Последние десятилетия двадцатого века ознаменовались значительными достижениями в технологии бетона. В соответствии с положениями физической химии смесь цемента, минерального молотого порошка, мелкого песка и воды является суспензией. Бетоны нового поколения, в том числе реакционно-порошковый бетон (reactive powder concrete), можно называть суспензионными. Кроме того, такой бетон относится к наноструктурированным материалам.
Улучшение свойств бетонов, в частности повышение его прочности, в настоящее время проводится по трем основным направлениям: модифицирования структуры цементного камня [1–4]; катализ реакций, протекающих в системе «цемент-вода» [5, 6]; направленное регулирование минералогического состава цемента.
Наиболее перспективным способом улучшения свойств бетонов является применение катализа реакций, протекающих в системе «цемент-вода». Установлена возможность осуществления такого катализа за счет применения наночастиц мицелл, которые образуют определенные поверхностно-активные вещества [5, 6], что позволяет значительно сократить время, необходимое для достижения бетоном необходимой прочности. Это, в свою очередь, приводит к сокращению сроков строительства и повышению качества бетона.
Особое значение в последние годы приобрели нанокатализаторы – многокомпонентные микроэмульсионные системы, включающие поверхностно-активные вещества (МПАВ), образующие мицеллы, обычные молекулярные поверхностно-активные вещества (ПАВ) (чаще всего это спирты С5 –С12) и воду. Такие композиции ПАВ зачастую имеют более высокую способность образовывать мицеллы и солюбилизирующую способность [7]. Мицеллярный ускорительный эффект вызывается комбинацией нековалентных взаимодействий между мицеллой, с одной стороны, и реагирующими веществами и активированным комплексом, с другой стороны.
В исследованиях для изготовления бетона использовали портландцемент М400 (ПАТ «Хайдельберг цемент Кривой Рог»), мелкий заполнитель отходыобогащенияжелезных рудНовокриворожкого горно-обогатительного комплекса ОАО «Арселор Миттал Кривой Рог» (Украина), имеющих максимальный размер частиц 0,63 мм. В качестве МПАВ использовали олеат натрия (simagchem corp., Китай), в качестве молекулярного ПАВ – пропандиол-1,2,3. Компоненты бетонной смеси дозировали в необходимых, согласно плану эксперимента, количествах, перемешивали в лабораторном смесителе в течение 3 мин.