автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Автоклавные ячеистые бетоны на основе попутно-добываемых песчано-глинистых пород

На правах рукописи

Алфимов Сергей Иванович

АВТОКЛАВНЫЕ ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ПОПУТНО-ДОБЫВАЕМЫХ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ПОРОД

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□3176213

Белгород - 2007

003176219

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент А Н Володченко

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор А С Коломацкий (Белгородский государственный технологический университет им В Г Шухова)

кандидат технических наук, профессор В В Власов (Воронежский государственный архитектурно-строительный университет)

Ведущая организация - Брянская государственная

инженерно-технологическая академия (г Брянск)

Зашита состоится " 04 " декабря 2007 года в 15 00 час 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 г к

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

Автореферат разослан "сб" ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета -

д-р техн наук, профессор ^ ^ Г А Смоляго

Актуальность В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» и введением в действие новых нормативных показателей по теплозащите зданий и сооружений особую актуальность приобретают задачи увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками В этой ситуации развитие производства ячеистого бетона, как эффективного строительного материала, в котором в качестве основного кремнеземистого компонента используется техногенное песчано-глинистое сырье, является одним из самых перспективных направлений развития промышленности строительных материалов

При разработке месторождений в Архангельской алмазоносной провинции (ААП) в зону горных работ попадают млн м3 вскрышных и вмещающих песчано-глинистых пород, рациональные области использования которых не установлены Целесообразно изучить возможность использования этих отложений в качестве сырья для производства силикатных материалов гидротермального твердения

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР, проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004—2008 гг

Цель и задачи работы Повышение эффективности производства автоклавных ячеистых бетонов за счет использования попутно-добываемых песчано-глинистых пород на примере месторождений Архангельской алмазоносной провинции и Курской магнитной аномалии

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- исследование строения, состава и свойств техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и КМА,

- изучение особенностей процессов поризации и формирования микроструктуры ячеистых бетонов,

- разработка рациональных составов и технологии производства поризованных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья,

- разработка нормативно-технической документации и внедрение результатов работы

Научная новизна.

Установлены особенности твердения системы Ca0-Si02-Al201-Fe201-Н20 при использовании в качестве кремнеземистого компонента песчано-глинистых пород незавершенной стадии глинообразования, заключаю-

щиеся в том, что термодинамически неустойчивые породообразующие минералы ускоряют процесс образования цементирующих соединений, в результате чего повышается степень закристаллизованности новообразований и обеспечиваются высокие физико-механические показатели силикатных изделий при сокращенных режимах гидротермальной обработки

Показано, что сырьевые смеси на основе песчано-глинистых пород и извести характеризуются более высоким, в сравнении с традиционными, содержанием воды затворения, что обеспечивает рациональное размещение твердофазовых составляющих в растворной смеси и участие воды вместе с твердыми компонентами в формировании скелетной основы ячеистого материала на стадии вспучивания и схватывания формовочной массы При этом формовочные смеси на песчано-глинистом сырье за счет более высокой пластической вязкости обладают лучшей газоудерживаю-щей способностью, что способствует формированию более однородной мелкопористой структуры и повышению прочностных характеристик материала

Установлено, что рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей происходит за счет оптимизации микроструктуры цементирующего вещества в результате синтеза 1,1 -нм тоберморита и гиролита, формирования более мелкокристаллической структуры, что способствует снижению кристаллизационного давления в структуре материала и увеличению количества межкристаллических контактов, а также образования крупнокристаллических фаз различного состава, которые являются микронаполнителем в субмикро-кристаплической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов За счет многокомпонентного состава сырьевых смесей также образуются минералы с аномальным отклонением от структуры тоберморита и гиролита

Практическое значение работы

Определены рациональные области использования техногенного песчано-глинистого сырья ААП и КМА Полученные данные могут быть использованы для оценки сырьевых ресурсов техногенных месторождений других регионов

Разработаны составы сырьевых смесей с использованием в качестве кремнеземистого заполнителя и компонента вяжущего техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и КМА для получения автоклавных ячеистых силикатных изделий Получены силикатные материалы теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного назначения на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей с прочностью при сжатии 2,0-6,0 МПа, морозостойкостью не менее 25 циклов

Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели поризованных силикатных материалов на основе песчано-глинистых пород

Определены рациональные параметры гидротермальной обработки изделий на основе техногенного песчано-глинистого сырья Снижение себестоимости производства на 55 % происходит за счет уменьшения энергозатрат на помол кремнеземистого компонента и автоклавную обработку изделий, исключения из состава вяжущего такого дорогостоящего компонента, как портландцемент

Внедрение результатов исследований.

В г Белгороде на ОАО «Стройматериалы» проведены промышленные испытания сырьевой смеси (рационального состава) для производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона с применением техногенного песчано-глинистого сырья КМА в качестве кремнеземистого компонента и компонента вяжущего

Разработан технологический регламент на организацию производства мелких стеновых блоков на основе известково-песчано-глинистой сырьевой смеси с использованием техногенного песчано-глинистого сырья КМА

Результаты диссертационной работы планируется использовать при организации выпуска автоклавных изделий из ячеистого бетона с применением песчано-глинистых пород месторождений КМА в качестве компонента сырьевой смеси на строящемся заводе ООО «АэроБел» в г Белгороде

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы представлены на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2005), 62-й Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 75-летию СГАСУ «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре Образование Наука Практика» (Самара, 2005), Междынародно1 науково-практично! конференцп «Дш науки '2005» (Дншропетровськ (Украина), 2005), Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2006), VIII Konferencja Naukowo-Techniczna «Aktualne Problemny Naukowo-Badawcze Budownictwa» (Olsztun (Польша), 2006), VI Всероссийской выставке научно-

технического творчества молодежи НТТМ-2006 (Москва, 2006), на III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» (Белгород, 2006)

Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 13 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, определенных ВАК РФ, защищены патентом на изобретение «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности»

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 213 страницах машинописного текста, включающего 32 таблицы, 51 рисунок и фотографий, списка литературы из 157 наименований, 7 приложений

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения на основе нетрадиционного для стройиндустрии техногенного песчано-глинистого сырья ААП и КМА силикатных изделий гидротермального твердения,

- результаты исследования влияния техногенного песчано-глинистого сырья незавершенной стадии глинообразования в сырьевой смеси на процессы формирования пористой макроструктуры материала, состав и микроструктуру продуктов реакции силикатных материалов,

- технология производства конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона на основе техногенного песчано-глинистого сырья,

- результаты промышленных испытаний

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Учитывая эффективность использования в строительстве ячеистых бетонов, их производство во всем мире постоянно расширяется Наряду с этим идет непрерывный научно-технический поиск в направлении совершенствования технологии, возможности замены чистых кварцевых песков более дешевыми рядовыми, полного или частичного исключения из технологии помола кремнеземистой составляющей за счет использования промышленных тонкодисперсных отходов, а также использования новых вяжущих веществ

Актуальность расширения сырьевой базы кремнеземистых заполнителей для производства ячеистого бетона вызвана тем, что хорошо изученные и традиционно широко используемые в качестве заполнителей ячеистых бетонов кварцевые пески, содержащие не менее 85 % 8Ю2, имеются не во всех регионах страны

Ранее проведенными исследованиями показано, что для производства плотных силикатных материалов пригодны глинистые породы незавершенной стадии глинообразования

При добыче алмазов в Архангельской алмазоносной провинции в зону горных работ попадают миллионы метров кубических нетрадиционных для промышленности строительных материалов песчано-глинистых пород, рациональные области применения которых не установлены

Исследование вещественного состава сырьевых компонентов и синтезированных образцов силикатного бетона включало определение химического состава, общего минералогического состава, рентгенофазового, дифференциально-термического анализов Микроструктура изучалась с помощью высокоразрешающего растрового электронного микроскопа (РЭМ) «Хитачи-8-800» Гранулометрический состав порошкообразных материалов определялся методом лазерной гранулометрии на установке МюгоБ^ег 201 Сорбционная емкость пород определялась с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-М Удельная поверхность сырьевых и вяжущих материалов определялась методом газопроницаемости на приборе ПСХ-2 Определение физико-механических характеристик сырьевых и силикатных материалов проводилось по стандартным методам согласно Госстандартам

Рыхлая вскрыша месторождения имени М В Ломоносова Архангельской алмазоносной провинции (ААП) представлена супесью твердой, пылеватой с числом пластичности 3,5 (глубина залегания от 12,3 до 46,0 м) и песком пылеватым (глубина залегания от 46,0 до 89,0 м) Вмещающая порода Чидвинского поля ААП представлена глиной, тяжелой (глубина залегания от 10 до 300 м) с числом пластичности 54,42, с высоким содержанием оксида магния (18,92%) Вскрышная порода Красно-яружского района Белгородской области (регион КМА) представляет собой супесь пылеватую с числом пластичности 6,5

Песчано-глинистое сырье обладает природным ярко выраженным окрасом супесь - ярко-желтым, песок - темно-красным, магнезиальная глина - серым с зеленым оттенком, супесь КМА - коричневым, что позволит использовать их в качестве природного пигмента для производства ячеистых бетонов конструкционно-теплоизоляционного назначения

В супеси ААП по размеру зерен (табл 1) преобладают псаммитовые частички, в песке ААП - псаммито-алевритовые, в глине ААП и супеси КМА - алеврито-пелитовые

Таблица 1

Гранулометрический состав

Техногенное сырье Содержание фракций в %, размер сит, мм

более 1,25 1,250,63 0,630,315 0,3150,16 0,160,10 0,100,04 0,040,01 0,010,005 менее 0,005

