Физико-механические свойства бетона средней прочности модифицированного углеродной наноструктурированной добавкой

Abstract

Основной проблемой современного строительного материаловедения является получение высококачественных бетонов. Решение этой проблемы может быть осуществлено в первую очередь за счет модифицирования структуры цементного камня, обеспечения в большей степени использования заложенного потенциала прочности кристаллогидратов, повышения качества совместной работы всех компонентов бетона. Одним из перспективных направлений исследований в области улучшения качества бетонов является применение в их производстве нанотехнологий. Согласно различным исследованиям, углеродные нанотрубки выделяют как наиболее перспективный вид модификатора, позволяющий создавать материалы со значительно улучшенными свойствами. На основе современных принципов модифицирования структуры производятся строительные композиционные материалы с повышенными характеристиками прочности и долговечности. Снижение водоцементного отношения при введении супер- и гиперпластификаторов, использование ультрадисперсных, наноструктурирующих и комплексных добавок позволяют в первую очередь уплотнить структуру цементного камня и, как следствие, структуру композита в целом. В данной статье представлены результаты исследования физико-механических свойств бетона средней прочности на сжатие, приготовленного с пластифицирующей добавкой на основе наноструктурированного углерода: прочности на сжатие, прочности на осевое растяжение, прочности на растяжение при изгибе, прочности на растяжение при раскалывании, а также таких показателей, как долговечность, как морозостойкость и водонепроницаемость. Оценено влияние углеродной наноструктурированной добавки на технологические свойства бетонной смеси: подвижность бетонной смеси, воздухововлечение бетонной смеси, плотность, расслаиваемость. Установлен оптимальный расход пластифицирующей добавки, модифицированной наноуглеродом. Выявлен прирост прочности на сжатие в сравнении с добавкой-аналогом на 13% при одинаковом расходе компонентов. В результате проведенных испытаний установлены оптимальная дозировка углеродной наноструктурированной добавки и ее влияние на свойства бетонных смесей и оценены физико-механические свойства получаемого бетона. Для их определения применялись стандартные методы испытания, изложенные в соответствующих нормативных документах.