автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Оценка состояния ячеистого силикатного бетона в ограждающих конструкциях жилых зданий с длительным сроком эксплуатации

На правах рукописи

Баушна Елена Владимировна

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЯЧЕИСТОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ С ДЛИТЕЛЬНЫМ СРОКОМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ д иссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2006

Работа выполнена в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете

Научный руководитель: канд. техн. наук, доцент

Власов Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: д-р техн. наук, профессор

Рахимбаев Шарк Матрасуловт

канд. техн. наук, доцент Уколова Альбина Васильевна

Ведущая организация: ГОУВПО «Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства»

Защита состоится "28 " октября 2006 г. в Ю62 в 3220 ауд. на заседании диссертационного совета Д 212.033.01 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, по адресу: 394006, Воронеж, ул, 20-летия Октября, 84

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан " 28 "_сентября_200б г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительную часть жилого фонда России составляют дома массовых серий застройки, находящиеся несколько десятков лет в эксплуатации и требующие оценки как их общего состояния, так и состояния отдельных элементов, в частности, ограждающих конструкций, наиболее подвергающихся эксплуатационным воздействиям.

В начале 60-х годов прошлого века в качестве материала для ограждающих конструкций стали широко применять ячеистый силикатный бетон - газосиликат. Один из первых отечественных масштабных опытов освоения производства и применения этого материала проходил в г. Воронеже, где газосиликат получил жизнь и утвердился в строительной практике, доказав свою высокую технико-экономическую эффективность. Воронеж стал своего рода первым отечественным полигоном для комплексного изучения этого сегодня широко востребованного материала. В результате были обеспечены научно-обоснованные рецептурно-технологические параметры производства газосиликата с требуемыми эксплуатационными свойствами.

Сегодня можно говорить о более чем 40-летней практике эксплуатации жилого фонда общей площадью более б млн. м2, построенного с применением газосиликата. Этот фонд может быть дифференцирован по архитектурно-строительным системам зданий, по срокам эксплуатации, качественным показателям примененного газосиликата, по видам поверхностной отделки и т.д. Изучение изменений состава, структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях, произошедших после длительной эксплуатации, позволит подтвердить, расширить и уточнить обоснованность принятых технологических и технических решений, и, что наиболее важно, оценить полный и остаточный ресурс ограждающих конструкций из ячеистого силикатного бетона для определения возможности дальнейшей эксплуатации жилых зданий.

Решение поставленной задачи можно осуществить на основе комплексной оценки параметров состояния, структуры и свойств газосиликата ограждающих конструкций с использованием традиционных и современных методов исследования. При этом исходным положением для решения данной задачи являлось то, что в процессе эксплуатации материал находится под действием внутренних «самопроизвольных» процессов и внешних механических, физико-климатических и химических воздействий эксплуатационной среды. В результате в материале во времени происходят процессы необратймых структурных превращений цементирующих веществ и изменения эксплуатационных свойств. При этом происходящие изменения носят как конструктивный, так и деструктивный характер. И от того, какой процесс будет определяющим в той или иной период работы материала, зависит длительность его эксплуатационной «жизни» и конструкции в целом.

Поэтому раскрытие закономерностей изменения состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона во времени, а также оценка степени влияния различных факторов на эти изменения имеет важное научное и практическое значение для определения полного ресурса и прогнозирования остаточного ресурса ячеистобе-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ 200£актР5?-

тонных ограждающих конструкций и разработки научно-практических рекомендаций по технологии производства конструкций из газосиликата с требуемым сроком безотказной работы.

Цель работы - расширение теоретических представлений о закономерностях структурных изменений и разработка методики прогнозирования полного и остаточного ресурса стеновых конструкций из газосиликата с длительным сроком эксплуатации и практических рекомендаций по производству и эксплуатации конструкций из ячеистого силикатного бетона с требуемым сроком безотказной работы.

В соответствии с поставленной целью потребовалось решить следующие задачи:

1) выполнить анализ и обобщение теоретических представлений о структурных превращениях в ячеистом силикатном бетоне при различных условиях эксплуатации;

2) разработать методику определения основных физико-механических свойств и структуры газосиликата по толщине ограждающих конструкций;

3) дать оценку общего состояния ограждающих конструкций домов из газосиликата с длительным сроком эксплуатации и выявить основные виды повреждений; обобщить и систематизировать причины образования повреждений в конструкциях из ячеистого силикатного бетона на всех стадиях технологического, предэксплуата-ционного и эксплуатационного циклов;

4) изучить изменения состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона с различным коэффициентом завершенности структурообразования в условиях длительной эксплуатации;

5) установить взаимосвязь характера изменения состава, структуры и свойств газосиликата во времени с исходным состоянием цементирующих веществ, видом декоративно-защитного покрытия, начальной плотностью, толщиной конструкции и условиями эксплуатации и получить математические зависимости оценки полного эксплуатационного ресурса ограждающих конструкций из ячеистого силикатного бетона;

6) разработать методику комплексной оценки состояния газосиликата и прогнозирования его остаточного ресурса и обосновать рекомендации по технологии газосиликата с учетом обеспечения длительных характеристик в ограждающих конструкциях.

Работа выполнялась в рамках научно-технической программы «Развитие научного потенциала высшей школы», утвержденной Минобразованием РФ, проект № 75375 «Эксплуатационная стабильность силикатных систем твердения и оценка состояния ограждающих конструкций из силикатного ячеистого бетона с длительным сроком эксплуатации» (2004,.,2005 гг.), и в соответствии с тематикой НИР ВГАСУ, результаты которых включены в научно-технические отчеты.

Научная новизна.

- систематизированы и развиты представления о структурных изменениях силикатного автоклавного ячеистого бетона во времени в условиях длительной эксплуатации;

- получены количественные зависимости изменения во времени структурных характеристик и свойств газосиликата в зависимости от исходного состояния его цементирующих веществ и условий эксплуатации;

- установлены условия обеспечения устойчивости структуры и стабильности свойств ячеистого силикатного бетона, обеспечивающих необходимую трещино-стойкость и долговечность конструкций из него;

- обобщены и систематизированы данные о появлении, проявлении и развитии повреждений в ограждающих конструкциях из газосиликата и предложены условия, технологические приемы и способы их предотвращения, торможения и устранения;

- предложена методика прогнозирования остаточного ресурса газосиликата в ограждающих конструкциях.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивалась: проведением экспериментов с достаточной воспроизводимостью и применением научно-обоснованных методик комплексных оценок состава, структуры и свойств материалов и современного метрологически поверенного контрольно-измерительного оборудования; статистической обработкой с заданной вероятностью и необходимым количеством повторных испытаний; сопоставлением результатов, полученных разными методами, а также сравнением их с аналогичными результатами, полученными другими авторами. Достоверность теоретических решений проверялась сравнением их с экспериментальными результатами.

Практическая значимость.

- разработана методика отбора проб и оценки прочности при сжатии и средней плотности газосиликата в ограждающих конструкциях;

- предложена методика оценки полного и прогнозирования остаточного ресурса ограждающих конструкций из газосиликата с различным исходным состоянием структуры его цементирующих веществ;

- установлены параметры и условия обеспечения стабильности структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях, которые могут быть внедрены при запуске новых технологических линий или производств как в рамках существующих, так и для вновь создаваемых предприятий.

Реализация результатов:

- разработанные «Методика определения физико-механических свойств ячеистого бетона в эксплуатируемых стеновых конструкциях зданий» и «Методика прогнозирования полного и остаточного ресурса силикатного ячеистого бетона в ограждающих конструкциях зданий в зависимости от исходного состояния структуры материала и влажностных условий эксплуатации» приняты к внедрению на ОАО «Коттедж-индустрия» г. Россошь;

- результаты диссертационной работы используются в курсах лекций и лабораторных работах по дисциплинам «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Надежность и долговечность», а также в курсовом и дипломном проектировании по специальности 270106 «Производство строительных изделий и конструкций» в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете.

На защиту выносятся:

- теоретические представления о закономерностях и механизме структурных изменений силикатного автоклавного ячеистого бетона в условиях длительной эксплуатации;

- данные экспериментальных исследований изменения во времени состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона после длительной эксплуатации в зависимости от коэффициента завершенности процесса структурообразования, степени защиты наружной поверхности (вида отделки) и условий эксплуатации;

- результаты систематизации появления, проявления и развития дефектов и условий, технологических приемов и способов их устранения;

- методика оценки остаточного ресурса газосиликата в ограждающих конструкциях.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2001 г.), на Восьмых Академических чтениях РААСН «Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения» (Самара, 2004 г.), на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройин-дустрии» (Белгород, 2005 г.), на Международных академических чтениях 16-19 сентября 2006 «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения» (Курск, 2006 г.), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАСУ (Воронеж, 2000...2006 г.г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в т.ч. одна из перечня изданий ВАК; одна работа (из перечня изданий ВАК) принята к опубликованию.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов. Содержит 246 страниц основного машинописного текста, включая 52 иллюстрации, 22 таблицы и 8 приложений. Список использованных источников включает 151 наименование.

Автор выражает благодарность академику РААСН, д-ру техн. наук, профессору Е.М. Чернышову за консультации по теоретическим и практическим вопросам, касающимся проблем производства и применения газосиликата.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, содержится общая характеристика выполненной работы и приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дана краткая история развития производства ячеистых бетонов и внедрения их в практику строительства за рубежом и в России. Приведен обзор научных работ, посвященных изучению поведения ячеистых бетонов при действии разных факторов. Установлено, что по мере изучения данной проблемы изменялись подходы к изучению стойкости ячеистых бетонов. В начальный период устанавливалась корреляция рецептурно-технологических факторов получения и их

свойств, отражавшая связь «технологические факторы «-> свойства» (работы К. Шефлера, Е.С. Силаенкова, X. Муста, У. Крейса и др.). При этом не в полной мере учитывалось влияние состава и структуры цементирующих веществ на изменение стойкости, что затрудняло раскрыть природу появления тех или иных изменений свойств материала под действием агрессивных факторов среды. В дальнейшем решение задач обеспечения долговечности осуществлялось через раскрытие взаимосвязи «технологические факторы <-+ структура свойства», которое развивало положение об определяющей роли состава, структуры цементирующих веществ и характеристик порового пространства материала (работы А.Т. Баранова, П.И. Божено-ва, А.Д. Гумуляускаса, К.К. Куатбаева, А.П. Меркина, A.A. Федина, Е.М. Чернышева, A.B. Саталкина и др.). При этом большинство работ посвящено исследованию роли минерального состава в обеспечении стабильности свойств ячеистых материалов, влияние же структуры цементирующих веществ и характеристик порового пространства материала оказалось изученным недостаточно. Исследования последних десятилетий направлены на раскрытие полной взаимосвязи «технологические факторы <-» состав <-» структура <-> состояние <-> свойства» (работы A.A. Федина, Е.М. Чернышова, П.И. Боженова, Е.С. Силаенкова, JI.H. Адоньевой, Н.И. Старновской, И.Б. Погребновой, Г.В. Панюшкиной и др.). Установлено, что в условиях эксплуатации газосиликат переходит из состояния с относительно высоким энергетическим потенциалом в более стабильное состояние с пониженным запасом внутренней энергии. При этом в объеме материала, недоступном действию внешней среды, старение идет по закономерностям «закрытой» системы и определяется характером протекания самопроизвольных процессов, обусловленных синтезом цементирующих веществ и рекристаллизацией уже возникших новообразований в более стабильные формы. В то же время при контакте материала со средой старение происходит по закономерностям «открытой» системы и определяется самопроизвольными и принудительными превращениями, зависящими от условий окружающей среды и выражающиеся в метаморфизме химического состава, минералогии и дисперсности цементирующих веществ материала. Кинетика и характер изменений во времени зависят от физико-химических условий среды и исходного состояния структуры материала, определяющего степень его термодинамической неустойчивости и оцениваемого по коэффициенту завершенности процесса структурообразования, который наиболее полно характеризует состояние структуры материала (данный показатель был предложен и введен Чернышевым Е.М. и Адоньевой JI.H.).