Супесь ААП 1,99 18,6 26,37 21,4 87 3,97 9,51 1,9 7,56

Песок ААП - - - 12,09 20,28 43,92 9,85 3,75 10,11

Глина ААП 1,97 5,03 5,52 7,66 6 12,25 12,74 18,15 30,68

Супесь КМА - - 1,3 5 43 8,97 J8 72 42,95 5,7 16,93

Микроструктура супеси и песка ААП характеризуется наличием сплошной неориентированной глинистой массы (матрицы), в которой содержатся беспорядочно расположенные песчаные и пылеватые частицы, не контактирующие между собой В супеси песчаные частицы остаются чистыми, имеют размеры порядка 150 мкм и слабоокатанную форму, а пылеватые имеют размеры до 10 мкм и угловатую неокатанную форму В песке песчаные частицы, покрытые глинистой рубашкой, имеют размеры порядка 300 мкм и окатанную форму Тонкодисперсное глинистое вещество пород представлено частицами пластинчатой формы, размер которых не превышает 5 мкм для супеси и 10 мкм для песка

Магнезиальная глина представляет собой плотный композит турбулентной микроструктуры Основная масса сложена микроагрегатами размером от 30 до 150 мкм Микроагрегаты имеют сложное строение и состоят из ультрамикроагрегатов пластинчатой и листообразной формы Длина ультрамикроагрегатов достигает 10 мкм, а толщина 1 мкм Ультра-микроагрегаты состоят из частиц глинистых минералов В микроструктуре породы присутствуют межмикроагрегатные поры размером 2-12 мкм и замкнутые изометричные поры размером до 2 мкм

Супесь КМА представляет собой рыхлый неоднородный композит скелетной микроструктуры В основной массе песчаных зерен представленных кварцем, распределены глинистые частицы, которые на отдельных участках слагают равномерную массу, сложенную хлопьевидными агрегатами Песчаные зерна имею окатанную форму с рыхлой ноздреватой поверхностью Тонкодисперсное вещество супеси представлено частицами пластинчатой формы, размер которых не превышает 5 мкм

Спецификой супеси, песка ААП и супеси КМА является незавершенность процессов глинообразования Данное сырье содержит тонкодисперсный слабоокатанный кварц, несовершенной структуры гидрослюду,

монтмориллонит, каолинит, смешанослойные образования и другие минералы. При этом алюмосиликаты характеризуются переменным химическим составом и несовершенной структурой кристаллической решетки, а поверхность кварца в различной степени корродированна. Породы подобного состава широко распространены на территории различных регионов России и попадают в зону горных работ при добыче различных полезных ископаемых. Большая часть этих отложений не соответствует нормативным требованиям и не пригодна для производства цемента и керамических изделий.

Магнезиальные глины сапонитового состава в России в больших количествах распространены на территории Архангельской области, в пределах Архангельской алмазоносной провинции. Спецификой данного отложения является наличие в его составе мономинерального смектита — сапонита (до 98%), а также других глинистых минералов, тонкодисперсного кварца и кальцита.

Полученные данные по составу и свойствам позволили обозначить эффективные области использования техногенного песчано-глинистого сырья (рис. 1).

Техногенное песчано-глинистое сырье

Дорожное строительство

Грунтобетоны для верхнего и нижнего слоя оснований автомобильных дорог

Укрепленные обочины

Укрепленная верхняя часть земляного полотна

Производство строительных материалов

Стеклокристаллические материалы

Автоклавные мелкозернистые бетоны

Ячеистые силикатные материалы

Мелкоштучные плотные силикатные материалы

Отощающие добавки в керамике

Закладочные смеси

-Ж-

Другие области использования

Железорудные окатыши (металлургия)

Катализаторы (хим. промышленность)

Сорбенты (хим. промышленность)

Фармацевтические препараты

Кормовые добавки (сельское хозяйство)

Рис, 1. Эффективные области использования техногенного сырья

Вещественный состав техногенного сырья позволяет предположить, что наиболее рациональная область их применения - это использование в качестве кремнеземистого заполнителя и компонента вяжущего при производстве автоклавных силикатных материалов. Повышенное содержание в составе пород пелито-алевритовой фракции обеспечивает высокую дисперсность песчано-глинистого сырья, в результате чего возможно частичное или полное исключение из технологического процесса такой энергоемкой операции, как помол кремнеземистого компонента.

Поэтому, целесообразно провести исследования по изучению свойств силикатных материалов на основе песчано-глинистых пород и сделать рекомендации их дальнейшего использования исходя из требований нормативных документов.

Получение поризованных силикатных материалов с использованием техногенного сырья подразумевает необходимость правильного подбора состава сырьевой смеси и режимов автоклавной обработки (рациональных технологических параметров производства), при которых будут достигнуты необходимые физико-механические показатели изделий. Разработка составов силикатных материалов производилась путем определения необходимого количества извести и оптимального соотношения между кремнеземистым компонентом и вяжущим. При этом проверялась газоудержи-вающая способность формовочной массы. В ходе работы были изучены характер вспучивания и кинетика набора пластической прочности извест-ково-песчано-глинистых композиций на основе техногенного сырья. При

проведении исследований готовились равноподвижные смеси (расплыв массы по вискозиметру Суттарда 19 см). Характер порообразования оценивали по изменению высоты массы, времени вспучивания и температуре смеси к концу вспучивания.

Газосиликатные смеси на основе супеси ААП и КМА характеризуются повышенной пластической вязкостью, что обусловливает их высокую газоудерживающую способность. Коэффициент вспучивания Квсп составил соответственно 1,88 и 1,84 (рис. 2, кривые 4 и 5).

Рис. 2. - Кинетика газовыделения ячеистых бетонов на основе: 1 - кварцевого песка; 2 - кварцевого песка с добавкой 15 % магнезиальной глины; 3 - песка ААП; 4 - супеси ААП; 5 - супеси КМА

и

Формовочная масса на основе песка ААП менее пластичная, вследствие чего происходит снижение газоудерживающей способности массы (Л'всп = 1,67) (см. рис. 2, кривая 3).

Наихудшие показатели газоудержания имеет известково-песчаный газобетон (Ккп = 1,55) (см. рис. 2, кривая /). Введение в известково-песчаную сырьевую смесь добавки магнезиальной глины повышает вязкость формовочной массы, в результате чего возрастает ее газоудерживающая способность (Л"всп = 1,78) (см. рис. 2, кривая 2).

Показано, что сырьевые смеси на основе песчано-глинистых пород характеризуются более плавным протеканием процесса набора пластической прочности (рис. 3), что обусловлено присутствием в составе смеси частиц коллоидных размеров, на поверхности которых образуется сольватная оболочка, состоящая из воды. Адсорбционная пленка уменьшает межмолекулярное взаимодействие твердой фазы, замедляя тем самым процесс коагуляционного схватывания. При этом относительно высокая пластическая вязкость растворной смеси на основе песчано-глинистых пород в период индукции препятствует объединению пузырьков газа, в результате чего формируется более однородная мелкопористая структура с выдержанными размерами пор от 0,4 до 1,2 мм округлой формы, с уменьшенной толщиной более плотных межпоровых перегородок, что способствует повышению прочностных характеристик газосиликата (рис. 4). Изделия на основе изучаемого сырья приобретают цвет исходной породы.

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Время, мин

Рис. 3. Кинетика изменения предельного напряжения сдвига газосиликатных смесей на основе: / - кварцевого песка: 2 - кварцевого песка с добавкой 15% магнезиальной глины; 3 - песка ААП; 4 - супеси ААП; 5 - супеси КМА

Рис. 4. Макроструктура вертикального среза образцов ячеистого бетона на основе: а - супеси ААП; б - песка ААП; в - супеси КМА, г - кварцевог о песка; д - кварцевого песка с добавкой 15% магнезиальной глины

С использованием исследуемого сырья в качестве кремнеземистого заполнителя и компонента вяжущего, были получены ячеистые образцы при активности смеси от 10 до 20 %, давлении автоклавирования 1,0 МПа и длительности изотермической выдержки 4 ч. Установлено, что образцы на основе песчано-глинистого сырья имеют более высокие показатели предела прочности при сжатии, чем образцы на традиционном сырье (табл. 2). Коэффициент размягчения полученных ячеистых бетонов находится в пределах 0,75-0,92, что свидетельствует об их высокой водостойкости.

