В.П. Кузьмина, канд. техн. наук, директор ООО «Колорит-Механохимия», г. Москва

Prospects of nanotechnologies application in building technologies. Kuzmina V.P., D-r/ing, Director of Open Company «Colorit-Mehanohimia» (Moscow)

В статье рассмотрены различные технологии уплотнения структуры цементных продуктов и бетонов на их основе: нанохимическая, механохимическая, с применением полимеров.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новые свойства в присутствии комплексной добавки, представленной золем гидрооксида железа (III) Fe(ОН) ₃ с плотностью, равной 1,021 г/см³, рН 4,5, гексоцианоферратом (II) калия К ₄[Fe(CN)₆] и суперпластификатором С-3, а именно уменьшает водопотребность сырьевой смеси на 23%, повышает прочность при сжатии в проектном возрасте на 61%, до значения 51,70 МПа, понижает относительную деформацию ползучести на 30%, до значения п (180cyт.) = 175*10 ^-5 по сравнению с контрольным бездобавочным составом (табл. 1).

Таблица 1. Строительно-технические свойства нанобетонов с комплексной добавкой

Нанодисперсии, входящие в состав золя, способствуют уплотнению искусственного камня за счет блокирования пор сопоставимого размера. Нанодисперсии обладают повышенной поверхностной энергией и, соответственно, большей подвижностью, в результате чего вовлекают большее количество частиц цемента в гидратационные процессы и препятствуют возможному образованию перенапряжений в твердеющей системе, а также равномерно распределяются во всем объеме твердеющей системы, диспергируя частицы цемента.

Изменения свойств бетонов связаны со снижением уровня собственных напряжений, т.е. усадочных напряжений и их деструктурирующего влияния, а также с поглощением энергии деформации при торможении процесса трещинообразования в процессе нагружения.

Разработка способа получения цементного нанобетона, выполненная с участием президента НТО строителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области, академика РААСН, доктора технических наук, профессора П.Г. Комохова, выявила неоднозначное влияние нанодобавки «золь-гель» на прочность бетона во времени (табл. 2). Получены нанобетоны из портландцемента ПЦ 400 Д20 (доменный шлак) класса В90 в 28 суток с медленной кинетикой нарастания прочности во времени. Тяжелый жесткий нанобетон имеет характерный вещественный состав бетонной смеси, отличающийся от рядового бетона Ц+П+Щ+В = 324+570+1340+186 повышенным втрое расходом цемента и пониженным в 3 раза и более содержанием кварцевого песка. Водоцементное отношение 0,23-0,25 характерно для рядовых пластифицированных бетонов. Объемная масса сравнима с бетонополимерами [5].

Таблица 2. Кинетика изменения прочности нанобетона нормального твердения