Наномодифікований бетон для екстремальних умов: підвищення довговічності за допомогою нанодобавок та цементної нанотехнології
| Автори | B. Rebai1 , T. Messas1 , K. Mansouri2,3 , B. Mamen1, B. Litouche4 , M. Hadji5, A. Berkia2 |
| Афіліація | 1University Abbes Laghrour, Civil Engineering Department, 40000 Khenchela, Algeria 2UniversityAbbes Laghrour, Mechanical Engineering Department, 40000 Khenchela, Algeria 3Laboratory of Engineering and Sciences of Advanced Materials (ISMA), 40000 Khenchela, Algeria 4University Center Abdelhafid Boussouf, Mechanic and ElectroMechanic Department, 43000 Mila, Algeria 5Faculty of Sciences & Technology, Climatic Engineering Department, Mentouri Brothers University, Algeria |
| Е-mail | billel.rebai@univ-khenchela.dz |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 4 |
| Дати | Одержано 18 березня 2025; у відредагованій формі 21 серпня 2025; опубліковано online 29 серпня 2025 |
| Цитування | B. Rebai, T. Messas, K. Mansouri, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 4, 04034 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(4).04034 |
| PACS Number(s) | 77.84. – s, 77.84.Lf, 78.66.Sq |
| Ключові слова | Стійкість бетону, Суворі умови, Міцність на стиск (3) , Водопоглинання, Хімічний вплив, Добавки до бетону, Деградація сульфатів. |
| Анотація | Це дослідження присвячено розробці нано-бетонних рецептур для вирішення проблеми прискореної деградації в агресивних середовищах (морська вода, кислі розчини, побутові стічні води). Звичайний бетон зазнає значної втрати міцності на стиск (25 % у морській воді, 56 днів) та збільшення водопоглинання на 35 % через мікротріщиноутворення та розчинення портландиту, викликані сульфатами/хлоридами. Наше рішення поєднує суперпластифікатори на основі полікарбоксилатних ефірів (1 % bwoc) для зменшення капілярної пористості, повітрововтягувачі на основі вінсолової смоли (0,02 % bwoc), що створюють переривчасті мікробульбашкові бар’єри, та глюконову кислоту-сповільнювачі (0,5 % bwoc), що забезпечують однорідне зародження C-S-H. Ретельні випробування за протоколами ASTM/EN показали, що наномодифіковані зразки обмежують деградацію міцності до 15 % у морській воді, а водопоглинання збільшується до 15 %, перевершуючи звичайний бетон на 40 % за ключовими показниками довговічності. Розширена характеристика (SEM-EDS/XRD/ртутна порометрія) підтвердила уточнені структури пор (діаметр домінантних пор 50 нм проти 200 нм у контрольних зразках) та пригнічила утворення етрингіту. Дослідження встановило, що домішки є багатофункціональними наномодифікаторами, що перешкоджають шляхам іонної дифузії через ефекти електронного бар’єру та оптимізовану кінетику гідратації, забезпечуючи трансформаційний підхід до морської та хімічно-захищеної інфраструктури. |
|
Перелік посилань English version of article |
Інші статті цього номера
1) Моделювання пробою p-n переходу на основі GaAs з використанням методу молекулярної динаміки [04001-1-04001-6]2) Роль зернограничного зміцнення в збільшенні мікротвердості алюмінієвих сплавів, опромінених сильнострумовим імпульсним пучком електронів [04002-1-04002-6]
3) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [04003-1-04003-8]
4) Морфологічні та оптичні властивості кремнієвих мікронаноструктур, індукованих коронним розрядом постійного струму за атмосферного тиску [04004-1-04004-7]
5) Похиле падіння E-поляризованих фотонів на нескінченну періодичну ґратку металевих стрічок [04005-1-04005-5]
6) Мікрохвильовий фотомодуляційний метод для неінвазивного аналізу профілів легування в неоднорідних напівпровідникових структурах [04006-1-04006-6]