Таблица 2

Прочность ячеистых образцов в зависимости от активности смеси

Крем неземисты й компонент Предел про1 соде ности при сжатии (МПа) при >жание СаОакт, мае. %

10 12 14 16 18 20%

Кварцевый песок (С = 1,5) 2,80 3,21 3,41 3,10 - -

Кварцевый песок с добавкой 15 мае. % магнезиальной глины (С= 1,0) 4,16 4,84 4,31 3,70 - -

Супесь ААП (С = 2,0) 3,25 4,20 4,90 5,12 4,75 -

Песок ААП (С = 1,5) 3,20 4,12 5,05 5,43 5,15 -

Супесь КМА (С= 1,5) - 3,13 3,54 3,88 4,06 3,97

Установлено, что рациональное содержание извести в сырьевой смеси составляет, мае % для супеси и песка ААП - 16, супеси КМА - 18, магнезиальной глины (при содержании породы в смеси 10-15 мае %) -12-14 В известково-глино-песчаной смеси с известью реагируют преимущественно глинистые минералы и тонкодисперсный кварц, оказывающие определяющее влияние на процессы синтеза новообразований

Комплексное влияние технологических параметров на прочность при сжатии йсж ячеистых образцов на основе техногенного сырья определялось методом математического планирования эксперимента В качестве матрицы для анализа использовалось полиноминальное уравнение следующего типа

у = Ь0 +¿1*, +Ь2х2 +¿3X3 +ЬЛх,2 +Ь5х \ +Ь6х з +Ь1х1х1 +68х,;Сз +Ь9х2хг

где у - функция отклика, Ь,-Ьч - коэффициенты значимости Варьируемые параметры х, приведены в табл 2

Таблица 3

Варьируемые параметры х,

Параметры х, Супесь и Супесь Магнезиальная

песок ААП КМА глина

- содержание СаОа„, мае % 14-18 16-20 10-14

х\ - давление автоклавирования, МПа 2-8 2-8 2-8

дп — время изотермической выдержки, ч 0,6-1,4 0,6-1,4 0,6-1,4

На основе полученных математических моделей построены номограммы (рис 5) изменения прочностных показателей в зависимости от содержания СаОа1СТ, давления автоклавирования и длительности изотермической выдержки

Установлено, что в образцах на основе супеси ААП изменение содержания извести в пределах интервала планирования от 14 до 18 мае % оказывает незначительное влияние на прочность при сжатии, причем наибольшую прочность обеспечивает содержание извести 16 мае % Более существенно на прочностные показатели влияет давление и время изотермической выдержки Наибольший прирост прочности наблюдается при увеличении времени запаривания от 2 до 5 ч (в 1,31-1,35 раза) При этом с увеличением запаривания выше 5 ч, прочность повышается тем интенсивнее, чем больше содержание извести в смеси Повышение давления автоклавирования с 0,6 до 1,4 МПа приводит к увеличению прочности при сжатии на 35^18 % (до 5,4 МПа при 18 мае % СаОа1СГ)

Рис. 5. Номограммы силикатных изделий на основе:

а - супеси ААП; б - песка ААП; в - супеси КМА; г - кварцевого песка с добавкой 15% магнезиальной глины

Установлено, что в образцах на основе песка ААП и супеси КМА оптимальная продолжительность изотермической выдержки, при которой образцы набирают максимальную прочность при сжатии, составляет 5 ч. Это связано, вероятно, с тем, что в течение этого времени образуется оптимальная структура цементирующего соединения. В дальнейшем происходит перекристаллизация новообразований и прочность падает.

Установлено, что введение в сырьевую смесь до 15 мае. % магнезиальной глины в виде известково-песчано-сапонитового вяжущего повышает предел прочности при сжатии в 1,25-1,4 раза (до 4,25-^1,9 МПа) в зависимости от активности смеси. Дальнейшее увеличение содержания породы в смеси приводит к повышению водопотребности формовочной массы, что оказывает отрицательное влияние на прочностные свойства образцов. При сокращении режима запаривания (с 6 до 2 ч) предел прочности при сжатии образцов с добавкой магнезиальной глины выше, чем у контрольных (известково-песчаных) образцов.

Цементирующие соединения в образцах с содержанием магнезиальной глины, также как и в известково-песчаных (контрольных), имеют форму закручивающихся лепестков (рис. 6, а, б), которые относятся к низкоосновными гидросиликатами кальция СБЩВ), что согласуется с данными термического анализа (экзоэффект при 810--820 °С на рис. 7, а). Идентификация С5Н(В) с помощью РФА затруднена, так как наиболее сильный рефлекс 3,04 А совпадает с рефлексом карбоната кальция, о присутствии которого свидетельствует эндоэффект при 780-790 °С. На микрофотографиях новообразований образцов на основе супеси ААП и супеси КМА (рис 6, в, О) показаны сростки кристаллов пластинчатой формы, которые можно отнести к тобермориту и гиролиту (экзоэффект при 820-830 °С, отражения 11,432-11,381. 3,100-3,084, 2,249-2,241, 2,125-2,132 А на рис. 7, а, б). Аномальное отклонение от структуры тоберморита 1 1,3 А обусловлено многокомпонентным составом сырьевой смеси и, соответственно, образованием нестехиометрических соединений. Новообразования в образцах на основе песка ААП представлены характерными для низкоосновных гидросиликатов кальция тоберморитовой группы волокнистыми кристаллами, переплетающимися между собой (рис 6, г).

* 5500 »3000

Рис, 6. Микроструктура новообразований образцов ячеистого бетона на основе: а - кварцевого песка; б - кварцевого песка с добавкой 15% магнезиальной глины; в - супеси ААП; г - песка ААП; д - супеси КМА

Наряду с гидросиликатами кальция образуются гидрогранаты (эндоэффект при 340 °С и отражения 2,73-2,79; 2,1 А на рис. 7).

Рис. 7. Термограммы (а) и рентгенограммы (б) образцов при содержании 14 мае. % СаО^,., дли тельности изотермической выдержки 4 ч и давлении автоклавирования 1,0 МПа I — известково-песчаного (контрольного); 2 - с 15 мае. % магнезиальной глины, 3 - на основе супеси ААП; 4 - на основе песка ААП; 5 - на основе супеси КМА

Установлено, что рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистой композиции происходит за счет оптимизации микроструктуры цементирующего вещества в результате синтеза 1,1 -нм тоберморита и гиролита, формирования более мелкокристаллической структуры, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов.

На основе полученных данных разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов на основе изучаемого сырья с классом прочности при сжатии В3.5 (табл. 4).

Используя результаты оптимизации состава, на основе изучаемого техногенного песчано-глинистого сырья были получены материалы теплоизоляционного назначения марки 0400-0500 с классом прочности В1,5-В2,5. Применяемый кремнеземистый заполнитель размалывался до удельной поверхности 300-350 м2/кг. Соотношение кремнеземистого компонента и вяжущего было принято исходя из условий получения максимально возможной прочности. Результаты испытаний образцов, запаренных в течение 6 ч при давлении автоклавирования 1 МПа, представлены в табл. 5.

Таблица 4

Свойства автоклавного газосиликата плотностью 700 кг/м3 на основе рациональных составов

№ Кремнеземи- Состав вяжущего, И

п/п стый компо- мае % £ аз Влажностная усадка, мм/м L о „

нент, S = 150 мг/кг Известь Супесь ААП Песок ААП Магнезиальная глина Супесь КМА Песок кварцевый Отношение кремнезем! компонента к вяжущее по массе Содержание СаО» мае % Прочность при ежа! МПа Класс прочности Водонасыщение W через 72 ч испытаь в % по массе )S о н CJ о м OU, а. о S о п л х а. я 2 Н о X о 5 чу 5 о •e-oi 3 а> н-

1 Супесь ААП 50 50 - - - - 2,0 16 4,55 3,5 43,3 0,45 25 0,14

2 Песок ААП 40 - 60 - - - 1,5 16 5,48 3,5 41,5 0,40 25 0,15

3 Песок кварцевый 35 - - 37,5 - 27,5 1,5 14 4,92 3,5 44,3 0,49 25 0,15

4 Супесь КМА 45 - - - 55 - 1,5 18 4,68 3,5 42,9 0,45 25 0,14

Таблица 5

Состав и свойства теплоизоляционных ячеистых бетонов на основе техногенного песчано-глинистого сырья

Кремнеземистый компонент, в = 320 м2/кг Состав вяжущего, мае % Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему (С) Содержание СаО,„, мае % В/Т растворной смеси Марка по средней плотности, D Прочность при сжатии, МПа Класс по прочности, В Водонасыщение через 72 ч испытаний, в % по массе Влажностная усадка, мм/м Р Марка по морозостойкости, F Коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С)

Известь Супесь ААП Песок ААП Магнезиальная глина Супесь КМА Песок кварцевый

Супесь ААП 40 60 - - - - 1,5 16 0,64 400 2,15 1,5 57,9 0,61 25 0,08

0,60 500 2,86 2,5 53,9 0,55 25 0,10

Песок ААП 40 - 60 - - - 1,5 16 0,58 400 3,05 2,5 58,5 0,57 25 0,08

0 56 500 3,56 2,5 52,6 0,45 25 0,11

Песок кварцевый 35 - - 25 - 40 1,5 14 0,64 400 2,43 2,0 59,2 0,59 25 0,08

0,61 500 3,00 25 54,5 0,53 25 0,10

Супесь КМА 45 - - - 55 - 1,5 18 0,58 400 2,27 2,0 60 1 0,62 25 0,10

0,55 500 2,91 2,5 55,0 0,53 25 0,12

Полученный материал удовлетворяют требованиям теплоизоляционного (0400) и теплоизоляционно-конструкционного (0500)

Изучены физико-механические свойства строительных материалов после длительного пребывания на воздухе, многократного увлажнения и высыхания, воздействия низких температур Образцы рациональных составов после 100 циклов попеременного увлажнения-высушивания имеют от 14,2 до 24,5 % потерь прочности, что является вполне допустимым показателем по воздухостойкости Карбонизационная стойкость определена по изменению физико-механических свойств образцов, находящихся в среде углекислого газа в течение 2, 4 и 6 месяцев Исследования показали, что наиболее интенсивно процесс карбонизации идет в течение первых двух месяцев, сопровождаясь снижением прочности образцов Это вызвано заменой низкоосновных гидросиликатов менее прочными карбонатами и явлением усадки К шести месяцам пребывания образцов в среде углекислого газа интенсивность карбонизации снижается Степень карбонизации составляет около 11,7 % для контрольных образцов и 8,3-10,2 % для образцов с содержанием исследуемых пород Уменьшение карбонизации связано с наличием в составе цементирующего соединения гидрогранатов, которые подвержены карбонизации в меньшей степени, чем низкоосновные гидросиликаты кальция

