автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Конструкционно-теплоизоляционные кладочные смеси с применением микросфер

На правах рукописи

КЛОЧКОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КЛАДОЧНЫЕ СМЕСИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОСФЕР

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 НОЯ 2012

Белгород 2012

005055714

005055714

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Строкова Валерия Валерьевна

Официальные оппоненты — Латыиов Валерий Марказович

доктор технических наук, профессор, Уфимского государственного нефтяного технического университета, заведующий кафедрой «Строительные конструкции»

- Оноприенко Наталья Николаевна

кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова, доцент кафедры «Городского кадастра и инженерных изысканий»

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Защита состоится « 20 » декабря 2012 г. в 11°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова

Автореферат разослан « 20 » ноября 2012 г.

Ученый секретарь (_ . —-

диссертационного совета Iе--* * Г.А. Смоляго

Актуальность. Возведение стеновых конструкций, обладающих высокими прочностными и теплоизоляционными характеристиками, является важным аспектом при строительстве современных зданий и сооружений.

За счет применения кладочных растворов традиционного цементно-песчаного состава, общая теплоизоляция здания снижается на 30 %, в сравнении с монолитной конструкцией стены, что обусловлено формированием участков, на которых из-за нарушения непрерывности теплоизоляционной оболочки происходит повышенная теплоотдача. Помимо этого прочностные и деформационные характеристики элементов стеновой конструкции -кладочных изделий и раствора - зачастую не соответствуют друг другу.

В связи с этим при проектировании стеновой конструкции как композиционного материала, актуальным является подбор составов кладочных растворов, в частности, конструкционно-теплоизоляционных, с учетом основных технико-эксплуатационных характеристик стенового материала.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации: соглашение 14.В37.21.1218, государственное задание 3.4601.2011, программа стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова.

Цель работы. Разработка конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей (КТКС) с применением в качестве легкого заполнителя полых стеклянных микросфер.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— изучение составов и свойств полых микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС, и обоснование целесообразности их применения в качестве легких заполнителей для конструкционно-теплоизоляционных кладочных растворов;

— разработка составов КТКС, с учетом характеристик кладочных материалов и особенностей совместной работы системы «материал - раствор»;

— подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Показана эффективность использования алюмоси-ликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки при проектировании конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей, заключающаяся в рациональном подборе составов с целью оптимизации структуры и свойств кладочного композита с учетом заданных характеристик стеновых изделий. При введении комплекса «микросферы — добавка» достигается двойственный эффект реотехнологических показателей растворной смеси. Варьирование соотношения полых стеклянных микросфер и стабилизирующей добавки, а также высокоплотная упаковка зерен при использовании микросфер в качестве легкого заполнителя и песчаной составляющей в качестве мелкого, позволяют обеспечивать повышение степени однородности стеновой конструкции по теплоизоляционным и деформационным ха-

рактеристикам при использовании кладочных изделий с диапазоном плотности от 500 до 1300 кг/м3.

Установлен характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС с содержанием 8Ю2 - 68 % и А1203 - 19 % и используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС. Морфоструктурные особенности элементов поверхностей микросфер после их выдержки в течение 28 сут в щелочном растворе с рН гидратируемого цемента, а также кинетика изменения рН водного раствора, свидетельствуют об отсутствии следов активной коррозии. Это объясняется алюмосиликатным составом рентгеноаморфного вещества (до 90 %) микросфер, а также присутствием муллита (до 7 %). Незначительная растворимость материала микросфер в щелочной среде инициирует возникновение на их поверхности вторичных волокнистых ростовых форм алюмосиликатных новообразований, способствующих повышению адгезии к матрице цементного камня. Таким образом, алюмосиликатные микросферы изученной золы-уноса являются малоактивным реакционным компонентом в цементной системе, что позволяет прогнозировать их продолжительное функционирование в качестве теплоизолирующего микронаполнителя.

Установлен характер комплексного влияния микросфер и водо-удерживающей добавки на характеристики КТКС и структурообразование растворного камня, заключающийся в повышении седиментационной устойчивости и как следствие, возможности реотехнологического регулирования системы на ранних сроках твердения. Подвижность кладочного раствора увеличивается на 15 %, наблюдаются ярко выраженные тиксотропные свойства, при этом прочность разработанного кладочного композита увеличивается по сравнению с материалом без стабилизирующей добавки. Использование стабилизирующей добавки при отсутствии пластификатора, позволяет увеличить технологические и физико-механические свойства раствора и растворного камня при сохранении подвижности, что обеспечивает прочное сцепление с кладочным материалом, и как следствие, эффективную совместную работу раствора и материала в стеновой конструкции.

Практическое значение. Разработаны составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки (МесеНоБе РМБ 24502), позволяющие получать кладочные композиты с прочностью от 2,5 до 8,4 МПа, плотностью от 745 до 1400 кг/м3, теплопроводностью от 0,16 до 0,32 Вт/(м2-°С).

Получены математические зависимости физико-механических характеристик растворного камня от количества алюмосиликатных полых микросфер, цемента и стабилизирующей добавки. На их основе разработаны номограммы, которые позволяют решать задачи подбора состава КТКС для

заданной прочности и теплопроводности растворного камня, рассчитанных исходя из свойств кладочного материала.

Внедрение результатов исследований. Апробацию полученных результатов в промышленных условиях осуществляли при индивидуальном жилищном строительстве предприятием ООО «БелЭкоСтрой».

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные документы:

- рекомендации по использованию полых стеклянных микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2012 «Смеси конструкционно-теплоизоляционные кладочные с применением микросфер»;

- технологический регламент на производство конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с применением микросфер для стеновых конструкций в индивидуальном жилищном домостроении.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 270800.62 «Строительство» профиля 270800.62-05 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», а также магистров по направлению 270800.68 «Строительство» профилей 270800.68-03 «Технология строительных материалов, изделий и конструкций», 270800.68-08 «Наносистемы в строительном материаловедении» и 270800.68-04 «Инновации и трансфер технологий».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены: на Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей «Цемент. Бетон. Сухие смеси» (Москва, 2010); Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (Белгород, 2010); Международной научно-технической конференции «Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии» (Казань, 2010); Московском Международном Салоне Изобретений и Инновационных Технологий «Архимед» (Москва, 2011).

На защиту выносятся-. - особенности проектирования конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с использованием апюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки с учетом заданных характеристик стеновых изделий;

- характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС;

— характер комплексного влияния микросфер и стабилизирующей добавки на характеристики КТКС и процессы структурообразования растворного композита;

— составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки Mecellose FMS 24502;

— математические зависимости физико-механических характеристик КТКС на основе алюмосиликатных полых микросфер от количества цемента и стабилизирующей добавки;

— результаты внедрения.

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 10 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, определённых ВАК РФ. Подана заявка на патент № 2012145338, приоритет от 24.10.2012 г. На состав КТКС получено ноу-хау №20110005 «Теплоизоляционная кладочная смесь с применением легкого заполнителя».

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 5 глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 156 наименований, 9 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При проектировании современных зданий и сооружений одним из важных аспектов является соблюдение требований к теплозащите ограждающих конструкций. Стеновая конструкция рассматривается как композиционный материал, состоящий из кладочных изделий и кладочного раствора.

Одним из эффективных способов уменьшения теплопотерь зданий, является применение теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных строительных материалов и изделий, имеющих низкую плотность, таких как пено- и газобетон, керамзитобетон. Однако при довольно широкой номенклатуре стеновых материалов по плотности, наблюдается дефицит кладочных растворов, позволяющих создавать максимально однородную кладочную конструкцию по показателям теплопроводности.

В связи с этим, рабочая гипотеза данного исследования — проектирование составов конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей (КТКС) с заданными свойствами с учетом широкого диапазона используемых кладочных материалов за счет варьирования количества полых стеклянных микросфер и дозирования стабилизирующей добавки.

Исходными сырьевыми компонентами при получении КТКС были: вяжущее, мелкий заполнитель, легкий заполнитель и стабилизирующая добавка. В качестве вяжущего компонента при проведении исследований ис-

пользовали цемент ЦЕМ I 42,5 Н производства ЗАО «Белгородский цемент», мелкого заполнителя - песок Корочанского месторождения с модулем крупности 1,2, стабилизирующей добавки с водоудерживающим эффектом - Mecellose FMS 24502 и Addiment ST2.

При получении КТКС в качестве легкого заполнителя применяли полые алюмосиликатные микросферы (АСМ), с содержанием щелочей до 8,4 %, являющиеся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС (табл. 1). Микросферы поставляются двух фракций 20-250 мкм и 250-500 мкм, физико-механические характеристики которых идентичны (табл. 2).

Таблица 1

Химический состав микросфер Томь-Усинской ГРЭС_

Содержание оксидов, %

Si02 АЬО, Fe2Os СаО MgO к2о Na20 ТЮ2 Gr20, MnO п.п.п.

68 19 3,6 2,2 1,5 3,8 0,9 0,9 - 0,05 0,05

Таблица 2

По результатам количественного рентгенофа-зового анализа выявлено, что до 91 % вещества микросфер является рент-геноаморфным (рис. 1). Среди кристаллических фаз можно выделить 7,9 % муллита и 0,9 % кварца. Исходя из соотношения 8Ю2/А12Оз около 3,5 следует, что рентгеноаморф-ное вещество также имеет алюмосиликатный состав.

