Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

агрегации частиц проявил ФКА только после ультразвукового диспергирования в водном растворе в присутствии ПАВ (см. табл.). При выполнении поставленной задачи нами было изучено влияние изменчивости химического, фазового и дисперсионного составов на прочностные и самоочищающиеся свойства МЗБ. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 218-223. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 218-223. Основные свойства нанокомпозитов SiO 2 -TiO 2 Маркировка образца Фазовый состав Содержание, мас. % Sw, м2/г Степень разложения МС, % через 240 мин при облучении TiO2 SiO2 УФ ВС 1. TiO2-SiO2, являющиеся отходами производства титаносиликатного сорбента 1-1 Структура подобна слабо раскристаллизованному иванюкиту 39,5 21,1 50,2 100 87 1-2 Смесь натистита, зорита и иванюкита 23,4 35,0 36,6 83 55 1-3 Смесь SIV, AM-4, ETS-4 39,1 21,6 205 83 53 2. TiO2-SiO2, полученные на основе кремнеземсодержащих остатков выщелачивания магнезиально-железистых шлаков комбината «Печенганикель» и сульфата титана 2-1 Анатаз и аморфный кремнезем 55,4 43,0 183 88 61 2-2 Аморфные фазы TiO2и SiO2 7,1 64,6 507 Инертен 2-3 Аморфные фазы TiO2и SiO2 79,0 19,8 534 68* 38* 3. TiO2-SiO2, полученные методом планетарного шарового размола SiO2и TiO2 3-1 Анатаз и аморфный кремнезем 49,2 49,4 141 75 45 3-2 Анатаз и аморфный кремнезем 50,9 48,2 277 83 54 3-3 Анатаз и аморфный кремнезем 45,2 46,3 360 89 62 Р25 Анатаз, рутил 99,4 - 50 87 23 *В присутствии ПАВ. Применение нанокомпозитов TiO 2 -SiO 2 в составе цементной матрицы не только способствует приобретению самоочищающихся свойств, но и улучшает механические свойства цементного камня. Присутствие нано^Ю 2 позволяет улучшить прочностные характеристики, в то время как TiO 2 проявляет фотокаталитическую активность. Влияние изменчивости химического состава на прочность при сжатии и способность к самоочищению приведено на рис. 1, 2. TiO 2 -SiO 2 в состав цементного раствора вводили после предварительной ультразвуковой диспергации в 0,15 % ПАВ. Было установлено, что с увеличением содержания аморфного кремнезема и уменьшением анатаза в составе TiO 2 -SiO 2 (образцы 2-2, 2-3, Sуд. 507 и 534 м2/г, см. табл.) прочность МЗБ повышается, а способность к самоочищению уменьшается (см. рис. 1). Менее выраженный эффект зависимости прочностных свойств бетона от содержания SiO 2 (35,0 и 21,1 мас. %, образцы 1-1, 1-2, см табл.) наблюдается при использовании в качестве добавки синтетических титаносиликатов (см. рис. 2). Фотокаталитическая активность МЗБ, модифицированного синтетическими титаносиликатами, в большей мере зависит от степени кристалличности их структуры. Анализ результатов свойств бетонов в зависимости от фазового состава TiO 2 -SiO 2 (образцы 2-1, 1-3, Sуд. 183 и 205 м2/г, см. табл.) при прочих равных параметрах и условиях показал, что наибольший прирост прочности фиксируется для образцов, содержащих добавку, фазовый состав которой представлен аморфным кремнеземом, также поверхность этого состава обладает повышенной способностью к самоочищению (рис. 3). Для равномерного распределения TiO 2 -SiO 2 в бетонной смеси на последней стадии перемешивания вводили суперпластификатор Glenium 51 в количестве 0,29 % от массы цемента. Определено, что способность к самоочищению бетонной поверхности в первую очередь зависит от степени кристалличности титаносиликатной добавки, с увеличением степени кристалличности титаносиликатных порошков увеличивается фотокаталитическая активность мелкозернистого бетона. Эффективность действия титаносиликатных добавок в бетоне зависит, помимо химического и фазового составов, от их удельной поверхности, а также от количества добавки, введенной в цементный раствор. Из приведенных на рис. 4 данных видно, что с увеличением удельной © Тюкавкина В. В., Цырятьева А. В., 2025 220