Исследование влияния методов получения полисиликатов натрия, силикатного модуля и концентрации связующего на адгезию композиционного вяжущего

Цель. Цель исследования заключается в выявлении факторов, определяющих прочность клеевых соединений в композитных материалах, содержащих полисиликаты натрия.

Метод. Проанализировано влияние методик синтеза полисиликатов натрия на адгезионные свойства композиционных вяжущих. Рассматривались традиционные и инновационные методы, включая гидротермальные, автоклавные и золь-гель технологии. Особое внимание уделялось параметрам температуры, давления и времени реакции. Полисиликат натрия вне композиции получали взаимодействием безводного силиката натрия с раствором гидрозоля диоксида кремния при 70–90 °C и выдержкой до 0,5 часа.

Результат. Определено влияние различных методов получения полисиликатов натрия, а также изменение силикатного модуля и концентрации связующего на адгезионные свойства материалов. Определены прочностные характеристики образцов при различных внешних воздействиях. Установлено, что прочность клеевого шва на основе полисиликатов натрия зависит от их концентрации и условий синтеза. Оптимальная концентрация полисиликатной связки составляет 0,14-0,2 г/см² для связок, полученных в композиции, и 0,2-0,28 г/см² для синтезированных вне композиции. Экспериментально установлено, что образцы, склеенные полисиликатами, синтезированными отдельно от композитной смеси, разрушаются по линии адгезива.

Вывод. Полученные результаты можно использовать для разработки новых рецептов и методик, способствующих улучшению характеристик и долговечности строительных материалов. В последующих исследованиях планируется использовать полисиликат натрия с модулем не более 10 для оптимизации свойств и увеличения срока службы материалов при высоких температурах. Перспективным направлением является разработка жаростойких композитов с высоким силикатным модулем и уменьшенным содержанием Na₂O, что способствует улучшению огнеупорности и термомеханических характеристик.

1. Nanotechnology in Construction / Edited by Y. de Miguel, A. Porro and P.J.M. Bartos. — 2006. — 416 р. - Режимдоступакжурн.: http://www.rilem.net/proContents.php?pro=pro045.

2. Nanotechnology in Construction 3 / [ZdenekBittnar, Peter J.M. Bartos, JfriN"eme"cek, VitSmilauer, Jan Zeman (Eds.)] // Proceedings of the NICOM3 ABC: Springer, 31 may- 2 june, 2009. — 432 p.

3. Войтович В.А. Нанонаука, нанотехнологии, строительные наноматериалы / Войтович В.А. Режимдоступакжурн.: http://interlibrary.narod.ru/GenCat/GenCat.Scient.Dep /GenCatArch). Нанотехнологии. Азбука для всех / ред. Ю.Д. Третьякова. – М.: Физмат- лит,2008.– 368 с.

4. Lam T.Q.K., Do T.M.D., Ngo V.T., Nguyen T.C. Increased plasticity of nano concrete with steel fibers // Magazine of Civil Engineering. 2020. № 1 (93). С. 27-34

5. Chong, K.P., 'Nanotechnology in Civil Engineering -Research and Challenge', in 'Nanotechnology in Construction', P.J.M. Bartos et al. Eds. (Royal Society ofChemistry, 2004 - ISBN 0-85404-632-2) 13-22.

6. Masens, C., 'The Nanohouse - an Australian initiative todevelop the home of the future', in 'Nanotechnology in Construction', P.J.M. Bartos et aL Eds. (Royal Society of Chemistry, 2004 - ISBN 0-85404-632-2) 331-342.

7. Makar, J, 'Implication of nanotechnology for the construction industry', Internal report, IRC, National Research Council Canada, January 2002.

8. Institute for Research in Construction, 'New IRC research project applies nanotechnology to construction materials', Construction Innovation 7 (4) (2002).

9. Lam T.Q.K., Do T.M.D., Ngo V.T., Nguyen T.C. Increased plasticity of nano concrete with steel fibers // Magazine of Civil Engineering. 2020. № 1 (93). С. 27-34

10. Корнеев В.И., Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло. - Санкт-Петербург; СПб.: Стройиздат, 1996, С. 216

11. Айлер Р. Химия кремнезема: растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982. Ч 1. С. 416.

12. Брыков А.С. Силикатные растворы и их применение // Учебное пособие. - Санкт-Петербург; СПбГТИ (ТУ). 2009. С. 54.

13. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. М.: «Академкнига». 2004. С. 208.

14. Пестерников Г.Н., Максютин А.С., Пучков С.П., Обухова В.Б. Способ получения полисиликатов натрия (варианты) // Патент России №2124475. 1999. Бюл. № 1.

15. Тотурбиев А.Б. Жаростойкое композиционное вяжущее на полисиликатах натрия // Бетон и железобетон. № 3. 2012. С.5-8.

16. Тотурбиев А.Б., Строкова В.В., Мусаджиев Н.Б. Высокоогнеупорный жаростойкий бетон на нанодисперсном связующем. // Промышленное и гражданское строительство. № 1 2014. С.75-77

17. Тотурбив Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. М.: Стройиздат. 1988. С. 208.

18. Тотурбиев Б.Д., А.Б. Тотурбиев. Теоретические и экспериментальные основы получения жаростойких бетонов из нанодисперсного полисиликата натрия // Бетон и железобетон. - № 1. 2014. С. 2-6.

19. Рыжков И.В., Толстой В.С..Физико-химические основы формирования свойств смесей с жидким стеклом. -Изд.Харьковского университета. 1975.-136 с.

20. Тотурбиев А. Б., Тотурбиев Б. Дж. Исследования физико-химических свойств жаростойкого полисиликатного натриевого композиционного вяжущего // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2024. Т. 18. № 4. С. 11- 18.

21. Тотурбиев Б. Дж. Физико-химические исследования композиционного вяжущего на основе боксита и полисиликата натрия // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2024. Т. 18. № 4. С. 19-25.