Насыпная плотность, кг/м' Водопо- требность, % Rc^MIla Теплопроводность, Вт/(м1оС)

400 97 10,5 0,08-0,2

А ■ анаша j

(внутренний стандарт) М - муллит

К-кварц ,

М

Экспериментальный f

дифракционный спектр

_L

Минеральный состав микросфер (масс.%) Муллит 7,9

Кварц 0,9

Аморфная фаза 91,2

\-1

Л If

Дифракционный профиль: стекпофазы

Расчетный дифракционный спектр минеральной композиции анатаз * иуллит * кварц

Разностная кривая

Рис. 1. Рентгенофазовый анализ микросфер Томь-Усинской ГРЭС1

Сорбционную способность АСМ оценивали по результатам анализа концентрации активных Бренстедовских центров, которая составила 12,25

1 По результатам расчета полнопрофильного рентгенофазового анализа

моль/г. Это свидетельствует о более высокой емкости поглощения по отношению к СаО АСМ, по сравнению с кристаллическим кварцевым сырьем (5,61 мг-экв/г у кварца Корочанского месторождения), применяемым традиционно в качестве заполнителя в строительных растворах.

Принципиальным аспектом в применении АСМ в качестве теплоизоляционного микронаполнителя в кладочных растворах является вопрос об их коррозионной устойчивости в щелочной среде цементного теста. Поэтому на первом этапе исследований было проведено изучение щелочестойкости микросфер. Для этого готовили водную суспензию, которая была получена путем смешивания цемента с водой (1:2). Через 1 ч, после формирования осадка, щелочной раствор сливали и дополнительно вводили известь до достижения рН = 12,6, соответствующим показателю щелочности гидрати-рующего цемента. В полученный щелочной раствор помещали микросферы и определяли кинетику изменения рН среды.

Установлено, что введение микросфер не оказывает существенного влияния на изменение рН в первые сутки, в отличие от исходного щелочного раствора без АСМ (рис. 2). Это можно объяснить с одной стороны тем, что при введении АСМ, имеющих основную реакцию среды, в щелочной раствор происходит замедление гидролиза алюмосиликатного материала микросфер, а с другой, происходит вынесение в раствор содержащихся в АСМ щелочных компонентов.

13,50

§• 13,00

1 12,50

S. 12,00

§ 11,50

* 11,00

о '

S 10,50

и 10,00

О. 9,50 9,00

О 10 20 30 40 50 60 70

Время, ч

Рис. 2. Изменение рН щелочного раствора с микросферами и без них

Изложенные представления согласуются с результатами определения сорбционной способности алюмосиликатных микросфер, а также исследованиями морфоструктурных особенностей элементов их поверхностей (рис. 3). До воздействия щелочной среды АСМ обладают гладкой поверхностью с минимальным количеством образований (рис. 3, а, б). Активность микросфер в щелочной среде приводит к корродированию поверхности и формированию на ней столбчатых форм этгрингита (рис. 3, в, г).

......*......суспензия оеэ микросфер

— — ^ — Суспензия с микросферами

\

\

д

Рис. 3. Микроструктура алюмосиликатных микросфер: а-б - до воздействия щелочной среды; после выдержки в щелочной среде в течение 72 ч (в, г) и 90 сут (д, е)

В дальнейшем портландит, присутствующий в растворе, карбонизируется. Все это приводит к снижению щелочности раствора с АСМ в период с 28 до 90 сут. Активность микросфер в щелочной среде приводит к возникновению на их поверхности вторичных волокнистых ростовых форм алю-мосиликатных новообразований (рис. 3, д, е), выступающих в качестве центров кристаллизации в цементном камне.

Анализ степени активности микросфер по отношению к портландиту, формирующемуся при гидратации цемента, проводили на модельной системе — прогидратированной смеси алита с микросферами в соотношении 1:1. Обнаруженная значительная концентрация кальцита и арагонита, являющейся результатом карбонизации портландита, свидетельствует об активно протекавшей гидратации апита и его переизбытка в системе. При этом, образование различных модификаций карбонатов кальция связано с переизбытком апита в модельной системе. Концентрация рентгеноаморф-ного вещества, образовавшегося при гидратационном твердении системы составляет 74 %. Кристаллических новообразований, являющихся результатом взаимодействия апюмосиликатного вещества микросфер с продуктами гидратации алита, рентгенографически не обнаружено, вероятно, из-за недостаточного времени гидратационной эволюции модельной системы.

А - анатаз п (внутренний стандарт) CjS-anum П - портландит К • кальцит Ар - арагонит . t А Ар ю Алит 8 Портландит 2 Кальцит 3 Арагонит 13 Аморфная фаза 74 Г

, Экспериментальный т Расчетный дифракционный спектр дифракционный спектр , Диффузный профиль рассеяния Рааност^^Г ' ^^^^-

Рис. 4. Минеральный состав гидратированной модельной системы алит+микросферы (1:1) на 28 сут (мас.%).

Таким образом, можно утверждать, что апюмосиликатные микросферы являются достаточно щелочестойким компонентом, что обеспечивает сохранение их общего объема в массиве цементного камня и позволяет прогнозировать их продолжительное функционирование в качестве теплоизоляционного микронаполнителя.

Для разработки конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей2 на основе микросфер были проведены расчеты высокоплотной упаковки зерен АСМ, а также микросфер с мелким заполнителем.

Анализ гранулометрического состава АСМ фракций 20-250 мкм и 250500 мкм (рис. 5) позволил определить, что максимальный диапазон весовой доли микросфер находится в пределах 40-160 мкм, и обозначить средний размер зерен для каждой фракции, что позволяет провести расчет плот-нейшей упаковки.

20 --Мпкросфсры 250-

Рачмеры частиц, мкм

Рис. 5. Распределение частиц по размерам микросфер различных фракций

При расчете высокоплотной упаковки цементно-песчаной матрицы учитывали фракционный состав и плотности упаковки АСМ и песка. Для получения наиболее качественного конструкционно-теплоизоляционного растворного камня была отдельно рассчитана плотнейшая упаковка легкого заполнителя (табл. 3). Правильная сферическая форма АСМ и низкая шероховатость поверхности, обеспечивают проведение расчета высокоплотной упаковки с наименьшей погрешностью.

Для обеспечения высокоплотной упаковки легкого заполнителя соотношение фракций (20-250 мкм / 250-500 мкм) составляет 1/2 об. ч., соотношение мелкого заполнителя к легкому по объему - составляет 2/1.

Таким образом, подбор высокоплотной упаковки заполнителя: разно-фракционного состава микросфер, микросфер и кварцевого песка, позволяет увеличить объемное содержание твердой фазы до 70 %, тогда как песок естественного состава имеет плотность упаковки 53 %. Это приводит к снижению расхода вяжущего при создании жесткого каркаса из зерен заполнителя, что способствует повышению прочности композита. Введение

2

" Понятия растворная смесь, раствор и растворный камень принято различать по агрегатному состоянию: растворная смесь - тщательно перемешанная смесь сухих компонентов, раствор -затворенная водой растворная смесь, растворный камень - затвердевший раствор

микросфер рационального состава с обеспечением высокоплотной упаковки зерен, способствует получению КТКС с низким коэффициентом теплопроводности растворного камня.

Таблица 3

Плотность упаковки зерен при различной дозировке микросфер в системе _

№ состава п/п Вид заполните-лж Плотность упаковки зерен Средний размер зерен, мкм Отношение диаметров зерен фракций Класс системы Плотность упаковки зерен в смеси Оптимальное соотношение компонентов, об. ч.

1. Микросферы 20-250 мкм 0,473 110 0,545 m =2, Vu = 0,505 34,5

Микросферы 250-500 мкм 0,473 60 65,5

2. Рациональная смесь микросфер' 0,505 83,3 0,195 m=5, Vi J = 5 3'2 0,692 33,1

Песок 0,528 425,4 66,9

Для удовлетворения действующим требованиям по сопротивлению теплопередаче ограждающей конструкции, в соответствии с актуализированной редакции СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (СП 50.13330.2012), необходимо учитывать влияние кладочных швов в конструкции, т. е. необходим подбор характеристик кладочного раствора, в зависимости от используемого стенового материала.

Для разработки наиболее широкого спектра составов кладочных смесей, соответствующих по теплопроводности кладочным изделиям, в качестве кладочных изделий были рассмотрены конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные материалы ячеистой и плотной структуры на основе цементного и известково-песчаного вяжущего: газосиликат, пенобетон и керамзитобетон (табл. 4).

Проведен расчет требуемых характеристик кладочных растворов, исходя из заданных физико-механических свойств кладочного изделия. Требуемая прочность при сжатии растворного камня определена для каждого вида материала и варьировалась в диапазоне 3,5-11 МПа. Выбор прочностного диапазона был обусловлен расчетом возникающих напряжений в растворном камне и расчетным напряжением в кладочном изделии, при учете модулей деформаций обоих композитов и требований СНиП Н-22-814.

3 Рациональная смесь микросфер соответствует составу № 1

4

СНиП П-22-81 Каменные и армокаменные конструкции

Таблица 4

Свойства стеновых материалов__

Вид материала Плотность, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2*°С) Морозостойкость, цикл Водопо- глощение, %

Газосиликат 500 2,5 0,14 15 45

Пенобетон 700 3,5 0,18 25 40

Керамзитобетон 1000 7,5 0,33 50 30

98

Конструкционно-теплоизоляционные стеновые материалы имеют высокие показатели водопоглощения (табл. 4), в связи с этим возникает необходимость использования растворных смесей с высокой водоудерживаю-щей способностью, которая достигается за счет применения различных водоудерживающих добавок. Кроме того, использование стабилизирующей добавки при отсутствии пластификатора приводит к увеличению усадки растворной смеси за счет увеличения В/Ц при сохранении подвижности, что обеспечивает эффект обжатия, возникающий в процессе твердения кладочного раствора в стеновой конструкции. При этом снижаются вертикальные нагрузки за счет возникновения усилия сжатия в горизонтальном направлении, что объясняется разностью модулей деформации стенового материала и растворного камня.