В условиях отрицательных температур ячеистый бетон подвергается дополнительным воздействиям, связанным с льдообразованием внутри материала, что определяет специфический характер поведения его в конструкциях Способность материала сопротивляться физико-климатическим воздействиям в условиях отрицательных температур обычно характеризуется морозостойкостью После 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания морозостойкость образцов на основе песчано-глинистого сырья составила 10,4—14,2 %, что соответствует требованиям теплоизоляционно-конструкционного материала

Гамма-спектрометрическими исследованиями установлено, что удельная эффективная активность естественных радионуклидов АЭфф для ячеистых бетонов составила на основе супеси ААП - 71,63 Бк/кг, на основе песка ААП — 64,12 Бк/кг, с добавкой 15 мае % магнезиальной глины - 27,73 Бк/кг, на основе супеси КМА - 68,69 Бк/кг, что удовлетворяет требованиям НРБ-99 и ГОСТ 30108-94 для первой группы материалов

Предложена технология изготовления известково-песчано-глинистых ячеистобетонных блоков методом литьевого формования, включающая следующие операции приготовление песчано-глиняного шлама, совместный помол песчано-глинистого сырья и комовой извести, приготовление формовочной смеси, формование ячеистобетонного массива, резка массива на изделия и автоклавирование

Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве силикатных материалов автоклавного твердения разработан пакет нормативных документов

Реализация результатов диссертационной работы позволит перейти на использование техногенного песчано-глинистого сырья, что значительно сократит расходы и повысит эффективность производства автоклавных ячеистых материалов

С учетом проведенных исследований в промышленных условиях, на ОАО «Стройматериалы» проведены испытания сырьевой смеси (рационального состава) для производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе песчано-глинистой породы региона КМА

ОСНОВНЫЕ выводы

1 Изучены состав и свойства техногенного песчано-глинистого сырья Архангельской алмазоносной провинции и Курской магнитной аномалии, образуемого от горных работ по добыче алмазов и железистых кварцитов, представленного вскрышными и вмещающими породами Данные техногенные месторождения содержат породы, спецификой которых является незавершенность процессов глинообразования Установлено, что изучаемые породы можно использовать в качестве энергосберегающего сырья для производства силикатных материалов гидротермального твердения, так как за счет метастабильных минералов несовершенной структуры и тонкодисперсного кварца сокращается расход энергоносителя, и улучшаются прочностные показатели

2 Рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей происходит за счет оптимизации микроструктуры цементирующего вещества в результате синтеза 1,1-нм тоберморита и гиролита, формирования более мелкокристаллической структуры, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов

3 Сырьевые смеси на основе песчано-глинистого сырья характеризуются более высокой газоудерживающей способностью по сравнению с традиционными для автоклавной технологии смесями При этом относительно высокая пластическая вязкость обеспечивает формирование однородной мелкопористой структуры, что способствует повышению прочностных характеристик материала

4 Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели поризованных силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей от технологических параметров производства, не уступающих по своим физико-механическим показателям ячеистым бетонам на традиционном сырье

5 Разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов марки по средней плотности 0400-Б700 и прочностью при сжатии от 2,0 до 6,0 МПа Установлено, что рациональное содержание извести в сырьевой смеси составляет, мае % для супеси и песка ААП - 16, супеси КМА - 18, магнезиальной глины - 12-14 при содержании породы в смеси 10-15 мае %

6 Установлено, что ячеистый бетон на основе известково-песчано-глинистой сырьевой смеси удовлетворяют требованиям теплоизоляционно-конструкционного по воздухостойкости, карбонизационной стойкости, морозостойкости (Р 25), водостойкости и теплопроводности

7 На основе предлагаемого сырья можно получать цветные силикатные бетоны за счет объемного окрашивания материала, в результате чего улучшаются декоративные свойства теплоизоляционно-конструкционных материалов Цвет автоклавного ячеистого бетона определяется цветом исходной породы Супесь ААП придает изделиям желтый цвет, песок ААП -красный, магнезиальная глина — серый, супесь КМА - коричневый

8 Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве поризованных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья КМА разработан технологический регламент на организацию производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона

9 С учетом проведенных исследований в промышленных условиях, на ОАО «Стройматериалы» проведены испытания сырьевой смеси (рационального состава) для производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе песчано-глинистой породы региона КМА Объем выпущенной опытной партии составил 4 м3 ячеистого бетона

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Алфимов, С И Энергосберегающее сырье для производства ячеистых бетонов /СИ Алфимов, А H Володченко // Проблемы и достижения строительного материаловедения сб докл Междунар науч -практич Интернет-конф, Белгород / Белгор гос технол ун-т - Белгород, 2005 - С 28-29

2 Алфимов, С И Вскрышные песчано-глинистые породы в производстве ячеистых бетонов /СИ Алфимов // Студенческая наука - экономике России сб докл Пятой межрег науч конф / Сев -Кав гос технол ун-т - Ставрополь, 2005 -Т 1 -Ч 2 -С 55-56

3 Автоклавные силикатные материалы на вскрышных породах Курской магнитной аномалии /АН Володченко, Р В Жуков, С И Алфимов, И Ю Кан // Наука та шновацн - '2005 Матерюни Междынар наук -практич конф - Дншропетровськ, 2005 - Т 3 - С 31-33 -ISBN 966-7191-99-0

4 Силикатные материалы на основе отходов алмазодобывающей промышленности /АН Володченко, В С Лесовик, Р В Жуков, С И Алфимов // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии веста БГТУ им В Г Шухова / Белгор гос технол ун-т - Белгород, 2005 — №9 — С 53-57

5 Экологические проблемы горнодобывающей промышленности и пути их решения /СИ Алфимов, Р В Жуков, А H Володченко, В С Лесовик // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии вестн БГТУ им В Г Шухова / Белгор гос технол ун-т - Белгород, 2005 -№12 - С 6-8

6 Алфимов, С И Использование вскрышных пород КМА для производства силикатных материалов /СИ Алфимов, Р В Жуков, Д В Юрчук // Материалы XIII Междунар конф студ , аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Моек гос ун-т — M , 2006 - Т IV — С 393 - 394 - ISBN 5-94987-039-5-IV

7 Силикатные бетоны на основе отходов горнодобывающей промышленности /АН Володченко, С И Алфимов, Р В Жуков, Ю А Бу-рякова // Aktualne Problemny Naukowo-Badawcze Budowmctwa, VIII Konferencja Naukowo-Techniczna - Olsztun, 2006 - S 293 - 298 -ISBN 83-89112-37-х

8 Володченко, А H Силикатные материалы на основе вскрышных пород Архангельской алмазоносной провинции /АН Володченко, Р В Жуков, С И Алфимов // Изв вузов Северокавказский регион Технические науки -2006 - №3 -С 67-70 -ISSN0321-2653

9 Силикатный бетон на нетрадиционном сырье /АН Володченко, Р В Жуков, Ю В Фоменко, С И Алфимов // Бетон и железобетон — 2006 - № 6 - С 16-19 - ISSN 0005-9889

10 Ячеистый бетон с использованием попутнодобываемых пород Архангельской алмазоносной провинции /ВС Лесовик, В К Гаранин, А H Володченко, С И Алфимов, Р В Жуков // Известия вузов Строительство - Новосибирск, 2007 - №2 - С 13-18 — ISSN 0536-1052

11 Алфимов С И К вопросу о синтезе цементирующих соединений в автоклавных ячеистых бетонах на основе нетрадиционного сырья / С И Алфимов, А H Володченко // Научные исследования, нано-системы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии сб докл Междунар науч -практич конф / Белгор гос технол ун-т — Белгород, 2007 - Ч 1 - С 14-16

12 Регулирование свойств ячеистых силикатных бетонов на основе пес-чано-глинистых пород /АН Володченко, В С Лесовик, С И Алфимов, А А Володченко // Известия вузов Строительство — Новосибирск, 2007 -№10 -С 4-9 - ISSN 0536-1052

13 Пат 2303012 Российская Федерация, МПК С 04 В 28/18, С 04 В 111/20 Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности / Володченко А H, Лесовик Р В , Строкова В В , Жуков Р В , Алфимов С И, Лютенко А О , заявитель и патентообладатель Белгор гос технол ун-т - № 2005135817/03, заявл 17 11 05 , опубл 20 07 07, Бюл № 20 - 3 с

АЛФИМОВ Сергей Иванович

АВТОКЛАВНЫЕ ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ПОПУТНО-ДОБЫВАЕМЫХ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ПОРОД

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать30 40 07 Формат 60x84 1/16

Объем 1,0 Уч -изд л Тираж 100

Заказ <66

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Получение автоклавных материалов на основе силикатов.

1.1.1. Получение поризованных силикатных материалов на основе глинистых пород.

1.1.2. Получение автоклавных ячеистых бетонов на основе силикатов магния.

1.2. Реакции в силикатных и несиликатных водных системах.

1.2.1. Система Са0-8Ю2-Н20.

1.2.2. Системы Са0-А1203-Н20 и Са0-Ре203-Н20.

1.2.3. Системы Са0-А1203-8Ю2-Н20 и Са0-Ре203-А1203-8Ю2-Н20.

1.2.4. Системы М£;0-8Ю2-Н20 и Са0-

§0-8Ю2-Н20.

1.3. Влияние минеральных составляющих песчано-глинистых пород на образование цементирующего вещества автоклавных материалов

1.4. Взаимосвязь между фазовым составом и физико-механическими свойствами цементирующего вещества автоклавных материалов

1.5. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Определение физико-механических характеристик сырьевых материалов.

