История применения и достижения нанотехнологии в строительстве

Первичные наноматериалы Стратегии наномодифицирования строительных материалов Синтез нанообъектов в материале в процессе его изготовления Синтез нанообъектов в материале в процессе его изготовления Введение в материал синтезированных нанообъектов Введение в материал синтезированных нанообъектов

F – эффект от введения первичного наноматериала ( F max = 300 %) С f – концентрация первичного наноматериала (С max = 0,1 %) Эффективность введения нанодобавок в различные материалы

2. Инструментарий для оценки технологических решений

Рецептурно-технологический дуализм Потенциал вещества материала I m RтRт Потенциал технологии I t RjRj R max,j

Развитие технологии цементных бетонов

3. Способы повышения качества цементных бетонов

Значения потенциала Φ mt для различных технологических способов повышение активности портландцемента; 2 - применение подготовленных заполнителей; 3 - снижение начального водосодержания посредством введения пластифицирующих добавок; 4 - введение неорганических добавок, способствующих повышению плотности структуры; 5 - введение полимерных веществ, уплотняющих структуру; 6 - применение виброактивации цемента, обеспечивающее дезагрегацию цементных флоккул и уплотнение цементного геля; 7 - Интенсификация процесса уплотнения жестких смесей; 8 - применение вакуумирования, центрифугирования, фильтрационного прессования; 9 - пропитка поровой структуры бетона органическими веществами или серой; 10 - применение сухого формования;11 - применение водопоглощающих перегородок

4. Анализ

Модели прочности материалов где γ – коэффициент; f c – прочность контакта; N – количества связей Уравнение Ребиндера Уравнение Ребиндера Другие уравнения прочности композиционных материалов Другие уравнения прочности композиционных материалов

где где η п – предельная доля пор; ν п – объемная доля пор Влияние параметров порового пространства на напряженное состояние

Зависимость прочности цементного камня от среднего размера пор 1 – тоберморит и подобные материалы; 2 – CSH(I); 3 – С3АН6 и гидрогранаты; 4 – смесь % гидрограната и % CSH(I)

Условия оптимизации композита на масштабных уровнях от микро- до макроуровня Условия оптимизации композита на наномасштабном уровне - П m – пористость, образующаяся в результате некачественного уплотнения бетонной смеси; - [Са(ОН) 2 ] – концентрация Са(ОН) 2 ; - В/Ц – водоцементное отношение - σ f – внутренние напряжения на границе раздела фаз; - χ m – трещиностойкость тоберморита и подобных материалов; - [C–S–H] – концентрация тоберморита и подобных материалов Реализация нанотехнологии должна проводиться только после исчерпания возможностей макро- и микротехнологии Критерием для оценки целесообразности перехода на наномасштабный уровень является размер массового дефекта в материале. Основной принцип реализации нанотехнологии