В рамках диссертационной работы в качестве водоудер-живающей добавки применяли МесеПове ИМ8 24502 и Ас)с1пт1ег>1 8Т2. При выборе добавки, с целью получения достоверных результатов, эксперимент проводили при условии одинакового В/Ц соотношения систем на основе МесеИоБе

78

МегеИоэе

-<• ' ла&тет

Требуемая водоудержт тающая

~Г 1

Контрольный состав т--т...............» I

0,1

0,15

ОД 0,25 0,3 0,35

Коипентряппя добавка,%

Рис. 6. Зависимость водоудерживакнцей способности растворов от количества добавок

РМ8 24502 и Ас1сНтеп1 8Т2. При варьировании концентрации и типа водо-удерживающей добавки, получены растворные смеси, водоудерживающая способность которых на 5-7 % превышает требуемый показатель, предусмотренный ГОСТ5 (рис. 6). Применение АсМппеШ 8Т2 при содержании

Рекомендуемый показатель водоудержания кладочного раствора в соответствии с ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия» составляет 90 %.

добавки 0,25 % позволяет повысить водоудержание на 14 %, однако прочность растворного камня уменьшается на 2 % по сравнению с контрольным6 цементно-песчаным раствором. Введение 0,2 % Месе11о8е РМ8 24502 повышает как водоудержание, так и прочность на 15 %. Однако использование подобных добавок при сохранении значений В/Ц приводит к увеличению вязкости, что нежелательно для кладочных растворов. В связи с этим, было изучено влияние водоудерживающей добавки7 и микросфер на реотехнологические характеристики растворов при статическом, динамическом напряжении и после частичного обезвоживания пористым основа-

нием стеновых материалов 70

Контрольный состав 100 0 ь ыикросфер с добавкой 100 °о ыикросфер без добавки 50° о микросферы с добавкой 50° о микросфер без добавки

13 18

Градиент скорости сдвига, с-1

Рис. 7. Зависимость вязкости раствора от состава8

Увеличению вязкости в состоянии покоя при введении добавки МесеНоБе происходит за счет физического связывания воды (рис. 7). Взаимодействие имеет коагуляционный характер, основанный на слабых водородных связях, что обусловливает высокую седиментационную стабильность системы. За счет возможных прилагаемых нагрузок на раствор (перемешивание, укладка) происходит временное разрушение структуры до кластеров, следовательно, разжижение системы. Этот эффект является по-

Контрольный состав раствора: цемент/заполнитель 1/3, В/Ц=1, подвижность Пк 4, в соответствии с СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных».

7 При разработке составов КТКС в дальнейшем использовали МесеИозе РМЭ 24502.

8 Система «цемент — песок - добавка» характеризуется высокой вязкостью, что делает неприемлемым её использование в качестве кладочного раствора с заданным В/Ц.

ложительным с точки зрения гомогенизации и удобоукладываемости. Однако полного деструктурирования системы не происходит ввиду связности части воды с добавкой, что снижает количество испаряемой влаги из раствора при перемешивании и укладке, препятствует расслаиваемости.

Введение микросфер, в силу дисперсности и морфологии частиц, оказывает двойственное влияние на подвижность раствора. С одной стороны, при введении микросфер в количестве 100 %, за счет их высокой удельной поверхности9 по сравнению с песком, из-за недостаточного количества дисперсионной среды в системе, вязкость повышается. С другой стороны, за счет сферической формы и остеклованной гладкой поверхности заполнителя, при приложении нагрузки наблюдается увеличение подвижности раствора, что связано со сниженным коэффициентом трения.

Данный эффект подтверждается зависимостью изменения вязкости при приложении динамического напряжения, от количества микросфер. При уменьшении АСМ до 50 % при том же В/Ц количество дисперсионной среды является достаточным, что объясняет увеличение подвижности системы.

0 -1-1-1-1-1-1-1-1-1-г"

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Градиент скорости сдвига, с-1

Рис. 8. Зависимость эффективной вязкости от наличия добавки

10

до и после укладки на пористое основание стенового материала

9 2

Удельная поверхность микросфер 96 м /кг

10 Раствор снимался с поверхности газосиликата через 1 минуту после укладки

Введение водоудерживающей добавки при полной замене песка на микросферы при статическом напряжении придает раствору максимальную вязкость. В тоже время, при динамическом напряжении система достигает показателя вязкости, сопоставимого с контрольным составом. При этом се-диментационная устойчивость состава со 100 % АСМ и водоудерживающей добавкой максимальная.

Анализ реотехнологических характеристик растворов до и после укладки (рис. 8) на пористое основание стеновых материалов показал, что состав с применением добавки Mecellose имеет более высокую седимента-ционную устойчивость. Использование комплекса «добавка — АСМ» позволяет получать растворы, которые при нанесении на кладочный материал при повышении вязкости, сохраняют удобоукладываемость.

Таким образом, проявление двойственного эффекта при реализации комплексного воздействия вводимых легковесных компонентов и добавки Mecellose FMS 24502 обусловлено суммарным положительным взаимодополняющим действием пластифицирующего - за счет введения микросфер, и структурирующего, при использовании водоудерживающей добавки Mecellose FMS 24502, факторов, как в условиях исходного состояния системы, так и в условиях структурно-механического воздействия на систему.

Микроструктура растворного камня с применением стабилизирующей добавки характеризуется достаточно плотной матрицей (рис. 9, г) с большим количеством новообразований (рис. 9, д, е) в сравнении с растворным камнем без добавки (рис. 9, а, б, в). Росту новообразований на стенках микросфер способствует развитая поверхность со следами коррозии, что определяет лучшее сцепление цементного камня с заполнителем и увеличение прочности композита.

Разработка оптимальных составов КТКС с применением легкого заполнителя, а так же исследование влияния каждого компонента на физико-механические свойства растворного камня проводили с использованием метода математического планирования эксперимента. На основе предварительно проведенных опытов, необходимых для выбора варьируемых компонентов, был запланирован трехфакторный эксперимент с изучением влияния количества цемента, легкого заполнителя и дозы стабилизирующей добавки на водоудерживающую способность, прочность и теплопроводность КТКС. Факторы, не вошедшие в план эксперимента, приняты постоянными.

Для создания стеновых конструкций из керамзитобетона, пенобетона и газосиликата (см. табл. 4) в качестве рациональных были выбраны составы смесей (табл. 5) для каждого стенового материала с максимально близкими значениями к проектным.

Рис. 9. Микроструктура кладочного раствора с микросферами: а, б, в - без стабилизирующей добавки; г, д, е — с добавкой

Применение стеновых изделий и кладочного раствора с соответствующими теплоизоляционными и деформационными характеристиками позволяет повысить степень однородности стеновой конструкции, за счет снижения плотности раствора и достижения равновесия значений поперечных расширений растворного камня и стенового материала.

Таблица 5

Состав и свойства раствора и растворного камня_

Состав смеси", кг/м3 Свойства раствора и растворного камня

№ п/ п Кварцевый песок я я г , Прочность, МПа я Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2 °С) А £

Цемент ■а а V и о а. 3 в г § я я * о. © « & I1 В/Ц При сжатии При изгибе Адгезия, МП ¡г £ в = = Морозостойко цикл

1 230 0 400 97 1,24 2,8 0,46 0,26 745 0,16 25

2 270 350 300 97 1,06 3,9 0,65 0,5 1055 0,2 35

3 328 700 200 97 0,98 8.4 2,04 1,98 1392 0,32 50

Применение рационального состава КТКС с использованием легкого заполнителя обеспечивает получение кладочных растворов с плотностью 745-1400 кг/м3 и прочностью 2,5-8,4 МПа, что позволяет осуществлять подбор КТКС, в зависимости от характеристик стенового материала.

Получены математические зависимости физико-механических характеристик растворного камня от количества апюмосиликатных полых микросфер, цемента и стабилизирующей добавки. На их основе разработаны номограммы'2 (рис. 10), которые позволяют решать задачи подбора состава КТКС для заданной прочности и теплопроводности растворного камня, рассчитанных исходя из свойств кладочного материала.

Кслич^сло дсбавги. %

Предел прочности при сжатии, МПа Предел прочности при сжатии, МПа

Рис. 10. Номограммы подбора состава КТКС: §3600 ва«о д<00 щэго нзоо иио изоо _ количество цемента, кг/м3

11 Добавка МесеПоэе вводилась в количестве 0,2 % от массы цемента

12 Данные номограммы предназначены для определения требуемого класса прочности, теплопроводности только для смесей с применением полых стеклянных микросфер Томь-Усинской ГРЭС

Предложена технологическая схема производства КТКС с применением легкого заполнителя. Разработанные составы могут реализовываться двумя способами: полная комплектация всех составляющих; отдельная комплектация стабилизирующей добавки и фракционированного легкого заполнителя, с рекомендациями по применению, что обусловлено доступностью вяжущего компонента и мелкого заполнителя.

