TECHNICAL CARBON FOR MODIFICATION OF THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF THE GYPSUM BINDER
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2019-1-138-143Keywords:
углеродные нанотрубки, технический углерод, гипсовое вяжущее, морфология кристаллогидратов, модификация структурыAbstract
В работе приведены результаты исследований структуры и свойств гипсового вяжущего, модифицированного ультрадисперсной технической сажей. Показано, что введение в состав гипсового вяжущего технического углерода в виде колеровочной пасты приводит к изменению морфологии кристаллогидратов двуводного сульфата кальция, уплотнению структуры гипсовой матрицы и, как следствие, к повышению прочности затвердевшего гипсового вяжущего. Показано, что дисперсность частиц сажи в составе колеровочной пасты зависит от ее возраста. Проведено физическое моделирование твердения гипсового вяжущего с добавкой дисперсии сажи, которое позволило установить, что кристаллизация гипсового вяжущего происходит из центров кристаллизации, в качестве которых выступают частицы технического углерода. При этом существенно меняется морфология кристаллогидратов двуводного гипса с переходом ее из игольчатой к пластинчатой с повышенной плотностью структуры. С использованием растровой электронной микроскопии в сочетании с рентгеновским микроанализом и ИК-спектрального анализа обосновано изменение физико-механических характеристик гипсового вяжущего. Отмечается, достигнутые эффекты по степени модификации структуры гипсовой матрицы сопоставимы с результатами, получаемыми при модификации гипсового вяжущего дисперсиями углеродных нанотрубок, но при этом стоимость технической сажи существенно ниже стоимости углеродных нанотрубок.References
Petropavlovskaya V., Buryanov А., Novichenkova T., Petropavlovskii K. (2018). Gypsum composites reinforcement. Materials Science and Engineering 365 [21st International Scientific Conference on advanced in civil engineering: Construction - the formation of living environment].
Petropavlovskaya V., Buryanov А., Novichenkova T., Petropavlovskii K. (2018) Gypsum composites, improved by applying basalt dust [MATEC Web of Conferences 170].
Kondratieva N., Barre M., Goutenoire F., Sanytsky M. (2017). Study of modified gypsum binder [Construction and Building Materials], vol. 149, pр. 535-542.
Arikan M., Sobolev K. (2002). The optimization of a gypsum-based composite material [Cement and Concrete Research], vol. 32, pp.1725-1728.
Pervyshin G. N., Yakovlev G. I., Gordina A. F., Keriene J., Polyanskikh I. S., Fischer H.-B., Rachimova N. R., Buryanov A. F. (2018). Water-resistant gypsum compositions with man-made modifiers [Procedia Engineering «12th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques»], pp. 867-874.
Наноструктурирование композитов в строительном материаловедении / Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, Р. Мачулайтис, Я. Керене, И. А. Пудов, И. С. Полянских, А. И. Политаева, А. Ф. Гордина, А. В. Шайбадуллина. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2014. 180 с.
Регулирование морфологии кристаллогидратов в структуре гипсовой матрицы ультра- и нанодисперсными добавками / О. В. Изряднова, А. Ф. Гордина, Г. И. Яковлев, Х.-Б. Фишер // Известия КГАСУ. 2014. № 3. С. 108-113.
Yakovlev G., Grakhov V., Polyanskikh I., Gordina A., Saidova Z., Plekhanova T., Buryanov A. The estimated effect of carbon Nanomaterials implementation on the formation of hydration products // Solid State Phenomena. 2018. Vol. 276. P. 41-46.
Jakovlev G., Poljanskich I., Gordina A. F., Izrjadnova O. Модификация гипсовых вяжущих матриц углеродными нанотрубками // Weimarer gipstagung: сборник трудов международной конференции, Weimar, 26-27 march 2014. Weimar, 2014. Pр. 439-443.
Кондаков А. И., Михалева З. А. Модификация строительных композитов функционализированным графеном // Функциональные материалы: разработка, исследование, применение : сборник тезисов конференции. Томск, Тамбов, 2014. С. 12.
Hongjian Du, Hongchen Jacey Gao, Sze Dai Pang. Improvement in concrete resistance against water and chloride ingress by adding graphene nanoplatelet. Cement and Concrete Research. 2016. No. 83, pp. 114-123.
Flores Medina N., Mar Barbero-Barrera M., Rosa Bustamante (2016). Improvement of the properties of gypsum-based composites with recycled isostatic graphite powder from the milling production of molds for Electrical Discharge Machining (EDM) used as a new filler. Construction and Building Materials, vol. 107, pp. 17-27.
Nelson Flores Medina, M. Mar Barbero-Barreraa (2017). Mechanical and physical enhancement of gypsum composites through a synergic work of polypropylene fiber and recycled isostatic graphite filler. Construction and Building Materials, vol. 131, pp. 165-177.
Модификация базальтофибробетона нанодисперсными системами / К. А. Сарайкина, В. А. Голубев, Г. И. Яковлев, Г. Д. Федорова, Г. Н. Александров, Т. А. Плеханова, И. Г. Дулесова // Строительные материалы. 2015. № 10. С. 64-69.
Влияние дисперсий технического углерода на свойства мелкозернистого бетона / Г. И. Яковлев, В. П. Грахов, А. Ф. Гордина, А. В. Шайбадуллина, З. С. Саидова, С. В. Никитина, Е. В. Бегунова, А.Э.М.М. Эльрефаи // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 89-92.
