Композиція для отримання дрібнозернистих і піщаних бетонів, що містять вуглецеві наночастинки

Композиція для одержання дрібнозернистих і піщаних бетонів, що містить мінеральне в'яжуче цемент, заповнювач і воду, яка відрізняється тим, що додатково містить вуглецеві наночастинки, причому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: мінеральне в'яжуче 20-50 заповнювач 50-80 вода (понад) 7-30 вуглецеві наночастинки 0,0001-0,5. (19) (21) u201008872 (22) 16.07.2010 (24) 25.01.2011 (46) 25.01.2011, Бюл.№ 2, 2011 р. (72) ТОЛМАЧОВ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, БЄЛІЧЕНКО ОЛЕНА АНАТОЛІЇВНА, ШМАЛЬКО ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, ЗЕЛЕНСЬКИЙ ОЛЕГ ІВАНОВИЧ (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 56807 компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: мінеральне в'яжуче 20 - 50 заповнювач 50 - 80 вода(понад) 7 - 30 вуглецеві наночастинки 0,0001-0,5 Введення вуглецевих наночастинок в сукупності з рештою композиції забезпечує підвищення міцності дрібнозернистих і піщаних бетонів, що приводить до підвищення їх довговічності. Заявлена композиція отримується простим змішуванням компонентів у звичайних умовах. Як вихідна сировина використовуються вуглецеві наночастинки, які додають в композицію у вигляді водної суспензії у воду зачинення при перемішуванні розчину. Водна суспензія, що містить вуглецеві наночастинки, готувалася завчасно піролітичним методом. В якості сировини використовують кам'яне вугілля, його суміші і продукти його термохімічних перетворень, з яких виділяли шляхом ультразвукового диспергування у воді та центрифугування зі швидкістю не менш ніж 8000об/хв. суспензію, яка містить вуглецеві наночастинки. Процес отримання вуглецевих наночастинок не є складним; за рахунок розташування на території України вуглевидобувних підприємств і наявності великої кількості залишків вихідної сировини для отримання вуглецевих наночастинок (кам'яного вугілля, його сумішей і продуктів його термохімічних перетворень) не відбувається подорожчання будівельних матеріалів. Оскільки вуглецеві наночастинки додаються в композицію для отримання дрібнозернистих і піщаних бетонів в дуже маленьких кількостях, то композиція залишається екологічно безпечною. Приклад. У бетонозмішувач роторного типу завантажують 25мас. ч. мінерального в'яжучого цементу, 75мас. ч. заповнювача і здійснюють перемішування протягом 2 хвилин. Потім у змішувач 4 додають 15мас. ч. води зачинення (понад), 0,0225мас. ч. вуглецевих наночастинок, які додають у воду зачинення. Суміш ретельно перемішують протягом 2 хвилин до одержання однорідної маси. Далі суміш завантажують у форми балочки 4x4x16см і залишають для природного твердіння на протязі 28 діб. Потім проводять дослідження міцності на розтяг при згині та стисканні стандартними методами. У таблиці 1 приведені склади, фізико-механічні і технічні властивості дрібнозернистого і піщаного бетону. Компоненти, які відповідають оптимальному складу № 3 запропонованого дрібнозернистого і піщаного бетону, взяті в наступних співвідношеннях, мас.%: мінеральне в'яжуче 25 заповнювач 75 вода(понад) 15 вуглецеві наночастинки 0,0225 Як випливає з приведених даних (табл. 1), отримані склади дрібнозернистого і піщаного бетону з вуглецевими наночастинками по фізикомеханічним властивостям вище, ніж склади без наночастинок. Позамежні склади дрібнозернистого і піщаного бетону мають меншу міцність. Таким чином, введення в композицію вуглецевих наночастинок, отриманих з кам'яного вугілля, його сумішей і продуктів його термохімічних перетворень, при заявленому співвідношенні компонентів забезпечує підвищення міцності дрібнозернистих і піщаних бетонів, що приводить в свою чергу до підвищення їх довговічності. Запропонована корисна модель на основі мінерального в'яжучого - цементу, доцільно застосовувати в промисловості будівельних матеріалів при виготовленні дрібнозернистих і піщаних бетонів. Таблиця 1 Склад і фізико-механічні показники дрібнозернистих і піщаних бетонів Показники 1 І. Склад композиції (% мас.) Мінера25 льне в'яжуче Заповнювач 75 Вуглецеві наночастинки -----Вода (понад) 15 II. Показники міцності(МПа) - міцність на стискання 25,0 - міцність на розтяг при згині 4,1 Комп’ютерна верстка М. Мацело 2 3 4 5 6 7 25 25 25 33,3 33,3 33,3 75 0,0045 15 75 0,0225 15 75 0,27 15 66,7 ----16,7 66,7 0,0045 16,7 66,7 0,0225 16,7 31,9 5,3 34,8 5,8 28,7 4,3 27,6 4,96 37,0 6,4 42,7 7,2 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601