Промышленная апробация результатов диссертационной работы осуществлена при индивидуальном жилищном строительстве предприятием ООО «БелЭкоСтрой». Экономическая эффективность применения разработанных КТКС обусловлена получением растворов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Показана эффективность использования алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки при проектировании конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей, заключающаяся в рациональном подборе составов с целью оптимизации структуры и свойств кладочного композита с учетом заданных характеристик стеновых изделий. При введении комплекса «микросферы - добавка» достигается двойственный эффект реотехнологических показателей растворной смеси. Варьирование соотношения полых стеклянных микросфер и стабилизирующей добавки, а также высокоплотная упаковка зерен при использовании микросфер в качестве легкого заполнителя и песчаной составляющей в качестве мелкого, позволяют обеспечивать повышение степени однородности стеновой конструкции по теплоизоляционным и деформационным характеристикам при использовании кладочных изделий с диапазоном плотности от 500 до 1300 кг/м3.

2. Установлен характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС с содержанием 8Ю2 - 68 % и А12Оз - 19 % и используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС. Морфоструктурные особенности элементов поверхностей микросфер после их выдержки в течение 28 сут в щелочном растворе с рН гидратируемого цемента, а также кинетика изменения рН водного раствора, свидетельствуют об отсутствии следов активной коррозии. Это объясняется алюмосиликатным составом рентгеноаморфного вещества (до 90 %) микросфер, а также присутствием муллита (до 7 %). Незначительная растворимость материала микросфер в щелочной среде инициирует возникновение на их поверхности вторичных волокнистых ростовых форм алюмосиликатных новообразований, способствующих повышению адгезии к матрице цементного камня. Таким образом, алюмосиликатные микросферы изученной золы-уноса являются малоактивным реакционным компонентом в цементной системе, что позволяет

прогнозировать их продолжительное функционирование в качестве теплоизолирующего микронаполнителя.

3. Установлен характер комплексного влияния микросфер и водо-удерживающей добавки на характеристики КТКС и структурообразование растворного камня, заключающийся в повышении седиментационной устойчивости и как следствие, возможности реотехнологического регулирования системы на ранних сроках твердения. Подвижность кладочного раствора увеличивается на 15 %, наблюдаются ярко выраженные тиксотропные свойства, при этом прочность разработанного кладочного композита увеличивается по сравнению с материалом без стабилизирующей добавки. Использование стабилизирующей добавки при отсутствии пластификатора, позволяет увеличить технологические и физико-механические свойства раствора и растворного камня при сохранении подвижности, что обеспечивает прочное сцепление с кладочным материалом, и как следствие, эффективную совместную работу раствора и материала в стеновой конструкции.

4. Разработаны составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки (МесеНоБе РМБ 24502), позволяющие получать кладочные композиты с прочностью от 2,5 до 8,4 МПа, плотностью от 745 до 1400 кг/м3, теплопроводностью от 0,16 до 0,32 Вт/(м2-°С).

5. Получены математические зависимости физико-механических характеристик растворного камня от количества алюмосиликатных полых микросфер, цемента и стабилизирующей добавки. На их основе разработаны номограммы, которые позволяют решать задачи подбора состава КТКС для заданной прочности и теплопроводности растворного камня, рассчитанных исходя из свойств кладочного материала.

6. Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные документы: рекомендации по использованию полых стеклянных микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей; стандарт организации СТО 02066339-003-2012 «Смеси конструкционно-теплоизоляционные кладочные с применением микросфер»; технологический регламент на производство конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с применением микросфер для стеновых конструкций в индивидуальном жилищном домостроении.

7. Промышленная апробация результатов диссертационной работы осуществлена при индивидуальном жилищном строительстве предприятием ООО «БелЭкоСтрой». Экономическая эффективность применения разработанных КТКС обусловлена получением растворов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соловьева, J1.H Высокоэффективный теплоизоляционно-конструкционный пористый бетон [Текст] / J1.H. Соловьева, A.B. Клочков, A.B. Максаков // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии: материалы XV Академических чтений РА-АСН, 14-17 апреля 2010 г. - Казань: Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2010. - Ч. 2. - С. 163-165.

2. Клочков, A.B. Теплоизоляционный ячеистый цементный раствор [Текст] / A.B. Клочков, В.И. Мосьпан, В.В. Строкова // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: материалы Международной научно-практической конференции, Белгород, 5-8 октября 2010 г. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010.-Ч. 1.-С. 15-16.

3. Клочков, A.B. Теплоизоляционный кладочный раствор с применением легкого заполнителя [Текст] / A.B. Клочков, А.И. Бондаренко // Инновационные материалы и технологии: сборник трудов международной научно-практической конференции, БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 11-12 октября 2011 г.-Белгород, 2011.-С. 113-114.

4. Клочков, A.B. Теплоизоляционный цементный раствор с применением микросфер [Текст] / А. В. Клочков, В. В. Строкова // Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей: сборник докладов, Москва, 27— 28 октября 2010 г. - Москва: Экспоцентр, 2010 - С. 102-103.

5. Клочков, A.B. Легкий заполнитель и кладочный раствор на его основе [Текст] / A.B. Клочков // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона: сборник научных трудов по материалам II Всероссийской научно-практической конференции, СГТУ им. Гагарина Ю.А., Саратов, 19 апреля 2012 г. - Саратов, 2012. - С. 31-35.

6. Klochkov, А. V. Concrete with a low leaching level / A.V. Klochkov, I.V. Gernovskii, YU.V. Fomenko, V.V. Strokova // Nauka: teoría i praktyka - 2012: materialy VIII Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji. 7-15 August 2012. - Przemyál: Nauka i studia, 2012. - V. 11. - P. 45-48.

7. Клочков, A.B. К вопросу об использовании стеклянных полых микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных растворов [Текст] / A.B. Клочков, Н.В. Павленко, В.В. Строкова, Ю.А. Беленцов // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2012. - № 3. - С. 64-66.

8. Жерновский И.В. Влияние эксплуатационных воздействий на высо-лообразование в мелкозернистом бетоне [Текст] / И.В. Жерновский, А.И. Бондаренко, A.B. Клочков, В.В. Строкова // Вестник ИрГТУ. - Иркутск: Изд-воИрГТУ, 2012-№9.-С. 104-108.

9. Клочков, A.B. Особенности создания стеновых конструкций с учетом влияния деформационных характеристик кладочных материалов [Текст] /

A.B. Клочков, В.В. Строкова, Н.В. Павленко // Вестник БГТУ им.

B.Г.Шухова. - 2012. -№ 4. - С. 6-10.

10. Клочков, A.B. Конструкционно-теплоизоляционные кладочные смеси с применением микросфер: монография [текст] / A.B. Клочков, В.В. Строкова, И.В. Жерновский, Н.В. Павленко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012 -105 с.

11. Ноу-хау № 20110005 «Теплоизоляционная кладочная смесь с применением легкого заполнителя» / В.В. Строкова, В.И. Мосьпан, A.B. Клочков: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Дата регистрации 01.09.2011 г.

12. Теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя: заявка на пат. № 2012145338 Рос. Федерация, дан приоритет 24.10.12 / Строкова В.В., Клочков A.B., Павленко Н.В., Жерновский И.В., Нелюбова В.В.; заявитель БГТУ им. В. Г. Шухова.

Автор выражает благодарность сотрудникам секции «Наносисте-мы в строительном материаловедении» за консультации при проведении экспериментов и обсуждении результатов исследований.

Клочков Александр Владимирович

КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КЛАДОЧНЫЕ СМЕСИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОСФЕР

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 14.11.12. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 110 экз. Заказ № 478

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Кладочный раствор как элемент стеновой конструкции для теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных стеновых материалов.

1.1.1. Типы стеновых конструкций.

1.1.2. Классификация кладочных растворов.

1.2. Принципы улучшения степени однородности стеновой конструкции

1.3. Особенности взаимодействия структурных элементов стеновой конструкции.

1.4. Перспективы применения заполнителей при производстве конструкционно-теплоизоляционных кладочных растворов (КТКР)

1.5. Влияние добавок различного функционального назначения на характеристики растворной смеси.

1.6. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследования сырьевых компонентов.

2.2. Методы исследования растворной смеси.

2.3 Методы исследования растворного камня.

2.4 Характеристики сырьевых материалов.

2.5 Выводы.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННО

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ КЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ (КТКС) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР.

3.1. Особенности поведения полых стеклянных микросфер в щелочной среде.

3.2. Расчет плотнейшей упаковки заполнителей для КТКС.

3.3 Влияние добавок на реотехнологические свойства минеральных суспензий.

3.4 Анализ физико-механических свойств КТКС с учетом влияния микросфер и стабилизирующей добавки.

3.5 Расчет требуемых физико-механических характеристик КТКС исходя из свойств стеновых материалов.

3.6 Выводы.

4. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КТКР.

4.1. Составы и свойства КТКР и растворного камня.

4.2. Микроструктурные особенности растворного камня в зависимости от состава.

4.3. Влияние свойств стенового материала и КТКР на эксплуатационные характеристики стеновой конструкции.

4.4. Выводы.

5. ТЕХНОЛОГИЯ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРОИЗВОДСТВА КТКС.

5.1 Технология производства КТКС с применением микросфер.

5.2. Оценка эффективности разработанной технологии.

5.3. Внедрение результатов исследований.

5.4. Выводы.

Возведение стеновых конструкций, обладающих высокими прочностными и теплоизоляционными характеристиками, является важным аспектом при строительстве современных зданий и сооружений.

