Содержание
расшифровка, применение, свойства в таблицах
Цемент – вяжущий порошок, применяемый в строительстве для изготовления строительных смесей и растворов. Изготавливается из карбонатных и глинистых пород, добываемых открытых способом. В зависимости от сырьевого состава имеет различные эксплуатационные характеристики. Для удобного выбора цемент разделен на марки, каждой из которых соответствует вяжущее с определенным составом и свойствами. Маркировка наносится на упаковку, в которую расфасовывается строительный материала, или отображается в сопроводительной документации к партиям вяжущего, поставляемого потребителю навалом.
Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003
Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.
В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.
Таблица расшифровки марок цемента и области их применения
Обозначение типа вяжущего | Видя вяжущего | Примечание | Области применения | Где не рекомендуется применять |
ЦЕМ I | Портландцемент | Не содержит минеральных добавок | Монолитные бетонные и железобетонные конструкции | В конструкциях с особыми свойствами |
ЦЕМ II | Портландцемент с минеральными добавками | Буквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа | — | |
ЦЕМ III | Шлакопортландцемент | Монолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещения | Для производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание | |
ЦЕМ IV | Пуццолановый | Монолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещения | Для производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание | |
ЦЕМ V | Композитный | Имеют различные области применения, в зависимости от состава | — |
Краткие характеристики цемента разных марок:
- ЦЕМ I – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. Через сутки после укладки в опалубку продукт приобретает примерно 50% от марочной прочности. Количество минеральных добавок в таком вяжущем не превышает 5%.
- ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками, количество которых превышает 5% (до 35%). Скорость твердения такой смеси снижается с повышением процентного соотношения присадок.
- ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью твердения. В состав входит гранулированный шлак, образующийся при производстве чугуна, в количестве 36-65%.
- ЦЕМ IV – пуццолановый с нормальной скоростью набора марочной прочности. В его составе имеются кремнезем (обозначается буквами «МК» или «М»), зола-унос («З»), пуццоланы («П»). Процентное соотношение добавок – 21-35%.
- ЦЕМ V – композитное вяжущее с нормальной скоростью набора прочностных характеристик. В его состав входят 11-30% золы-уноса, 11-30% гранулированного шлака, который является отходом производства чугуна.
После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:
- Ш – шлак, который является отходом металлургической индустрии;
- И – известняк;
- З – зола-унос, которая является отходом энергетических предприятий;
- П – пуццоланы;
- М, МК – микрокремнезем.
Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.
Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:
- изготавливают образцы из цементного раствора размерами, определяемыми ГОСТом;
- образцы помещают на вибростол и вибрируют в течение трех минут;
- образцы выдерживают в формах в течение двух суток, затем извлекают их и погружают в воду на 28 суток;
- насухо вытертые образцы испытывают на сжатие, средняя арифметическая величина сопротивления на сжатие трех образцов и является маркой (классом) прочности.
Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.
Класс | Ближайшая марка | Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см2 | Области применения |
22,5 | М300 | 22,5 | Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок |
32,5 | М400 | 32,5 | Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ |
42,5 | М500 | 42,5 | Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках |
52,5 | М600 | 52,5 | Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов |
После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:
- Н – нормально твердеющий;
- Б – быстро твердеющий.
В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.
Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».
Маркировка цемента по ГОСТу 10178-85
Наряду с обозначениями, установленными ГОСТом 31108-2003, производители часто указывают маркировку по ГОСТу 10178-85, поскольку она является для рядового потребителя более привычной и понятной. В обозначении старого образца указывают:
- Сокращенное название продукции. ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент, ССПЦ – сульфатостойкий портландцемент, ППЦ – пуццолановый портландцемент.
- Марку прочности – М300, М400, М500, М600, которая определяет прочность на сжатие цементного продукта в возрасте 28 суток.
- Процентное соотношение присадок – буква «Д» и проценты. Например, Д0 – миндобавки отсутствуют или их количество не превышает 5%, Д20 – 20% минеральных добавок.
- Буквенное обозначение особого свойства вяжущего. «Б» – быстро твердеющий, «Г» – гидрофобный.
- ГОСТ, в соответствии с которым изготовлен продукт.
Пример обозначения быстро твердеющего портландцемента без минеральных добавок марки прочности М400 в соответствии с устаревшим нормативом: ПЦ 400-Д0-Б ГОСТ 10178-85.
Марки цемента по морозостойкости не определяются. Этот показатель устанавливается для продукта, изготовленного на базе цемента, – цементно-песчаного раствора или бетона. Морозостойкость затвердевших цементно-песчаных растворов и бетонов во многом зависит от характеристик мелкого заполнителя (песка) и крупного заполнителя (щебня), а также применяемых присадок.
