Умный бетон с использованием наночастиц

Нанобетон
Добавление наночастиц значительно улучшает бетон по сравнению с обычным бетоном. Добавление наночастиц улучшает объемные свойства материалов за счет управления или манипулирования на атомном уровне из-за наноразмерной атаки щелочной силикатной реакцией. Помимо более низкого уровня загрязнения окружающей среды, можно получить более тонкие конечные продукты и более быстрое время схватывания.
Нано-бетон - это бетон, изготовленный из частиц портландцемента с размером частиц менее 500 нм в качестве цементирующего агента по сравнению с обычно используемыми частицами цемента, размер которых варьируется от нескольких нанометров до максимум примерно 100 микрометров. Преимущества:прекращение загрязнения, вызванного твердыми частицами микрокремнезема, более низкая стоимость строительной площадки, высокая начальная и конечная прочность на сжатие и растяжение, хорошая обрабатываемость, прекращение использования суперпластификаторов и снижение риска силикоза бетона.
Используемые наноматериалы представляют собой нано-кремнезем (нано-SiO2), нано-оксид титана (нано-TiO2), нано-железо (нано-Fe2O3), нано-оксид алюминия (нано-Al2O3), частицы наноглины и нанотрубки / нановолокна (УНТ / УНВ) нано-SiO2.
Нанокремнезем
Нанокремнезем - это первый нанопродукт, который заменил микродиоксид кремния и превосходит диоксид кремния, используемый в обычном бетоне. Изготавливает бетон с высокой прочностью на сжатие (15 МПа и 75 МПа в 1 день; 40 МПа и 90 МПа в 28 дней и 48 МПа и 120 МПа в 120 дней). Преимущества - высокая удобоукладываемость при пониженном водоцементном соотношении без необходимости использования суперпластифицирующих добавок. Заполняет все микропоры и микропространства и экономит цемент до 35-45%.
Оксид титана
Диоксид титана - широко используемый белый пигмент. Он может окислять кислород или органические материалы, поэтому его добавляют в краски, цемент, окна, плитку или другие продукты для стерилизации, дезодорирования и придания свойств против обрастания. При добавлении в наружные строительные материалы он может значительно снизить концентрацию переносимых по воздуху загрязнителей. Под воздействием ультрафиолетового света он становится все более гидрофильным и может использоваться для создания покрытий, препятствующих запотеванию, или самоочищающихся стекол.
Поликарбоксилаты
Поликарбоксилаты или добавки для бетона на основе полимеров - это высокодисперсные водоредуцирующие добавки. Более высокая дозировка дает самоуплотняющийся бетон, и этот тип добавки очень подходит для бетона, используемого в конструкциях, сделанных под водой. Они обладают высоким сопротивлением даже при небольшом добавлении до 1,5% от веса цемента и обладают характеристиками самоуплотнения. Сопротивление сжатию от 40 до 90 МПа через 1 сутки и от 70 до 100 МПа и более через 28 суток.
Углеродные нанотрубки
УНТ очень гибкие, механически более прочные, имеют самые жесткие и прочные волокна цилиндров с нанометровым диаметром, длиной несколько миллиметров, в 5 раз больше модуля Юнга и в 8 раз (теоретически в 100 раз) прочнее стали, при этом составляя 1/6 плотность и очень высокая теплопроводность по оси.