За счет применения кладочных растворов традиционного цементно-песчаного состава, общая теплоизоляция здания снижается на 30 %, в сравнении с монолитной конструкцией стены, что обусловлено формированием участков, на которых из-за нарушения непрерывности теплоизоляционной оболочки происходит повышенная теплоотдача. Помимо этого прочностные и деформационные характеристики элементов стеновой конструкции - кладочных изделий и раствора - зачастую не соответствуют друг другу.

В связи с этим при проектировании стеновой конструкции как композиционного материала, актуальным является подбор составов кладочных растворов, в частности, конструкционно-теплоизоляционных, с учетом основных технико-эксплуатационных характеристик стенового материала.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации: соглашение 14.В37.21.1218, государственное задание 3.4601.2011, программа стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова.

Цель работы. Разработка конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей (КТКС) с применением в качестве легкого заполнителя полых стеклянных микросфер.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение составов и свойств полых микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС, и обоснование целесообразности их применения в качестве легких заполнителей для конструкционно-теплоизоляционных кладочных растворов;

- разработка составов КТКС, с учетом характеристик кладочных материалов и особенностей совместной работы системы «материал - раствор»;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Показана эффективность использования алюмосили-катных полых микросфер и стабилизирующей добавки при проектировании конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей, заключающаяся в рациональном подборе составов с целью оптимизации структуры и свойств кладочного композита с учетом заданных характеристик стеновых изделий. При введении комплекса «микросферы - добавка» достигается двойственный эффект реотехнологических показателей растворной смеси. Варьирование соотношения полых стеклянных микросфер и стабилизирующей добавки, а также высокоплотная упаковка зерен при использовании микросфер в качестве легкого заполнителя и песчаной составляющей в качестве мелкого, позволяют обеспечивать повышение степени однородности стеновой конструкции по теплоизоляционным и деформационным характеристикам при использовании кладочных изделий с диапазоном плотности от 500 до 1300 кг/м3.

Установлен характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС с содержанием БЮг - 68 % и А1203 - 19 % и используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС. Морфоструктурные особенности элементов поверхностей микросфер после их выдержки в течение 28 сут. в щелочном растворе с рН гидратируемого цемента, а также кинетика изменения рН водного раствора, свидетельствуют об отсутствии следов активной коррозии. Это объясняется алюмосиликатным составом рентгено-аморфного вещества (до 90 %) микросфер, а также присутствием муллита (до 7 %). Незначительная растворимость материала микросфер в щелочной среде инициирует возникновение на их поверхности вторичных волокнистых ростовых форм алюмосиликатных новообразований, способствующих повышению адгезии к матрице цементного камня. Таким образом, алюмосиликатные микросферы изученной золы-уноса являются малоактивным реакционным компонентом в цементной системе, что позволяет прогнозировать их продолжительное функционирование в качестве теплоизолирующего микронаполнителя.

Установлен характер комплексного влияния микросфер и водо-удерживающей добавки на характеристики КТКС и структурообразование растворного камня, заключающийся в повышении седиментационной устойчивости и как следствие, возможности реотехнологического регулирования системы на ранних сроках твердения. Подвижность кладочного раствора увеличивается на 15 %, наблюдаются ярко выраженные тиксотропные свойства, при этом прочность разработанного кладочного композита увеличивается по сравнению с материалом без стабилизирующей добавки. Использование стабилизирующей добавки при отсутствии пластификатора, позволяет увеличить технологические и физико-механические свойства раствора и растворного камня при сохранении подвижности, что обеспечивает прочное сцепление с кладочным материалом, и как следствие, эффективную совместную работу раствора и материала в стеновой конструкции.

Практическое значение. Разработаны составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки (Mecellose FMS 24502), позволяющие получать кладочные композиты с прочностью от 2,5 до 8,4 МПа, плотностью от 745 до 1400 кг/м , теплопроводностью от 0,16 до 0,32 Вт/(м °С).

Получены математические зависимости физико-механических характеристик растворного камня от количества алюмосиликатных полых микросфер, цемента и стабилизирующей добавки. На их основе разработаны номограммы, которые позволяют решать задачи подбора состава КТКС для заданной прочности и теплопроводности растворного камня, рассчитанных исходя из свойств кладочного материала.

Внедрение результатов исследований. Апробацию полученных результатов в промышленных условиях осуществляли при индивидуальном жилищном строительстве предприятием ООО «БелЭкоСтрой».

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные документы:

- рекомендации по использованию полых стеклянных микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2012 «Смеси конструкционно-теплоизоляционные кладочные с применением микросфер»;

- технологический регламент на производство конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с применением микросфер для стеновых конструкций в индивидуальном жилищном домостроении.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 270800.62

Строительство» профиля 270800.62-05 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», а также магистров по направлению 270800.68 «Строительство» профилей 270800.68-03 «Технология строительных материалов, изделий и конструкций», 270800.68-08 «Наносистемы в строительном материаловедении» и 270800.68-04 «Инновации и трансфер технологий».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены: на Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей «Цемент. Бетон. Сухие смеси» (Москва, 2010); Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (Белгород, 2010); Международной научно-технической конференции «Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии» (Казань, 2010); Московском Международном Салоне Изобретений и Инновационных Технологий «Архимед» (Москва, 2011).

На защиту выносятся: - особенности проектирования конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с использованием алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки с учетом заданных характеристик стеновых изделий;

- характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС;

- характер комплексного влияния микросфер и стабилизирующей добавки на характеристики КТКС и процессы структурообразования растворного композита;

- составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки Mecellose FMS 24502;

- математические зависимости физико-механических характеристик КТКС на основе алюмосиликатных полых микросфер от количества цемента и стабилизирующей добавки;

- результаты внедрения. Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 10 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, определённых ВАК РФ. Подана заявка на патент № 2012145338, приоритет от 24.10.2012 г. На состав КТКС получено ноу-хау № 20110005 «Теплоизоляционная кладочная смесь с применением легкого заполнителя».

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 5 глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 25 таблицы, список литературы из 156 наименований, 9 приложений.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Показана эффективность использования алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки при проектировании конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей, заключающаяся в рациональном подборе составов с целью оптимизации структуры и свойств кладочного композита с учетом заданных характеристик стеновых изделий. При введении комплекса «микросферы - добавка» достигается двойственный эффект реотехнологических показателей растворной смеси. Варьирование соотношения полых стеклянных микросфер и стабилизирующей добавки, а также высокоплотная упаковка зерен при использовании микросфер в качестве легкого заполнителя и песчаной составляющей в качестве мелкого, позволяют обеспечивать повышение степени однородности стеновой конструкции по теплоизоляционным и деформационным характеристикам при использовании л кладочных изделий с диапазоном плотности от 500 до 1300 кг/м .

2. Установлен характер влияния щелочной среды на коррозионную стойкость полых стеклянных микросфер, являющихся частью отхода Томь-Усинской ГРЭС с содержанием БЮг - 68 % и А12Оз - 19 % и используемых в качестве легкого заполнителя при получении КТКС. Морфоструктурные особенности элементов поверхностей микросфер после их выдержки в течение 28 сут в щелочном растворе с рН гидратируемого цемента, а также кинетика изменения рН водного раствора, свидетельствуют об отсутствии следов активной коррозии. Это объясняется алюмосиликатным составом рентгено-аморфного вещества (до 90 %) микросфер, а также присутствием муллита (до 7 %). Незначительная растворимость материала микросфер в щелочной среде инициирует возникновение на их поверхности вторичных волокнистых ростовых форм алюмосиликатных новообразований, способствующих повышению адгезии к матрице цементного камня. Таким образом, алюмосиликатные микросферы изученной золы-уноса являются малоактивным реакционным компонентом в цементной системе, что позволяет прогнозировать их продолжительное функционирование в качестве теплоизолирующего микронаполнителя.

3. Установлен характер комплексного влияния микросфер и водо-удерживающей добавки на характеристики КТКС и структурообразование растворного камня, заключающийся в повышении седиментационной устойчивости и как следствие, возможности реотехнологического регулирования системы на ранних сроках твердения. Подвижность кладочного раствора увеличивается на 15 %, наблюдаются ярко выраженные тиксотропные свойства, при этом прочность разработанного кладочного композита увеличивается по сравнению с материалом без стабилизирующей добавки. Использование стабилизирующей добавки при отсутствии пластификатора, позволяет увеличить технологические и физико-механические свойства раствора и растворного камня при сохранении подвижности, что обеспечивает прочное сцепление с кладочным материалом, и как следствие, эффективную совместную работу раствора и материала в стеновой конструкции.

4. Разработаны составы конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей на основе полых алюмосиликатных микросфер Томь-Усинской ГРЭС с использованием стабилизирующей добавки (Mecellose FMS 24502), позволяющие получать кладочные композиты с прочностью от 2,5 до 8,4 МПа, плотностью от 745 до 1400 кг/м3, теплопроводностью от 0,16 до 0,32 Вт/(м2-°С).

5. Получены математические зависимости физико-механических характеристик растворного камня от количества алюмосиликатных полых микросфер, цемента и стабилизирующей добавки. На их основе разработаны номограммы, которые позволяют решать задачи подбора состава КТКС для заданной прочности и теплопроводности растворного камня, рассчитанных исходя из свойств кладочного материала.

6. Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные документы: рекомендации по использованию полых стеклянных микросфер для конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей; стандарт организации СТО 02066339-003-2012 «Смеси конструкционно-теплоизоляционные кладочные с применением микросфер»; технологический регламент на производство конструкционно-теплоизоляционных кладочных смесей с применением микросфер для стеновых конструкций в индивидуальном жилищном домостроении.

