Селезнёва Ольга Игоревна - кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов.
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Olga I. Selezneva - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Building Materials, Industrial University of Tyumen.
38 Volodarskogo St., Tyumen, 625000
Орлов Виктор Сергеевич - заведующий лабораторией кафедры строительной механики.
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Victor S. Orlov - Head of the Laboratory of the Department of Structural Mechanics, Industrial University of Tyumen.
38 Volodarskogo St., Tyumen, 625000
Шустов Павел Александрович - кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства, АнГТУ; ИРНИТУ.
665835, Ангарск, ул. Чайковского, 60; 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Pavel A. Shustov - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Construction Production, Angarsk State Technical University; Irkutsk National Research Technical University.
60 Chaikovskogo St., Angarsk, 665835; 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074
Актуальной задачей строительной индустрии является снижение расхода цемента в производстве бетонных смесей. Цель исследования заключается в оптимизации структуры бетонного камня путем подбора гранулометрического состава компонентов, вплоть до наноразмерных величин. К подобным микронаполнителям относятся микрокремнезем, метакаолин, золы, нанографит/графен и т.д. Перспективным направлением является получение добавок комплексного действия – обладающих пластифицирующей способностью, а также содержащих в своем составе тонкодисперсные наполнители, образующие соединения с вяжущими свойствами. При помощи ультразвуковой ванны с генератором мощностью 80 Вт была выполнена диспергация в водной среде терморасширяющегося графита и его ультразвуковая обработка. Анализ гранулометрического состава графитсодержащей суспензии проводился на лазерном дифракционном приборе измерения размера частиц FritschNanoTeс с блоком диспергирования в жидкой среде (диапазон измерения от 0,01 до 2100 мкм). Микроскопическое исследование проводилось с применением сканирующего (растрового) электронного микроскопа TESCAN Mira 3 с диапазоном увеличения до 1 000 000 крат. В статье приведены данные исследований физико-механических характеристик тяжелого бетона с введением модифицированного окисленного терморасширяющегося графита. Представлены результаты микроскопического анализа и изучения гранулометрического состава графитсодержащей суспензии. Проведенные исследования свидетельствуют об эффективности ультразвуковой обработки графитсодержащей суспензии и ее влиянии на прочностные характеристики бетона. Представленные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения ультразвуковой обработки для дополнительного измельчения частиц графита в графитсодержащей суспензии и об улучшении физико-механических характеристик бетонного камня при введении данной суспензии в его состав.
Reducing the consumption of cement in the production of concrete mixtures has been a topical issue in the construction industry. The study aims to optimise the structure of concrete stone by selecting the particle size distribution of the components to nanoscale values. Such microfillers include silica fume, metakaolin, ashes, nanographite/graphene, etc. Thus, producing additives of complex action having a plasticising ability, as well as containing finely dispersed fillers forming binding material, is promising. Expandable graphite was dispersed in an aqueous medium and subjected to ultrasonic treatment using an ultrasonic bath with an 80 W generator. The particle size distribution in the graphite-containing suspension was studied using a laser diffraction particle analyser FritschNanoTeс with a wet dispersion system (measuring range of 0.01 to 2100 μm). Microscopic examination was carried out using a scanning electron microscope TESCAN Mira 3 with a magnification range of up to 1,000,000 times. In the present work, the physical-mechanical properties of heavy-weight concrete containing modified oxidised expandable graphite were investigated. The results of microscopy and particle size distribution analysis of the graphite-containing suspension are presented. The research indicates the efficiency of ultrasonic treatment of a graphite-containing suspension and its effect on the strength characteristics of concrete. The presented results demonstrate the potential of ultrasonic treatment for additional disintegration of graphite particles in a graphite-containing suspension improving the physical and mechanical characteristics of a concrete stone by adding this suspension to its composition.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.