2.1.1. Определение гранулометрии веществ.

2.1.2. Определение удельной поверхности.

2.1.3. Определение сорбционной емкости.

2.1.4. Определение активности и скорости гашения извести.

2.1.5. Определение консистенции формовочной массы.

2.1.6. Определение предельного напряжения сдвига.

2.2. Методы изучения фазового состава сырьевых и синтезированных материалов.

2.2.1. Рентгенофазовый анализ.

2.2.2. Дифференциально-термический анализ.

2.2.3. Электронно-микроскопический анализ.

2.3. Методика получения образцов.

2.3.1. Подготовка сырьевых материалов.

2.3.2. Приготовление образцов.

2.4. Определение физико-механических характеристик синтезированных материалов.

2.4.1. Определение прочности при сжатии.

2.4.2. Определение теплопроводности.

2.4.3. Определение пористой структуры.

2.4.4. Определение морозостойкости образцов.

2.5. Математическая обработка результатов исследований.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ СИЛИКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

3.1. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий Архангельской алмазоносной провинции.

3.2. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий региона Курской магнитной аномалии.

3.3. Вещественный состав и свойства песчано-глинистого сырья.

3.4. Микростроение исследуемого сырья по данным электронной микроскопии.

3.5. Рациональные области использования техногенного сырья.

3.5. Применяемые материалы.

3.6. Выводы.

4. СВОЙСТВА АВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ПОРОД.

4.1. Влияние песчано-глинистого сырья на реологические свойства формовочной массы и формирование макроструктуры ячеистого бетона.

4.2. Физико-механические характеристики ячеистых бетонов.

4.2.1 Изделия на основе супеси ААП.

4.2.2. Изделия на основе песка ААП.

4.2.3. Изделия на основе известково-песчано-сапонитового вяжущего.

4.2.4. Изделия на основе супеси КМА.

4.3. Выбор рациональных составов силикатных изделий.

4.4. Атмосферостойкость синтезированных силикатных материалов поризованной структуры.

4.4.1. Испытания на воздухостойкость.

4.4.2. Испытания на стойкость по отношению к углекислоте.

4.4.3. Испытания на морозостойкость.

4.4.4. Радиационная оценка.

4.5. Выводы.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

5.1. Технико-экономическая целесообразность применения песчано-глинистого сырья при производстве ячеистых бетонов.

5.2. Технические требования к изготавливаемой продукции на основе песчано-глинистого сырья.

5.3. Расчет экономии материальных затрат при замене газобетона ячеистым бетоном на основе песчано-глинистого сырья.i

5.4. Технология производства ячеистобетонных блоков.

5.5. Промышленные испытания.

5.6. Выводы.

В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» и введением в действие новых нормативных показателей по теплозащите зданий и сооружений особую актуальность приобретают задачи увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками. В этой ситуации развитие производства ячеистого бетона, как эффективного строительного материала, в котором в качестве основного кремнеземистого компонента используется техногенное песчано-глинистое сырье, является одним из самых перспективных направлений развития промышленности строительных материалов.

Актуальность расширения сырьевой базы кремнеземистых заполнителей для производства ячеистого бетона вызвана тем, что хорошо изученные и традиционно широко используемые в качестве заполнителей ячеистых бетонов кварцевые пески, содержащие не менее 85 % 8Юг, имеются не во всех регионах страны и постепенно истощаются, в результате чего приходиться ориентироваться на менее качественное сырье, запасы которого достаточно велики.

В Архангельской области геолого-разведочными работами в районе добычи алмазов выявлены большие количества песчано-глинистых пород, характеризующиеся разнообразием вещественного состава и свойств. При разработке месторождений в Архангельской алмазоносной провинции (ААП) в зону горных работ попадают млн. м3 вскрышных и вмещающих песчано-глинистых пород, рациональные области использования которых не установлены. Целесообразно изучить возможность использования этих отложений в качестве сырья для производства силикатных материалов автоклавного твердения, а также сравнить с данными на основе других техногенных месторождений кремнеземистого сырья, в частности Курской магнитной аномалии.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг.

Цель и задачи работы.

Повышение эффективности производства ячеистых бетонов автоклавного твердения за счет использования попутно-добываемых песчано-глинистых пород на примере месторождений Архангельской алмазоносной провинции и Курской магнитной аномалии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование строения, состава и свойств природного и техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и КМА;

- изучение особенностей процессов поризации и формирования микроструктуры ячеистых бетонов;

- разработка рациональных составов и технологии производства поризо-ванных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья;

- разработка нормативно-технической документации и внедрение результатов работы.

Научная новизна.

Установлены особенности твердения системы СаО-ЗЮг-А^Оз-РегОз-НгО при использовании в качестве кремнеземистого компонента песчано-глинистых пород незавершенной стадии глинообразования, заключающиеся в том, что термодинамически неустойчивые породообразующие минералы ускоряют процесс образования цементирующих соединений, в результате чего повышается степень закристаллизованности новообразований и обеспечиваются высокие физико-механические показатели силикатных изделий при сокращенных режимах гидротермальной обработки.

Показано, что сырьевые смеси на основе песчано-глинистых пород и извести характеризуются более высоким, в сравнении с традиционными, содержанием воды затворения, что обеспечивает рациональное размещение твердофазовых составляющих в растворной смеси и участие воды вместе с твердыми компонентами в формировании скелетной основы ячеистого материала на стадии вспучивания и схватывания формовочной массы. При этом формовочные смеси на песчано-глинистом сырье за счет более высокой пластической вязкостью обладают лучшей газоудерживающей способностью, что способствует формированию более однородной мелкопористой структуры и повышению прочностных характеристик материала.

Установлено, что рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей происходит за счет оптимизации микроструктуры цементирующего вещества в результате синтеза 1,1-нм тоберморита и гиролита, формирования более мелкокристаллической структуры, что способствует снижению кристаллизационного давления в структуре материала и увеличению количества межкристаллических контактов, а также образования крупнокристаллических фаз различного состава, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов. За счет многокомпонентного состава сырьевых смесей также образуются минералы с аномальным отклонением от структуры тоберморита и гиролита.

Практическое значение работы.

Определены рациональные области использования техногенного песчано-глинистого сырья ААП и КМА. Полученные данные могут быть использованы для оценки сырьевых ресурсов техногенных месторождений других регионов.

Разработаны составы сырьевых смесей с использованием в качестве кремнеземистого заполнителя и компонента вяжущего техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и КМА для получения автоклавных ячеистых силикатных изделий. Получены силикатные материалы теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного назначения на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей с прочностью при сжатии 2,0-6,0 МПа, морозостойкостью не менее 25 циклов.

Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели поризованных силикатных материалов на основе песчано-глинистых пород.

Определены рациональные параметры гидротермальной обработки изделий на основе техногенного песчано-глинистого сырья. Снижение себестоимости производства на 55 % происходит за счет уменьшения энергозатрат на помол кремнеземистого заполнителя и автоклавную обработку изделий, исключения из состава вяжущего такого дорогостоящего компонента, как портландцемент.

Внедрение результатов исследований.

В г. Белгороде на ОАО «Стройматериалы» проведены промышленные испытания сырьевых смесей (рациональных составов) для производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона с применением техногенного песчано-глинистого сырья КМА в качестве кремнеземистого заполнителя и компонента вяжущего.

Разработан технологический регламент на организацию производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе известково-песчано-глинистого вяжущего с использованием техногенного песчано-глинистого сырья КМА.

Результаты диссертационной работы планируется использовать при организации производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона с применением песчано-глнистых пород месторождений КМА в качестве компонента сырьевой смеси на строящемся заводе ООО «АэроБел» в г. Белгороде.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения на основе нетрадиционного для стройиндустрии техногенного песчано-глинистого сырья ААП и КМА силикатных изделий гидротермального твердения;

- результаты исследования влияния техногенного песчано-глинистого сырья незавершенной стадии глинообразования в сырьевой смеси на процессы формирования пористой макроструктуры материала, состав и микроструктуру продуктов реакции силикатных материалов;

- технология производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе техногенного песчано-глинистого сырья;

- результаты промышленных испытаний. 9

Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 13 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, определенных ВАК РФ, защищены патентом на изобретение «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности».

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 213 страницах машинописного текста, включающего 32 таблицу, 51 рисунков и фотографий, списка литературы из 157 наименований, 7 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучены состав и свойства техногенного песчано-глинистого сырья Архангельской алмазоносной провинции и Курской магнитной аномалии, образуемого от горных работ по добыче алмазов и железистых кварцитов, представленного вскрышными и вмещающими породами. Данные техногенные месторождения содержат породы, спецификой которых является незавершенность процессов глинообразования. Установлено, что изучаемые породы можно использовать в качестве энергосберегающего сырья для производства силикатных материалов гидротермального твердения, так как за счет метастабильных минералов несовершенной структуры и тонкодисперсного кварца сокращается расход энергоносителя, и улучшаются прочностные показатели.

2. Рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей происходит за счет оптимизации микроструктуры цементирующего вещества в результате синтеза 1,1-нм тоберморита и гиролита, формирования более мелкокристаллической структуры, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов.

3. Сырьевые смеси на основе песчано-глинистого сырья характеризуются более высокой газоудерживающей способностью по сравнению с традиционными для автоклавной технологии смесями. При этом относительно высокая пластическая вязкость обеспечивает формирование однородной мелкопористой структуры, что способствует повышению прочностных характеристик материала.

4. Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели поризованных силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистых сырьевых смесей от технологических параметров производства, не уступающих по своим физико-механическим показателям ячеистым бетонам на традиционном сырье.

5. Разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов марки по средней плотности 0400-0700 с прочностью при сжатии от 2,0 до 6,0 МПа. Установлено, что рациональное содержание извести в сырьевой смеси составляет, мае. %: для супеси и песка ААП - 16, супеси КМА - 18, магнезиальной глины - 12-14 при содержании породы в смеси 10-15 мае. %.

6. Установлено, что ячеистый бетон на основе известково-песчано-глинистой сырьевой смеси удовлетворяют требованиям теплоизоляционно-конструкционного по воздухостойкости, карбонизационной стойкости, морозостойкости (Б 25), водостойкости и теплопроводности.

7. На основе предлагаемого сырья можно получать цветные силикатные бетоны за счет объемного окрашивания материала, в результате чего улучшаются декоративные свойства теплоизоляционно-конструкционных материалов. Цвет автоклавного ячеистого бетона определяется цветом исходной породы. Супесь ААП придает изделиям желтый цвет, песок ААП -красный, магнезиальная глина - серый, супесь КМА - коричневый.

8. Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве поризованных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья КМА разработан технологический регламент на организацию производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона.

9. С учетом проведенных исследований в промышленных условиях, на ОАО «Стройматериалы» проведены испытания сырьевой смеси (рационального состава) для производства мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе песчано-глинистой породы региона КМА. Объем выпущенной опытной л партии составил 4 м ячеистого бетона.

1. Чернышов, Е. М. Технология автоклавных материалов новые возможности / Е. М. Чернышов // Строительные материалы XXI века. М. , 2000. - № 2. -С. 34.-ISSN 0585-430Х.

2. Боженов, П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология / П. И. Боженов. М. : Изд-во АСВ, 1994. - 264 с. -ISBN 5-87829-004-9.

3. Зейфман, М. И. Изготовления силикатного кирпича и силикатных ячеистых материалов / М. И. Зейфман. М. : Строиздат, 1990. - 184 с. -ISBN 5-274-01022-9.

4. Кудряшев, И. Т. Автоклавный ячеистый бетон на основе строительной пены / И. Т. Кудряшев // Сб. статей по строительным материалам. ВНИТО силикатчиков. -М., 1955.

5. Нагорный, А. И. Пеносиликат из лессовидных суглинков / А. И. Нагорный, А. М. Борисов // Труды Института строительства и стройматериалов. -Алма-Ата, 1958.-Т. 1.-С. 28-41.

6. Яковлев, К. Ф. Автоклавный стеновой материал из глино-известковых масс / К. Ф. Яковлев // Местные строит, материалы. М., 1948. - Вып. 7. -С. 22-32.

7. Литвинова, 3. С. Дослщжения розкривних некондицшних шсюв Нововодолазького родовища для одержання на ix ochobi силжатних вироб1в / 3. С. Литвинова, А. А. Рожина // Вюник Харювського пол1техшчного шституту. Харюв, 1973. - № 79. - Вып. 5. - С. 70 - 72.

8. Куатбаев, К. К. Ячеистые бетоны на малокварцевом песке / К. К. Куатбаев, П. А. Ройзман ; под ред. Ю. М. Бутта. М. : Стройиздат, 1972. - 192 с.

9. Виноградов, Б. Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов / Б. Н. Виноградов. М., 1966. - 166 с.

10. Гродзенская, Е. С. Долговечность автоклавных материалов на основе лесса / Е. С. Гродзенская, Б. Н. Виноградов // Сб. тр. ВНИИстром. -М.: Стройиздат, 1972. № 24(52). - С. 68 - 80.

11. Бесси, Г. Э. Определение пригодности исходного сырья для производства силикатного кирпича / Г. Э. Бесси // Материалы III Международногосимпозиума по силикатным строительным изделиям автоклавного твердения. М., 1974. - С. 249 - 272.

12. Будников, П. П. Изучение влияния глины различного минералогического состава на свойства глино-известкового строительного материала / П. П. Будников, И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Докл. АН СССР. 1952. -Т. LXXXVII. - № 6. - С. 1043 - 1046.

13. Новиков, П. Ф. Жилищное строительство / П. Ф. Новиков, В. А. Медер,

14. B. И. Скатынский. М., 1964. - № 7.

15. Лесовик, В. С. Ячеистый бетон на основе известково-глинистого вяжущего / В. С. Лесовик, А. Н. Володченко, В. А. Ельцова // Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии : тез. докл. Всесоюзной конф. Белгород, 1991. -Ч. 11. - С. 81.

16. Лесовик, В. С. Производство конкурентноспособной продукции автоклавного твердения / В. С. Лесовик, А. Н. Володченко, Г. Г. Голиков,

17. C. Н. Глаголев // Проблемы строительного материаловедения и новые технологии : сб. докл. Межд. науч.-практич. конф. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. - Ч. 2. - С. 203 - 207.

18. Цементы автоклавного твердения и изделия на их основе / П. И. Боженов и др.. Л. : Госстройиздат, 1963.

19. Прокофьева, В. В. Строительные материалы из отходов Ковдорского железнорудного горно-обогатительного комбината : автореф. дис. . канд. техн. наук : / Прокофьева Валентина Васильевна; ЛИСИ. Л., 1968. - 24 с.

20. Прокофьева, В. В. Использование силикатов магния в ячеистом бетоне /

21. B. В. Прокофьева // В кн. : сб. тр. ЛИСИ. Л.: ЛИСИ, 1976. - № 1 (118)

22. Использование попутных продуктов обогащения железных руд в строительстве на Севере / В. В. Прокофьева и др.. Л. : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986. - 176 с.

23. Бутт, Ю. М. Твердение вяжущих при повышенных температурах / Ю. М. Бутт, Л. Н. Рашкович. М. : Стройиздат, 1965. - 240 с.

24. Автоклавная обработка силикатных изделий / С. А. Кржеминский, Н. К. Судина, Л. А. Кройчук, В. П. Варламов ; под ред. С. А. Кржеминского. -М. : Стройиздат, 1974. 160 с.

25. Хавкин, Л. М. Технология силикатного кирпича / Л. М. Хавкин. -М. : Стройиздат, 1982. 384 с.

26. Судина, Н. К / Н. К. Судина, В. П. Варламов, Л. Н. Рашкович // Сб. тр. ВНИИстром. М., 1965. - № 6 (34).

27. Бутт, Ю. М. Исследование взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом и глиноземом при водотепловой обработке / Ю. М. Бутт,

28. C. А. Кржеминский // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1953. -№ 2. - С. 75 - 90.

29. Бутт, Ю. М. Исследование образования гидросиликатов и гидроалюминатов кальция в условиях гидротермальной обработки / Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский // Докл. АН СССР. 1953. - Т. LXXXIX. -№4.-С. 709-712.

30. Majumdar, A. J. The Sustem Са0-А120з-Н20 // Journal of the American Ceramical Society / A. J. Majumdar, R. Roy. 1956. - Vol. 39. - Nr. 12. - P. 434.

31. Боженов, П. И. Обработка строительных материалов паром высокого давления / П. И. Боженов, Г. Ф. Суворова. Л. , 1961. - 79 с.

32. Carlson, Е. Т. Hydrogarnet Formation in the System Lime-Alumina-Silica-Water / E. T. Carlson // Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1956. - Vol. 56. - Nr. 6. - P. 326 - 335.

33. Ведь, Е. И. Физико-химические основы технологии автоклавных строительных материалов / Е. И. Ведь, Г. М. Бакланов, Е. Ф. Жаров. -Киев: Изд-во Буд1вельник, 1966. 212 с.

34. Ли, Ф. М. Химия цементов и бетона / Ф. М. Ли. М. : Стройиздат, 1961.-646 с.

35. Стейнор, Р. Реакции и термохимия гидратации цемента при обычной температуре / Р. Стейнор // Третий международный конгресс по химии цемента. -М. : Госстройиздат, 1958.tVi

36. Jones, F. Е. Chemistry of Cement / F. E. Jones // Proceed, of the 4 Intern. Sympos. Washington, 1960. National Bureau of Standars, Monograph 43. U.S. Departament of Comerce. 1962. - P. 205.

37. Чехавичене, M. А. Исследование кинетики взаимодействия CaO с глинистыми примесями песка в гидротермальных условиях : автореф. дис. . канд. тех. наук : 05. 17. 11 / Чехавичене Минда Алексовна; Каунасский политех, ин-тут. Каунас, 1978. - 19 с.

38. Eiger, A. Revue des Materiaux de Construction et de Travauh Publica / A. Eiger.- 1937.-Vol. 33.-P. 141.

39. Malguori, G. Ricerca Scientifica / G. Malguori, V. Cirilli. 1940. - Vol. 11. - P. 316.

40. Journal of Research of the National Bureau of Standards / E. P. Flint, F. M. Howard, H. E. Murdic, I. S. Wells. 1961. - Vol. 26.

41. Hoffman, H. Uber Calciumferrithydrate / H. Hoffman // Zement. 1946. -jahr 25. - Nr. 8.-S. 113.

42. Варшал, Б. Г. Устойчивость гидрогеленита / Б. Г. Варшал, А. А. Майер // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1962. - № 22. - С. 64 - 66.

43. Виноградов, Б. Н. Методы идентификации гидрогранатов в продуктах твердения вяжущих веществ / Б. Н. Виноградов // Сб. тр. ВНИИстром. -М. : Стройиздат, 1966. № 6 (34). - С. 22 - 31.