7. Промышленная апробация результатов диссертационной работы осуществлена при индивидуальном жилищном строительстве предприятием

ООО «БелЭкоСтрой». Экономическая эффективность применения разработанных КТКС обусловлена получением растворов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками.

1. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. Взамен СНиП II-3-79; введ. 2003-10-01. - М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП. - 1992. - 26 с.

2. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ // Собр. Законодательства. 2009.

3. Шентяпин, A.A. Сухие смеси для отделочных и общестроительных работ: монография / A.A. Шентяпин. Самара: СГАСУ, 2004. - 119 с.

4. Орешкин, Д. В. Свойства кладочных растворов на основе экструдиро-ванных растворных смесей / Д.В. Орешкин, В.М. Семенов, П.В. Капцов // Строительные материалы. 2012. - № 9. - С. 58-60.

5. Пашкевич, A.A. Сухие смеси с полыми стеклянными микросферами для получения штукатурных растворов / A.A. Пашкевич, Д.В. Орешкин // Сухие строительные смеси. 2007. - № 2. - С. 21-23.

6. Ананьев, А.И. Теплофизические свойства мелкоштучных местных материалов в кладке стены и их нормирование / А.И. Ананьев // Строительные материалы. 1998. - № 3. - С. 11-14.

7. Рахымбаев, Ш.М. Композиционные материалы с добавками водорастворимых полимеров / Ш.М. Рахимбаев, И.А. Дегтев, H.H. Оноприенко // Строительные материалы. 2004. - № 9. - С. 15-16.

8. Нациевский, С.Ю. Перлит в современных бетонах, сухих строительных смесях и негорючих теплоизоляционных изделиях / С. Ю. Нациевский // Строительные материалы. 2006. - N 6. - С. 78-81.

9. Сугкоев, А.И. Теплоизоляционный материал с полыми стеклянными микросферами / А.И. Сугкоев. М.: МГСУ, 2001. - 146 с.

10. Авакян, P.A. Современные высококачественные сухие смеси для гидроизоляции и герметизации швов / P.A. Авакян // Строительные материалы. 2005. - № 3. - С. 40-43.

11. Бакатович, A.A. Безызвестковые кладочные растворы / A.A. Бакатович, В.В. Бозылев // Строительные материалы. 2002. - № 5. - С. 36-37.

12. Алимов, JT.A. Технология производства неметаллических строительных изделий и конструкций / JI.A. Алимов, В.В. Воронин. М.: ИНФРА, 2005.-443 с.

13. Комохов, П.Г. Концептуальный подход к формированию многофазных произвольных структурных моделей композиционных материалов / П.Г. Комохов, A.M. Харитонов // Вестник гражданских инженеров. -2008.-№4.-С. 69-73.

14. Бабаев, Ш. Т. Энергосберегающая технология железобетонных конструкций из высокопрочного бетона с химическими добавками / Ш.Т. Бабаев, A.A. Комар. М.: Стройиздат, 1987. - 240 с.

15. Давидюк, A.A. Анализ результатов обследования многослойных наружных стен многоэтажных каркасных зданий / Жилищное строительство. -2010. -№6.-С. 21-26.

16. Местников, А.Е. Технология возведения энергоэффективных стеновых конструкций жилых зданий на Севере / А.Е. Местников, А.Д. Егорова, Т.А. Корнилов, А.Г. Кардашевский // Строительные материалы. 2009. - № 4. - С. 118-120.

17. Сахаров, Г.П. Об оценке теплозащитных свойств ограждающих конструкций / Г.П. Сахаров, В.П. Срельбицкий // Жилищное строительство. 1996.-№ 5 - С. 19-21.

18. Баженов, Ю.М. Технология сухих строительных смесей / Ю.М. Баженов, В.Ф. Коровяков, Г.А. Денисов. М.: АСВ, 2003. - 96 с.

19. Баженов, Ю.М. Получение бетона заданных свойств / Ю.М. Баженов, Г.И. Горчаков, JI.A. Алимов, В.В. Воронин. М.: Стройиздат, 1978. -53 с.

20. Беленцов, Ю.А. Самоуплотняющиеся растворы для кирпичной кладки / Ю. А. Беленцов // Строительные материалы. 2007. - № 7. - С. 18-20.

21. Дворкин, Л.И. Адгезионная прочность модифицированных золосодер-жащих растворов / JI. И. Дворкин, О. JI. Дворкин // Сухие строительные смеси: прил. к журн.: Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2009. - № 2. - С. 50-52.

22. Rixom M.R. Development of on admixture to flowing or self-compacting concrete / M.R. Rixom Precast Concrete, 1974. - № 11.

23. Муртазаев, С.-А.Ю. Использование золошлаковых смесей ТЭС в строительных растворах / С.-А.Ю. Муртазаев // Строительные материалы с приложением (комплект №1). 2008. - № 6. - С. 68-69.

24. Лесовик, B.C. К методологии проектирования сухих строительных смесей / B.C. Лесовик, А.Н. Хахардин, С.А. Погорелов // Изв. ВУЗов. Строительство, 2001. -№ 2, 3. С. 51-54.

25. Загороднюк, Л. X. Кладочные растворы на основе вспученного перлитового песка / Л. X. Загороднюк // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2005.-№9.-С. 92-95.

26. Орешкин, Д.В. Разработка облегченных и сверхлегких тампонажных материалов с полыми стеклянными микросферами для цементирования нефтяных и газовых скважин: дис. . д-ра техн. наук / Орешкин Дмитрий Владимирович. Ухта.: УГТУ, 2004. - 360 с.

27. Пашкевич, A.A. Качество штукатурки в микросферах / A.A. Пашкевич // Строительный эксперт. 2009. -№ 3. - С. 11.

28. Пашкевич, A.A. Сухие строительные смеси с полыми микросферами /

29. A.A. Пашкевич, Д.В. Орешкин, О.Б. Ляпидевская / Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: сборник докладов V международной конференции. Волгоград: ВолГАСУ, 2009. - С. 207-211.

30. Корнеев, В.И. Словарь «Что» есть «что» в сухих строительных смесях /

31. B.И. Корнеев, П.В. Зозуля. СПб.: НП «Союз производителей сухих строительных смесей», 2004. 312 с.

32. Давидюк А.Н. О критериях эффективности бетонов для высотного строительства / Г.В. Несветаев, А.Н. Давидюк // Строительные материалы. 2010. - № 4. - С. 85 - 86.

33. Расчет влияния фасадных матов «Стаккодрейн» на теплофизические характеристики стен с теплоизоляционной фасадной системой с тонким штукатурным слоем. Отчет о НИР / ВНТИЦентр; Рук. В.Г. Гагарин. -НИИСФ РААСН. М., 2010.

34. Кириллов, К.И. Сверхлегкие цементные кладочные и тампонажные растворы: дис. . канд. техн. наук / Кириллов Кирилл Игоревич. М.: МГСУ, 2006.- 159 с.

35. Горчаков, Г.И. Строительные материалы / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. -М.: Стройиздат, 1986. 688 с.

36. Песцов, В.И. Современное состояние и перспективы развития производства сухих строительных смесей в России / В.И. Песцов, Э.Л. Большаков. М.: Строительные материалы. - 1999. - № 3. - С. 3-6.

37. Микульский, В.Г. Склеивание бетона. М.: Стройиздат, 1975. - 236 с.

38. Горяйнов, К. Э. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и лёгких бетонов / К.Э. Горяйнов и др. М.: Стройиздат, 1961. -426 с.

39. Кириллов, К.И. Повышение теплофизических свойств кладочных растворов / К.И. Кириллов // сб. тезисов докладов II Междунар. студенческого форума. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - Ч. 4. -С. 57.

40. Оноприенко, H.H. Кладочные растворы на основе минеральных вяжущих с полимерными добавками: дис. . канд. техн. наук. / Оноприенко

41. Наталья Николаевна. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - 200 с.

42. Оноприенко, Н.Н. Регулирование структурообразования цементных систем добавками полимеров / Н.Н. Оноприенко, Ш.М. Рахимбаев // Бетон и железобетон. 2010. - № 4. - С. 11-14.

43. Кардашов, Д. А. Конструкционные клеи / Д.А. Кардашев. М.: Химия, 1980.-288 с.

44. Козлов, В.В. Исследование полимерцементных клеёв для строительных изделий / В.В. Козлов, Н.Т. Катков, А.Е. Яшанов, В.М. Жук // Строительные материалы. 1987. - № 3.

45. Урьев, Н.Б. Коллоидный клей и его применение в строительстве / Н.Б. Урьев, Н.В. Михайлов. -М.: Стройиздат, 1967. 175 с.

46. Сычев, М.М. Неорганические клеи / М.М. Сычев. Л.: Химия, 1986. -153 с.

47. Кириллов, К.И. Эффективные кладочные растворы / К.И. Кириллов, Д.В. Орешкин // Строительная физика в XXI веке: сб. докладов науч-техн. конф. с междунар. участием. М.: НИИСФ РААСН, 2006. - С. 120-133.

48. Погодина, Т.М. Современные материалы для общестроительных и отделочных работ: справочное пособие / Т.М. Погодина. СПб.: Про-фикс, 2003.-512 с.

49. Комохов, П.Г. Влияние внутренних и внешних факторов на влажност-ную усадку цементных систем / П.Г. Комохов, А.М. Харитонов // Academia. Архитектура и строительство. 2009. - № 2. - С. 95-97.