старый и новый ГОСТ, расшифровка
Уже более пятнадцати лет действует стандарт, который более полно описывает состав и характеристики цемента. Согласно новому стандарту марки цемента обозначаются римскими цифрами, а также указывается количество и тип добавок, класс по прочности на сжатие и скорость твердения. В общем, в новой маркировке содержится полная информация для осознанного выбора вяжущего.
Содержание статьи
- 1 Марки цемента по ГОСТу 31108
- 1.1 Название и вещественный состав
- 1.2 Добавки в составе
- 1.3 Класс по прочности на сжатие
- 2 Что означает марка цемента по старому ГОСТу
- 3 Соответствие старой и новой маркировки цемента
Марки цемента по ГОСТу 31108
Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.
Маркировка тоже может быть смешанной
Название и вещественный состав
По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:
Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).
Добавки в составе
Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.
Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе
Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:
- Ш — гранулированные шлаки;
- Мк — микрокремнезем;
- П — пуццолана;
- Г — глиеж;
- З — зола;
- С — обожженный сланец;
- И — известняк.
Марки цемента в зависимости от состава добавок
Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.
Класс по прочности на сжатие
В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:
- 22,5 Н;
- 32,5 Н;
- 42,5 Н;
- 52,5 Н.
Обозначение и скорость набора прочности по стандарту для цемента разных марок
Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:
- нормальнотвердеющей — обозначается буквой Н после класса прочности на сжатие;
- медленнотвердеющей — М;
- быстротвердеющей — Б.
График набора прочности цемента по новому стандарту в мПа
Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.
Что означает марка цемента по старому ГОСТу
В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.
Пример маркировки цемента по старому стандарту
В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.
Обозначение состава цемента по старому ГОСТу
В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.
В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.
Соответствие старой и новой маркировки цемента
Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.
Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.
- Те марки ПЦ, которые имеют нулевое количество добавок (Д0) или их не более 5%, соответствуют новой марке цемента — ЦЕМ I. То есть, ПЦ400 Д0 до Д5 и ПЦ500 Д0-Д5 обе будут маркироваться ЦЕМ I. Вот только дальше будет стоять различная цифра, которая обозначает класс прочности на сжатие.
- Весь портландцемент, произведенный по старому нормативу с количеством добавок больше 5% будет относиться ко второму типу по новой маркировке. То есть, ПЦ 400 Д10 или ПЦ 500 Д20 равнозначно ЦЕМ II. Так как по старому ГОСТу количество добавок не более 20%, то все марки будут относиться к подтипу А.
- Шлакопортланд цемент ШПЦ по-новому обозначается как ЦЕМ III.
Новая маркировка цемента: расшифровка и возможные значения
С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:
- М300 соответствует 22,5 Н;
- М400 — 32,5 Н;
- М500 — 42,5 Н;
- М600 — 52,5 Н.
Теперь все понятно даже с новыми обозначениями
Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:
- ПЦ400 Д5 — ЦЕМ I 32,5
- ПЦ400 Д15 — ЦЕМ II/А-Ш 32.5
- ПЦ500 Д0 — ЦЕМ I 42,5
- ПЦ500 Д20 — ЦЕМ I/А-Ш 42.5
- ШПЦ 300 — ЦЕМ III 22,5
Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.
Ученые разрабатывают «программируемые» частицы цемента для достижения улучшенных свойств — ScienceDaily
Наведение порядка в беспорядке является ключом к созданию более прочного и экологичного цемента, пасты, связывающей бетон.
Ученые из Университета Райса расшифровали кинетические свойства цемента и разработали способ «программирования» микроскопических полукристаллических частиц внутри. Этот процесс превращает частицы из неупорядоченных комков в упорядоченные кубы, сферы и другие формы, которые в совокупности делают материал менее пористым и более прочным.
Их исследование опубликовано в журнале Королевского химического общества по химии материалов A .
Этот метод может привести к более прочным конструкциям, требующим меньшего количества бетона, а чем меньше, тем лучше, говорит ученый-материаловед Райс и ведущий автор Роузбех Шахсавари. Мировое производство более 3 миллиардов тонн бетона в год в настоящее время выбрасывает до 10 процентов углекислого газа, парникового газа, выбрасываемого в атмосферу.
Путем обширных экспериментов Шахсавари и его коллеги расшифровали наномасштабные реакции — или «морфогенез» — кристаллизации в цементе на основе гидрата силиката кальция (C-S-H), который скрепляет бетон.