Следует отметить, что выполненные исследования по влиянию завершенности структурообразования на стабильность структуры и свойств ячеистого силикатного бетона проводились по методикам ускоренного определения карбонизационной стойкости, морозостойкости, атмосферостойкости, а долговечность этого бетона оценивалась по результатам наблюдения в эксплуатационных условиях за короткий период. В то же время в реальных эксплуатационных условиях мера и характер изменения состава, структуры и свойств будет отличаться от полученных ранее результатов в силу действия комплекса факторов, их цикличности и растянутости процессов во времени.

При этом исходя из условия, что любой материал, независимо от исходного

состояния структуры его цементирующих веществ, под действием факторов эксплуатационной среды стремится к самоорганизации, можно предположить, что мера и характер структурных изменений и продолжительность устойчивого состояния силикатного ячеистого бетона будет зависеть как от коэффициента завершенности процесса структурообразования материала, так и условий его эксплуатации, степени защищенности наружной поверхности и толщины конструкции из него и т.д., что может быть подтверждено изучением структурных изменений и изменений свойств газосиликата в реальных условиях эксплуатации.

Исходя из вышесказанного были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе дано обоснование выбора объектов исследования, приводятся методики отбора проб материала, определения средней плотности и прочности при сжатии, исследования состава и структуры материала.

Выбор объектов исследования обусловлен различием газосиликата по исходному состоянию структуры цементирующих веществ, оцениваемого по коэффициенту завершенности процесса структурообразования К,с., видов отделки наружной поверхности и толщины конструкций, влажностных условий эксплуатации (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика объектов исследования

Ин- Вид Срок Тол- Средняя К, с. Вид Условия эксплуатации,

декс изде- экс- щина плот- отделки относительная влаж-

объ- лия плуа- конст- ность, ность воздуха ф, %

екта тации, годы рукции, см кг/м3 В летний период В зимний период

I Панель 43 25 700... 750 0,76 Окраска цементными составами 55...60 65...75

II Панель 44 25 750 0,60 Тоже 55... 60 65... 75

III Панель 42 25 750 0,35 Тоже 55...60 65...75

IV Панель 40 25 700... 750 0,76 Тоже 65...70 75...85

V Панель 38 25 700 0,76 Отделка дробленным гранитным щебнем 55...60 65...75

VI Панель 45 25 850... 900 0,60 Окраска известковыми составами 55...60 65...75

VII Блок 45 40 800... 900 0,60 Тоже 55...60 65...75

Отбор проб осуществлялся в конструкциях между первым и вторым этажами исходя из условия нахождения конструкций в наиболее неблагоприятном в процессе эксплуатации состоянии. Пробы отбирались из поверхностных слоев и центра конструкции.

25

а

X 20

гс 15

10

Я

с

5 5

а

с

0

11^ = 1152,3

И

.л

"ср

= 0,9684

Диаметр отпечатка, мм Рисунок 1 - Рабочая тарировочная кривая

Определение прочности при сжатии газосиликата в ограждающих конструкциях осуществлялось неразрушающим методом при помощи пружинного молотка, для чего была построена тарировочная кривая (рисунок 1). Величина дисперсии стт

экспериментальных точек от тарировоч-ной кривой находилась в допустимых пределах и не превышала 13 %.

Средняя плотность газосиликата в конструкциях определялась наполнением материалом внутреннего пространства тонкостенного шлямбура. Погрешность определения средней плотности этим способом не превышала 5 %.

Прочность при сжатии и изгибе образцов, влажность определялись по стандартным методикам, соответствующих нормативных документов. Физико-химические исследования состава и структуры газосиликата проводились с применением комплекса химического, рентгенофазового дифференциально-термического анализов.

Результаты экспериментов обрабатывались с использованием методов математической статистики. Доверительные интервалы оценок получаемых показателей определялись с вероятностью 0,95. Для аппроксимации экспериментальных данных использовался метод наименьших квадратов.

В третьей главе дан анализ литературных данных, а также теоретических разработок по стабильности состава, структуры и свойств силикатного ячеистого бетона под действием различных эксплуатационных факторов, в частности выполненные сотрудниками Проблемной лаборатории ВГАСУ Е.М. Чернышевым и Л.Н. Адоньевой, на основании чего представлен возможный механизм протекания «самопроизвольных» процессов и структурных изменений цементирующих веществ газосиликата в эксплуатационных условиях.

В условиях эксплуатации газосиликат ограждающих конструкций находится одновременно под действием механических, физико-климатических, химических воздействий, оказывающих влияние на состояние бетона и накопления в нем повреждений. Механические и температурно-влажностные воздействия могут вызывать деформации материала и появление в нем повреждений и снижать стойкость к прочим агрессивным воздействиям.

Из факторов внешней среды, вызывающих существенное изменение структуры и свойств силикатных материалов, наиболее сильно действующим считается

«химический фактор», в частности карбонизация. По оценкам ряда ученых степень влияния химического фактора на напряженно-деформированное состояние материала на порядок выше других, и его влияние не ограничивается только физическими изменениями, а сопровождается глубокой химико-минералогической перестройкой цементирующих веществ материала.

В то же время в условиях эксплуатации в силикатном ячеистом бетоне протекают и самопроизвольные процессы, обусловленные энергетическим потенциалом твердой фазы. В работах Е.М. Чернышова и Л.Н. Адоньевой установлено, что эти процессы могут реапизовываться в виде дальнейшего синтеза цементирующих веществ, рекристаллизации новообразований и минералогических превращений, направленных в сторону снижения основности, характер протекания которых в значительной мере зависит от исходного состояния структуры цементирующих веществ.

Следует отметить, что в реальных условиях эксплуатации выделение влияния отдельно взятого фактора (попеременное увлажнение-высушивание, замораживание-оттаивание, механические нагрузки, карбонизация, самопроизвольные процессы) на изменения состава, структуры и свойств газосиликата затруднено, т.к. влияние каждого из них носит вероятностный характер. Поэтому рассмотрение изменения состава, структуры и свойств газосиликата в процессе длительной эксплуатации возможно лишь с учетом действия комплекса факторов. Но можно изучить характер и скорость протекания структурных изменений в газосиликате, и как следствие изменение свойств в зависимости от параметров состояния материала (исходное состояние структуры, начальная плотность газосиликата), конструктивных характеристик (вид отделки наружной поверхности, толщина конструкции) и влажностных условий эксплуатации.

Исходя из вышесказанного в работе предложен возможный механизм протекания структурных изменений цементирующих веществ, развивающий и дополняющий представления о протекании самопроизвольных и принудительных процессов в условиях длительной эксплуатации.

Для подтверждения предложенного механизма протекания структурных изменений в газосиликате при эксплуатации под действием внутренних и внешних факторов, а также правильности выдвинутых предположений о влиянии исходного состояния структуры силикатного ячеистого бетона, степени защищенности наружной поверхности и толщины конструкции, влажностных условий эксплуатации на изменение состава, структуры и свойств необходимо было изучить эти изменения во времени как в эксплуатационных условиях, так и в изолированной «закрытой» системе.

Четвертая глава посвящена исследованию изменения состава, структуры и свойств газосиликата, находящегося в условиях изолированной «закрытой» системы, к которой можно отнести центральные слои конструкции в начальный период эксплуатации, а также в реальных условиях после длительной эксплуатации в ограждающих конструкциях в зависимости от степени завершенности структурообразо-вания, условий эксплуатации, начальной средней плотности газосиликата, степени защищенности наружной поверхности (вида отделки) и толщины конструкции.

Изучение характера изменений в условиях «закрытой» системы необходимо

для подтверждения и уточнения предложенного механизма протекания структурных изменений в газосиликате в условиях эксплуатации без влияния эксплуатационных факторов. С этой целью были исследованы четыре серии образцов, полученных ранее Л.Н. Адоньевой при различных режимах гидротермального синтеза: серия А -(1,5+1+4) ч, К3.с. = 0,1; серия Б - (1,5+3+4) ч, К,.с. = 0,2; серия В - (1,5+9+4) ч, К^ = 0,8; серия Г - (1,5+24+4) ч, К^ = 1,0.

Исследованиями установлено, что в образцах всех серий произошли заметные изменения состава, структуры и свойств (таблица 2), а кинетика и мера структурных изменений в таких условиях обусловливается исходным состоянием цементирующих веществ и временем хранения. При этом в образцах с низким коэффициентом завершенности процесса структурообразования (Кзх. = 0,1 - серия «А» и К3.с. = 0,2 -серия «Б»), которые имели наибольшую меру термодинамической неустойчивости, преобладающими являлись процессы дальнейшего синтеза цементирующих веществ и их кристаллизации, а в образцах с высоким коэффициентом завершенности процесса структурообразования (Кзх. = 0,8 - серия «В» и К3.с. = 0,1 - серия «Г»), в которых синтез новообразований был практически завершен в период автоклавной обработки в дальнейшем идут процессы рекристаллизации (роста и укрупнения новообразований) и перехода их в более низкоосновные гидросиликаты (трускотит, окенит, некоит) (рисунок 2).

