Нанобетон
Нанобетон (также называемый нанобетон или нанобетон ) — это форма бетона , содержащая частицы портландцемента размером не более 100 мкм. [1] и частицы кремнезема размером не более 500 мкм, которые заполняют пустоты, которые в противном случае возникли бы в обычном бетоне, тем самым существенно увеличивая прочность материала. [2] Это также продукт высокоэнергетического смешивания (HEM) обычного цемента, песка и воды, что представляет собой восходящий подход нанотехнологий. [3]
Роль наночастиц
[ редактировать ]Включение ультрамелких частиц в портландцементную пасту в бетонную смесь в соответствии с нисходящим подходом нанотехнологий изменяет свойства и характеристики материала бетона за счет уменьшения пустотного пространства между цементом и заполнителем в затвердевшем бетоне. Это улучшает прочность, долговечность, усадку и сцепление со стальными арматурными стержнями. [2]
Производство
[ редактировать ]Чтобы обеспечить достаточно тщательное перемешивание для создания нанобетона, миксер должен применять к смеси общую мощность смешивания 30–600 Вт на килограмм смеси. Это смешивание должно продолжаться достаточно долго, чтобы получить чистую удельную энергию, затрачиваемую на смесь, по крайней мере 5000 джоулей на килограмм смеси. [4] и может быть увеличена до 30–80 кДж на килограмм. в обычной Затем в активированную смесь добавляется суперпластификатор, который впоследствии можно смешать с заполнителями бетономешалке . В процессе ГЭМ интенсивное перемешивание цемента и воды с песком или без него в условиях квази-ламинарного течения, число Рейнольдса 20-800 обеспечивает диссипацию и поглощение энергии смесью и увеличивает напряжения сдвига на поверхности частиц цемента. В результате температура смеси повышается на 20–25 и более градусов Цельсия. Такое интенсивное перемешивание способствует углублению процесса гидратации внутри частиц цемента. Образование наноразмерного коллоидного гидрата силиката кальция (CSH) увеличилось в несколько раз по сравнению с обычным смешиванием. Таким образом, обычный бетон превращается в нанобетон.Начальный естественный процесс гидратации цемента с образованием коллоидных глобул диаметром около 5 нм. [5] распространяется по всему объему цементно-водной матрицы по мере затраченной на смесь энергии. [6] Жидкая активированная смесь может использоваться сама по себе для отливки мелких архитектурных деталей и декоративных изделий или вспениваться газообразующей добавкой для изготовления газобетона HEM. [7] как легкий бетон . HEM Nanoconcrete затвердевает в условиях низких и минусовых температур, поскольку жидкая фаза внутри нанопор геля CSH не замерзает при температуре от −8 до −42 градусов Цельсия. [8] Увеличенный объем геля уменьшает капиллярность в твердых и пористых материалах.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тивари, АК; Чоудхури, Субрато (2013). «Обзор применения нанотехнологий в строительных материалах» . Материалы Международного симпозиума «Инженерия в условиях неопределенности: оценка и управление безопасностью» (ISEUSAM-2012) . Чакрабарти, Субрата; Бхаттачарья, Гаутама. Нью-Дели: Springer India. п. 485. ИСБН 978-8132207573 . OCLC 831413888 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б ММ Сараванан*, М. Шивараджа (10 мая 2016 г.). «ИЗУЧЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СВОЙСТВ НАНОБЕТОНА» . дои : 10.5281/zenodo.51258 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Владлен Фридман и др. Способ производства нанобетона с помощью высокоэнергетического смешивания. Патент № US 10,843,976 B2, 24 ноября 2020 г. [1]
- ^ Владлен Фридман «Способ получения строительной смеси для бетона». Патент № US 005,443,313, 22 августа 1995 г. [2]
- ^ Раки, Лейла; Бодуэн, Джеймс; Ализаде, Рухолла; Макар, Джон; Сато, Тайджиро (2010). «Цемент и бетон, нанонаука и нанотехнологии» . Материалы . 3 (2): 918–42. Бибкод : 2010Mate....3..918R . дои : 10.3390/ma3020918 . ISSN 1996-1944 гг . ПМК 5513515 .
- ^ Фридман, Владлен (1 марта 2018 г.). «Нанобетон» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Фридман, Владлен (октябрь 2020 г.). «Создание дома ХЭМ Нанобетон. Отчет» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Р.А. Олсон; и др. (1995). «Интерпретация данных импедансной спектроскопии цементного теста с помощью компьютерного моделирования. Часть III Микроструктурный анализ замороженного цементного теста». Журнал материаловедения . 30 : 5081. дои : 10.1007/BF00356052 . S2CID 136878872 .
| История | |
|---|---|
| Состав | |
| Производство | |
| Строительство | |
| Наука | |
| Типы | |
| Приложения | |
| Организации | |
| Стандарты | |
| См. также | |
