Фундаментальное материаловедение

Применение нанокристаллического модификатора в теплоизоляционных
неавтоклавных ячеистых бетонах.
Бухало А.Б. 1 , Батырева О.А. 2
аспирант 1 , студент 2
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,
Белгород, Россия
E–mail: kireeva_anna@list.ru
В настоящее время в целях реализации Национального проекта «Доступное и
комфортное жилье – гражданам России» существует потребность в качественных и
достаточно дешевых теплоизоляционных материалах. В качестве эффективного
теплоизоляционного материала можно рассматривать ячеистые бетоны, обладающие
уникальным сочетанием свойств: низкая теплопроводность, прочность, негорючесть,
низкая паропроницаемость. Однако, производство эффективного по теплофизическим
характеристикам ячеистого бетона низких марок по средней плотности, является проблемным
ввиду сложности обеспечения стабильной тонкодисперсной ячеистой структуры и высокой
прочности, зависящих от рецептурно – технологических факторов. Одним из вариантов
получения низкоплотного ячеистого бетона с высокими прочностными показателями
может быть применение вяжущих низкой водопотребности, с применением
модификаторов корректирующих структуру цементной матрицы, снижающих усадочные
деформации и формирующих более прочные перегородки.
В данной работе в ячеистый бетон на комплексном порообразователе
(газообразователь и пенообразователь) и многокомпонентном вяжущем вводили
нанокристаллический модификатор с целью упрочнения структуры межпоровых
перегородок, и соответственно повышения эксплуатационных характеристик материала.
Приготовление теплоизоляционного ячеистого бетона, заключалось в
смешивании в сухом состоянии вяжущего и нанокристаллического модификатора,
затворении водой с пенообразователем и дальнейшем перемешивании с алюминиевой
суспензией. Твердение образцов проходило в нормальных условиях.
В результате проведенных исследований доказано, что нанокристаллический
модификатор, при введении его до 1% в вяжущее, структурирует его, являясь
своеобразным центром кристаллизации эттрингита и синегита. При этом
сосредоточение игольчатых кристаллов, заполнивших контракционные поры, сопротивляется
усадке цементного камня в момент его перехода из пластичного в упругое
состояние, что снижает усадочные деформации вяжущего. Снижение усадочных
деформаций вяжущего является особенно важным в теплоизоляционных ячеистых
бетонах, так как способствует созданию оптимальной поровой структуры, которая
обеспечивает высокую теплоизоляционную способность и достаточные прочностные
показатели.
При введении нанокристаллического модификатора прочностные показатели
теплоизоляционного ячеистого бетона увеличились на 15%. Полученный материал при
плотности 300 кг/м³ обладает коэффициентом теплопроводности 0,067 Вт/мºС и
замкнутой пористостью, что позволяет ему конкурировать с современными
теплоизоляционными материалами.