Впервые они синтезировали частицы C-S-H в различных формах, включая кубы, прямоугольные призмы, дендриты, ядра-оболочки и ромбоэдры, и нанесли их на единую морфологическую диаграмму для производителей и строителей, которые хотят создавать бетон снизу. вверх.
— Мы называем это программируемым цементом, — сказал он. «Большой прогресс в этой работе заключается в том, что это первый шаг в управлении кинетикой цемента для получения желаемой формы. Мы показываем, как можно контролировать морфологию и размер основных строительных блоков CSH, чтобы они могли самостоятельно собираться в микроструктуры. с гораздо большей плотностью упаковки по сравнению с обычными аморфными микроструктурами C-S-H».
Он сказал, что эта идея сродни самосборке металлических кристаллов и полимеров. «Это горячая зона, и исследователи этим пользуются», — сказал Шахсавари. «Но когда дело доходит до цемента и бетона, чрезвычайно сложно контролировать их сборку снизу вверх. Наша работа дает первый рецепт такого продвинутого синтеза.
«Затравочные частицы формируются сначала автоматически, в наших реакциях, они доминируют над процессом, поскольку остальные материальные формы формируются вокруг них, — сказал он. — В этом вся прелесть. Это in situ, опосредованный зародышем рост и не требует внешнего добавления затравочных частиц, как это обычно делается в промышленности для ускорения кристаллизации и роста». 0003
Предыдущие методы создания упорядоченных кристаллов C-S-H требовали высоких температур или давлений, длительного времени реакции и использования органических прекурсоров, но ни один из них не был эффективным или безвредным для окружающей среды, сказал Шахсавари.
Лаборатория риса создала кубы и прямоугольники правильной формы, добавив небольшое количество поверхностно-активных веществ с положительными или отрицательными ионами и силикат кальция в C-S-H и подвергнув смесь воздействию углекислого газа и ультразвука. Зародыши кристаллов формировались вокруг мицелл ПАВ в течение 25 минут. Уменьшение содержания силиката кальция привело к образованию большего количества сферических частиц и более мелких кубов, а увеличение его количества привело к образованию слипшихся сфер и взаимосвязанных кубов.
Как только формируются «семена» кальцита, они заставляют молекулы вокруг себя собираться в кубы, сферы и другие формы, которые на несколько порядков больше. По словам Шахсавари, они могут более плотно упаковываться в бетон, чем аморфные частицы. Тщательное регулирование концентрации предшественника, температуры и продолжительности реакции позволяет варьировать выход, размер и морфологию конечных частиц.
Это открытие является важным шагом в конкретных исследованиях, сказал он. Он основан на его работе в составе группы Массачусетского технологического института, расшифровавшей молекулярную «ДНК» цемента в 2009 году.. «В настоящее время нет контроля над формой C-S-H», — сказал Шахсавари. «Используемый сегодня бетон представляет собой аморфный коллоид со значительной пористостью, что влечет за собой снижение прочности и долговечности».
Бетон является одним из направлений деятельности лаборатории риса Шахсавари, которая изучала как его производство в макромасштабе, так и внутренние свойства в наномасштабе. Поскольку бетон является наиболее распространенным в мире строительным материалом и значительным источником атмосферного углекислого газа, он убежден в важности разработки «более экологичного» бетона.
Новый метод имеет несколько экологических преимуществ, сказал Шахсавари. «Во-первых, вам нужно меньше его (бетона), потому что он прочнее. Это связано с лучшей упаковкой кубических частиц, что приводит к более прочным микроструктурам. Во-вторых, он будет более прочным. нежелательные химические вещества находят путь через бетон, поэтому он лучше защищает стальную арматуру внутри».
Исследовательская группа должна была разработать метод проверки микроскопических частиц бетона на прочность. Исследователи использовали наноиндентер с алмазным наконечником, чтобы раздробить отдельные частицы цемента с плоским краем.
Они запрограммировали индентор так, чтобы он перемещался от одной наночастицы к другой и раздавливал ее, а также собирали механические данные о сотнях частиц различной формы за один проход. «Другие исследовательские группы тестировали объемный цемент и бетон, но ни одна группа никогда не исследовала механику отдельных частиц CSH и влияние формы на механику отдельных частиц», — сказал Шахсавари.
Он сказал, что стратегии, разработанные в ходе проекта, могут иметь значение для других приложений, включая инженерию костной ткани, доставку лекарств и огнеупорные материалы, а также могут повлиять на такие сложные системы, как керамика и коллоиды.
