Введение
Глава 1. Современное состояние и перспективы применения углеродных наноматериалов в производстве бетонов 11
1.1. Перспективы производства модифицированных бетонов с углеродными наноматериалами 11
1.2. Использование углеродных наноматериалов в современном строительстве 20
1.3. Плазменные методы переработки углей для получения углеродных наноматериалов 24
1.4. Цели и задачи исследований 32
Глава 2. Исследование состава, структуры и свойств сырья для получения бетона с модифицирующими добавками, полученными в электродуговой плазме 35
2.1. Характеристика сырьевых материалов 35
2.2. Исследование элементного состава угольного кека с помощью спектрального микроскопического анализа 37
2.3. Расчет процесса фазовых превращений и сажеобразования угольного кека, при обработке электродуговой плазмой с помощью программы ТЕРРА 39
2.4. Исследование сажи, содержащей углеродные наноматериалы, полученной плазменной обработкой угольных кеков 44
2.4.1. Микроскопические и спектральные исследования строения и элементного состава сажистых образований, полученных плазменной обработкой угольного кека 44
2.4.2. Определение удельной поверхности углеродных наноматериалов, полученных плазменной обработкой угольных кеков 49
2.4.3. Исследование углеродных наноматериалов с помощью инфракрасной спектроскопии 52
2.4.4. Исследование углеродных наноматериалов с помощью спектроскопии оптического поглощения в ультрафиолетовойи видимой областях 55
2.5. Выводы по главе 2 58
Глава 3. Установки для экспериментальных исследований и разработки технологииполучения из угольного кека модифицирующих добавок в бетоны 60
3.1. Установки для получения углеродных наномодификаторов в композиционные строительные материалы 60
3.2. Установка для плазменно-термической переработки угольных кеков
3.2.1. Физическая модель электродуговой зоны в плазменном реакторе совмещенного типа
3.2.2. Расчет баланса мощности плазменного реактора совмещенного типа .
3.2.3. Построение температурного поля в камере переработки угольных кеков .
3.2.4. Расчет времени падения частиц обрабатываемого кека в плазменной установке .
3.2.5. Расчет температурного градиента частиц кека, проходящего 82
термическую обработку в плазме .
3.3. Установка для получения суспензий из угольного кека 85
электроразрядным методом .
3.4. Выводы по главе 3 86
Глава 4. Исследование влияния углеродных наноматериалов на физико-механические свойства, фазовый состав, микроструктуру портландцемента
4.1. Исследование эффективного способа распределения углеродных наноматериалов в объеме воды затворения
4.1.1. Исследование равномерного способа распределения углеродных наноматериалов, полученных в плазменной установке
4.1.2. Исследование равномерного способа распределения углеродных наноматериалов, полученных в суспензии из угольного кека в электроразрядной установке .
4.2. Влияние вида и количества углеродных наноматериалов на технологические свойства портландцемента .
4.3. Влияние вида и количества углеродных наноматериалов на физико-механические свойства портландцемента .
4.4. Влияние углеродных наноматериалов, полученных в плазменной установке, на изменение фазового состава и микроструктуры портландцемента
4.5. Выводы по главе 4 116
Глава 5. Разработка составов модифицированных бетонов с углеродными наноматериалами .
5.1. Технологические свойства бетонных смесей с углеродными наноматериалами
5.2. Физико-механические свойства бетонов с использованием углеродных наноматериалов
5.3. Оптимизация составов высокопрочных бетонов с углеродными наноматериалами с помощью метода математического планирования эксперимента 125
5.4. Исследование возможности получения бетонов рядовых классов с применением углеродных наноматериалов 128
5.5. Выводы по главе 5 131
Глава 6. Технико-экономическое обоснование процесса производства модифицирующих добавок в бетоны 132
6.1. Технология производства модифицирующих добавок в бетоны 132
6.2. Технология производства бетона с углеродными наноматериалами 136
6.3. Выводы по главе 6 142
Основные выводы 143
Библиографический список
