Труды КНЦ (Технические науки вып. 5/2023(14))

ультрафиолетовой (УФ) областью света. Нами было показано, что использование нанодисперсных частиц TiO 2 -SiO 2 приводит к активации фотокаталитических процессов по поверхности цементного композита под воздействием как УФ, так и видимого света (ВС) [2]. Известно, что частицы TiO 2 могут проявлять фотокаталитические свойства, в частности, свойства фотоиндуцированной супергидрофильности, имеющей важное значение для строительных конструкций. Супергидрофильные свойства позволяют поверхности материала притягивать воду, которая при попадании на поверхность превращается в водяную пленку. Вода в виде тонкой пленки растекается по поверхности и смывает грязь, что вызывает снижение проникновения агрессивных веществ в структуру бетонной конструкции и увеличивает срок службы конструкции. Задача данной работы состоит в определении фотокаталитической активности мелкозернистого бетона (МЗБ), модифицированного наночастицами, различными методами. Работа является продолжением ранее проведенных исследований, в которых было показана возможность создания цементных композитов на основе титаносиликатных порошков, обладающих улучшенными прочностными характеристиками и самоочищающейся поверхностью под воздействием УФ и ВС [2]. Также была показана эффективность их использования в составе МЗБ, установлено оптимальное количество добавки TiO 2 -SiO 2 , определены оптимальные условия введения их в состав бетонного раствора [3]. Материалы и методы В данной работе в качестве фотокатализатора были использованы нанокомпозиты TiO 2 -SiO 2 (ТСС), являющиеся отходом технологической схемы получения щелочного титаносиликатного сорбента, полученные по методике [4]. В работе применяли TiO 2 -SiO 2 с удельной поверхностью 44 м2/г, содержащий 39 мас. % TiO 2 , 29 мас. % SiO 2 и 13 мас. % Na 2 O. Фазовый состав представлен слабо раскристаллизованным иванюкитом, а также зоритом и натиститом. Влияние нанокомпозитов TiO 2 -SiO 2 на свойства мелкозернистого бетона изучали на образцах- балочках размером 40*40*16 см, которые твердели при температуре 20±2 °С и относительной влажности воздуха 90-95 %. В качестве вяжущего использовался портландцемент «ООО “Петербургцемент”», заполнитель — полифракционный песок с модулем крупности 2, 3, соотношение цемента к песку — 1:3. Содержание добавки TiO 2 -SiO 2 в бетонной смеси составляло 1-2 % от массы цемента. Для равномерного распределения добавку TiO 2 -SiO 2 вводили в состав смеси совместно с СП на основе поликарболксилатного эфира Glenium® 51. Состав без добавки использовался в качестве контрольного образца для сравнения. Определение фотокаталитической активности бетонов на основе титаносиликатного порошка проводили двумя методами. Первый метод заключался в нанесении органического красителя метиленового синего (МС) (0,5 мас. % спиртовой раствор) на поверхность бетона, затем образцы подвергались облучению в видимой области спектра (дневной свет) и при освещении ультрафиолетом (УФ-лампа с интенсивностью излучения 85 м3/ч и длиной волны 254 нм). Изменение интенсивности окраски МС фиксировали через каждые 8 часов в течение 88 часов при помощи портативного спектрофотометра (Capsure RM200, X-Rite). При помощи программного обеспечения Adobe Photoshop CS2 определялись составляющие трехмерного вектора, описывающего интенсивность окраски E (величины L* a*, b*), представляющие красно-зеленую, желто-голубую и белую части образца. Разница в цвете (AE) оценивалось по уравнению Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 5. С. 84-89. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 5. P. 84-89. Второй метод оценки способности к самоочищению поверхности модифицированного бетона проводился согласно ГОСТ Р 57255-2016. Эффективность оценки заключалась в измерении начального краевого угла смачивания поверхности МЗБ, обработанного олеиновой кислотой, выполняющей роль модельного загрязнителя, до облучения, через 1 и 4 часа обработки светом. Расстояние от лампы © Цырятьева А. В., Тюкавкина В. В., 2023 85