Расшифровка формы цемента обещает более экологичный концентрат
изображение: Ученые из Университета Райса создали микроскопические кубики и другие формы цемента и измельчили их, чтобы проверить их механические свойства. Формы могут служить «зародышами» для восходящего производства более прочного и долговечного бетона.
посмотреть больше
Кредит: Лаборатория многомасштабных материалов/Университет Райса
ХЬЮСТОН — (7 декабря 2016 г.) — Наведение порядка в беспорядке является ключом к созданию более прочного и экологичного цемента, пасты, связывающей бетон.
Ученые из Университета Райса расшифровали кинетические свойства цемента и разработали способ «программирования» микроскопических полукристаллических частиц внутри. Этот процесс превращает частицы из неупорядоченных комков в упорядоченные кубы, сферы и другие формы, которые в совокупности делают материал менее пористым и более прочным.
Их исследование опубликовано в журнале Королевского химического общества Journal of Materials Chemistry A .
Этот метод может привести к более прочным конструкциям, требующим меньшего количества бетона, а чем меньше, тем лучше, говорит ученый-материаловед Райс и ведущий автор Роузбех Шахсавари. Мировое производство более 3 миллиардов тонн бетона в год в настоящее время выбрасывает до 10 процентов углекислого газа, парникового газа, выбрасываемого в атмосферу.
Путем обширных экспериментов Шахсавари и его коллеги расшифровали наномасштабные реакции — или «морфогенез» — кристаллизации в цементе на основе гидрата силиката кальция (C-S-H), который скрепляет бетон.
Впервые они синтезировали частицы C-S-H в различных формах, включая кубы, прямоугольные призмы, дендриты, ядра-оболочки и ромбоэдры, и нанесли их на единую морфологическую диаграмму для производителей и строителей, которые хотят создавать бетон снизу. вверх.
— Мы называем это программируемым цементом, — сказал он. «Большой прогресс в этой работе заключается в том, что это первый шаг в управлении кинетикой цемента для получения желаемой формы. Мы показываем, как можно контролировать морфологию и размер основных строительных блоков CSH, чтобы они могли самостоятельно собираться в микроструктуры. с гораздо большей плотностью упаковки по сравнению с обычными аморфными микроструктурами C-S-H».
Он сказал, что эта идея сродни самосборке металлических кристаллов и полимеров. «Это горячая зона, и исследователи этим пользуются», — сказал Шахсавари. «Но когда дело доходит до цемента и бетона, чрезвычайно сложно контролировать их сборку снизу вверх. Наша работа дает первый рецепт такого продвинутого синтеза.
«Затравочные частицы формируются сначала автоматически, в наших реакциях, они доминируют над процессом, поскольку остальные материальные формы формируются вокруг них, — сказал он. — В этом вся прелесть. Это in situ, опосредованный зародышем рост и не требует внешнего добавления затравочных частиц, как это обычно делается в промышленности для ускорения кристаллизации и роста». 0003
Предыдущие методы создания упорядоченных кристаллов C-S-H требовали высоких температур или давлений, длительного времени реакции и использования органических прекурсоров, но ни один из них не был эффективным или безвредным для окружающей среды, сказал Шахсавари.
Лаборатория риса создала кубы и прямоугольники правильной формы, добавив небольшое количество поверхностно-активных веществ с положительными или отрицательными ионами и силикат кальция в C-S-H и подвергнув смесь воздействию углекислого газа и ультразвука. Зародыши кристаллов формировались вокруг мицелл ПАВ в течение 25 минут. Уменьшение содержания силиката кальция привело к образованию большего количества сферических частиц и более мелких кубов, а увеличение его количества привело к образованию слипшихся сфер и взаимосвязанных кубов.
Как только формируются «семена» кальцита, они заставляют молекулы вокруг себя собираться в кубы, сферы и другие формы, которые на несколько порядков больше. По словам Шахсавари, они могут более плотно упаковываться в бетон, чем аморфные частицы. Тщательное регулирование концентрации предшественника, температуры и продолжительности реакции позволяет варьировать выход, размер и морфологию конечных частиц.
Это открытие является важным шагом в конкретных исследованиях, сказал он. Он основан на его работе в составе группы Массачусетского технологического института, расшифровавшей молекулярную «ДНК» цемента в 2009 году.. «В настоящее время нет контроля над формой C-S-H», — сказал Шахсавари. «Используемый сегодня бетон представляет собой аморфный коллоид со значительной пористостью, что влечет за собой снижение прочности и долговечности».
