Реєстраційний номер
0220U100412,
0117U001153
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження фізико-хімічних нанопроцесів структурної релаксації та старіння високоміцних бетонів з комплексними модифікаторами нової генерації та методів їх діагностики
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Новіков Сергій Миколайович,
Дата реєстрації
17-01-2020
Організація виконавець
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича
Опис етапу
Обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість отримання високофункціональних бетонів, міцність на стиск яких перевищує 120 Мпа, на основі мультимодальних портландцементів, модифікованих ультрадисперсними алюмосилікатними та кремнеземистими добавками, з врахуванням особливостей впливу гранулометричного розподілу і поверхневої енергії частинок кожного компоненту на реологічні та фізико-механічні властивості.ю
Досліджено закономірності структуроутворення високофункціональних бетонів у різних температурних умовах, які полягають у формуванні впорядкованої, низькопористої, дрібнокристалічної мікроструктури цементуючої матриці, в тому числі за рахунок пуцоланових реакцій у неклінкерній частині в'яжучого з утворенням додаткової кількості низькоосновних гідросилікатів кальцію.
Розроблено і виготовлено лабораторний макет установки для діагностики тверднення бетону.
Визначено синергічний ефект дії ультрадисперсних мінеральних добавок різних груп і суперпластифікаторів на технологічні та експлуатаційні властивості високофункціональних бетонів.
Опис продукції
Встановлено закономірності структуроутворення високофункціональних бетонів у різних температурних умовах, які полягають у формуванні впорядкованої, низькопористої, дрібнокристалічної мікроструктури цементуючої матриці, в тому числі за рахунок пуцоланових реакцій у неклінкерній частині в'яжучого з утворенням додаткової кількості низькоосновних гідросилікатів кальцію;
Модифікування цементної матриці комплексом дрібнодисперсних добавок на основі метакаоліну та мікрокремнезему призводить переважно до формування низькоосновних гідросилікатів кальцію та таких структурних моделей гелю C-S-H, як дженіту та тоберморіту, які мають шарувату структуру. Ці фази скоріш за все утворилися з компонентів CH і активного кремнезему за співвідношення Ca/Si – 1,1-1,2.
Вплив нанокремнезему на міцність бетону в комплексі з метакаоліном та полікарбоксилатним ефіром підвищує міцнісні характеристики бетону більш чим на 80% в умовах збереження технологічних властивостей суміші. Згідно досліджень процесів структуроутворення бетонної матриці виявлено ряд хімічно активних речовин, таких як гідрат оксиду кальцію та гідрат силікату кальцію. Комплекс модифікаторів на основі МК та МТК в бетонній суміші створюють умови для перетворення нестабільного та розчинного гідроксиду кальцію в міцний кристалічний гідрат силікату кальцію.
Формування таких структурних елементів цементного гелю як тоберморит и дженіт, які по суті є наноматеріалами, адже складаютьсят з виликої кількості окремих шарів молекул з різними властивостями, також сприяє створенню більш міцного бетонного композиту.
Модифікування бетонного композиту комплексом МК і МТК створюють умови для перетворення нестабільного і розчинного гідроксиду кальцію в міцний кристалічний гідрат силікату кальцію. Ущільнена в цьому вигляді структура бетону дає значний приріст показника міцності.
Автори роботи
Гудименко Олександр Йосипович
Гуцуляк Іван Іванович
Заплітний Руслан Анатолійович
Коцюбинський Андрій Олегович
Кузьмін Андрій Романович
Лека Дмитро Русланович
Микитюк Тарас Іванович
Олійнич-Лисюк Алла Василівна
Раранський Микола Дмитрович
Романкевич Володимир Францович
Сафрюк Надія Володимирівна
Солодкий Микола Степанович
Сумарюк Олександр Васильович
Тащук Олександр Юрійович
Ткач Василь Миколайович
Ткач Оксана Олександрівна
Янчук Іванна Володимирівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
