Структурная модификация новообразований в цементной матрице дисперсиями углеродных нанотрубок и нанокремнеземом

Структурная модификация новообразований в цементной матрице дисперсиями углеродных нанотрубок и нанокремнеземом Комплексные нанодисперсные системы с использованием многослойных углеродных нанотрубок и нанодисперсного кремнезема оказывают существенное влияние на процессы гидратации, схватывания и твердения строительных композитов, в дальнейшем предопределяя их долговечность. Установлено, что основной эффект от модификации цементной матрицы в случае введения комплексных нанодисперсных систем обеспечивается за счет направленного воздействия на процессы гидратации и последующей кристаллизации новообразований. Отмечается, что при введении дисперсии углеродных нанотрубок совместно с нанодисперсным кремнеземом происходит структурирование вяжущей матрицы с образованием плотной бездефектной оболочки из кристаллогидратных новообразований по поверхности твердых фаз, обеспечивающей достижение прочной вяжущей матрицы в цементном бетоне.

Г.И. ЯКОВЛЕВ¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.С. ПОЛЯНСКИХ¹, канд. техн. наук,
Г.Н. ПЕРВУШИН¹, д-р техн. наук;
Г. СКРИПКЮНАС², профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.А. ПУДОВ¹, канд. техн. наук,
Е.А. КАРПОВА^1, магистрант 

¹ Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7) 
² Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (10223, Литовская Республика, г. Вильнюс, Саулетико, 11)

1. Радушкевич Л.В., Лукъянович В.М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложе- нии окиси углерода на железном контакте // Журнал физической химии. 1952. Т. 26. № 1. С. 88–95. 
2. Патент на изобретение RUS 2169699. Способ получения углеродметаллсодержащих наноструктур / Бабушки- на С.Н., Кодолов В.И., Кузнецов А.П., Николаева О.А., Яковлев Г.И. Заявл. 24.05.1999. Опубл. 24.05.1999.
3. Кодолов В.И., Шабанова И.Н., Макарова Л.Г., Хохряков Н.В., Кузнецов А.П., Николаева О.А., Керене Я., Яковлев Г.И. Исследование структуры продуктов стимулированной карбонизации арома- тических углеводородов // Журнал структурной хи- мии. 2001. Т. 42. № 2. С. 215–219. 
4. Yakovlev G., Keriene J., Gailius A., Girniene I. Cement based foam concrete reinforced by carbon nanotubes. Materials Science. 2006. Vol. 12. No. 2, pp. 147–151. 
5. Yakovlev G., Pervushin G., Maeva I., Keriene J., Pudov I., Shaybadullina A., Buryanov A., Korzhenko A., Senkov S. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes. Procedia Engineering. 2013. Vol. 57, pp. 407–413. 
6. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Сеньков С.А., Пудов И.А., Мохамед A.E. Бетон по- вышенной долговечности для производства опор ли- ний электропередачи // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 92–94. 
7. Пономарев А.Н. Нанобетон – концепция и пробле- мы // Строительные материалы. 2007. № 7. С. 2–4. 
8. Sobolkina A., Mechtcherine V., Khavrus V., Maier D., Mende M., Ritschel M., Leonhardt A. Dispersion of carbon nanotubes and its influence on the mechanical properties of the cement matrix. Cement and Concrete Composites. 2012. Vol. 34. Is. 10, pp. 1104–1113. 
9. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном мате- риаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 47–79. 
10. Parveen S., Rana S., Fangueiro R. A review on nanomaterial dispersion, microstructure, and mechanical properties of carbon nanotube and nanofiber reinforced cementitious composites. Journal of Nanomaterials. Vol. 2013. Article ID 710175, 19 p. 
11. Sasmal S., Bhuvaneshwari B., Iyer N.R. Can carbon nanotubes make wonders in civil/structural engineering? Progress in Nanotechnology and Nanomaterials. 2013. Vol. 2. Is. 4, pp. 117–129. 
12. Vít milauer, Petr Hlavácek, Pavel Padevet. Micromechanical analysis of cement paste with carbon nanotubes // Acta Polytechnica. 2012. Vol. 52. No. 6, pp. 22–28. 
13. Gesoglu M., Güneyisi E., Asaad D.S., Muhyaddin G.F. Properties of low binder ultra-high performance cementitious composites: Comparison of nanosilica and microsilica. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 102, P. 1, pp. 706–713. 
14. Hunashyall A., Banapurmath N., Jain A., Quadri S., Shettar A. Experimental investigation on the effect of multiwalled carbon nanotubes and nano-SiO2 addition on mechanical properties of hardened cement paste // Advances in Materials. 2014. Vol. 3. Is. 5, pp. 45–51. 
15. Péter Ludvig, José M. Calixto, Luiz O. Ladeira, Ivan C.P. Gaspar. Using converter dust to produce low cost cementitious composites by in situ carbon nanotube and nanofiber synthesis. Materials. 2011. Vol. 4. Is. 3, pp. 575–584. Doi:10.3390/ma4030575. 
16. Sakthieswarana N., Sureshb M. A study on strength properties for cement mortar added with carbon nanotubes and zeolite. International Journal оf Engineering and Computer Science. 2015. Vol. 4. Is. 6, pp. 12402–12406. 
17. Jyoti Bharj, Sarabjit Singh, Subhash Chander, Rabinder Singh. Role of dispersion of multiwalled carbon nanotubes on compressive strength of cement. International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering. 2014. Vol. 8. No. 2, pp. 340–343. 
18. Карпова Е.А., Мохамед Али Элсаед, Скрипкюнас Г., Керене Я., Кичайте А., Яковлев Г.И., Мацияускас М., Пудов И.А., Алиев Э.В., Сеньков С.А. Модификация цементного бетона комплексными добавками на основе эфиров поликарбоксилата, углеродных нано- трубок и микрокремнезема // Строительные мате- риалы. 2015. № 2. С. 40–48.