Nanobuild-4-2014-pages-31-44

Posted onCategoriesБез рубрики

Стр. 31 – 44

 

УДК 691.2

Модификация матрицы строительного композита функционализированными углеродными нанотрубками

Авторы: КОНДАКОВ Александр Игоревич, магистрант каф. «Техника и технологии производства

нанопродуктов», ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»;

Советская ул., 106, Тамбов, Российская Федерация, 392000, bdiyoz@mail.ru;

МИХАЛЁВА Зоя Алексеевна, канд. техн. наук, доцент каф. «Техника и технологии производства нанопродуктов», ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»; Советская ул., 106, Тамбов, Российская Федерация, 392000, zoyamih3@gmail.com;

ТКАЧЁВ Алексей Григорьевич, д-р техн. наук, проф., зав. каф. «Техника и технологии производства нанопродуктов», ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»; Советская ул., 106, Тамбов, Российская Федерация, 392000, postmaster@kma.tstu.ru;

ПОПОВ Андрей Иванович, канд. пед. наук, доцент каф. «Техника и технологии производства нанопродуктов», ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»; Советская ул., 106, Тамбов, Российская Федерация, 392000, olimp_popov@mail.ru;

ГОРСКИЙ Сергей Юрьевич, магистр техники и технологии, аспирант каф. «Техника и технологии производства нанопродуктов», ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»; Советская ул., 106, Тамбов, Российская Федерация, 392000, eshik_88@mail.ru

Аннотация к статье (авторское резюме, реферат): Работа посвящена изучению влияния углеродных нанотрубок, функционализированных кислородосодержащими группами, на физико-механические характеристики цементных композитов. Рассмотрены достоинства и недостатки основных методов однородного распределения углеродных нанотрубок (УНТ) в растворах. Описан метод ковалентной функционализации УНТ. Произведен кислотно-основный титриметрический и дисперсионный анализ растворов, содержащих функционализированные углеродные нанотрубки (ф-УНТ).

По результатам исследований предложена технология приготовления модифицированного бетона. Результаты работы могут быть использованы для проектирования составов добавок, применяемых в строительной индустрии, при дальнейших исследованиях влияния УНТ на физико-механические характеристики и структурные свойства строительных материалов.

Эффективная модификация цементного композита ф-УНТ достигается при концентрации ф-УНТ, находящихся в диапазоне от 0,0004 до 0,0008% от массы связующего. Наблюдаемый прирост объясняется тем, что УНТ играют роль центров кристаллизации продуктов гидратации связующих.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, УНТ, МУНТ, модификация строи-

тельных материалов, бетон, функционализация углеродных нанотрубок.

Библиографический список:

1. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: Учебное пособие. – М.: Университетская книга, Логос, 2006. – 376 С.

2. Konsta-Gdoutos S., Metaxa Z., Shah S. Highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials // Cemen t and Concrete Research. – 2010. – Т. 40. С. 1052–1059.

3. Li G., Wang P., Zhao X. Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes // Carbon. –2005. – Т. 43. С. 1239–1245.

4. Luo J., Duan Z., Li H. The influence of surfactants on the processing of multi-walled carbon nanotubes in reinforced cement matrix composites // Phys. Status Solidi A. – 2009. – Т. 206. № 12. С. 2783–2790.

5. Musso S., et al. Influence of carbon nanotubes structure on the mechanical behavior of cement composites // Composites Science and Technology. – 2009. – Т. 69. С. 1985–1990.

6. Nasibulina L.I., et al. Effect of carbon nanotube aqueous dispersion quality on mechanical

properties of cement composite // Journal of Nanomaterials. – 2012. –Т. 2012. № 35. С. 1–6.

7. Cwirzen A., Penttala V. Surface decoration of carbon nanotubes and mechanical proper ties of cement/carbon nanotube composites // Advances in Cement Research.– 2008. – Т. 20. № 2. С. 65–73.

8. Abu Al-Rub R., et al. Mechanical properties of nanocompositecement incorporating surface-treated and untreated carbon nanotubes and carbon nanofibers// Journal of Nanomechanics and Micromechanics. – 2012. – Т. 2. № 1. С. 1 – 6.

9. N. Aich, N. et al. Applied TEM approach for micro / nanostructural characterization of carbon nanotube reinforced cementitious composites // Journal of Research Updates in Polymer Science. – 2012. – № 1. С. 14–23.

10. Горский С.Ю. Исследование процессов функционализации поверхности многослойных углеродных нанотрубок карбоксильными группами: дис… магистр. 150420: защищена 25.03.11/ ТГТУ. – 2011. — 113 с.

11. Толчков Ю.Н., Михалева З.А. Разработка наномодифицирующих добавок на основе УНМ «ТАУНИТ» в строительные композиты // II международная кластерная научно-практическая конференция «Аспекты ноосферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека». – Тамбов, 2011. –С. 121–125.

12. Габидуллин М. Г. Разработка технологии получения наноструктурированных добавок для бетонов высокой прочности // ООО «Наностройтех» (отчет). – Казань, 2012. – 55 С.

13. Ткачёв А.Г., Михалева З.А., Попов А.И., Толчков Ю.Н., Панина Т.И. Исследование влияния модифицирующих добавок на основе гелеобразных дисперсий углеродных наноматериалов на свойства строительных композитов // Нанотехнологии в строительстве. – 2012. – Т. 4, № 4. – С. 15-23. URL: http //www.nanobuild.ru.

Full text in PDF format (31-44)