29

2019

-

11

Применение наноматериалов в бетоне


С развитием строительной отрасли проектирование бетона для удовлетворения различных экологических и функциональных требований к строительным материалам будет пользоваться все большим спросом. Развитие традиционных бетонных материалов вступает на путь научно-технических инноваций, среди которых нанотехнологии, безусловно, будут играть все более важную роль.

1. нано-силика

Nano-SiO2 - это ультратонкий порошок с гидроксильной группой на поверхности, образующийся при высокотемпературном гидролизе кремния или органосиликатных хлоридов. В области цементного бетона нано-SiO2 обладает высокой пуццолановой активностью, эффектом заполнения микроагрегатов и кристаллической нуклеацией, что может увеличить прочность и долговечность бетона.

2. нано-кальциевый карбонат

Нано CaCO3 - это минеральный порошок с низкой активностью, стоимость которого составляет примерно одну десятую от стоимости нано SiO2. После добавления порошка нано-кальциевого карбоната, под действием эффекта микроагрегатов и эффекта кристаллического ядра, увеличивается объемная плотность, что способствует улучшению изгибной и сжимающей прочности; эффект кристаллического ядра нано-кальциевого карбоната может уточнить тип кристаллов, улучшить интерфейсную структуру и помочь улучшить долговечность бетона.

Наноматериалы и технологии

3. углеродные нановолокна

Нано-углеродное волокно - это новый тип нано-углеродного материала, который образуется путем сворачивания графитовых листов со слоистой структурой. По сравнению с углеродными нанотрубками, его стоимость относительно невелика, и он имеет большие преимущества в выходе. Профессор Мо из Университета Хьюстона обнаружил, что подходящее количество нано-углеродного волокна не только придает бетону отличные свойства чувствительности к давлению, но также может улучшить его механические свойства.

4. углеродные нанотрубки

Углеродные нанотрубки имеют трубчатую форму, легкие и идеально соединены в шестиугольную структуру, что делает их хорошим высокопрочным волокном. Добавление подходящего количества углеродных нанотрубок в цемент может эффективно улучшить пористую структуру и микротрещины материала, а также сыграть роль моста, тем самым улучшая механические свойства цементной основы.

Использование наноматериалов, квантового размера и фотокаталитического эффекта и других свойств позволяет бетону обладать функцией поглощения электромагнитных волн, функцией очистки окружающей среды, разложения токсичных веществ, разложения определенных микроорганизмов, очистки воздуха, очистки поверхностных вод и т.д., что может сыграть хорошую роль в защите окружающей среды как в космосе, так и на земле.

С развитием строительной отрасли проектирование бетона для удовлетворения различных экологических и функциональных требований к строительным материалам будет все больше привлекать людей, развитие традиционных бетонных материалов вступает на путь научно-технических инноваций, среди которых нанотехнологии, безусловно, будут играть все более важную роль.

Нанотехнология, нанобетонные материалы