Российские учёные нашли способ повысить прочность цементного камня почти на треть
Учёные Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ) нашли способ повысить прочность цементного камня на 15 – 30%. Для этого они использовали комплексную химическую добавку и прибегли к ультразвуковой обработке воды, о чём сообщает информационное агентство «РИА Новости», ссылаясь на результаты исследования.
Учёные работали с двумя видами цемента – ЦЕМ I 52,5Н и ЦЕМ II/А 42,5Б. В цементную смесь добавляли нанодисперсный оксид кремния и микродисперсный карбонат кальция. Воду для затворения специалисты предварительно обрабатывали ультразвуком.
Такой подход позволил воздействовать сразу на два компонента цементной смеси. По словам учёных, ультразвуковая обработка активирует воду по отношению к цементу, а комплексная добавка повышает его гидравлическую активность.
Наибольший эффект получили при совместном использовании двух методов: прочность цементного камня увеличилась на 15 –30%. При этом результат оказался заметнее для цемента более высокой марки.
«Установлено возрастание гидравлической активности цемента, причём эффект усиливается с повышением его марки. А ультразвуковая обработка жидкости затворения активирует воду по отношению к цементу», – делится профессор кафедры физики, химии и теоретической механики ТГАСУ Николай Горленко.
Зачем повышать прочность цементного камня?
Химические добавки давно используют для улучшения характеристик цементных материалов. В частности, наноразмерные частицы могут заполнять микропоры и влиять на процессы твердения. Но у нанодобавок есть и свои сложности. Например, частицы могут объединяться в более крупные агломераты, из-за чего эффективность добавки снижается.
Томское исследование показывает, что сочетание химического и физического воздействия может стать ещё одним способом управления свойствами цементных композиций. В перспективе такой подход может помочь создавать более долговечные строительные материалы, оптимизировать состав цементных смесей и, при подтверждении эффективности в практических условиях, снижать расход цемента и связанные с его производством энергозатраты.
На следующем этапе исследований учёные планируют подобрать оптимальные составы и концентрации добавок, а также изучить влияние других физических факторов – магнитного и электромагнитного полей и вибрации.
Учёные работали с двумя видами цемента – ЦЕМ I 52,5Н и ЦЕМ II/А 42,5Б. В цементную смесь добавляли нанодисперсный оксид кремния и микродисперсный карбонат кальция. Воду для затворения специалисты предварительно обрабатывали ультразвуком.
Такой подход позволил воздействовать сразу на два компонента цементной смеси. По словам учёных, ультразвуковая обработка активирует воду по отношению к цементу, а комплексная добавка повышает его гидравлическую активность.
Наибольший эффект получили при совместном использовании двух методов: прочность цементного камня увеличилась на 15 –30%. При этом результат оказался заметнее для цемента более высокой марки.
«Установлено возрастание гидравлической активности цемента, причём эффект усиливается с повышением его марки. А ультразвуковая обработка жидкости затворения активирует воду по отношению к цементу», – делится профессор кафедры физики, химии и теоретической механики ТГАСУ Николай Горленко.
Зачем повышать прочность цементного камня?
Химические добавки давно используют для улучшения характеристик цементных материалов. В частности, наноразмерные частицы могут заполнять микропоры и влиять на процессы твердения. Но у нанодобавок есть и свои сложности. Например, частицы могут объединяться в более крупные агломераты, из-за чего эффективность добавки снижается.
Томское исследование показывает, что сочетание химического и физического воздействия может стать ещё одним способом управления свойствами цементных композиций. В перспективе такой подход может помочь создавать более долговечные строительные материалы, оптимизировать состав цементных смесей и, при подтверждении эффективности в практических условиях, снижать расход цемента и связанные с его производством энергозатраты.
На следующем этапе исследований учёные планируют подобрать оптимальные составы и концентрации добавок, а также изучить влияние других физических факторов – магнитного и электромагнитного полей и вибрации.
