МОСКВА, 20 авг – РИА Новости. Прочность цементного камня можно увеличить на 30 процентов с помощью комплексной химической добавки и ультразвуковой обработки воды. Это выяснили ученые Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ) в составе исследовательского коллектива.
Полученные данные открывают перспективы для создания более долговечных и надежных строительных материалов. Результаты опубликованы в "Вестнике Томского государственного архитектурно-строительного университета".
Как обычно повышают прочность цемента?
Для повышения прочности строительных материалов на основе цемента обычно используют химические добавки — наноразмерные частицы:
- нанокремнезем;
- нанооксид алюминия;
- углеродные нанотрубки;
- графен.
Они заполняют микропоры, ускоряют затвердевание и снижают усадочные деформации. Но у этих добавок есть ограничения: не все сочетаются друг с другом или с конкретным типом цемента. А наночастицы склонны к агрегации — без специальной обработки они оседают "комками", и эффект от добавки снижается.
Что сделали ученые?
Исследователи совместно с индустриальными партнерами провели эксперимент на цементах двух марок — ЦЕМ I 52,5Н и ЦЕМ II/А 42,5Б. В цементную смесь добавили комплексную добавку из нанодисперсного оксида кремния и микродисперсного карбоната кальция. А воду для затворения обработали ультразвуком.
«
"Установлено возрастание гидравлической активности цемента, причем эффект усиливается с повышением его марки. А ультразвуковая обработка жидкости затворения активирует воду по отношению к цементу. Наиболее значимый эффект достигнут при совместном модифицировании цемента и воды: прочность цементного камня увеличивается на 15-30 процентов", — рассказал профессор кафедры физики, химии и теоретической механики ТГАСУ Николай Горленко.
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
1 из 3
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
2 из 3
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
3 из 3
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
1 из 3
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
2 из 3
Производство цемента
© Фото : пресс-служба ТГАСУ
3 из 3
Что это дает строительной отрасли?
По словам ученых, полученные данные открывают перспективы для оптимизации составов цементных композиций и повышения эксплуатационных свойств строительных материалов.
В перспективе это позволит:
- создавать более долговечные бетонные конструкции;
- снижать расход цемента;
- сокращать энергозатраты на производство.
В дальнейшем ученые планируют подобрать оптимальные составы и концентрации химических добавок для строительных материалов на основе цемента, а также изучить, как на их свойства влияют другие физические факторы — магнитное и электромагнитное поля, вибрация, сообщили в пресс‑службе вуза.
Работа направлена на решение задач национального проекта по обеспечению технологического лидерства "Новые материалы и химия" и выполнена при финансовой поддержке программы "Приоритет-2030".