44. Kalousek, G. Crystal chemistry of Hydrous Calcium Silicates: 1, Substitution of Aluminum in Lattice of Tobermorite / G. Kalousek // Journal of the American Ceramic Society. 1957. - Vol. 40. - Nr. 3. - P. 74.

45. Говоров, А. А. Гидрогранатные новообразования и твердение дисперсий стекол в гидротермальных условиях / А. А. Говоров, Л. И. Хохлова // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. -Киев: Наукова думка, 1975. Вып. 7. - С. 166 - 169.

46. Грачева, О. И. Некоторые физико-химические и технические свойства синтетических гидроферритов и сульфоалюмоферритов кальция / О. И. Грачева // Тр. НИИасбестоцемента. М., 1962. - Вып. 14.

47. Торопов, H. А. Химия цементов / H. А. Торопов. М. : Промстройиздат, 1956.-271 с.

48. Бутт, Ю. М. Образование гидрогранатов при автоклавном твердении вяжущих веществ / Ю. М. Бутт, Б. Г. Варшал, А. А. Майер // Тр. 6-го совещания по экспериментальной и технической минералогии и петрографии. М., 1962. - С. 203 - 209.

49. Рой, Д. М. Кристаллические твердые растворы в гранатовых фазах системы Ca0-AI203-Si02-H20 и их цеолитный характер / Д. М. Рой, Р. Рой // IV Междунар. конгресс по химии цемента. М. : Стройиздат, 1964.-С. 249-254.

50. Тейлор, X. Ф. У. Химия цемента / X. Ф. У. Тейлор. М. : Стройиздат, 1969.-500 с.

51. Тимашев, В. В. Синтез и исследование высококремнеземистого гидрограната состава ЗСа0А120з-1,68Ю2-2,8Н20 / В. В. Тимашев, JI. С. Запорожец // Химия и технология технических силикатов : тр. МХТИ -М., 1980. Вып. 116. - С. 117 - 120.

52. Беркович, Т. М. Эффективность использования цемента в производстве асбестоцементных изделий / Т. М. Беркович // Тр. НИИасбестоцемента. -М., 1961.

53. Андреев, В. В. К термической диссоциации гидрогранатов кальция / В. В. Андреев // Ж. прикл. химии. 1983. - Т. 56. - № 2. - С. 323 - 325.

54. Боженов, П. И. Система М§0-8Ю2-Н20 при автоклавной обработке / П. И. Боженов, Г. В. Березина // Строит, материалы из попутных продуктов промышленности : Межвуз. темат. сб. тр. Л. : ЛИСИ, 1981. - С. 11 - 26.

55. Синтетические амфиболовые асбесты / А. Ф. Григорьева и др.. -Л. : Наука, 1975.

56. Саталкин, А. В. Высокопрочные автоклавные материалы на основе известково-кремнеземистых вяжущих / А. В. Саталкин, П. Г. Комохов. -М. : Стройиздат, 1966.

57. Экспериментальное изучение процесса серпентинизации оливина / Э. И. Корыткова и др. // Докл. АН СССР. М. : Наука, 1971. - Т. 196. - № 4.

58. Корыткова, Э. И. Гидротермальный синтез рихтерит-асбеста из диопсида / Э. И. Корыткова, Т. А. Макарова // Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы. 1974. - Т. 10. - № 1.

59. Прокофьева, В. В. Использование силикатов магния в производстве автоклавных материалов / В. В. Прокофьева, В. И. Хренов // Строит, материалы из попутных продуктов промышленности : сб. тр. Л. : ЛИСИ, 1975.-№ 101.-С. 27-35.

60. Бережной, А. С. Многокомпонентные оксидные силикатные системы / А. С. Бережной. Киев : Наукова думка, 1988. - 200 с.

61. Смирнов, Н. Н. Исследования в области силикатного кирпича / Н. Н. Смирнов // Тр. НИИ минералогии и петрографии. М. , 1928. -Вып. 6. - 17 с.

62. Хигерович, М. И. Химизм твердения в системе глина-известь / М. И. Хигерович, Д. С. Новаховская // Вяжущие строит, материалы: сб. ст. ЦНИИПС. М., 1936. - С. 3 - 17.

63. Будников, П. П. О реакции между каолином и гидратом окиси кальция в условиях гидротермальной обработки / П. П. Будников // Труды совещания по химии цемента. М., 1956. - С. 294 - 303.

64. Будников, П. П. О химизме гидротермального взаимодействия между глиной и известью / П. П. Будников, М. И. Хигерович // Докл. АН СССР. -1954.-Т. 96.-№ 1.-С. 141-142.

65. Розенблит, С. М. Повышение прочности силикатного кирпича и удешевление его путем добавки глины в сырьевую смесь / С. М. Розенблит // Пром-ть строит, материалов. М. , 1941. - № 4. - С. 27 - 32.

66. Розенблит, С. М. Добавка глины в сырьевую смесь для производства силикатного кирпича / С. М. Розенблит // Местные строит, материалы. -М., 1947. Вып. VIII. - С. 1 - 12.

67. Никольский, Г. Г. Автоклавный глино-известковый строительный материал из местного сырья / Г. Г. Никольский, К. Н. Дубенецкий // Материалы по коммунальному хозяйству: сб. тр. JI. - М. , 1949. - № 5 -6. - С. 22 - 32.

68. Яковлев, К. Ф. Автоклавные стеновые материалы из известково-глиняных масс / К. Ф. Яковлев // Сб. тр. РОСНИИМС. 1952. - № 1. - С. 59 - 80.

69. Чемоданов, Д. И. Исследование автоклавных силикатных материалов на основе суглинков / Д. И. Чемоданов, 3. Я. Гаврилова, С. В. Петрова // Сб. науч. тр. Томского инж.-строит. ин-та. 1956. - № 1. - С. 3 - 7.

70. Edelman, С. Н. Vere et Silicates Industr / С. H. Edelman. 1947, 12. -Heft 6.-Р. 3.

71. Будников, П. П. К теории твердения известково-глино-песчаных строительных материалов гидротермальной обработки / П. П. Будников, О. В. Клюка // Докл. АН СССР. 1953. - Т. ХС. -№ 6. - С. 1099 - 1102.

72. Будников, П. П. Глино-известковый строительный материал гидротермальной обработки и теория его образования / П. П. Будников // Изв. АН СССР, 1954. №3. - С. 137 - 145.

73. Strassen Н., Stratling W. Zeitschrift fiar anorganische und allgemeine chemie, 1940. T. 245.-№ 3. - S. 257 - 278.

74. Келлер, И. M. Исследование взаимодействия глинистых минералов и полевых шпатов с известью при водотепловой обработке / И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1954. -№6.-С. 11-30.

75. Келлер, И. М. Исследование взаимодействия кремнезема, глинистых минералов и полевых шпатов с известью при гидротермальной обработке / И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Труды 1-го совещания по термографии. -М.-Л., 1955.-С. 299-307.

76. Бутт, Ю.М. Исследование процесса взаимодействия основных глинообразующих минералов с известью при водотепловой обработке / Ю. М. Бутт, Б. П. Паримбетов // Сб. тр. РОСНИИМС. -М. : Промстройиздат, 1955. № 9. - С. 95 - 116.

77. Паримбетов, Б. П. Строительные материалы из минеральных отходов промышленности / Б. П. Паримбетов. М. : Стройиздат, 1978. - 200 с.

78. Клюка, О. В. Изучение реакции между каолином и гидратом окиси кальция в условиях гидротермальной обработки : дис. . канд. тех. наук / Клюка О.В. М, 1953. - 123 с.

79. Куколев, Г. В. О природе продуктов твердения автоклавных глино-известковых изделий / Г. В. Куколев, И. М. Викарий // Тр. ХПИ. -Харьков, 1957. Т. XIII. - Вып. 4. - С. 139 - 148.

80. Матулис Б. Ю. Исследование реакционной способности глинозема и глин некоторых месторождений Лит. ССР к извести в гидротермальных условиях / Б. Ю. Матулис, М. А. Чехавичене // Сб. тр. ВПИИтеплоизоляция. Вильнюс, 1976. - Вып. 8. - С. 169- 175.

81. Влияние обработки гидроокисью кальция на физико-химические свойства каолинита / Ф. Д. Овчаренко и др. // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев : Наукова думка, 1973. -Вып. 4. - С. 3 - 8.

82. Фазо- и структурообразование в известково-каолинитовых дисперсиях при гидротермальном нагреве / А. А. Говоров и др. // Докл. АН СССР. -1978. Т. 240. - № 2. - С. 384 - 386.

83. Володченко, А. Н. Взаимодействие каолинита с гидроксидом кальция в гидротермальных условиях / А. Н. Володченко, В. С. Лесовик, Е. Н. Сергиенко // Энергосберегающая технология строительных материалов : сб. тр. БТИСМ Белгород, 1988. - С. 128 - 132.

84. Володченко, А. Н. Влияние парагенезиса кварц-глинистые минералы на свойства автоклавных силикатных материалов / А. Н. Володченко, В. М. Воронцов, Г. Г. Голиков // Изв. вузов. Стр-во. 2000. -№ 10.-С. 57-60.

85. Володченко, А. Н. О характере взаимодействия в системе известь-кварц— глинистые минералы в гидротермальных условиях / А. Н. Володченко,

86. B. С. Лесовик, В. В. Строкова // Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений: сб. докл. Междунар. конф. Белгород, 1997. -Ч. 5.-С. 257-261.

87. Терещенко, А. П. Влияние песчаной монтмориллонит-каолинитовой глины на свойства автоклавных силикатных образцов / А. П. Терещенко, А. Н. Володченко, В. С. Лесовик // Физико-химия строительных материалов: сб. тр. МИСИ, БТИСМ М., 1983. - С. 33 - 38.

