СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВВЕДЕНИЯ ДОБАВОК УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ В БЕТОНЫ И БЕТОННЫЕ СМЕСИ
Authors: Ryabchikov P. , Yakimovich V. , Kovshar S. 
Published: February 2020

В материале статьи отражены основные результаты исследования влияния различных технологических приемов введения отечественных углеродных наноматериалов (УНМ) в тяжелые и мелкозернистые бетоны и бетонные смеси. Введение малого количества твердофазного вещества УНМ в бетон представляет собой сложную задачу с позиций его равномерного распределения по объему приготавливаемой бетонной смеси, т. к. это не растворимое в воде вещество. Кроме этого, вследствие малого собственного размера частицы УНМ при комнатной температуре и атмосферном давлении начинают самоорганизовываться , объединяясь и укрупняясь вплоть до образования микроскопических гранул . Введение в цемент (бетон, раствор) углеродных наноматериалов различными технологическими приемами обеспечивает рост прочности цементного камня (бетона, раствора) как в условиях естественного (нормально-влажностного) твердения, так и в случае ускоренного твердения при тепловой обработке образцов. На уровень прироста прочности цементного камня (бетона, раствора), в отдельных случаях достигавшего 4060 , оказывает основное влияние вид (состав) УНМ и дозировка вещества оптимальная примерно соответствует 0,05 от массы цемента. Все проверенные способы введения УНМ могут быть реализованы при производстве бетонных смесей (бетонов, растворов). При тщательной проработке технологии введения тем или иным способом возможно обеспечение равномерного распределения УНМ в объеме смеси, что подтверждается примерным равенством увеличения прочности цементного камня для различных способов введения (смешиванием с цементом, песком, химическими добавками, диспергированием в воде затворения). Но наиболее перспективным представляется прием введения УНМ в комплексе с порошкообразными твердофазными пластифицирующей и ускоряющей твердение цемента химическими добавками для бетона. Полученные результаты исследований развивают предпосылки к более широкому использованию УНМ в конструкционных цементных бетонах.

Тhe main results of a research of influence of various processing methods of introduction of domestic carbon nanomaterials (СNM) to heavy and fine-grained concrete and concrete mixes are reflected in material of article. Introduction of small amount of solid-phase substance СNM to concrete represents a difficult task from positions of its uniform distribution on volume of the prepared concrete mix since this insoluble substance in water. Besides, owing to the small own size of a particle of СNM at the room temperature and atmospheric pressure begin to self-organize, uniting and being integrated up to formation of microscopic granules. Introduction to cement (concrete, mortar) of carbon nanomaterials various processing methods, provides growth of durability of a cement stone (concrete, mortar) both in the conditions of natural (normal and moist) curing, and in case of the accelerated curing at thermal treatment of samples. The type (structure) of СNM and dosage of substance has the main impact on the level of gain of durability of a cement stone (concrete, mortar) in some cases reaching 40 60 optimum approximately there correspond 0,05 of the mass of cement. All checked ways of introduction of СNM can be realized by production of concrete mixes (concrete, mortar). At careful study of technology of introduction ensuring uniform distribution of СNM in volume of mix is one way or another possible that is confirmed by approximate equality of increase in durability of a cement stone for various ways of introduction (mixing with cement, sand, chemical additives, dispersion in water). But reception of introduction of СNM in a complex with the powdery solid-phase chemical additives plasticizing and accelerating cement curing for concrete is represented to the most perspective. The received results of researches develop prerequisites to wider use of СNM in constructional cement concrete.