Ключевые слова:

многослойные углеродные нанотрубки, поверхностно-активные вещества, минеральные матрицы, морфология

Аннотация

Исследуются минеральные композиционные материалы плотной структуры на основе портландцемента и гипса, модифицированные углеродными нанодисперсными системами. В качестве модифицирующих добавок использовались углеродные нанотрубки GraphistrengthTM корпорации Arkema, диспергированные в воде при помощи гидродинамической установки с применением поверхностно-активных веществ. Отмечается прирост прочности мелкозернистого бетона на изгиб в среднем на 45 %, на сжатие - 35 %, предел прочности на сжатие гипса - на 46 %. Повышение прочности связано с изменением морфологии кристаллогидратных новообразований, обеспечивающих формирование малодефектной структуры минеральной матрицы повышенной плотности по поверхности твердых фаз в составе композиционного материала.

Биографии авторов

И. А. Пудов, Ижевский государственный технический университет

аспирант, младший научный сотрудник, управление научно-исследовательских работ; Ижевский государственный технический университет

Г. И. Яковлев, Ижевский государственный технический университет

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Геотехника и строительные материалы»; Ижевский государственный технический университет

А. А. Лушникова, Ижевский государственный технический университет

магистрант, инженер управления научно-исследовательских работ; Ижевский государственный технический университет

О. В. Изряднова, Ижевский государственный технический университет

магистрант; Ижевский государственный технический университет

Библиографические ссылки

A Review of the Possible Applications of Nanotechnology in Refractory Concrete / V. Antonovic, I. Pundiene, R. Stonys et al. // J. of Civil Engineering a. Management. - 2010. - Vol. 16, Iss. 4. - Pp. 595-602.

Получение углеродных металлсодержащих наноструктур для модификации строительных композиций / А. М. Липанов, В. В. Тринеева, В. И. Кодолов и др. // Альтернатив. энергетика и экология. - 2008. - № 8. - С. 82-85.

Nanobewehrung von Schaumbeton / G. Yakovlev, Ja. Keriene, T. Plechanova et al. // Beton- und Stahlbetonbau: die Ztchr. fur Beton-, Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen im gesamten Bauwesen. - 2007. - Vol. 102, Iss. 2 <http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jissue/114099245>. - Pp. 120-124.

Газобетон на основе фторангидрита, модифицированный углеродными наноструктурами / Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, В. А. Крутиков и др. // Строит. материалы. - 2008. - № 3. - С. 70-72.

Модификация поризованных цементных матриц углеродными нанотрубками / Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, А. Ф. Бурьянов и др. // Строит. материалы. - 2009. - № 3. - С. 99-102.

Konsta-Gdoutos, M. S., Metaxa, Z. S., Shah, S. P. Highly Dispersed Carbon Nanotube Reinforced Cement Based Materials // Cement and Concrete Research. - 2010. - Vol. 40. - Pp. 1052-1059. URL: <http://konsta.civil.duth.gr/images/stories/ccr_2010.pdf> (дата обращения: 26.04.2011).

Li, G. Y., Wang, P. M., Zhao, X. Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes // Carbon. - May 2005. - Vol. 43, Iss. 6. - Pp. 1239-1245.

Структурирование ангидритовой матрицы нанодисперсными модифицирующими добавками / И. С. Маева, Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин и др. // Строит. материалы. - 2009. - № 6. - С. 4-5.

Nanoscale Modification of Cementitious Materials / S. P. Shah, M. S. Konsta-Gdoutos, Z. S. Metaxa et al. // Nanotechnology in construction 3 : Proc. of the Third Intern. Symp. on Nanotechnology in construction / ed. by Z. Bittnar, P. J. M. Bartos, J. Nemecek et al. - Springer, 2009. - Pp. 125-130. URL: http://konsta.civil.duth.gr/images/stories/nicom3.pdf (дата обращения: 26.04.2011).

Konsta-Gdoutos, M. S., Metaxa, Z. S., Shah, S. P. Nanoimaging of highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials // Seventh International RILEM Symposium on Fibre Reinforced Concrete: Design and Applications, Chennai, India / ed. by R. Gettu. - RILEM Publications S.A.R.L. 2008. - Pp.125-131.

Makar, J. M, Beaudoin, J. J. Carbon nanotubes and their applications in the construction industry // Proc. of the 1st Intern. Symp. on Nanotechnology in Construction, June 23-25, 2003, Paisley, Scotland. - Pp. 331-341. URL: http://www.nrc-cnrc.gc.ca/obj/irc/doc/pubs/nrcc46618/ nrcc46618.pdf (дата обращения: 26.04.2011).

Li, G. Y., Wang, P. M., Zhao, X. Pressure-sensitive and microstructure of carbon nanotube reinforced cement composites // Cement and Concrete Composites. - May 2007. - Vol. 29, Iss. 5. - Pp. 377-382.

Cwirzen, A., Habermehl-Chirzen, K., Penttala, V. Surface decoration of carbon nanotubes and mechanical properties of cement/carbon nanotube composites // Advances in cement research. - 2008. - Vol. 20, nr 2. - Pp. 65-73.

Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг, Б. Йёнссон, Б. Кронберг и др. ; пер. с англ. - М. : БИНОМ. Лаб. знаний, 2007. - 528 с.

Sakulich, A. R., Li, V. S. Nanoscale characterization of engineered cementitious composites (ECC) // Cement and Concrete Research. - Febr. 2011. - Vol. 41, Iss. 2. - Pp. 169-175.

Rasaiah, J. C. Statistical mechanics of strongly interacting systems: liquids and solids // Encyclopedia of Chemical Physics and Physical Chemistry. Vol. 1 : Fundamentals / ed. by J. H. Moore a. N. D. Spencer. - Taylor & Francis 2001. - Pp. 379-476. URL: http://hotfile.com/dl/23269970/028c1fe/0750303131_EChPPChemistry.rar.html (дата обращения: 26.04.2011).