88. Володченко, А. Н. Оптимизация состава сырьевой смеси силикатных материалов на основе известково-глинистого вяжущего / Вестн. БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 5. - Ч. 1. - С. 237 - 240.

89. Агабальянц, Э. Г. О природе взаимодействия гидроокиси кальция с глинистыми минералами в водной среде / Э. Г. Агабальянц, А. А. Говоров, Э. В. Шаркина // Глины. Их минералогия, свойства и практическое значение. -М. : Наука, 1970. С. 151 - 154.

90. Зальманг, Г. Физико-химические основы керамики / Г. Зальманг ; под ред. П. П. Будникова. М. : Госстройиздат, 1959. - 43 с.

91. Боженов, П. И. Влияние соединений некоторых металлов на процессы структурообразования в силикатных смесях гидротермального твердения / П. И. Боженов, Л. У. Холопова, В. А. Васильева // Материалы конф. -Воронеж, 1964.

92. Тихонов, В. А. Влияние фазового состава цементного камня на его механическую прочность / В. А. Тихонов, 3. Г. Клименко, О. А. Сиротюк // Химия и химическая технология : докл. Львовского политехнического ин-та. 1963. - Т. V - Вып. 1 и 2. - С. 156 - 160.

93. Шорникова, И. С. Свойства некоторых индивидуальных гидросиликатов кальция и гидрогранатов / И. С. Шорникова, Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский // Сб. тр. ВНИИстром. М. : Стройиздат, 1966. -№8 (36).-С. 3-19.

94. Рашкович, Л. Н. Карбонизация индивидуальных гидросиликатов кальция / Л. Н. Рашкович // Строит, материалы. М., 1962. - № 6. - С. 3 - 19.

95. Куколев, Г. В. Химия кремния и физическая химия силикатов / Г. В. Куколев. — М. : Высшая школа, 1966. 463 с.

96. Будников, П. П. Новое в химии и технологии цемента /П. П. Будников // Тр. совещания по химии и технологии цемента. М. : Госстройиздат, 1962.-296 с.

97. Шестоперов, С. В. Зависимость механических свойств мономинерального вяжущего трехкальциевого алюмината - от влажности образцов / С. В. Шестоперов, Т. Ю. Любимова // Докл. АН СССР. - 1952. -Т. ЬХХХУГ - № 6. - С. 1187-1190.

98. ГОСТ 5180—84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. -Введ. 1985-07-01. -М. : Изд-во стандартов, 1985. 19 с.

99. ГОСТ 9179-77. Известь строительная. Технические условия. -Введ. 1979-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1979. 7 с.

100. ГОСТ 22688-77. Известь строительная. Методы испытаний. -Введ. 1979-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1980. 19 с.

101. СН 277-80. Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона. -Введ. 1980-02-07. М. : Изд-во стандартов, 1980. - 35 с.

102. ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов и растворов. Технические условия. -Введ. 1980-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1980. 8 с

103. Михеев, В. И. Рентгенографический определитель минералов / В. И. Михеев. М.: Госгеолтехниздат, 1957. - 868 с.

104. Миркин, JI. И. Рентгеноструктурный анализ: справочное руководство / Л. И. Миркин. М. : Наука, 1976. - 570 с.

105. Рамачандран, В. С. Применение дифференциально-термического анализа в химии цементов / В. С. Рамачандран. М. : Стройиздат, 1977. - 408 с.

106. Горшков, В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев. М. : Высшая школа, 1981.-335 с.

107. Заварицкий, В. А. Петрография. Микроскопический метод в петрографии / В. А. Заварицкий. Л. : Изд-во Ленингр. горн, ин-та, 1970. - Т. III.

108. Осипов, В. И. Микроструктура глинистых пород / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева ; под ред. Е. М. Сергеева. М. : Недра. -1989. - 211 с. - ISBN 5-247-00473-6.

109. ГОСТ 12852.0-77. Бетон ячеистый. Общие требования к методам испытаний. Введ. 1978-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1978. — 4 с.

110. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Введ. 1991-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1991. - 47 с.

111. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы определения плотности. -Введ. 1980-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1994. - 6 с.

112. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы определения водопоглощения. -Введ. 1980-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1994. 4 с.

113. ГОСТ 7679-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. Введ. 2000-04-01. - М. : Изд-во стандартов, 2000. - 13 с.

114. ГОСТ 10060.1-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования. Введ. 1996-09-01. - М. : Изд-во стандартов, 1996. - 5 с.

115. Ахназарова, С. JI. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов / С. JI. Ахназарова, В. В. Кафаров. М. : Высшая школа, 1985. - 327 с.

116. Новые технологии разведки алмазных месторождений / В. В. Кротков и др. ; под ред. Н. П. Лаверова. М. : ГЕОС, 2001. - 310 с. -ISBN 5-89118-240-8.

117. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия) / Под ред. О. А. Богатикова. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1999. - 524 с. - ISBN 5-211-02558-Х.

118. Лесовик, В. С. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии: учеб. пособие / В. С. Лесовик. -М. Белгород: Изд-во АСВ, 1996. - 155 с.

119. Лесовик, В. С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: научное издание / В. С. Лесовик. -М. : Изд-во АСВ, 2006. 526 с. - ISBN 5-93093-421-5.

120. Термический анализ минералов и горных пород. Л. : Недра. — 1974. - 187 с.

121. Шлыков, В.Г. Рентгеновский анализ минерального сырья дисперсных грунтов / В. Г. Шлыков ; отв. ред. В. Н. Соколов. М. : ГЕОС, 2006. -176 с.-ISBN 5-89118-368-8.

122. Соколов, В. Н. Микромир глинистых пород / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. 1996. - № 3. - С. 56-64.

123. ОСТ 21-1-80. Песок для производства силикатных изделий автоклавного твердения. Введ. 1980-07-01. - 15 с.

124. ГОСТ 5494-95. Пудра алюминиевая. Технические условия. -Введ. 1997-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1997. 20 с.

125. Федин, А. А. Научно-технические основы производства и применения силикатного ячеистого бетона / А. А. Федин. М. : Изд-во ГАСИС, 2002. -264 с. - ISBN 5-9504-0005-4.

126. Куннос, Г. Я. Пластично-вязкие характеристики ячеистобетонных смесей / Г. Я. Куннос, Д. Г. Земцов // Сб. науч. тр. НИПИСиликатобетона -Таллин, 1967. № 2. - С. 29 - 47.

127. Куннос, Г. Я. Вибрационная технология бетона / Г. Я. Куннос. -J1. : Стройиздат, 1967. 168 с.

128. Вода в дисперсных системах / Под ред. Б. В. Дерягина, Ф. Д. Овчаренко, Н. В. Чураева. М., Химия, 1989. - 288 с.

129. Соколов, В. Н. Глинистые породы и их свойства / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. — 2000. № 9. - С. 59 - 65.

130. Книгина, Г. И. Значение пластичности газобетонной массы при формировании макроструктуры / Книгина Г. И., Загоренко В. Д. // Строительные материалы. М., 1966. — № 1.-С.35-36.

131. Каприелов, С. С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов / С. С. Каприелов // Бетон и железобетон. 1995. - № 6. - С. 16 - 20. -ISSN 0005-9889.

132. Злочевская, Р. И. Связанная вода в глинистых грунтах / Р. И. Злочевсхая. -М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 1969. 174 с.

133. Поверхностные плёнки воды в дисперсных структурах / Под ред. Е, Д. Щукина. М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 1988. - 279 с.

134. Соколов, В. Н. Связанная вода в горных породах: новые факты и проблемы / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. -1996.-№9.-с. 79-85.

135. Merlino, S. Gyrolite: its crystal structure and crystal chemistry / S. Merlino // Mineralogical Magazine. 1988. - Vol. 52. - pp. 377 - 387.

136. Попова, Н. П. Исследование процесса синтеза гидросиликатов магния и влияние их на свойства автоклавного вяжущего : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05. 17. 11 / Попова Наталья Павловна; МХТИ. М., 1975. - 23 с.

137. Нага, N. Thermal behaviour of 11 Ä tobermorite and its lattice parameters / N. Нага, N. Inoue // Cem. Concr. Res. 1980. - Vol. 10. - pp. 53 - 60.

138. ГОСТ 25485-89. Бетоны ячеистые. Технические условия. -Введ. 1989-01-01.- 17 с.

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

140. Бутт, Ю. М. Долговечность автоклавных силикатных бетонов / Ю. М. Бутт, К. К. Куатбаев. М. : Стройиздат, 1966. - 206 с.

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

142. Мчедлов-Петросян, О. П. Химия неорганических строительных материалов / О. П. Мчедлов-Петросян. М. : Стройиздат, 1988. - 304 с.

143. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. -Введ. 1995-01-01. -М.: Изд-во стандартов. 11 с.

144. СП 2.6.1.758-99. Нормы радиационной безопасности. Введ. 2000-01-01. -М. : Департамент Госсанэпиднадзора России, 1999. - 135 с.

145. ГОСТ 21520-89. Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия. Введ. 1990-01-01. - М.: Изд-во стандартов. - 11 с.

146. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. Введ. 1996-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1996. - 19 с.

147. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности. -Введ. 1987-07-01.- 13 с.

148. Проректору Белгородской академии строительных материаловим. В.Г. Шухова господину В.С. Лесовику

149. При этом, направляем в Ваш адрес пробы пород для изучения возможного использования данных образований в качестве строительных материалов.