7) Про підвищення чутливості резонаторного зонда з осьовою симетрією в локальній мік-рохвильовій діагностиці нанорозмірних об'єктів [04007-1-04007-7]
8) Фізична електроніка систем п’єзокерамічних перетворювачів і її залежність від характеру електричного збудження систем [04008-1-04008-1]
9) Покращення здатності датчика на основі ZnO до виявлення газу: вплив статичного потенціалу [04009-1-04009-7]
10) Близькоповерхнева надпровідність у топологічних ниткоподібних кристалах GaSb і Bi2Se3 [04010-1-04010-1]
11) Прогнозування споживання електроенергії за допомогою моделі ARIMA-LSTM [04011-1-04011-4]
12) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [04012-1-04012-5]
13) Виготовлення біополімерних нанокомпозитних екранів електромагнітних перешкод на основі багаси з цукрової тростини та PVA/PANI/MWCNT, а також оцінка ефективності екранування залежно від різного складу [04013-1-04013-6]
14) Нано-вдосконалені IoT-датчики та гібридні алгоритми планування для розумного сільського господарства: багаторівнева структура для сталого розвитку [04014-1-04014-6]
15) Стабілізація невизначених систем із затримкою у скінченному часі з використанням нового підходу інтегральної нерівності [04015-1-04015-6]
16) Інфляційні космологічні моделі з використанням типів Б’янкі II-IX: математичний підхід [04016-1-04016-5]
17) Сольвотермічний синтез та комплексна характеристика високоякісного оксиду графену [04017-1-04017-5]
18) Портативна антена з пазами та прорізами для медичних застосувань [04018-1-04018-5]
19) Високоізольована компактна чотирипелюсткова UWB MIMO-антена з шестигранним слотом для розширених застосувань 5G та промислового інтернету речей [04019-1-04019-5]
20) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена для 5G-зв’язку [04020-1-04020-5]
21) Покращення продуктивності мікросмужкової круглої кільцевої дводіапазонної патч-антени з мінімальним відбиттям для ефективних застосувань бездротового зв’язку [04021-1-04021-5]
22) Ефективна мініатюрна патч-антена для бездротового зв’язку малої дальності [04022-1-04022-5]
23) Y-подібні патчі масивної MIMO-антени для вимірювання продуктивності при застосуванні 6G [04023-1-04023-5]
24) Гібридна мініатюрна надширокосмугова мікросмужкова антена для 5G застосувань та дистанційного зондування [04024-1-04024-5]
25) Покращення продуктивності за допомогою 2 2 одноелементної масивної MIMO-антени у 6G пристроях [04025-1-04025-5]
26) Гнучка широкосмугова антена для застосувань у C-діапазоні та X-діапазонах [04026-1-04026-5]
27) Інтелектуальний підхід до аналізу заборонених зон у напівпровідникових наноматеріалах [04027-1-04027-5]
28) Оптимізація виявлення дефектів в атомних матеріалах з використанням графенового шару [04028-1-04028-5]
29) Підхід до прогнозування ефективності фільтрації в нанокомпозитних мембранах з використанням 2D-матеріалів [04029-1-04029-6]
30) Метод оптимізації для оцінки параметрів сонячних фотоелектричних систем з використанням наноматеріалів [04030-1-04030-5]
31) [04030-1-04030-6]
32) Покращення рентгенотерапії: дослідження наноматеріалів на основі сульфіду вісмуту методом Монте-Карло [04032-1-04032-5]
33) Розробка та впровадження безлегуючого MBCFET на основі зарядової плазми з використанням надтонкого Ge для низькопотужних застосувань [04035-1-04035-5]
34) Наночастинки гадолінію: перспективний агент для посилення радіотерапії при низьких концентраціях [04036-1-04036-6]
35) Мікрохвильові поглинальні властивості композитного матеріалу на основі полівінілхлориду та ітрієвого гранату [04037-1-04037-7]