Таблица 2 - Структурные характеристики силикатного автоклавного материала в условиях «закрытой» системы

Наименование показателя Срок хранения, годы Структурные характеристики в зависимости от завершенности процесса структурообразования

А (К«. = 0,1) Б (^. = 0,2) В (К,.с. = 0,8) Г (Кзс.= 1,0)

Содержание цементирующего вещества С,„ г/г твердой фазы Исх. 0,18 0,34 " 0,41 0,46

1 0,23 0,36 0,44 0,46

4,5 0,24 0,28 0,40 0,42

27 0,35 0,29 0,25 0,30

Степень связности оксида кальция в новообразования Сс, г/г Исх. 0,55 0,67 0,76 0,78

1 0,55 0,73 0,81 0,85

4,5 0,51 0,51 0,73 0,77

27 0,58 0,80 0,74 0,78

Степень связности диоксида кремния в новообразования Свюг. г/г Исх. 0,04 0,22 0,31 0,35

1 0,12 0,29 0,33 0,33

4,5 0,12 0,31 0,29 0,30

27 0,36 0,20 0,12 0,22

Удельная поверхность твердой фазы (над чертой) и цементирующих веществ (под чертой), м2/г Исх. 90 / 500 130/380 90/70 25/55

1 150/620 160/400 30/60 27/55

4,5 120/430 190/420 40/80 25/50

27 24/70 20/70 14/56 17/57

Такой характер структурных изменений приводит к повышению прочностных показателей в образцах с низким Кз с с 2,2 до 15,6 МПа, а в образцах с высоким К, 0. в период повышения содержания тоберморита и тоберморитоподобных гидросили-

катов и повышении степени их закристаллизованное™ происходит увеличение прочности при сжатии с 36,9 до 43,8 МПа, а при переходе в более низкоосновные гидросиликаты - снижение прочности до 38,1 МПа (рисунок 3).

Рисунок 2 - Схема структурных изменений цементирующих веществ газосиликата в условиях «закрытой» системы

Примечание: затемнением отмечены преобладающие процессы

В реальных же условиях эксплуатации, когда на газосиликат действует углекислота воздуха и другие факторы, структурные превращения и изменение свойств протекают иначе, а кинетика и характер этих изменений в значительной мере зависят от исходного состояния структуры, степени защищенности наружной поверхности и толщины конструкций, влажностных условий их эксплуатации.

Проведенными исследованиями установлено, что после длительной эксплуатации в газосиликате рассмотренных объектов произошли значительные изменения химического состава, структуры, средней плотности и прочности при сжатии (таблицы 3, 4). По данным химического анализа выявлено увеличение степени карбонизации, уменьшение степени связности оксида кальция и диоксида кремния в новообразования, снижение щелочности газосиликата (величины рН), повышение средней плотности и неоднозначного изменения прочности газосиликата. При этом характер этих изменений в исследуемых объектах в целом одинаков, а величина изменений различна и зависит от перечисленных выше факторов и параметров состояния.

При изучении изменения состава, структуры и свойств газосиликата с различ-

ным Кзс, установлено, что наименьшие изменения, как и в «закрытой» системе, произошли в газосиликате с высоким коэффициентом завершенности процесса структурообразования, а наиболее существенные структурные изменения - в газосиликате с более низким Кзс..

1 - К«, = 0,1; 2 - К5 С = 0,2; 3 - К« = 0,8; 4 - К,.с. = 1,0

Рисунок 3 - Изменение прочности при сжатии (а) и при изгибе (б) образцов микросиликата с различным исходным состоянием структуры

Таблица 3 - Структурные характеристики газосиликата после длительной эксплуатации

Индекс объекта исследования Срок наблюдения (эксплуатации), годы Кзс. на начало эксплуатации Сп эуктурные характеристики

Степень карбонизации Ск, доли Степень связности оксида кальция Ссв, доли Степень связности диоксида кремния СБюг, доли

на начало эксплуатации в срок наблюдения на начало эксплуатации в срок наблюдения на начало эксплуатации в срок наблюдения

1 43 0,76 0,19 0,55 0,81 0,45 0,38 0,17

И 44 0,60 0,18 0,78 0,82 0,22 0,38 0,16

III 42 0,35 0,20 0,63 0,80 0,37 0,38 0,28

IV 40 0,76 0,19 0,68 0,81 0,31 0,38 0,12

V 38 0,76 0,19 0,52 0,81 0,41 0,38 0,27

VI 45 0,60 0,18 0,63 0,82 0,37 0,38 0,21

VII 45 0,60 0,18 0,43 0,82 0,57 0,38 0,29

Так, в газосиликате с менее совершенной структурой, т.е. с меньшим К3.с, значительную роль в первые годы эксплуатации играли самопроизвольные процессы, выражавшиеся в дальнейшем синтезе цементирующих веществ (рисунок 4). Но, в отличие от закрытой системы, в реальных условиях эксплуатации образовывались

слабозакристаллизованные гидросиликатные соединения разной основности, которые под действием эксплуатационной среды не только карбонизировались, но и обезвоживались, теряя связующую способность, что подтверждается данными рент-генофазового, дифференциально-термического и химического анализов. И это повлияло на прочностные показатели данного материала, которые снизились в 1,7 раза (таблица 4).

Рисунок 4 - Схема структурных изменений цементирующих веществ газосиликата в условиях эксплуатации

Примечание: затемнением отмечены преобладающие процессы

В газосиликате с более высоким К3.с. (0,6 и 0,76), роль самопроизвольных процессов, как и в «закрытой» системе, сводилась к рекристаллизации возникших новообразований и минералогическим превращениям в сторону понижения основности гидросиликатов (рисунок 4). Но в отличие от «закрытой» системы, под действием факторов внешней среды прочность при сжатии осталась практически неизменной (таблица 4).

На характер и кинетику структурных изменений в газосиликате немаловажное влияние оказывают его начальная средняя плотность и толщина конструкции, влияющие на скорость диффузионных процессов, а следовательно и на протекание структурных изменений. Так, наименее существенные изменения из всех рассмотренных объектов произошли в газосиликате крупноразмерных блоков, имеющих толщину 40 см: степень карбонизации увеличилась в 2,4 раза, степень связности ок-

сида кальция в гидросиликаты уменьшилась в 1,4 раза, а степень связности диоксида кремния снизилась в 1,3 раза относительно исходных значений (в аналогичном газосиликате панелей толщиной 25 см эти показатели были следующие: степень карбонизации увеличилась в 3,5 раза, степень связности оксида кальция в гидросиликаты уменьшилась в 2,2 раза, а степень связности диоксида кремния - в 1,8 раза). Произошедшие в газосиликатных блоках изменения носят конструктивный характер, на что указывает увеличение на 15 % прочности при сжатии (таблицы 3,4).

Таблица 4 - Физико-механические свойства газосиликата после длительной эксплуатации

Индекс Срок на- Кзс на Наименование свойства

объекта блюдения начало Средняя плотность, кг/мJ Предел прочности при сжатии,

иссле- (эксплуа- экс- МПа

дова- тации), го- плуа- на начало в срок наблю- на начало в срок наблю-

ния ды тации эксплуатации дения эксплуатации дения

I 43 0,76 700...750 880 5,2 4,9

II 44 0,60 750 830 4,9 4,3

III 42 0,35 750 850 5,2 3,1

IV 40 0,76 700..750 820 5,2 4,6

V 38 0,76 700 750 5,2 7,8

VI 45 0,60 850...900 1120 4,9 5,6

VII 45 0,60 800...900 920 4,0 4,6

Значительное влияние на процессы структурных изменений и изменения свойств газосиликата в ограждающих конструкциях оказывают условия их эксплуатации, в частности повышенная влажность среды, вызывающая ускорение процессов синтеза новообразований и карбонизации, что приводит к деструкции структуры и изменению свойств газосиликата. Так, степень карбонизации такого газосиликата на 24 % выше, чем в аналогичном газосиликате, эксплуатируемом в нормальных условиях, а степень связности оксида кальция и диоксида кремния в гидросиликаты ниже в 1,4 раза. Прочность этого газосиликата при сжатии снизилась в среднем на 15 % (таблицы 3,4).

Характер и кинетика структурных изменений существенным образом зависит от степени защищенности наружной поверхности конструкций. Установлено, что при достаточно высокой степени защищенности поверхности от прямого воздействия факторов эксплуатационной среды основным лимитирующим фактором происходящих изменений являются диффузионные процессы, что снижает кинетику и меру структурных изменений. Так, в газосиликате с отделкой гранитным щебнем, в котором около 75 % наружной поверхности было защищено от прямого действия эксплуатационных факторов, за 38 лет эксплуатации степень карбонизации на б % меньше, а степень связности диоксида кремния выше в 1,5 раза, чем в газосиликате окрашенных панелей, и прочность при сжатии газосиликата увеличилась в среднем в 1,5 раза, тогда как в окрашенных панелях она осталась практически неизменной (таблицы 3,4).

На основании результатов выполненных исследований установлен ряд общих закономерностей структурных изменений и изменений свойств газосиликата.

Выявлено, что при карбонизации гидросиликатов в начальный период образуются арагонит и ватерит, которые в дальнейшем перекристашшзуются в кальцит, а также образуются комплексные соединения (скоутит, тиллеит, спуррит, фукатит) с выделением из структуры геля кремнекислоты.

Установлено также, что в начальный период эксплуатации структурные изменения по толщине конструкций протекают неравномерно, но при дальнейшей эксплуатации эти изменения выравниваются. Неравномерность обусловлена тем, что наружные слои конструкций в начальный период эксплуатации находятся в условиях «открытой» системы, и структурные изменения обусловлены одновременным протеканием как «самопроизвольных», так и «принудительных» процессов, а центральные слои в начальный период эксплуатации находятся в условиях, близких к «закрытой» системе, когда структурные изменения обусловливаются в основном «самопроизвольными» процессами, а затем с течением времени за счет воздухопроницаемости и повышения роли диффузионных процессов центральные слои переходят в условия «открытой» системы.

Наименьшие изменения произошли в газосиликате с коэффициентом завершенности процесса структурообразования, равным 0,76, поверхность которого защищена эффективным видом отделки (дробленным каменным материалом), и эти изменения носят конструктивный характер.

На основе результатов исследования получены математические зависимости, позволяющие определить период эксплуатации до наступления одного из предельных состояний характеристик газосиликата, разработать методику прогнозирования остаточного ресурса как для эксплуатируемых, так и вновь создаваемых конструкций из силикатного ячеистого бетона, и дать научно-практические рекомендации по получению ограждающих конструкций из газосиликата с требуемым сроком безотказной работы.

Пятая глава посвящена изучению причин появления повреждений в газосиликатных ограждающих конструкциях на основании натурных обследований и результатов проведенных исследований изменения состава, структуры и свойств газосиликата по толщине конструкции; систематизации причин, обусловливающих появление повреждений на всех стадиях технологического, предэкплуатационного и эксплуатационного циклов; обобщению условий, технологических способов и приемов предотвращения, торможения и устранения повреждений; разработке методики прогнозирования остаточного ресурса ограждающих конструкций из газосиликата.

