Ключевые слова: дифференциально-термический анализ

Influence of carbon black additives and finely ground waste from stone wool production on characteristics of cement systems

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2025-8-4-8
Аннотация
The object of research is cement composites with additives of carbon black and finely ground waste stone wool production. The work aims to design a mix of a cement composite with the additives of carbon black and finely ground waste from stone wool production, which achieves the best strength characteristics. The results show that carbon black is represented on average by particles of 155 microns with inclusions of large agglomerates up to 1-2 mm in size, consisting of almost homogeneous nanoparticles 10-20 nm in size. Carbon black is distinguished by high hydrophobic properties with a true powder density of 900 kg/m3 and a bulk density of 300 kg/m3. The chemical composition of black carbon is 70-80% carbon and 10-15% oxygen, and it also contains impurity compounds of zinc, iron, sulfur, silicon, and other elements. Carbon additives acquire hydrophilic properties in the presence of a plasticizer, and the degree of their influence on hydration becomes less pronounced. The contraction of the binder during the first three hours of hardening is reduced when carbon black is introduced into the cement system in an amount of 8%. A composition with the best strength characteristics was obtained: the content of finely ground waste from stone wool production is 6% by weight of the binder; carbon black content is 4-5%; W/C = 0.2. However, there is difficulty in mixing the mixture at such a low W/C. With a water-cement ratio of 0.3, this problem is solved, and the strength characteristics remain quite high.
PDF

ВЛИЯНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ SiO2 НА ТЕРМИЧЕСКОЕ ЦИКЛИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-21-29
Аннотация
Полимерные композиты широко используются в космической промышленности для изготовления космических аппаратов, спутниковых панелей, антенн, терморегулирующих по-крытий и др. В космосе они подвергаются суровым условиям окружающей среды, таким как ультра-фиолет, глубокий вакуум, атомарный кислород, заряженные частицы, антропогенные обломки, микрометеоиды, электромагнитное излучение и термические циклы, которые вызывают сильную деградацию материала. Одним из наиболее важных экологических эффектов материалов на основе полимеров является термический цикл, в котором композит подвергается большой разнице температур от ˗170˚C до + 200˚C. В работе представлена оценка использования композитов на основе полиалканимидной матрицы и наполнителя в виде SiO2 аморфной и кристаллической структуры в условиях термоциклирования. Представлены данные по изменению предела прочности при растяжении, модуля упругости при растяжении и относительного удлинения при растяжении материалов после нескольких циклов резкого перепада теператур (от -190 до +200° С). Термический цикл повторялся 5, 10 и 20 раз. Показано, что образец полиалканимида обладает большим значением прочности при растяжении и модулем упругости по сравнению с высоконаполненными композитами. Однако, при термоциклировании наблюдается значительное снижение этих параметров. Для высо-конаполненного образца композита с 65 % содержанием кристаллического SiO2 снижение прочности при растяжении и модуля упругости после термоциклирования незначительно и находится в пределах погрешности измерения. Композит с аморфным SiO2 более подвержен изменению механических свойств после термоциклирования в сравнении с композитом, содержащим кристаллический SiO2.
PDF