Введение
ГЛАВА 1. Применение дисперсных добавок для модификации цементных вяжущих и бетонов на их основе 12
1.1. Современные тенденции модификации цементных вяжущих 14
1.2. Способы повышения физико-механических характеристик материалов на основе портландцемента 17
1.3. Применение тонкодисперсных добавок для модификации цементных композитов 19
1.4. Свойства нанодисперсных модификаторов 27
1.5. Заключение. Постановка целей и задач 33
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 36
2.1. Характеристики исходных компонентов 36
2.1.1. Характеристики и свойства исследуемых углеродных нанотрубок 37
2.1.2. Характеристики и минералогический состав компонентов цементного бетона 39
2.1.2.1. Химический и минералогический составы используемых цементов 40
2.1.2.2. Свойства мелкого заполнителя 43
2.1.2.3. Свойства крупного заполнителя 43
2.2. Изготовление исследуемых составов 47
2.2.1. Изготовление контрольных и экспериментальных образцов мелкозернистого бетона 47
2.2.2. Изготовление контрольных и экспериментальных образцов тяжелого бетона 48
2.3. Физико-механические методы исследования цементных
бетонов 50
2.3.1. Определение прочности на сжатие 50
2.3.2. Определение характеристик трещиностойкости 52
2.3.3. Определение марки по водонепроницаемости 52
2.3.4. Определение марки по морозостойкости 54
2.4. Комплекс методов физико-химических исследований структуры цементных бетонов 56
2.4.1. Исследование структуры образцов цементного бетона на растровом электронном микроскопе (РЭМ) 57
2.4.2. Рентгенофазовый анализ образцов цементного бетон... 58
2.4.3. Дифференциально-термический анализ образцов цементного бетона 59
2.4.4. ИК-спектроскопия 60
2.5. Определение размеров частиц водных дисперсии углеродных нанотрубок 61
ГЛАВА 3. Технологические основы получения водных дисперсий углеродных нанотрубок 62
3.1. Получение водной дисперсии углеродных нанотрубок при помощи гидродинамической кавитации 63
3.1.1. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength С-100 69
3.1.2. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength Masterbatch CW2-45 72
3.2. Получение водной дисперсии углеродных нанотрубок
методом ультразвукового диспергирования 75
3.2.1. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength С-100 76
3.2.2. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength Masterbatch CW2-45 79
3.3. Получение водной дисперсии углеродных нанотрубок при помощи высокоскоростного гомогенизатора погружного типа 82
3.4. Получение водной дисперсии углеродных нанотрубок при помощи высокоскоростной бисерной мельницы 85
3.4.1. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength С-100 86
3.4.2. Дисперсия углеродных нанотрубок Graphistrength Masterbatch CW2-45 88
3.5. Сравнительный анализ экспериментальных данных 90
3.6. Подбор оптимальных режимов обработки дисперсий углеродных нанотрубок 96
3.7. Выводы по главе 3 102
ГЛАВА 4. Физико-химические и физико-механические исследования структуры и свойств цементной матрицы, модифицированной дисперсией многослойных углеродных нанотрубок 105
4.1. Анализ микроструктуры образцов бетона 106
4.2. Представление о характере влияния углеродных нанотрубок на изменения структуры портландцементного камня 115
4.3. Определение характеристик трещиностойкости тяжелого бетона на основе портландцемента модифицированного дисперсиями углеродных нанотрубок 119
4.4. Определение водонепроницаемости тяжелого бетона на основе портландцемента модифицированного дисперсиями углеродных нанотрубок 123
4.5. Определение водонепроницаемости тяжелого бетона на основе портландцемента модифицированного дисперсиями углеродных нанотрубок 125
4.5.1. Морозостойкость бетона после ТВО 128
4.5.2. Морозостойкость бетона нормальных условий твердения 130
4.5.3. Анализ результатов испытаний на морозостойкость 132
4.5. Выводы по главе 4 135
ГЛАВА 5. Опытно-промышленное внедрение модифицированного состава цементного бетона 137
5.1. Разработка технологической схемы введения водной дисперсии углеродных нанотрубок в состав бетонной смеси 137
5.2. Опытно-промышленное внедрение технологии модификации бетона углеродными нанотрубками 140
5.3. Расчет экономической эффективности применения дисперсии углеродных нанотрубок на примере железобетонных стоек СВ-95-З-а 145
5.4. Выводы по главе 5 148
Основные результаты и выводы 149
Список литературы
