Development Prospects and Research of Nanomodified Composite Building Materials

Authors

  • Ye. M. Panov National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
  • T. B. Shylovych National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
  • Ya. I. Shylovych National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

Keywords:

composite building materials, nanomaterials, nanostructures, nanotechnologies

Abstract

Current article completes a review of the development of composite building materials with the use of nanotechnology and the introduction of nanosystems in composites. Due to increase in construction in Ukraine, the introduction of new construction technologies using the appropriate building materials and improvement of their operational properties is necessary. The recent developments concern the production of highly enforced and wear-resistant materials such as cement, concrete, foam concrete, various coatings to provide water- and oil-absorbing properties of surfaces. The use of nanomaterials affects the internal structure of the composite material, creating the effect of reinforcing the binding matrix and leading to improved physical and technical characteristics. The addition of extremely small amounts of nanosystems (less than 0,5 % by weight) into the composition of traditional composite materials leads to a significant improvement in strength and performance characteristics of the final product. Known studies show that the modified concrete has structural robustness 20...35 % higher compared to non-modified analogues, foam concrete demonstrates increase in robustness of about 50...70 %. Besides that, the addition of nanoparticles also affects positively other performance properties and increases the hydrophobicity of coatings, resistance to dirt and fungal damage, which is extremely important in the operation of buildings. Of particular interest is the use of carbon nanosystems as additives. For the wide introduction of nanoobjects into the technology of production of building materials, it is necessary to produce a sufficient amount of cheap nanosimulation. From this point of view, promising works are devoted to the possibility of obtaining nanotubes and nanosystems from products and coal coking wastes (coke, resin, pitch coke, dust, etc.). The review allows us to believe that the use of nanoadditives and nanosystems can be extended to other classes of building materials, products and coatings, such as sanitary ceramics, facing tiles, paints and coatings.

Author Biographies

Ye. M. Panov, National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"

Cand. Sc. (Eng.), Professor, Dean of the Department of Engineering and Chemistry

T. B. Shylovych, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

Cand. Sc. (Eng.), Assistant Professor of the Chair of Chemical, Polymer and Silicate Carving Machines

Ya. I. Shylovych, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

 Post-Graduate Student of the Chair of Chemical, Polymer and Silicate Carving Machines

References

Виробництво основних видів промислової продукції 2011–2016 роки. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.ukrstat.gov.ua/ . Дата звернення: Черв.17.2017.

В. А. Богуслаев, А. Я. Качан, Н. Е. Калинина, В. Ф. Мозговой, и В. Т. Калинин. Наноматериалы и нанотехноло-гии. Запорожье: АО «Мотор Сич», 2014.

Б. М. Балоян, А. Г. Колмаков, М. И. Алымов, и А. М. Кротов, Наноматериалы. Классификация, особенности свойств, применение и технологии получения. Москва, Россия: «Дубкин», 2007.

Р. Б. Родионов «Инновационные технологии для строительной отрясли,» Строительные материалы, оборудова-ние, технологии XXI века, № 10, с. 57-59, 2006.

А. С. Королев, Э. Ш. Хакимова, Д. В. Макридин, и Е. А. Волошин «Полимеризация нанодобавками гидратной структуры цементного камня в композитах,» Цемент и его применение, № 5, с. 82-84, 2007.

Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин и др. «Модернизация поризированных цементных матриц углеродными нанотруб-ками,» Строительные материалы, № 3, с. 99-102, 2009.

С. М. Толмачев, О. А. Бєліченко, В. М. Шмалько, та О. І Зеленський «Композиція дрібнозернистих і піщаних бе-тонів, що містять вуглецеві наночастки,» Патент 56807 на корисну модель Україна, МПК (2011.01), 25.01.2011.

Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, В. А. Крутиков, И. С. Макарова, Я. Керне, Х.-Б. Фишер, А. Ф. Бурьянов «Газобе-тон на основе фторангидрита, модифицированный углеродными наноструктурами,» Строительные материалы, № 3, с. 70-72, 2008.

В. Е. Ваганов, В. Д. Захаров, Ю. В. Баранова, Л. В. Закревская, Д. В. Абрамов, Д. С. Ногтев, и В. Н. Козий «Структура и свойства ячеистого газобетона, модифицированного углеродными наноструктурами,» Строительные мате-риалы, № 9, с. 59-61, 2010.

Т. Ковальд, С. Эзер, и Р. Треттин «Углеродные наноструктуры, вводимые в состав вяжущих на основе С3S и цемента,» Цемент и его применение, № 3, с. 89-92, 2009.

В. В. Кнаховский, и др. «Применение наноструктурированной воды для повышения прочности бетона,» Техно-логии бетонов, № 9, с. 72-75, 2008.

Д. Р. Сабирзянов, и др. «Применение наноструктурированной воды для повышения прочности пенобетона,» Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, № 6, с. 75-77, 2008.

С. Н. Толмачев, и Е. А. Беличенко «Перспективы применения наночастиц в бетонах транспортного назначения,» Строительные материалы и изделия, № 1-2, с. 38-41, 2017.

А. Е. Соломянский, Г. К. Жавнерко, В. Е. Агабеков, и Ю. В. Сенкевич «Супергидрофобные покрытия на основе наночастиц диоксида кремния,» Доклады Национальной академии наук Беларуси. Январь-февраль 2013, т. 57, № 1, с. 63-66, 2013.

Hydrotect coating protects facades from algae formation. [Electronic resource]. Access mode: http://www.agrobbuchtal.de/en/service/presse/presse_und_news_details.html?nd_ref=1496 . Accessed on: Jun. 17, 2017.

В. А. Войтович, И. Н Хряпченкова, и А. А. Яворский «Нанотехнологии в производстве силікатного кирпича,» Строительные материалы, № 2, с. 60-61, 2010.

В. М. Шмалько, О. І. Зеленський, М. В. Толмачев, та І. В. Шульга «Спосіб одержання вуглецевих нанооб’єктів», Патент України 89464, № a200903315 МПК (2009), 25.01.2010.

О. И. Зеленский, В. М. Шмалько, Б. К. Артищенко, и П. В. Карножицький «Исследование окисленного пироуг-лерода,» Углехимический журнал, № 1-2, с. 31-35, 2006.

В. М. Шмалько, О. И. Зеленский, Н. В. Толмачев, и И. В. Шульга «Образование углеродных наноструктур при коксовании углей,» Углехимический журнал, № 3-4, с. 37-41, 2009.

В. М. Шмалько, О. І. Зеленський, та І. В. Шульга «Спосіб одержання вуглецевих нанооб’єктів,» Патент України 103246, № a201115665 МПК (2013.01), 25.09.2013.

Downloads

Abstract views: 197

Published

2018-06-28

How to Cite

[1]
Y. M. Panov, T. B. Shylovych, and Y. I. Shylovych, “Development Prospects and Research of Nanomodified Composite Building Materials”, Вісник ВПІ, no. 3, pp. 7–13, Jun. 2018.

Issue

Section

Civil engineering

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.