Проведены эксперименты по повышению прочности при сжатии и при изгибе бетона вводом наночастиц SiO2. Наночастицы SiO2 в виде стабильных водных золей получали из гидротермальных растворов c помощью ультрафильтрационного мембранного концентрирования. Наночастицы SiO2 с размерами частиц 10-100 нм, удельной поверхностью 60-500 м2/г вводили в в систему цемент-песок-вода после перемешивания с водой затворения в количестве от 0,01 до 0,3 масс.% по цементу. Для гомогенного распределения наноча-стиц SiO2 использовали суперпластификатор в количестве 0,8-1,0 масс. % по цементу. Для приготовления бетона применяли ускоренную высокотемпературную технологию твердения. Прочность бетона при сжатии и при изгибе измеряли в зависимости от массового процента нанодобавки. Установлено значительное влияние комплексной добавки – нанокремнезем в паре с суперпластификатором - на плотность, конечные проч-ности при сжатии и при изгибе твердых образцов.
Experiments on durability increase at compression are made and at a concrete bend by input of nanoparticles of SiO2. SiO2 nanoparticles in the form of stable water fill in received from hydrothermal solutions c the help of an ultrafiltrational membrane kontsentrirovaniye. SiO2 nanoparticles with the sizes of particles of 10-100 nanometers, a specific surface of 60-500 sq.m/g entered in into system cement-sand-water after hashing with zatvoreniye water in quantity from 0,01 to 0,3 masses. % on cement. For homogeneous distribution of nanoparticles of SiO2 used super - softener in number of 0,8-1,0 masses. % on cement. To preparation of concrete applied the accelerated high-temperature technology of a tverdeniye. Durability of concrete at compression and at a bend measured depending on mass percent of a nanoadditive. Considerable influence of a complex additive – nanokremnezy together with supersoftener - on density, final durabilities is established at compression and at a bend of firm samples.
1. Sobolev K. et al Development of nano-SiO2 based admixtures for high-performance cement-based materials Progress report, CONACYT. - Mexico, 2006.
2. Sobolev K. and Ferrada-Gutierrez M., How Nanotechnology Can Change the Concrete World: Part 1. American Ceramic Society Bulletin, no. 10, 2005, pp. 14-17.
3. Sobolev K. and Ferrada-Gutierrez M., How Nanotechnology Can Change the Concrete World: Part 2. American Ceramic Society Bulletin, no. 11, 2005, pp. 16-19.
4. Sobolev K., Flores I., Hermesillo K., Torres-Martinez L.M. Nanomaterials and nanotechnology for high-performance cement composites. Proceedings of ASI Session on «Nanotechnology Concrete: Recent Developments and Future Perspectives», November 7, 2006, Denver, USA.
5. Sanchez F., Sobolev K. Nanotechnology in concrete - A review. Construction and Building Materials 24 (2010) 2060-2071.
6. Yang T, Keller B, Magyari E. AFM investigation of cement paste in humid air at different relative humidities. J Phys D: Appl Phys 2002; 35: L25-8.
7. Beaudoin JJ, Raki L, Alizadeh R. A 29Si MAS NMR study of modified C-S-H nanostructures. Cem Concr Compos 2009; 31(8): 585-90.
8. Jennings HM. Refinements to colloid model of C-S-H in cement: CM-II. Cem Concr Res 2008; 38(3): 275-89.
9. Bordallo HN, Aldridge LP, Desmedt A. Water dynamics in hardened ordinary Portland cement paste or concrete: from quasielastic neutron scattering. J Phys Chem B 2006; 110: 17966-76.
10. Faucon P, Delaye JM, Virlet J, Jacquinot JF, Adenot F. Study of the structural properties of the C-S-H(I) by molecular dynamics simulation. Cem Concr Res 1997; 27(10): 1581-90.
11. Bjornstrom J, Martinelli A, Matic A, Borjesson L, Panas I. Accelerating effects of colloidal nano-silica for beneficial calcium-silicate-hydrate formation in cement. Chem Phys Lett 2004; 392(1-3): 242-8.
12. Li H, Zhang M-h, Ou J-p. Flexural fatigue performance of concrete containing nano-particles for pavement. Int J Fatig 2007; 29(7): 1292-301.