Установлено, что трещинообразование в газосиликате в процессе эксплуатации обусловлено не только показателем его предельной растяжимости и величиной усадки, но и высокой начальной скоростью протекания структурных изменений и величиной градиента этих изменений по толщине конструкции, что в значительной степени зависит от степени процесса структурообразования, вида и толщины конструкции, вида отделки наружной поверхности, условий эксплуатации газосиликатных конструкций. Наибольшую стойкость к трещинообразованию имеет газосиликат с К,.с. = 0,76.

Используя данные литературных источников и результаты проведенных ис-

следований, были обобщены и систематизированы причины возможного появления, проявления повреждений в газосиликате на всех стадиях технологического, пре-дэксплуатационного и эксплуатационного циклах и даны научно-практические рекомендации по предотвращению, торможению и устранению повреждений ограждающих конструкций из этого материала.

На основании обобщения полученных результатов исследований структурных и прочностных характеристик газосиликата и кинетики изменения этих показателей во времени разработана методика оценки остаточного ресурса конструкций из ячеистого силикатного бетона. Для этого были выбраны параметры, наиболее полно характеризующие структуру новообразований и отражающие структурные изменения в материале (степень карбонизации, степень связности диоксида кремния в нообразования), и параметр качества структуры (прочность при сжатии), как основной оценочный показатель.

Для выбранных параметров были получены математические зависимости, описывающие кинетику происходящих изменений и позволяющих оценить полный эксплуатационный ресурс, т.е. продолжительность эксплуатации до наступления одного из предельных состояний.

Преобразованием данных математических зависимостей получены зависимости определения остаточного ресурса по каждому выбранному параметру:

- по карбонизации т»! ир5:

= {<«аС--{» аС"",где (1)

Ск.кр - максимальная степень карбонизации;

Ск.нач- начальная степень карбонизации;

С„ - степень карбонизации через т лет эксплуатации;

а, Ь - величины, зависящие от исходного состояния структуры (К2 С) и условий эксплуатации газосиликата (таблица 5);

- по степени связности диоксида кремния в новообразования т0„.зю2:

г -л

ост^Ю! ~ ^

С5Ю2тю (/[Са02»ач ~Са02г где

С$Ю2 нач - начальная степень связности диоксида кремния в гидросиликаты; Сз;о2т - степень связности диоксида кремния через х лет эксплуатации; с, б - величины, зависящие от Кзс и условий эксплуатации газосиликата (таблица 5);

- по изменению прочности при сжатии до достижения одного из предельных состояний тост,а:

1.-А.

Ккр

'осшЯ*-^'™ (3)

Я, - прочность при сжатии через т лет эксплуатации, МПа;

Якр - прочность при сжатии, соответствующая одному из предельных состоя-

ний (по несущей способности, по трещиностойкости), МПа;

ш — коэффициент, зависящий от К1С. и условий эксплуатации (таблица 5).

Для определения остаточного ресурса конструкции в целом рассчитываются остаточные ресурсы по трем выбранным параметрам и выбирается наименьшее значение.

Таблица 5 - Значения коэффициентов, для определения остаточного ресурса газоснликата с различным исходным состоянием структуры и влажностными условиями эксплуатации

Индекс объекта Срок наблюдения (эксплуатации), годы К«, на начало эксплуатации Величина коэффициента

а Ь с d т

I 43 0,76 0,2194 0,1317 0,0251 0,5614 0,0117

II 44 0,60 0,2745 0,2057 0,0267 0,5617 0,0076

III 42 0,35 0,317 0,0876 0,0157 0,4014 0,0236

IV 40 0,76* 0,2289 0,1932 0,021 0,5787 0,0124

0,76* - газосиликат, эксплуатируемый в условиях повышенной влажности

На основании расчета остаточного ресурса исследуемых ограждающих конструкций из газосиликата в зависимости от коэффициента завершенности процесса структурообразования, влажностных условий эксплуатации, средней плотности газосиликата, толщины и степени защищенности наружной поверхности конструкций (таблица 6) по предлагаемой методике установлено, что остаточный ресурс газосиликата с К3.с. = 0,76 и К3.с. = 0,60 составляет порядка 60 лет, с Км. = 0,35 - 11 лет, с К,с. = 0,76, но эксплуатируемого в условиях повышенной влажности - 35 лет. Остаточный ресурс газосиликатных конструкций с отделкой гранитным щебнем, а также повышенной толщины и плотности превышает 150 лет.

Таблица 6 - Результаты оценки остаточного ресурса газосиликатных ограждающих конструкций в зависимости от К«, и влажностных условий эксплуатации

Индекс объекта Срок наблюдения (эксплуатации), годы К1С. на начало эксплуатации Остаточный ресурс надежной работы газосиликата, годы оцененный по предельному состоянию

по карбонизации по степени связности диоксида кремния в гидросшшкаты по несущей способности по обеспечению трещиностойкости

I 43 0,76 >150 82 97 57

II 44 0,60 79 70 126 66

III 42 0,35 >150 >150 38 11

IV 40 0,76* >150 35 80 45

V 38 0,76 >150 >150 >150 > 150

VI 45 0,60 > 150 >150 >150 >150

VII 45 0,60 > 150 >150 > 150 > 150

0,76* - газосиликат, эксплуатируемый в условиях повышенной влажности

Обобщая в целом полученные результаты можно заключить, что, несмотря на произошедшие структурные изменения в газосиликате, основные эксплуатационные

характеристики изменились незначительно (таблица 7).

Таблица 7 - Эксплуатационные характеристики газосиликата в ограждающих конструкциях

Вид изделия из газосиликата Кзс. на начало эксплуатации Изменение показателей во времени

Коэффициент конструктивного качества Средняя плотность, кг/м' Термическое сопротивление, м2-°С/Вт Коэффициент трещиностой-кости, Кто

Вначале эксплуатации В срок на-блюде ния Вначале эксплуатации В срок на-блюдс ния В начале эксплуатации В срок на-блюде ния В начале эксплуатации В срок на-блюде ния

Блоки 0,60 6,1 5,4 800 920 1,21 1,05 >1 0,21

Окрашенные панели 0,35 6,7 4,3 750 865 0,80 0,68 > 1 0,13

0,60 6,5 6Д 750 830 0,80 0,71 >1 0,11

0,76 6,7 6,3 750 880 0,80 0,63 >1 0,18

Панели с гранитным щебнем 0,76 7,1 13,9 700 750 0,83 0,81 >1 0,25

Таким образом, эксплуатируемые конструкции полностью не исчерпали свой физический ресурс и способны еще достаточно длительное время выполнять свои функции. Но, исходя из современных требований к ограждающим конструкциям по ряду показателей (например, термическое сопротивление), эти конструкции нуждаются в проведении ряда мероприятий (ремонт, устройство дополнительной теплоизоляции), позволяющих снизить меру физического и морального износа.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании рассмотрения теоретических представлений о структурных изменениях в ячеистом силикатном бетоне выявлены наиболее вероятные структурные изменения в газосиликате в условиях длительной эксплуатации.

2. Предложена методика определения прочностных свойств и параметров состояния газосиликата в ограждающих конструкциях.

3. Выявлено, что в условиях закрытой системы в образцах микросиликата с низким К3 с, которые имели наибольшую меру термодинамической неустойчивости, преобладающими являются процессы дальнейшего синтеза цементирующих веществ и их кристаллизации, и эти изменения в условиях закрытой системы носят конструктивный характер. А в образцах с высоким Кзс., в которых синтез новообразований был практически завершен в период автоклавной обработки, идут процессы рекристаллизации образовавшихся при автоклавной обработке гидросиликатов, способствующие повышению прочностных показателей, а их переход к более низкоосновным гидросиликатам сопровождается некоторым снижением прочности при сжатии и изгибе.

4. Установлено, что в зависимости от коэффициента завершенности процесса структурообразования газосиликата, условий его эксплуатации и степени защищенности наружной поверхности, наименьшие изменения структуры и свойств произошли в газосиликате с коэффициентом завершенности процесса структурообразования, равным 0,76, поверхность которого защищена эффективным видом отделки (дробленным каменным материалом), и эти изменения носят конструктивный характер.

5. Расширено представление о структурных изменениях, происходящих в газосиликате в реальных условиях эксплуатации. Установлено, что наиболее стабильными новообразованиями структуры в условиях эксплуатации, снижающие меру термодинамической неустойчивости, являются гидросиликаты с С/Б = 0,5 (окенит, некоит, трускотит), а также карбонаты в форме кальцита, образование которых происходит перекристаллизацией арагонита и ватерита, а также через комплексные соединения (гидрокарбосиликаты).

5. Доказано, что градиентный характер протекания структурных изменений обусловлен тем, что в начальный период эксплуатации наружные слои конструкции находятся в условиях «открытой» системы, а центральные — в условиях, близких к «закрытой» системе. Но с течением времени за счет воздухопроницаемости и повышения роли диффузионных процессов величина градиента снижается. Скорость и величина этих процессов обусловливается исходным состоянием структуры цементирующего вещества, плотностью газосиликата, толщиной конструкции, видом отделки наружной поверхности и условиями эксплуатации.

6. Впервые получены математические зависимости определения эксплуатационного ресурса газосиликатных ограждающих конструкций в зависимости от отдельных факторов, и предложена методика оценки остаточного ресурса конструкций из силикатного ячеистого бетона.

7. Разработаны научно-практические рекомендации по получению силикатного ячеистого бетона, обеспечивающие удовлетворительную устойчивость к трещи-нообразованию, и устойчивость и стабильность свойств материала в процессе эксплуатации.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Баутина Е.В. Опыт и проблемы применения стеновых ячеистобетонных изделий в Воронеже // Материалы 53-54-й научно-технических конференций: Тез. докл. - Воронеж: ВГАСУ, 2001. - С. 37 - 40.

2. Власов В.В., Баутина Е.В. Состояние ограждающих конструкций из силикатного ячеистого бетона с длительным сроком эксплуатации (предпосылки исследований) Н Актуальные проблемы современного строительства: Матер. Всероссийской XXXI научно-технической конф. - Пенза, 2001. - С. 14 -17.

3. Баутина Е.В., Власов В.В. Особенности изменения структуры и свойств силикатного ячеистого бетона в наружных стеновых панелях после 40-летней эксплуатации // Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии: Сб. матер. V Международной научно-технической конф. - Тула, 2004. - С. 5-6.

4. Власов В.В., Барсукова Л.Г., Кривнева Г.Г., Баутина Е.В. Роль щелочной составляющей кислого компонента композиционных систем твердения в процессах раннего структурообразования // Изв. вузов. Строительство. - 2003. - № 9. - С.70-74.

