Главная / Статьи / Комплексная добавка на основе углеродных нанотрубок и микрокремнезема для модификации газосиликата автоклавного твердения

Комплексная добавка на основе углеродных нанотрубок и микрокремнезема для модификации газосиликата автоклавного твердения

« Назад

01.03.2015 06:24

Исследования, связанные с применением нанотехнологий при производстве ячеистых бетонов автоклавного твердения, не столь многочисленны. Анализ работ в области применения комплексных добавок на основе наносистем для улучшения характеристик газобетона показывает, что положительное их влияние в большой степени зависит не только от количества и соотношения компонентов этих добавок, но и от способа их приготовления и технологической последовательности введения в газобетонную смесь. Приведенные исследования продолжают предыдущие работы в области использования нанотехнологий для производства газобетона и связаны с использованием МУНТ в сочетании с микрокремнеземом МК-85 как комплексной добавки, улучшающей характеристики автоклавного газосиликата.
Для диспергации многослойных углеродных нанотрубок была спроектирована и собрана установка для диспергирования углеродных нанотрубок GraphistrengthTM C-100 в водном растворе суперпластификатора «Реламикс» циркуляционного принципа действия (рис. 1). В качестве генератора кавитации использовался вихревой теплогенератор «ВТГ 2,2 кВт» (рис. 1, b) компании ООО «ВТГ-Сервис» (г. Ижевск). Эффект гидродинамической кавитации возникает в рабочей зоне вихревого теплогенератора при взаимодействии потоков жидкости между собой и вращающейся роторной частью аппарата.


За счет гидродинамической кавитации производилась водная дисперсия УНТ GraphistrengthTM C-100 в растворе ПАВ «Реламикс» и гидроксида алюминия Al(OH)3. Время диспергирования составляло 50 мин.
Как видно из снимков микроструктуры (рис. 2) дисперсии МУНТ, степень диспергации зависит от времени диспергации, при этом увеличение времени диспергации приводит к повторной коагуляции углеродных нанотрубок (рис. 2, с), что снижает эффективность дисперсии.


В процессе диспергации углеродные нанотрубки разделялись на единичные, при этом поверхность нанотрубок покрывалась слоем ПАВ с созданием гидроксилированных отрицательно заряженных слоев.

Результаты физико-механических показателей газосиликата, модифицированного дисперсией МУНТ в сочетании с гидроксидом алюминия Al(OH)3, представлены в табл. 1. Добавка, содержащая Al(OH)3 и УНТ, приготовлена на гидродинамическом кавитаторе. Исходя из показателей, приведенных в табл. 1, модифицирование газосиликата дисперсией МУНТ совместно с гидроксидом алюминия может существенно понизить теплопроводность изделий из газосиликата, но при этом происходит снижение прочности и средней плотности газосиликата, что также отмечалось в работе. В составе комплексной добавки для повышения прочности газосиликата использовался микрокремнезем МК-85.

Микрокремнезем МК-85 является техногенным продуктом металлургического производства при выплавке ферросилиция (ТУ 14-106-709–2004 «Микрокремнезем конденсированный»). Химический состав представлен в табл. 2.