Влияние золей оксидов металлов на свойства цементного камня

Технология бетона давно уже не встречается в классическом варианте, где эксплуатационные свойства обеспечивались подбором состава компонентов: вяжущего, заполнителей. В настоящее время широко распространены многокомпонентные системы с применением модификаторов бетона: пластификаторов, ускорителей твердения, воздухововлекающих и другие. Практическое применение модификаторов главным образом направлено на получение материалов с заданными эксплуатационными свойствами, экономию сырьевых материалов и энергоресурсов, повышение технологичности процессов производства.
Материаловедческая наука «шагает в ногу» с другими науками в приоритетном направлении развития научно-исследовательских институтов в
сфере нанотехнологий, следуя мировым тенденциям развития наноиндустрии и потребностям российской экономики. Последние исследования показывают высокую эффективность применения в качестве минеральных нанодобавок золей и гелей различного происхождения: золи на основе цеолитов, содержащие щелочные оксиды в сочетании с оксидами алюминия, микрокремнезем, содержащий наночастицы оксида кремния, который со временем в результате реакции с Са(ОН)2 переходит в гидросиликат кальция и другие наномодификаторы.
Решение проблемы получения высокоэффективных строительных материалов невозможно без применения принципов проектирования и управления структурообразованием на микро- и наноуровне. Использование нанодисперсных добавок как модификаторов структуры, строительных композитов позволит получить строительные материалы нового поколения с повышенными конструкционными и технико-эксплуатационными характеристиками. Такие добавки, вводятся в незначительных количествах - десятых и сотых долях процента по отношению к массе цемента, но существенно влияют на химические процессы твердения бетона, обеспечивают улучшение его механических и физико-технических свойств, в том числе плотности, водонепроницаемости, морозостойкости, коррозионной
стойкости и др.
Под определением «нанодобавка» понимаются...

В ходе работы мы изучили влияние нанодобавок золей оксидов металлов на свойства цементного камня, рассмотрели способы получения золей оксидов металлов и методики введения нанодобавок в состав цементного раствора. По итогам исследования можно сделать вывод, что производство строительных композитов с повышенными характеристиками прочности и долговечности возможно на основе современных принципов модифицирования структуры цементного камня, в частности введения наномодификаторов- золей оксидов металлов, позволяющих уплотнить структуру цементного камня, и как следствие, структуру композита в целом.
К сожалению, российская наука в сфере нанобетонов несколько отстала от зарубежной. Так, в Европе 1 декабря 2007 года был дан старт амбициозному исследовательскому проекту «UNACON» стоимостью 1,1 млн евро, целью которого является разработка мультифункциональных нанодобавок для бетонов. С этой целью сформирован синдикат научных и производственных предприятий. Координацию работ осуществляет «SF?Kooperation» из города Бремена. Партнёрами синдиката являются два НИИ из Германии, университет из Австралии. Производственные предприятия представлены Европейским союзом малых и средних предприятий .
Одним из необычных направлений в исследованиях этого синдиката является создание бетонов с легкоочищающимися поверхностями.
Это предполагается достичь с помощью наноразмерного диоксида титана рутильной модификации, которая является фотокатализатором, способным окислять до углекислого газа и воды на своей поверхности при освещении солнечным светом частицы органических веществ, составляющих загрязнения, обычно оседающие на поверхности фасадов зданий.