5. Власов В.В., Баутина Е.В.. Методика и результаты изучения изменений свойств газосиликата в ограждающих конструкциях с длительным сроком эксплуатации // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения: Матер, восьмых академ. чтений РААСН. - Самара, 2004. - С. 122-124.

6. Власов В.В., Баутина Е.В. Изменение структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях с длительным сроком эксплуатации // Достижения строительного материаловедения: Сб. науч. статей, посвященных 100-леию со дня рождения П.И. Боженова. - С-Пб., 2004. - С. 83-85.

7. Баутина Е.В., Власов В.В., Адоньева Л.Н. Изменение структуры и свойств газосиликатных панелей в условиях естественной карбонизации // Вестник БГТУ: Матер. Международной научно-практической конф. / Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии. - Белгород, 2005. -№9. -С. 21-25.

8. Чернышов Е.М., Власов В.В., Баутина Е.В., Адоньева Л.Н. Оценка состояния и эксплуатационного ресурса газосиликата в ограждающих конструкциях первых серий жилых домов массовой застройки // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения: Матер. Международных академических чтений 16-19 сентября 2006. - Курск, 2006. - С. 236-247.

Одна статья (из перечня изданий ВАК) принята к опубликованию:

1. Баутина Е.В., Власов В.В. Влияние технологических и эксплуатационных факторов на изменение состава, структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях // Известия Тульского государственного университета. Строительные материалы, конструкции и сооружения.

Подписано в печать 25.09.2006. Формат 60x84 1/16. Уч. - изд. л. 1,3 Уел,-печ. 1,4 л. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ №509 Отпечатано участком множительной техники Воронежского государственного архитектурно - строительного университета 394006. Воронеж, 20 лет Октября, 84

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОДЕРЖАНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Краткая история развития производства ячеистых бетонов и внедрения их в практику строительства.

1.1.1 Зарубежный опыт.

1.1.2 Развитие промышленности ячеистых автоклавных бетонов в России.

1.1.3 Развитие производства газосиликатных изделий в г. Воронеже и их применение в строительстве.

1.2 Общее состояние вопроса. Постановка цели и задачи исследования.

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Выбор объектов исследования для изучения изменения состава, структуры и свойств газосиликата в условиях «открытой» системы (после длительной эксплуатации).

2.2 Условия отбора проб.

2.3 Характеристика образцов силикатного бетона для исследований изменений состава, структуры и свойств в условиях «закрытой» системы.

2.4 Методика оценки физико-механических свойств.

2.4.1 Методика оценки физико-механических свойств газосиликата в ограждающих стеновых конструкциях.

2.4.2 Методика оценки физико-механических свойств силикатного бетона в образцах, хранившихся в условиях «закрытой» системы.

2.4 Методика оценки состояния структуры цементирующих веществ газосиликата.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ СВОЙСТВ ЯЧЕИСТОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3.1 Изменения состава, структуры и свойств во времени в ячеистом силикатном бетоне в условиях «закрытой» системы.

3.2 Изменения состава, структуры и свойств во времени в ячеистом силикатном бетоне в условиях длительной эксплуатации

3.2.1 Стойкость ячеистого силикатного бетона к механическим воздействиям, попеременному увлажнению-высушиванию, замораживанию-оттаиванию.

3.2.2 Карбонизационная стойкость ячеистых силикатных бетонов.

3.2.3 Предпосылки получения ячеистых силикатных бетонов, стойких к воздействию эксплуатационных факторов в зависимости от исходного состояния структуры цементирующих веществ.

3.3 Обобщение и основные выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЯЧЕИСТОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

4.1 Изучение изменения состава, структуры и свойств силикатного бетона в условиях изолированной «закрытой» системы

4.2 Изучение изменения состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона в условиях длительной эксплуатации в ограждающих конструкциях.

4.2.1 Изучение изменения состава, структуры и свойств газосиликата с различным исходным состоянием структуры в процессе длительной эксплуатации.

4.2.2 Изучение изменения состава, структуры и свойств газосиликата в зависимости от влажностных условий эксплуатации.

4.2.3 Изучение изменения состава, структуры и свойств газосиликата в процессе эксплуатации в зависимости от степени защищенности наружной поверхности (вида отделки) ограждающих конструкций.

4.2.4 Изучение изменения состава, структуры и свойств газосиликата после длительной эксплуатации в зависимости от его начальной плотности и толщины ограждающих конструкций.

4.3 Обобщение и основные выводы.

5 ОБОЩЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ПРИЧИН ПОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КОНСТРУКЦИЯХ ИЗ ЯЧЕИСТОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИХ

ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕСУРСА.

5.1 Изучение общего состояния газосиликата в ограждающих конструкциях и оценка их трещиностойкости после длительной эксплуатации.

5.2 Обобщение и систематизация причин появления повреждений в газосиликате на всех циклах (с момента изготовления и до отказа конструкции), разработка рекомендаций по предотвращению их появления.

5.3 Разработка критериев и методики оценки эксплуатационного (остаточного) ресурса конструкций из ячеистого силикатного бетона в ограждающих конструкциях.

5.4 Обобщение и основные выводы.

Актуальность работы. Введение в действие новых требований по теплозащите ограждающих конструкций зданий [1] создало принципиально новую ситуацию в сфере производства и применения строительных материалов. Для обеспечения требуемого теплосопротивления ограждений необходимо либо увеличивать толщину стены из традиционных материалов (керамический и силикатный кирпич), либо применять более эффективные материалы, которые при относительно небольшой толщине смогут отвечать современным требованиям по теплозащите (ячеистые бетоны пониженной плотности, многослойные конструкции с эффективным утеплителем). Так, например, в соответствии с современными требованиями [1] расчетная толщина стены из кирпича должна быть не менее 195 см, из керамзитобетона - 150 см, из ячеистого бетона плотл ностью 700 кг/м - 50 см. В связи с этим применение ряда материалов (керам-зитобетон, кирпич, мелкозернистый бетон) в качестве однослойных стеновых конструкций технологически и экономически не всегда выгодно. Поэтому все большее внимание привлекают многослойные конструкции с эффективным утеплителем и особенно однослойные стеновые конструкции из поризованных и ячеистых бетонов.

Для каждого конкретного региона выбор теплоэффективных строительных материалов определяется, прежде всего, природно-географическими условиями, потенциалом сформированной на его территории базы стройиндустрии, типом возможных конструктивных систем жилых зданий [2]. В связи с этим большое количество предприятий переориентировалось на производство ячеи-стобетонных изделий, в частности изделий из силикатного ячеистого бетона.

Наиболее широкое применение ячеистый силикатный бетон (газосиликат) нашел в регионах, богатых основными сырьевыми материалами - карбонатными породами и кварцевым песком, одним из которых является ЦентральноЧерноземный район, на территории которого находятся крупнейшие месторождения мела (Копанищенское, Нижнекисляйское, Ольховатское, Ендовищенское и др.), известняка (Кривоборье, Грязинское, Елецкое, Паженьское и др.) и кварцевого песка (Малышевское, Подгоренское, Новолискинское, Щебекинское и др.) и источники промышленных отходов, таких как шлаки (Липецкий металлургический завод), тонкомолотые отходы (хвосты) обогащения железных руд Курской магнитной аномалии [3].

Газосиликат отвечает всем основным современным требованиям: он экологически чист, пожаробезопасен, производится из доступных местных сырьевых материалов (карбонатных пород и песка), по энергоемкости изготовления (в пересчете на 1 м стены) в 1,5.2 раза экономичнее цементных взаимозаменяемых материалов [2]. Технология ячеистого бетона отличается предельной гибкостью и универсальностью - из одних и тех же сырьевых материалов, на одном и том же оборудовании, по сходным параметрам и режимам можно производить разнообразные (по плотности, прочности, теплопроводности) изделия: мелкие и крупные неармированные стеновые блоки, крупноразмерные стеновые панели, плиты покрытий и перекрытий, плиты для наружной отделки и утепления фасадов зданий. На территории Воронежской области изделия из газосиликата выпускают Воронежский ДСК, Россошанское предприятие ЗАО «Коттедж-индустрия», Лискинский комбинат «Стройдеталь» [2].

Ячеистый силикатный бетон (газосиликат) утвердился в качестве материала для ограждающих конструкций в конце 50-х - начале 60-х годов прошлого века. Первый отечественный опыт освоения производства и применения газосиликата проходил в г. Воронеже, где этот материал получил жизнь и утвердился в строительной практике, доказав свою высокую технико-экономическую эффективность. Воронеж стал своего рода первым отечественным полигоном для комплексного изучения этого сегодня широко востребованного материала. В результате были обеспечены научно-обоснованные рецептурно-технологические параметры производства газосиликата с требуемыми эксплуатационными свойствами.

Сегодня можно говорить о более чем 40-летней практике эксплуатации жилого фонда общей площадью более 6 млн. м , построенного с применением газосиликата (таблица 1). Этот фонд может быть дифференцирован по архитектурно-строительным системам зданий, по срокам эксплуатации, качественным показателям примененного газосиликата, по видам поверхностной отделки и т.д.

За последние годы объемы производства силикатных ячеистых бетонов в нашей стране и за рубежом неуклонно возрастает. Годовой объем мирового о производства ячеистого бетона составляет примерно 45 млн. м [4]. При этом существующий и строящийся жилой и производственный фонд требует решения задачи по его сохранности и содержанию в состоянии, пригодном для длительной эксплуатации по назначению в течение установленного срока службы с наименьшими экономическими затратами на обслуживание и ремонт.

Изучение изменений состава, структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях, произошедших после длительной эксплуатации, позволит подтвердить, расширить и уточнить обоснованность принятых технологических и технических решений, и, что наиболее важно, оценить полный и остаточный ресурс ограждающих конструкций из ячеистого силикатного бетона для определения возможности дальнейшей эксплуатации жилых зданий.

Таблица 1 - Этапы применения газосиликата в жилищном и гражданском строительстве в Воронежской области [2]

Годы Вид изделий Объект применения

1958.1961 Крупноразмерные нормированные блоки из газосиликата р0 = 900. 1000 кг/м3 Крупноблочные 5-этажные жилые дома

1961 Ленточные стеновые панели из газосиликата ро - 700.750 кг/м3 5-этажные жилые дома с несущим железобетонным каркасом

1967 Ленточные стеновые панели из газосиликата ро - 600. .700 кг/м3 9-этажные жилые дома, детские сады, школы, торговые центры с несущим железобетонным каркасом

1984 Мелкие стеновые блоки из газосиликата ро = 600 кг/м3 Сельские дома с несущими газосиликатными стенами

1994 Мелкие стеновые блоки из газосиликата ро - 500. .600 кг/м3 5- и 9-этажные дома, в том числе выполненные с применением тоннельной опалубки

2000 То же Многоэтажные жилые дома на основе сборного каркаса с заполнением наружных стен блоками

Решение поставленной задачи можно осуществить на основе комплексной оценки параметров состояния, структуры и свойств газосиликата ограждающих конструкций с использованием традиционных и современных методов исследования. При этом исходным положением для решения данной задачи являлось то, что в процессе эксплуатации материал находится под действием внутренних «самопроизвольных» процессов и внешних механических, физико-климатических и химических воздействий эксплуатационной среды. В результате в материале во времени происходят процессы необратимых структурных превращений цементирующих веществ и изменения эксплуатационных свойств [5.7]. При этом происходящие изменения носят как конструктивный, так и деструктивный характер. И от того, какой процесс будет определяющим в той или иной период работы материала, зависит длительность его эксплуатационной «жизни» и конструкции в целом.