50. Серенко, А.Ф. Оценка влияния технологических факторов на структурные параметры наноуровня и прочность цементного камня / А.Ф. Серенко, А.М. Харитонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2008. - № 6. - С. 27-34.

51. Горчаков, Г.И. Состав, структура и свойства цементных бетонов / Г.И. Горчаков, Л.П. Орентлихер, В.И. Савин, В.В. Воронин, Л.А. Алимов, И.П. Новикова. М.: Стройиздат, 1976. - 145 с.

52. Анваров, А.Р. Обеспечение долговечности железобетона в обычных условиях эксплуатации / А.Р. Анваров, Т.В. Латыпова, В.М. Латыпов // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2008. - № 2. - С. 52-57.

53. Энтин, З.Б. Многокомпонентные цементы / З.Б. Энтин, Б.Э. Юдович // материалы 2-го Междунар. Совещ. по химии и технологии цемента. -СПб.: Издательство НПО «Информатизация образования», 2000. Т. 1. -С. 94-109.

54. Шпынова, Л.Г. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня / Л.Г. Шпынова и др. Львов: Наука думка, 1981.- 158 с.

55. Пухаренко, Ю.В. Особенности приготовления фибробетонных смесей / Ю.В. Пухаренко // Вестник гражданских инженеров. 2012. -№ 1. - С. 359.

56. Пухаренко, Ю.В. Реставрация и строительство: потенциал фиброарми-рованных материалов и изделий / Ю.В. Пухаренко // Современные проблемы науки и образования. 2012. - № 4. - С. 157-162.

57. Беленцов, Ю.А. Кирпичная кладка конкурентоспособный материал для современного строительства / Жилищное строительство. - 2007. -№ 11.-С. 28-29.

58. Комохов, П.Г. Повышение трещиностойкости бетонных и железобетонных конструкций за счет армодемпфирования / П.Г. Комохов, Ю.В. Пухаренко, Ю.А. Беленцов, A.M. Харитонов // Промышленное и гражданское строительство. 2008. - № 4. - С. 24-26.

59. Даймов, А.А. Определение прочности кирпича при обследовании каменных конструкций / А.А. Даймов, В.А. Кишкин, М.Г. Коваленко // Строительные материалы. -1995.-№10.-С. 8—9.

60. Гроздов, В. Т. Дефекты конструкций каменных зданий и методы их усиления / В.Т. Гроздов. СПб.: СПбВВИСУ, 1994. - 144с.

61. Пангаев, В. В. О деформативных характеристиках цементных кладочных растворов / В.В. Пангаев, В.М. Сердюк // Известия вузов. Строительство. 2004. - № 9. - С. 110-113.

62. Ицкоеич, С.М. Технология заполнителей бетона / С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов. М.: Высшая школа, 1991. - 272 с.

63. Зозуля, П.В. Заполнители, наполнители и функциональные добавки Электронный ресурс. / П.В. Зозуля // доклады конференции Вайгшх 2001. 2001. - Режим доступа: Ы1р://шшш.8В888.гиУЬа11т1х/Ьайт1х2001/ tezis.html

64. ГОСТ 25137-82. Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые. Классификация. Введ. 1983-01-01 - М.: Изд-во стандартов,2003.-34 с.

65. ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия. Введ. 199601-01 - М.: Изд-во стандартов, 1996 - 9 с.

66. ГОСТ 9757-90. Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия. Введ. 1991-01-01.- М.: Изд-во стандартов, 1991.- 8 с.

67. ГОСТ 25820-83. Бетоны легкие. Технические условия. Введ. 1984— 01-01-М.: Изд-во стандартов, 1984 - 15 с.

68. ГОСТ 25214-82. Бетон силикатный плотный. Технические условия. -Введ. 1983—01—01.— М.: Изд-во стандартов, 1984.-6 с.

69. Панибратов, Ю.П. К вопросу применения зол ТЭС в бетонах / Ю.П. Панибратов, В.Д. Староверов // Технологии бетонов. 2011. -№ 1-2.-С. 43.

70. Асланова, М.С. Полые неорганические микросферы / М.С. Асланова, В.Я. Стеценко, А.Ф. Шустров // обзорн. инф. «Химическая промышленность за рубежом». М.: НИИТЭХИМ, 1981. - № 9. - С.14-65.

71. Новиков, А.Б. Опыт применения микросфер при цементировании скважин / А.Б. Новиков и др. // Информационные листки. Астрахань, 1971.-С. 67-71.

72. Орешкин, Д.В. Модифицированный цементный композиционный материал с полыми стеклянными микросферами: дис. . канд. техн. наук. /. Орешкин Дмитрий Владимирович. М.: МИСИ, 1989. - 165 с.

73. Орешкин, Д.В. Теплоизоляционный материал с полыми микросферами / Д.В. Орешкин, А.И. Сугкоев // Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях: сборник докладов. М.: НИИСФ, 1998. - С. 129-135.

74. Орешкин, Д.В. Механизм гидратации портландцемента с полыми стеклянными микросферами / Д.В. Орешкин // Технология строительства скважин в сложных условиях Прикаспийского региона: сборник докладов. Волгоград: ВолгоградНИПИнефть, 1990. - С. 40-42.

75. Фролов, A.A. Результаты применения облегченных цементных растворов с добавлением микросфер / A.A. Фролов // Известия высших учебных заведений: Нефть и газ. Тюмень: ТюмГНГУ, 1997. - № 4.

76. Орешкин, Д.В. Формирование структуры цементных систем с полыми стеклянными микросферами / Д.В. Орешкин, A.A. Пашкевич, Е.Г. Первушин / сборник докладов VIII научно-техн. конф. Ухта: УГТУ, 2007. - С. 276-279.

77. Пашкевич, A.A. Полые стеклянные микросферы и формирование цементных систем / A.A. Пашкевич, Е.Г. Первушин, Д.В. Орешкин / Строительная физика в XXI веке: сб. докладов науч-техн. конф. с международным участием. М.: НИИСФ, 2006. - С. 134-139.

78. Орешкин, Д.В. Теплоизоляционный материал с полыми микросферами для условий ММП / Д.В. Орешкин, А.И. Сугкоев // Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях: сборник докладов. М.: НИИСФ, 1998. - С. 149-154.

79. Асланова, М.С. Полые неорганические микросферы / М.С. Асланова, В.Я. Стеценко, А.Ф. Шустров // Обзорн. инф. «Химическая промышленность за рубежом». М.: НИИТЭХИМ, 1981. - № 9. - С. 14-65.

80. Кириллов, КИ. Эффективный тампонажный раствор с полыми стеклянными микросферами / Д.В. Орешкин, О.Б. Ляпидевская // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 2006. № 3. -С. 4(М1.

81. Орешкин, Д.В. Ячеистый бетон с полыми стеклянными микросферами. Комплексная оценка параметров деформирования и разрушения / Д.В. Орешкин, В.А. Перфилов, Г.Н. Первушин, К.И. Кириллов // Технологии бетонов. 2005. - № 5. - С. 9-11.

82. Шентяпин, A.A. Принципы проектирования сухих отделочных смесей /

83. A.A. Шептяпин, A.B. Султанов // Актуальные проблемы в строительстве. Образование. Наука. Практика: материалы 59-й НТК СамГАСА. -Самара, 2002.

84. Вяхирев, В.И. Облегченные и сверхлегкие тампонажные растворы /

85. B.И. Вяхирев, В.В. Ипполитов, Д.В. Орешкин, Г.А. Белоусов, A.A. Фролов, В.Ф. Янкевич. -М.: Недра, 1999. 180 с.

86. Аль Зуби Мазен Сайд Пенополистиролбетон для монолитных слоистых изделий: дис. . канд. техн. наук / Аль Зуби Мазен Сайд. М.: МГСУ, 1994. - 195 с.

87. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Технические условия. Введ. 2011-01-01. - М.: Стандартинформ, 2010.-16 с.

88. Добавки в бетон: справочное пособие / Под ред. B.C. Рамачандрана. -М.: Стройиздат, 1988. 575 с.

89. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон / В.Б. Ратинов, Т.Н. Розенберг. М.: Стройиздат, 1973. -207 с.

90. Орешкин, Д.В. Теплоизоляционные свойства цементных растворов / Д.В. Орешкин, К.И. Кириллов, A.B. Большакова // Строительный эксперт. 2004. - № 17. - С. 14-15.

91. Орешкин, Д. В. Эффективные кладочные растворы / Д.В. Орешкин, К.И. Кириллов / сб. докладов Юбилейной научно-техн. конф. профессорско-преподавательского состава института строительства и архитектуры МГСУ, 2006. С. 220-236.

92. Кириллов, КИ. Облегченный кладочный раствор / К.И. Кириллов, A.A. Пашкевич, Е.Г. Первушин, Д.В. Орешкин // сб. докладов научно-техн. конф. с междунар. участием «Строительная физика в XXI веке». -М.: НИИСФ РААСН, 2006. С. 134-139.

93. Козлов, В.В. Обеспечение монолитности строительных конструкций клеевыми композициями: дис. . д-ра техн. наук. М.: МГСУ, 1990.

94. Демьянова, B.C. Сухие строительные смеси, модифицированные химическими добавками / B.C. Демьянова, Н.М. Дубошина // Изв. ВУЗов. Строительство. 1998. - № 4-5. - С. 69-72.

95. Бийтц, Р. Химические добавки для улучшения качества строительных растворов / Р. Бийтц, X. Линденнау // Строительные материалы. 1999. -№ 3. - С. 13-15.