Бетон является одним из направлений деятельности лаборатории риса Шахсавари, которая изучала как его производство в макромасштабе, так и внутренние свойства в наномасштабе. Поскольку бетон является наиболее распространенным в мире строительным материалом и значительным источником атмосферного углекислого газа, он убежден в важности разработки «более экологичного» бетона.
Новый метод имеет несколько экологических преимуществ, сказал Шахсавари. «Во-первых, вам нужно меньше его (бетона), потому что он прочнее. Это связано с лучшей упаковкой кубических частиц, что приводит к более прочным микроструктурам. нежелательные химические вещества находят путь через бетон, поэтому он лучше защищает стальную арматуру внутри».
Исследовательская группа должна была разработать метод проверки микроскопических частиц бетона на прочность. Исследователи использовали наноиндентер с алмазным наконечником, чтобы раздробить отдельные частицы цемента с плоским краем.
Они запрограммировали индентор так, чтобы он перемещался от одной наночастицы к другой и раздавливал ее, а также собирали механические данные о сотнях частиц различной формы за один проход. «Другие исследовательские группы тестировали объемный цемент и бетон, но ни одна группа никогда не исследовала механику отдельных частиц CSH и влияние формы на механику отдельных частиц», — сказал Шахсавари.
Он сказал, что стратегии, разработанные в ходе проекта, могут иметь значение для других приложений, включая инженерию костной ткани, доставку лекарств и огнеупорные материалы, а также могут повлиять на такие сложные системы, как керамика и коллоиды.
###
Постдокторант Райс Сакине Могадда является ведущим автором статьи. Соавторами являются аспиранты Райса Сунг Хун Хван и Шуо Чжао, научный сотрудник с докторской степенью Срипрасад Сринавасан, бакалавр Бенханг Ши и Кентон Уитмайр, профессор химии; в гостях у ученых Вахида Хеджази и Джозефа Миллера из C-Crete Technologies в Хьюстоне; Аали Ализаде из C-Crete Technologies и Ирен Русакова, старший научный сотрудник Хьюстонского университета.
Национальный научный фонд и Министерство энергетики поддержали исследование.
Прочитайте аннотацию по адресу http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta09389b#!divAbstract
Этот пресс-релиз можно найти в Интернете по адресу http://news.rice.edu/ 2016/12/07/decoding-cements-shape-promises-greener-concrete/
Следите за Rice News and Media Relations через Twitter @RiceUNews
Связанные материалы:
Домашняя страница Лаборатории многомасштабных материалов: http://rouzbeh . rise.edu/
Инженерная школа Джорджа Р. Брауна: http://engineering.rice.edu
Райс Факультет гражданского и экологического проектирования: http://www.ceve.rice.edu
Райс Факультет материаловедения и наноинженерии: https://msne.rice.edu
Изображения для скачивания:
http://news.rice.edu/files/2016/11/1212_CEMENT-1-web-1lpd9zs.jpg
Ученые Университета Райса создали микроскопические кубики и другие виды цемента и измельчали их для проверки их механических свойств. Формы могут служить «зародышами» для восходящего производства более прочного и долговечного бетона. (Источник: Лаборатория многомасштабных материалов/Университет Райса)
http://news.rice.edu/files/2016/11/1212_CEMENT-2-web-1a6n34v.jpg
Изолированный куб из цемента, созданный в лаборатории специалиста по рисовым материалам Роузбе Шахсавари. Микроскопические кубы и другие формы могут служить «зародышами» в программируемом цементе для более прочного, менее пористого и более экологически чистого бетона. (Источник: Лаборатория многомасштабных материалов/Университет Райса)
http://news.rice.edu/files/2016/12/1212_CEMENT-4-web-15gu05y.jpg
Материаловеды Университета Райса составили карту морфогенеза гидратов цемента используется в бетоне. Их работа может привести к более точному контролю микроскопической формы частиц цемента для производства более прочного, долговечного и экологически чистого бетона. (Источник: Лаборатория многомасштабных материалов/Университет Райса)
http://news.rice.edu/files/2016/12/1212_CEMENT-6-web-u01d5o.jpg
Материаловеды Университета Райса составили карту морфогенеза гидратов цемента, используемых в бетоне. Это может привести к способу «программирования» частиц цемента для производства более прочного, долговечного и экологически чистого бетона. (Источник: Лаборатория многомасштабных материалов/Университет Райса)
http://news.rice.edu/files/2016/12/1212_CEMENT-7-web-ps52n6.jpg
Роузбе Шахсавари (Источник: Джефф Фитлоу/Университет Райса)
Университет Райса, расположенный в кампусе площадью 300 акров в Хьюстоне, постоянно входит в число 20 лучших университетов страны по версии U.