Поэтому раскрытие закономерностей изменения состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона во времени, а также оценка степени влияния различных факторов на эти изменения имеет важное научное и практическое значение для определения полного ресурса и прогнозирования остаточного ресурса ячеистобетонных ограждающих конструкций и разработки научно-практических рекомендаций по технологии производства конструкций из газосиликата с требуемым сроком безотказной работы.

Задача оценки и прогнозирования эксплуатационного ресурса ячеистобетонных ограждающих конструкций зданий является актуальной, так как ее решение направлено на снижение затрат материальных ресурсов и капитальных вложений на производство, содержание и ремонт.

Целью диссертационной работы является расширение теоретических представлений о закономерностях структурных изменений и разработка методики прогнозирования полного и остаточного ресурса стеновых конструкций из газосиликата с длительным сроком эксплуатации и практических рекомендаций по производству и эксплуатации конструкций из ячеистого силикатного бетона с требуемым сроком безотказной работы.

В задачи исследований, обеспечивающие достижение данной цели, входят: выполнение анализа и обобщение теоретических представлений о структурных превращениях в ячеистом силикатном бетоне при различных условиях эксплуатации; разработка методики определения основных физико-механических свойств и структуры газосиликата по толщине ограждающих конструкций; оценка общего состояния ограждающих конструкций домов из газосиликата с длительным сроком эксплуатации и выявление основных видов повреждений; обобщение и систематизация причин образования повреждений в конструкциях из ячеистого силикатного бетона на всех стадиях технологического, предэксплуатационного и эксплуатационного циклов; изучение изменений состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона с различным коэффициентом завершенности структурообразования в условиях длительной эксплуатации; установление взаимосвязи характера изменения состава, структуры и свойств газосиликата во времени с исходным состоянием цементирующих веществ, видом декоративно-защитного покрытия, начальной плотностью, толщиной конструкции и условиями эксплуатации и получение математических зависимостей оценки полного эксплуатационного ресурса ограждающих конструкций из ячеистого силикатного бетона; разработка методики комплексной оценки состояния газосиликата и прогнозирования его остаточного ресурса и обоснование рекомендаций по технологии газосиликата с учетом обеспечений длительных характеристик в ограждающих конструкциях.

Работа выполнялась в рамках научно-технических программ, утвержденных Минобразованием РФ: программа «Развитие научного потенциала высшей школы», проект № 75375: «Эксплуатационная стабильность силикатных систем твердения и оценка состояния ограждающих конструкций из силикатного ячеистого бетона с длительным сроком эксплуатации» (2004.2005 гг.).

Научная новизна:

- систематизированы и развиты представления о структурных изменениях силикатного автоклавного ячеистого бетона во времени в условиях длительной эксплуатации;

- получены количественные зависимости изменения во времени структурных характеристик и свойств газосиликата в зависимости от исходного состояния его цементирующих веществ и условий эксплуатации;

- установлены условия обеспечения устойчивости структуры и стабильности свойств ячеистого силикатного бетона, обеспечивающих необходимую трещиностойкость и долговечность конструкций из него;

- обобщены и систематизированы данные о появлении, проявлении и развитии повреждений в ограждающих конструкциях из газосиликата и предложены условия, технологические приемы и способы их предотвращения, торможения и устранения;

- предложена методика прогнозирования остаточного ресурса газосиликата в ограждающих конструкциях.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивалась: проведением экспериментов с достаточной воспроизводимостью и применением научно-обоснованных методик комплексных оценок состава, структуры и свойств материалов и современного метрологически поверенного контрольно-измерительного оборудования; статистической обработкой с заданной вероятностью и необходимым количеством повторных испытаний; сопоставлением результатов, полученных разными методами, а также сравнением их с аналогичными результатами, полученными другими авторами. Достоверность теоретических решений проверялась сравнением их с экспериментальными результатами.

Практическая значимость:

- разработана методика отбора проб и оценки прочности при сжатии и средней плотности газосиликата в ограждающих конструкциях;

- предложена методика оценки полного и прогнозирования остаточного ресурса ограждающих конструкций из газосиликата с различным исходным состоянием структуры его цементирующих веществ;

- установлены параметры и условия обеспечения стабильности структуры и свойств газосиликата в ограждающих конструкциях, которые могут быть внедрены при запуске новых технологических линий или производств как в рамках существующих, так и для вновь создаваемых предприятий.

Реализация результатов:

- разработанные «Методика определения физико-механических свойств ячеистого бетона в эксплуатируемых стеновых конструкциях зданий» и «Методика прогнозирования полного и остаточного ресурса силикатного ячеистого бетона в ограждающих конструкциях зданий в зависимости от исходного состояния структуры материала и влажностных условий эксплуатации» приняты к внедрению на ОАО «Коттедж-индустрия» г. Россошь;

- результаты диссертационной работы используются в курсах лекций и лабораторных работах по дисциплинам «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Надежность и долговечность», а также в курсовом и дипломном проектировании по специальности 270106 «Производство строительных изделий и конструкций» в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете.

На защиту выносятся:

- теоретические представления о закономерностях и механизме структурных изменений силикатного автоклавного ячеистого бетона в условиях длительной эксплуатации;

- данные экспериментальных исследований изменения во времени состава, структуры и свойств ячеистого силикатного бетона после длительной эксплуатации в зависимости от коэффициента завершенности процесса структуро-образования, степени защиты наружной поверхности (вида отделки) и условий эксплуатации;

- результаты систематизации появления, проявления и развития дефектов и условий, технологических приемов и способов их устранения;

- методика оценки остаточного ресурса газосиликата в ограждающих конструкциях.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2001 г.), на Восьмых Академических чтениях РААСН «Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения» (Самара, 2004 г.), на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2005 г.), на Международных академических чтениях 16-19 сентября 2006 «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения» (Курск, 2006 г.), на научнотехнических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАСУ (Воронеж, 2000.2006 г.г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, из них одна опубликована в рецензируемом научном издании, входящем в перечень изданий, определенных ВАК. Кроме того, одна работа находится в печати в рецензируемом научном издании, входящем в перечень изданий, определенных ВАК.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании рассмотрения теоретических представлений о структурных изменениях в силикатном ячеистом бетоне выявлены наиболее вероятные структурные изменения в газосиликате в условиях длительной эксплуатации.

2. Предложена методика определения прочностных свойств и параметров состояния газосиликата в ограждающих конструкциях.

3. Выявлено, что в условиях закрытой системы в образцах микросиликата с низким Кзх., которые имели наибольшую меру термодинамической неустойчивости, преобладающими являются процессы дальнейшего синтеза цементирующих веществ и их кристаллизации, и эти изменения в условиях герметично закрытой системы носят конструктивный характер. А в образцах с высоким Кзх, в которых синтез новообразований был практически завершен в период автоклавной обработки, идут процессы рекристаллизации образовавшихся при автоклавной обработке гидросиликатов, способствующие повышению прочностных показателей, а их переход к более низкоосновным гидросиликатам сопровождается некоторым снижением прочности при сжатии и изгибе.

4. Установлено, что в зависимости от коэффициента завершенности процесса структурообразования газосиликата, условий его эксплуатации и степени защищенности наружной поверхности, наименьшие изменения структуры и свойств произошли в газосиликате с коэффициентом завершенности процесса структурообразования, равным 0,76, поверхность которого защищена эффективным видом отделки (дробленным каменным материалом), и эти изменения носят конструктивный характер.

5. Расширено представление о структурных изменениях, происходящих в газосиликате в реальных условиях эксплуатации. Установлено, что наиболее стабильными новообразованиями структуры в условиях эксплуатации, снижающие меру термодинамической неустойчивости, являются гидросиликаты с C/S = 0,5 (окенит, некоит, трускотит), а также карбонаты в форме кальцита, образование которых происходит перекристаллизацией арагонита и ватерита, а также через комплексные соединения (гидрокарбосиликаты).

6. Доказано, что градиентный характер протекания структурных изменений обусловлен тем, что в начальный период эксплуатации наружные слои конструкции находятся в условиях «открытой» системы, а центральные - в условиях, близких к «закрытой» системе. Но с течением времени за счет воздухопроницаемости и повышения роли диффузионных процессов величина градиента снижается. Скорость и величина этих процессов обусловливается исходным состоянием структуры цементирующего вещества, плотностью газосиликата, толщиной конструкции, видом отделки наружной поверхности и условиями эксплуатации.

7. Впервые получены математические зависимости определения эксплуатационного ресурса газосиликатных ограждающих конструкций в зависимости от отдельных факторов, и предложена методика оценки остаточного ресурса конструкций из силикатного ячеистого бетона.

8. Разработаны научно-практические рекомендации по получению силикатного ячеистого бетона, обеспечивающие удовлетворительную устойчивость к трещинообразованию, и устойчивость и стабильность свойств материала в процессе эксплуатации.

1. Строительная теплотехника: СНиП II-3-79.- М.: ТП ЦПП, 1995. 29 с.

2. Чернышов Е.М., Акулова И.И., Кухтин Ю.А. Эффективность применения ячеистого бетона в жилищном строительстве // Промышленное и гражданское строительство. 2002. - № 3. - С.29-32.

3. Макаренков В.Н. Местные дорожные дорожно-строительные материалы Центрально-Черноземных областей. Воронеж, 1972. - 180 с.

4. Граник Ю.Г. Ячеистый бетон в жилищно-гражданском строительстве // Строительные материалы. 2003. - № 3. - С. 2-6.

5. Адоньева Л.И. Структурные факторы стабильности свойств автоклавных материалов во времени: Дисс. . канд. техн. наук-Воронеж, 1986 221 с.

6. Чернышов Е.М., Адоньева Л.И., Старновская Н.И. Структурные факторы «старения» силикатных автоклавных материалов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. У Республиканской конф Таллин, 1984.-Ч. И. - С.176-179.