96. Герчин, Д.В. Визуальный метод определения водоудерживающей способности на стадии разработки новых составов строительных смесей / Д.В. Герчин // Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. 2002. - № 1. - С. 32.

97. Химич, Т.С. Модифицированная добавка бентонитовой глины для штукатурных растворов на основе портландцемента : дис. . канд. техн. наук / Химич Татьяна Сергеевна. Омск, 2006. - 170 с.

98. Дворянинова, Н.В. Кладочные растворы повышенной высоло- и морозостойкости с добавкам микрокремнезема и омыленного таллового пека: дис. . канд. техн. наук / Дворянинова Надежда Викторовна. -Братск: БГУ, 2008. 222 с.

99. ГОСТ 28013-98. Растворы строительные. Общие технические условия. Введ. 1999-07-01.-М.: Изд-во стандартов, 1999.- 9 с.

100. Комплекс добавок для высокотехнологичных сухих строительных смесей // Строительные материалы. 2001. - № 11. - С. 26- 27.

101. Hattori К. Experinces with Mighty Superplasticizer in Japan / K. Hattori. -ACI. SP-62-3, 1978. p. 37-66.

102. Hewlett P. Superplasticized concrete / P. Hewlett, R. Rixom. ACI Journal, 1977.-№ 5.-p. 74.

103. Корнеев, В.И. Цементные клеи, модифицированные эфирами целлюлозы / В.И. Корнеев, Н.И. Нуждина // Цемент и его применение. 2001. -№5. - С. 26-29

104. Корнеев, В.И. Сухие строительные смеси на основе портландцемента / В.И. Корнеев, J1.A. Крашенникова // Цемент и его применение. 1998. -№3. - С. 27-31.

105. Вся палитра эфиров целлюлозы и полимеризатов: Наименование, технология и применение. Франкфурт на Майне, «Clariant», 1999. -32 с.

106. Черных, Т.Н. Влияние эфиров целлюлозы на свойства растворных смесей и растворов / Т.Н. Черных, Б.Я. Трофимов, Л.Я. Крамар // Строительные материалы. 2004. - № 4. - С. 42-44.

107. Василик, П.Г. Современные эфиры целлюлозы Mecellose для плиточных клеев на цементной основе / П.Г. Василик, И.В. Голубев // Строительные материалы. 2009. - № 2. - С. 49-52.

108. Бирюкович, K.JI. Исследование совместимости стеклянного волокна с минеральными и полимерминеральными матрицами в дисперсно-армированных композициях: автореф. дис. . канд. техн. наук / Бирюкович К.Л. Киев: КИСИ, 1975. - 23 с.

109. Годунов, С. А Модификация плиточных клеев редисперсионными полимерными порошками VINNAPAS / С.А. Годунов // Строительные материалы. 2004. - №3. - С. 47-49.

110. Полимеры Виннапас для модифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2001. - №4. - С. 14-15.

111. Малярик, М.Г. Влияние полимерных добавок к цементным растворам на повышение монолитности и прочности кирпичной кладки: автореф. дис. . канд. техн. наук / Малярик М.Г. М., 1981. - 24 с.

112. Кузнецова, Т.В. Физическая химия вяжущих материалов / Т.В. Кузнецова, И.В. Кудряшов, В.В. Тимашов. М.: Высшая школа, 1989. -384 с.

113. Соломатов, В. И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны / В.И. Со-ломатов. -М.: Стройиздат, 1967.

114. Саталкин, А. В. Цементно-полимерные бетоны / A.B. Саталкин,

115. B. А. Солнцева, О. С. Попова. JI: Стройиздат, 1971. - 168 с.

116. Ланге, В. Метилцеллюлоза WALOCEL М улучшает качество систем сухих строительных смесей / В. Ланге // Строительные материалы, 1999.-№3.-С. 38-40.

117. Roberts L.R. Cure temperature reduction dy use of high range water reducing admixtures / L.R. Roberts. Concrete, 1982. - № 4. - C. 36-39.

118. Вяхирев, В.И. Облегчающая добавка к тампонажным растворам / В.И. Вяхирев, В.В. Ипполитов, A.A. Фролов, Е.Г. Леонов, В.Ф. Янкевич, И.И. Белей, С.И. Райкевич // Газовая промышленность. М.: Изд. «Газ-Ойл Пресс- Сервис», 1997. - № 6. - С. 21-24.

119. Nagatak, Sh., Jon Pure A. Stadies of the volume changes of high stongh concrete with superplasticizer. J. of PCEA / Sh. Nagatak, A. Jon Pure, 1978. -v. 20.-p. 26-33.

120. Зоткина, А.Г. Применение наполнителей в строительных смесях / А. Г. Зоткин // Сухие строительные смеси: прил. к журн.: Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2009. - № 3. —1. C. 62-63.

121. Гонтаръ, Ю.В. Модифицированные сухие смеси для отделочных работ / Ю.В. Гонтарь и др. // Строительные материалы. 2001. - №4. - С. 810.

122. Ядыкина, В. В. Влияние физико-химической обработки на реакционную способность кварцевого заполнителя при формировании цементно-песчаных бетонов: дис. канд. техн. наук / Ядыкина Валентина Васильевна. -Белгород, 1987. -211с.

123. Бутт, Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 504 с.

124. ГОСТ 26423 85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки. - Введ. 1986-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 8 с.

125. Бибик, Е.Е. Реология дисперсных систем / Е.Е. Бибик. Д.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1981. - 172 с.

126. Бондарь, А.Г. Планирование эксперимента в химической технологии / А.Г. Бондарь, Г.А. Статюха. Киев: Вища школа, 1976. - 181 с.

127. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.-280 с.

128. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний. Введ. 1986-07-01.-М.: Изд-во стандартов, 1986,- 19 с.

129. ГОСТ 17623-87. Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности. Введ. 1988—01—01.— М.: Изд-во стандартов, 1988 - 14 с.

130. ГОСТ 24816-81. Материалы строительные. Метод определения сорб-ционной влажности. Введ. 1982—01—01.— М.: Изд-во стандартов, 1982.-8 с.

131. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний. Введ. 1996-04—01 — М.: Изд-во стандартов, 1996.- 40 с.

132. ГОСТ 10180-90 (2003). Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Введ. 1991—01—01.— М.: Изд-во стандартов, 2003.- 34 с.

133. ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. Введ. 01.04.2000. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 12 с.

134. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. -Введ. 2004-09-01. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 19 с.

135. ГОСТ 30744-2001. Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка. Введ. 2002-03-01. - М.:Изд-во стандартов, 2002.- 17 с.

136. ГОСТ 8735-88 (2001). Песок для строительных работ. Методы испытаний. Введ. 1989-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 14 с.

137. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия. -Введ. 1995-07-01. -М.: Изд-во стандартов, 1995. 7 с.

138. ГОСТ 23732-79 (1993). Вода для бетонов и растворов. Технические условия. Введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1993. - 5 с.

139. Бондаренко, А.И. Оценка влияния кварца различного происхождения на свойства ВНВ Текст. / А.И. Бондаренко, В.В. Строкова, И.В. Жернов-ский, Ю.В. Фоменко // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. 2012. - №3. -С. 41-44.

140. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1978. - 399 с.

141. Хархардин, А.Н. Структурная топология дисперсных систем: учеб. пособие / А.Н. Хархардин, В.В. Строкова. Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. - 132 с.

142. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня Текст. / Л.Г. Шпынова и др.; под ред. Л.Г. Шпыновой. Львов: Вища школа. Изд.-во при Львов, ун-те, 1981. 160 с

143. Саградян, А.А. Изучение фазового состава новообразований в системе «зольные микросферы цементная матрица» / А.А. Саградян, Г.А. Зи-макова // Вестник Тюменского государственного университета. - 2012. -№5. - С. 102-106.

144. Ларионова, З.М.Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона / З.М. Ларионова, Л.В. Никитина, В.Р. Гаршин. -М: Строй издат, 1977. 319 с.

145. Строкова В. В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья: Дис. . д-ра техн. наук : / Строкова Валерия Валерьевна. Белгород.: БГТУ, 2004. - 440 с.

146. Козлов, B.B. Сухие строительные смеси / В.В. Козлов. М.: АСВ, 2000. -96 с.

147. Зиновьев, A.A. Кладочные растворы повышенной высоло- и морозостойкости с добавками микрокремнезема и омыленного таллового пека: монография / A.A. Зиновьев, А.И. Кудяков, Н.В. Дворянинова. -Братск: Изд-во БрГУ, 2011. 159 с.

148. Денисов, Г.А. Отечественный минизавод сухих смесей для кладочных, штукатурных и отделочных работ /Г.А. Денисов // Строительные материалы, технологии, оборудование 21-го века. 1999. - № 6. -С. 22-23.

149. Федулов, A.A. Технико-экономическое обоснование преимущества применения сухих строительных смесей / A.A. Федулов // Строительные материалы: дайджест, 2004. С. 160-162.

150. Золотое, М.С. Применение акриловых клеев для соединения строительных элементов / М.С. Золотов // Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве: сборник докладов. Харьков, 1982.

151. Денисов, Г.А. Отечественный минизавод сухих смесей для кладочных, штукатурных и отделочных работ /Г.А. Денисов // Строительные материалы, технологии, оборудование 21-го века, 1999. -№ 6. С. 47-49.

152. Фокин, КФ. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий / К.Ф. Фокин. Стройиздат, 1973. - 287 с.