ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: СТРОИТЕЛЬСТВО
Строительные материалы и изделия
DOI.org/10.5281/zenodo.896996
УДК 544.23:691.26-022.532
В.В. Потапов, Ю.В. Ефименко, А.А. Карабцов, Д.С. Горев
ПОТАПОВ ВАДИМ ВЛАДИМИРОВИЧ – д.т.н., профессор, главный научный сотрудник, e-mail: vadim_p@inbox.ru
ГОРЕВ ДЕНИС СЕРГЕЕВИЧ – к.т.н., старший научный сотрудник, e-mail: denis.goreff2015@yandex.ru
ФГБУН Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН
Северо-Восточное шоссе, 30, Петропавловск-Камчатский, 683002, а/я 56
ЕФИМЕНКО ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ – к.т.н., заведующий отделом, e-mail: efimenko_yu_v@mail.ru
Филиал «ЦНИИП Минстроя России» Дальневосточный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт по строительству
Бородинская ул., 14, Владивосток, 690033
КАРАБЦОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ – к.г-м.н., старший научный сотрудник, e-mail: karabzov@fegi.ru
Дальневосточный геологический институт ДВО РАН
пр-т 100 лет Владивостоку, 159, Владивосток, 690022
Механизм повышения прочности бетона вводом гидротермального нанокремнезема
Аннотация: Обоснована возможность применения гидротермального нанокремнезема как модифицирующей добавки для повышения прочности бетона. Приведены результаты повышения прочности бетона при сжатии вводом добавки гидротермального нанокремнезема. Эксперименты выполнены на грубозернистом бетоне на равноподвижных смесях с водоцементным отношением В/Ц=0,71 при дозе SiO2 2 мас.% и расходе суперпластификатора поликарбоксилата 1 мас.% по цементу. Ввод золя нанокремнезема в паре с суперпластификатором приводил к повышению прочности бетона при сжатии на всех периодах твердения. В возрасте 28 сут повышение прочности при сжатии составило 40% по сравнению с контрольным образцом. На начальной стадии твердения в возрасте 1 сут повышение прочности достигло 90–128%. Повышение прочности является следствием того, что нанодобавка SiO2, имеющая повышенную хемосорбционную активность, ускоряет образование гидратов силикатов кальция в результате пуццолановой реакции с учетом высокой удельной поверхности и высокой плотности поверхностных силанольных групп нанокремнезема.
Ключевые слова: гидротермальный раствор, золь, нанопорошок, кремнезем, прочность.
Potapov V., Efimenko Y., Karabzov A., Gorev D.
VADIM POTAPOV, Doctor of Engineering Sciences, Professor, e-mail: vadim_p@inbox.ru
DENIS GOREV, Senior Researcher, e-mail: denis.goreff2015@yandex.ru
Research Geotechnological Center FEBRAS
30 Severo-Vostochnoye highway, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia, 683002, P.O. Box 56
YURI EFIMENKO, Candidate of Engineering Sciences, Head of Department, e-mail: efimenko_yu_v@mail.ru
Far Eastern Research Institute of Construction
14 Borodinskaya St., Vladivostok, Russia, 690033
ALEXANDER KARABZOV, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Senior Researcher, e-mail: karabzov@fegi.ru
Far Eastern Geological Institute FEBRAS
159, 100 years to Vladivostok Av., Vladivostok, Russia, 690022
Mechanism of concrete hardening by hydrothermal nanosilica
Abstract: Experiments were carried out to obtain sols and nanopowders of SiO2 on the basis of hydrothermal solutions. The processes of orthosilicic acid polycondensation, ultrafiltration membrane concentration and cryochemical vacuum sublimation were carried out to obtain the result. The physical and chemical properties of sols and nanopowders of SiO2 have been determined through a number of methods. It has been demonstrated that diameters of SiO2 nanoparticles in sols and nanopowders were within the range of 5-100 nm. The possibility of the use of the obtained silica as a modifying additive to increase the strength of concrete has been substantiated. Presented are the results of the test aimed to heighten concrete compressive strength by the use of nanosilica additive extracted from hydrothermal solution.
Key words: hydrothermal solution, orthosilicic acid, sol, nanopowder, silica, strength.