7. Чернышов Е.М. Управление процессами структурообразования и качеством силикатных автоклавных материалов: Дисс.докт. техн. наук.: В 2 т. -Воронеж, 1988.-Т.1.-523 с.

8. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов. Л.: Стройиздат, 1978.-368 с.

9. Коровкевич В.В. Применение ячеистого бетона в жилищном строительстве // Жилые дома из ячеистого бетона: Сб. науч. тр.- Л., 1963. С. 57-62.

10. Бетоны автоклавного твердения / С.А. Миронов, М.Я. Кривицкий, Л.А. Малинина, Е.Н. Малинский, А.Н. Счастный. М.: Изд-во литер, по строительству, 1968. - 279 с.

11. Миронов С.А. Применение газобетона в Швеции // Строительные материалы. 1964. - № 2. - С. 38-39.

12. Дворядкин А.Т. Особенности производства и применения ячеистых бетонов в Швеции // Строительные материалы. 1966. - № 8. - С. 40-41.

13. Автоклавный ячеистый бетон / Под ред. В.В. Макаричева. М.: Стройиздат, 1981. - 88 с.

14. Structural slabs or precast cellular concrete // Building materials Export. -V. Ill, I960.-№6.-p. 147-163.

15. Kappo B.M., Иконников A.B., Келлер Г.В. Жилые дома с ненесущими наружными стенами. -М.: Госстройиздат, 1961. 163 с.

16. Крейн Т. Конструкции зданий. М.: Госстройиздат, 1961. - 216 с.

17. Технология изделий из силикатных бетонов / Под ред. А.В. Саталки-на. М.: Изд-во литер, по строительству, 1972. - 344 с.

18. Кудряшев И.Т., Куприянов В.П. Ячеистые бетоны. М.: Госстройиз-дат, 1959.- 182 с.

19. Коровкевич В.В., Гурьев О.И. Применение ячеистого бетона в жилищном строительстве // Жилые дома из ячеистого бетона JL: Гос. из-во литер. по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1963.-С. 3345.

20. Горяйнов К.Э., Волчек И.З., Заседателев И.Б. Крупные стеновые блоки из газозолобетона // Бетон и железобетон. 1958. - № 6. - С. 38-40.

21. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1986. - 176 с.

22. Федин А.А. Исследования Воронежского инженерно-строительного института в области технологии ячеистых бетонов // Производство и применение в строительстве ячеистых материалов на минеральных вяжущих. М., 1964.-С. 27-49.

23. Федин А.А., Чернышев Е.М. Совершенствование технологии и устранение брака в производстве газосиликатных изделий // Строительные материалы. 1962. - № 4. - С. 25-28.

24. Вихтер Я.И. Почему ухудшились газосиликатные стеновые панели в Воронеже // Строительные материалы. 1965. - № 6. - С. 30-31.

25. Федин А.А., Чернышев Е.М., Погребнов А.Н. Из практики производства и применения силикатного ячеистого бетона // Строительные материалы. -1968.-№7.-С. 23-24.

26. Федин А.А., Шмитько Е.И. Деформации газосиликатных панелей в процессе их запаривания // Строительные материалы. -1968.-№ 10.-С. 19-20.

27. Помазков В.В., Федин А.А. Вопросы технологии и экономики производства автоклавных силикатных материалов // Доклады межвузовской конференции. Л.: Изд-во ЛИСИ, 1959. - С. 28-33.

28. Крупные блоки из газосиликата / А.А. Федин, С.К. Бердышев, А.В. Калашников, Л.С. Кузнецова//Строительныематериалы.-1960.-№12.-С.21-23.

29. Производство и применение крупноразмерных изделий из газосиликата / А.А. Федин, С.К. Бердышев, Н.Н. Мязин, Л.С. Кузнецова, Е.М. Черны-шов. Воронеж, 1963. - 86 с.

30. Чернышев Е.М. Изучение условий повышения долговечности силикатного ячеистого бетона: Дисс.канд. техн. наук. Воронеж, 1966. - 141 с.

31. Schafler Н. Druckfestigkeit von dampfgeharttem Gasbeton nach ver-chiedener dagerung // RILEM, Light weight concrete. Goteborg, 1961. - 358 p.

32. Силаенков Е.С. Долговечность крупноразмерных изделий из автоклавных ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1964. - 120 с.

33. Kinniburgh W. Comparison of drying shrinkage of autoclave and air cured concrete at different humidities // RILEM,Light weigjhtconcrete.-Gotebotg, 1961.-358 p.

34. Муст X., Крейс У. Воздействие СОг на газосиликат с объемной маеосой 500-600 кг/м , изготовленный на смешанном вяжущем // Сб. науч. тр. НИПИСиликатобетон. -1971. -№ 6. С. 220-235.

35. Куатбаев К.К. Стойкость гидросиликатов кальция к воздействию атмосферных факторов // Сб. науч. тр. Алма-Атинский НИПИ строительных материалов, 1965. -№ 6. - С. 91-97.

36. Галибина Е.А., Кремерман Т.Б. Деструкция межпоровых перегородок автоклавного сланцевого газобетона под воздействием внешних факторов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975. - С. 94-97.

37. Галибина Е.А. Фазовый состав цементирующей связки и стойкость автоклавных сланцезольных бетонов // Исследования по строительству. Таллин: Валгус, 1979. - С. 111-118.

38. Баранов А.Т. Сравнительные данные по атмосферостойкости и морозостойкости ячеистых бетонов разного состава // Легкие и ячеистые бетоны. -М.: МДНТП, 1967. С. 21-24.

39. Федин А.А. Долговечность силикатного ячеистого бетона и пути ее повышения // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. III Республиканской конф. Таллин, 1978. - С. 11-15.

40. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К., Уанышева О.М. Стойкость гидросиликатов кальция в переменных условиях // Силикатные автоклавные изделия: Тез. докл. III Междунар. симпоз. М., 1974. - С. 273-284.

41. Гумуляускас А.Д., Павлюк Т.Е. Исследование структурообразования и свойств цементирующего вещества автоклавного бетона // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. -Таллин, 1975.-С. 27-29.

42. Меркин А.П., Дикун А.Д. Комплексные исследования деструктивных процессов в автоклавных ячеистых бетонах при эксплуатационных воздействиях // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. -Таллин, 1975. С. 15-18.

43. Рашкович JI.H. Карбонизация индивидуальных гидросиликатов кальция // Строительные материалы. 1962. - № 4. - С. 12-13.

44. Чернышов Е.М. Системный анализ структуры силикатных автоклавных материалов и его приложение к изучению свойств, определяющих стойкость // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. IV Республ. конф. -Таллин, 1981. С. 14-18.

45. Михалко В.Р., Безлепкин И.Г. Ремонт наружных стен из ячеистобе-тонных панелей. -М.: Стройиздат, 1977. - 112 с.

46. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве. М.: Изд-во литературы по строительству, 1969. - 200 с.

47. Лещинский М.Ю. Испытание бетона: Справ, пособие. М.: Стройиздат, 1980.-360 с.

48. Коревицкая М.Г. Неразрушающие методы контроля качества железобетонных конструкций. М.: Высшая школа, 1989. - 79 с.

49. Лещинский М.Ю., Гусев В.А. Неразрушающие методы испытания бетона в панелях домов повышенной этажности // Жилищное строительство. -1967.-№3.-С. 15-18.

50. Определение прочности бетона приборами механического действия, классификация и область применения методов: ГОСТ 22690.0-88. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 15 с.

51. Щеглов А.С., Николаев С.Н. Неразрушающие методы контроля качества в строительстве: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Обследование и испытание сооружений». Воронеж, 1991.-56 с.

52. Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости: ГОСТ 12730.178. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 10 с,

53. Кашкаров К.П. Контроль прочности бетона и раствора в изделиях и сооружениях. -М.: Стройиздат, 1967. 132 с.

54. Штерн О.Н. Определение прочности бетона при обследовании состояния конструкций // Анализ причин аварий. 3VL: Стройиздат, 1964.-С. 112-119.

55. Строительные конструкции. Киев: Будшельник.-1967.-№6.-160 с.

56. Лещинский М.Ю., Скрамтаев Б.Г. Испытание прочности бетона. -М.: Стройиздат, 1973. 272 с.

57. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение: ГОСТ 10180-76. -М.: Изд-во стандартов, 1976. 15 с.

58. Контроль цементного производства / Под общ. ред. Семендяева А.Р. Л.: Стройиздат. - 1972. - 230 с.

59. Вернигорова В.Н., Макридин Н.И., Соколова Ю.А. Современные химические методы исследования строительных материалов. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов. - 2003. - 224 с.

60. Брунгауэр С., Гринберг С.А. Гидратация трехкальциевого и двух-кальциевого силиката при комнатной температуре // IV Междунар. конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат. - 1964. - С. 123-153.

61. Резников А.А., Муликовская Е.П. Инструкция для определения карбонизации горных пород. М.: Стройиздат. - 1950. - 12 с.

62. В.Н. Вернигорова, Н.И. Макридин, Ю.А. Соколова. Современные методы исследования свойств строительных материалов. М.: Издательство АСВ.-2003.-240 с.

63. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа. -1981.-336 с.

64. Пауэре Т. Физические свойства цементного теста и камня // IV Международный конгресс по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1964. С. 402-438.

65. Зуев Б.М. Исследование условий оптимизации технологии и свойств газосиликата: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Воронеж, 1974. - 154 с.

66. Федин А.А. Теоретические аспекты долговечности ограждающих конструкций и пути повышения качества ячеистых бетонов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. V Республиканской конф. -Таллинн, 1984.-С. 8-12.

67. Захарикова Г.М., Силаенков Е.С. Сорбционные свойства заводских автоклавных ячеистых бетонов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. V Республиканской конф. Таллинн, 1984. - С. 127-129.

68. Федин А.А. Процессы структурообразования и оценка структуры ячеистых бетонов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. V Республиканской конф. Таллинн, 1984. - С. 108-111.

69. Горлов Ю.П. О некоторых современных проблемах строительного материаловедения // Изв. вузов. Строительство. 1996. - № 1. - С. 39-42.

70. Торопов Н.А. Химия цементов. М.: Гос. Изд-во литературы по строительным материалам, 1956.-272 с.

71. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1986.-464 с.

72. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972. - 352 с.

73. Бабушкин В.И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона. М.: Изд-во литературы по строительству, 1968. - 188 с.

74. Москвин В.М., Подвальный A.M. К методике исследования коррозионных процессов в бетоне при напряженном состоянии образцов // Коррозия железобетона и методы защиты / НИИЖБ. 1960. - Вып. 15. - С. 3-12.

75. Левин Н.И. Механические свойства блоков из ячеистых бетонов. -М.: Госстройиздат, 1961. 118 с.

76. Золотухин В.Г., Зарин Р.А. Дефекты стеновых ячеистобетонных панелей промышленных зданий и способы их устранения // Повышение долговечности панелей из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1965. - 224 с.

77. Силаенков Е.С. Влияние неравномерной осадки фундаментов жилых домов на образование трещин в панелях // Повышение долговечности панелей из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1965. - 224 с,

78. Москвин В.М. Коррозия бетона. М.: Стройиздат, 1952. - 344 с.

79. Тихомиров Г.В. Защита ячеистого бетона от увлажнения // Отделка и защита строительных изделий из материалов автоклавного твердения. М., 1972.-С. 21-24.

80. Попов Н.А., Невский В.А. К вопросу об усталости бетона при многократных циклах чередующихся воздействий среды // Труды каф. строительных материалов МИСИ им. В.В. Куйбышева. № 15. - М., 1957. - 268 с.

81. Федин А.А. Использование железистых кварцитовых отходов обогатительной фабрики на КМА в производстве автоклавных материалов // Материалы межвузовской научно-технической конференции / Днепропетровский ИСИ. Днепропетровск, 1958. - 278 с.

82. Александровский С.В. О гистерезисе деформаций усадки и набухания бетона при его попеременных высушиваниях и увлажнениях // Бетон и железобетон. 1958. - № 9. - С. 23-25.

83. Мощанский Н.А. Повышение стойкости строительных материалов и конструкций, работающих в условиях агрессивных сред. М.: Госстройиздат, 1951.-238 с.

84. Горшков П.С. Изменение свойств цементных растворов при воздействии многократных увлажнений высушиваний // Труды каф. строительных материалов МИСИ им. В.В. Куйбышева. - № 15. - М., 1957. - 268 с.

85. Волженский А.В., Силаенков Е.С. Деформация автоклавных мелкозернистых бетонов при изменении их влажности // Бетон и железобетон. -1959.-№4.-С. 17-19.

86. Куатбаев К.К., Близнюк В.И. Гидросиликаты кальция в переменных условиях // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975. - С. 60-63.

87. Силаенков Е.С., Гришко Н.М., Шубина Л.П., Зарин Р.А. Влияние косых дождей на влажность стен из ячеистых бетонов // Повышение долговечности панелей из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1965. - 224 с.

88. Баранов А.Т., Бахтияров К.И., Усова Л.С. Стойкость ячеистого бетона при переменном водонасыщении и высушивании // XXIV научно-техническая конф. МИСИ им. В.В. Куйбышева: Тез. и аннотации докл. М., 1965.-302 с.

89. Гумуляускас А.Д. Напряженное состояние ячеистобетонного элемента от его неравномерной усадки // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. III Республ. конф. Таллин, 1978. - С. 16-19.

90. Уколова А.В. Исследование условий получения автоклавных бетонов с улучшенными свойствами: Дисс. . канд. техн. наук. — Л., 1981. -209 с.

91. Александровский С.В. Некоторые особенности усадки бетона // Бетон и железобетон. 1959. - № 4. - С. 8-10.

92. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. -М.: Стройиздат, 1974. 192 с.

93. Долговечность железобетона в агрессивных средах / С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Модры, П. Шиссль. М.: Стройиздат, 1990. - 318 с.

94. Миронов С.А., Малинина JI.A. Бетон автоклавного твердения. М.: Госстройиздат, 1958. - 91 с.

95. Астафьев В.Я., Филин А.П. Исследование морозостойкости ячеистых бетонов методом сорбции радиоактивных изотопов // Материалы второй конф. по вопросам химии и технологии ячеистых бетонов. Саратов, 1965. -С. 214-216.

96. Баранов А.Т., Бахтияров К.И., Бобров О.Д. К вопросу прочности и долговечности ячеистых бетонов // Бетон и железобетон. -1962. -№ 9. С. 397-400.

97. Беньяминович И.М., Розенфельд JT.M., Березин Н.Н. Бесцементный автоклавный газошлакозолобетон. Свердловск, 1962. - 28 с.

98. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К. Долговечность автоклавных силикатных бетонов. М.: Стройиздат, 1966. - 215 с.

99. Куатбаев К.К., Ройзман П.А. Ячеистые бетоны на малокварцевом сырье. -М.: Стройиздат, 1972. 190 с.

100. Крейс У.И., Нигол Т.К., Немвалтс А.Ф. Индустриальное строительство сельскохозяйственных зданий из ячеистого бетона. Л.: Стройиздат, 1975.- 172 с.

101. Макаричев В.В., Левин Н.И. Расчет конструкций из ячеистых бетонов. -М.: Госстройиздат, 1961. 154 с.

102. Новиков Б.А., Фильчаков В.И., Баталин Ю.А. Производство и применение крупноразмерных армированных изделий из газосиликата. М.: Изд-во литер, по строительству, 1962. - 40 с.

103. Федин А.А., Чернышев E.M., Парусимов B.H. Стойкость силикатного ячеистого бетона в напряженном состоянии при переменном замораживании-оттаивании // Исследования по цементным и силикатным бетонам. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1966. - Вып. 2. - С. 138-141.

104. Москвин В.М., Капкин М.М., Мазур Б.М. Стойкость бетона и железобетона при отрицательной температуре. М.: Стройиздат, 1967. - 132 с.

105. Бутт Ю.М., Грачева О.И., Рашкович JI.H. Технические свойства синтетических индивидуальных гидросиликатов кальция // Докл. Межвузовской конф. по изучению автоклавных материалов и их применению в строительстве. Л., 1959. - С. 97-100.

106. Розенфельд Л.М. Карбонизация пеносиликата // Исследования по ячеистым бетонам. М.: Гос. из-во литературы по строительству и архитектуре, 1953.-80 с.

107. Александровский С.В. Метод прогнозирования долговечности наружных ограждающих конструкций // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. V Республ. конф. Таллин, 1984. - С. 162-165.

108. Александровский С.В. Прогнозирование долговечности наружных ограждающих конструкций из ячеистого бетона // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. IV Республ. конф. -Таллин, 1981.-С. 139-143.

109. Панюшкина Г.В. Стойкость цементного ячеистого бетона в процессе карбонизации // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов.: Тез. докл. IV Республ. конф. Таллин, 1981. - С. 101-104.

110. Новикова Л.Н. Карбонизационная стойкость ячеистого бетона // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975. - С. 83-85.

111. Будников П.П., Ивахно Н.В. Воздухостойкость вяжущих материалов на основе извести и минеральных добавок // Строительные материалы. -1961.- №5. -С. 10-12.

112. Зацепин К.С. Известковые карбонизированные строительные материалы. -М.: Стройиздат, 1953. 86 с.

113. Сиверцев Г.Н. Исследование карбонизации известковых растворов // Исследование процессов твердения бетонов. М:Госсгройиздат, 1959.-124 с.

114. Бутт Ю.М., Рашкович JI.H. Твердение вяжущих при повышенных температурах. М.: Госстройиздат, 1965. - 168 с.

115. Козлова В.К., Вольф А.В., Гущина Е.Н. Уточнение состава кальцие-воалюминатных фаз клинкеров различных составов // Матер. Десятых академических чтений РААСН. Казань, 2005. - С. 231-232.

116. Алексеев С.Н., Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде. М.: Стройиздат, 1976.-205 с.

117. Даймон М., Акиба Т., Кондо Р. Экспресс информация // Силикатные строительные материалы. 1972. - № 10. - С. 4-5.

118. Гумуляускас А.Д. Влияние объемной массы и воздухопроницаемости ячеистого бетона на интенсивность его карбонизации // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975.-С. 77-79.

119. Ахманицкий Г.Я., Левин С.Н. Поведение наружных стеновых панелей из вибрированного газобетона в условиях эксплуатации // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975.-С. 268-270.

120. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.П. Алексеев, Е.А. Гузеев. М.: Стройиздат, 1980. - 536 с.

121. Куатбаев К.К., Близнюк В.И. Роль направленного синтеза гидросиликатов кальция в создании долговечных автоклавных силикатных бетонов // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. IV Республ. конф. Таллин, 1981. - С. 23-25.

122. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре. М. Изд-во АН СССР, 1955.-667 с.

123. Меркин А.П. Цикличность процессов деструкции и ее влияние на показатели долговечности ячеистого бетона // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. II Республ. конф. Таллин, 1975. - С. 11-14.

124. Баутина Е.В. Опыт и проблемы применения стеновых ячеистобе-тонных изделий в Воронеже // Материалы 53-54-й научно-технических конференций: Тез. докл.- Воронеж: ВГАСУ, 2001. -С. 31-40.

125. Неренст П. Газобетон как строительный материал для наружных стен // Международный конгресс по бетону в Висбадене. М.: Госстройиздат, 1960.-С. 95-97.

126. Сахаров Г.П., Батаев С.С., Попов К.И., Абдуганиев А.А., Юлдашев Э.М. Технологические способы повышения надежности изделий из ячеистого бетона // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. IV Республ. конф. Таллин, 1981. - С. 44-48.

127. Вишневецкий Г.Д. Об усадочных характеристиках бетонов // Тр. ЛИСИ.-Л.- 1952.-Вып. 13.-С. 112-117.

128. Земцов Д.Г., Кржеманский С.А., Кройчук Л.А. Линейные деформации ячеистых бетонов // Крупноразмерные изделия из бетонов автоклавного твердения / ВНИИСТРОМ. 1969. - С. 161-165.

129. Хлебцов В.П., Левин Н.И. Натурные обследования стен из ячеистых бетонов и рекомендации по повышению трещиностойкости // Силикатные материалы автоклавного твердения. М., 1967. - С. 72-76.

130. Калинин В.М., Сокова С.Д., Топилин А.Н. Обследование и испытание конструкций зданий и сооружений. М.: ИНФРА-М, 2005. - 336 с.

131. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1982. - 352 с.

132. Жодзинский И.Л., Макаричев В.В. Крупнопанельные покрытия из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1967. - С. 135-141.

133. Мурашкин Г.В., Пятница А.И., Чиндяйкин М.Н. Послойное определение прочности бетона в конструкциях // Матер. Восьмых академических чтений РААСН. Самара, 2004. - С. 343-345.

134. Авиром Л.С. Надежность конструкций сборных зданий и сооружений. Л.: Изд-во литературы по строительству, 1971. - 216 с.

135. Колотилкин Б.М. Проблемы долговечности и надежности жилых зданий. М.: Знание, 1969. - 44 с.

136. Колотилкин Б.М. Надежность функционирования жилых зданий. -М.: Стройиздат, 1989. 376 с.

137. Write James, Fronford G. Durability of building materials: durability research in the United Stated and influence of RILEM on durability research // Mater. Et constr. V.18. 1985. - p. 205-214.

138. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строит, спец. вузов. М: Высшая школа, 2002. - 701 с.