автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бесцементные строительные материалы на основе ВКВС

На правах рукописи

ГАЩЕНКО ЭЛЬВИРА ОЛЕГОВНА

БЕСЦЕМЕНТНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ВКВС

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003177138

Белгород-2007

003177138

Работа выполненав Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Череватова Алла Васильевна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Хардаев Петр Казакович (Восточно-Сибирский государственный технологический университет, г. Улан-Удэ)'

кандидат технических наук, доцент Володченко Анатолий Николаевич (БГТУ им В Г Шухова, г Белгород)

Ведущая организация

Брянская государственная инженерно-технологическая академия (г Брянск)

Защита диссертации состоится « Г7 » декабря 2007 года в 15°° часов на заседании диссертационного совета Д 212 014 01 при Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова (БГТУ)

по адресу 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46 БГТУ им В Г Шухова, ауд 242 ГК

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке БГТУ им В Г Шухова

Автореферат разослан « 16 » ноября 2007г

Ученый секретарь диссертационного Совета

доктор технических наук, профессор •,» ■ - д Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В связи с возрастающими требованиями к эксплуатационным свойствам современных строительных материалов, а также истощением природных месторождений высококачественного сырья, важное значение приобретает использование новых нетрадиционных видов минеральных ресурсов и промышленных отходов

В данной работе решается задача расширения арсенала средств для получения современных строительных материалов путем разработки технологии получения бесцементных строительных изделий на основе кремнезем-содержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратацион-ного твердения - высококонцентрированных вяжущих систем (ВКВС) Преимуществом является упрощение и удешевление технологии за счет полного исключения цемента, а также существенное повышение эффективности технологического процесса за счет существенного сокращения сроков изготовления изделий с сохранением и улучшением следующих технико-эксплуатационных характеристик механической прочности, пористости, плотности, морозостойкости

Получение ВКВС основано на обнаруженной способности, традиционно считавшихся инертными кремнеземистых и алюмосиликатных материалов (кварциты, кварцевые пески и алюмосиликатные породы) образовывать вяжущие суспензии в результате механо-химической активации в промышленных помольных агрегатах Отличительный признак ВКВС наличие в системе частиц нано-уровня (менее 0,1мкм порядка 1-5%) Последующее твердение ВКВС обусловлено способностью кремнийсодержащих связок к полимеризации Полимеризация связана с образованием силоксановых связок = 81 - О — = и последующим удалением воды

Изделия, полученные с применением в качестве вяжущего ВКВС, и строительные конструкции из них, обладают повышенной огнестойкостью

Причиной плохой формуемости ВКВС на основе кварцевого песка, высокой пористости, низкой механической прочности и водостойкости камня из них, являются присущие их водным дисперсиям дилатантные свойства Это обусловлено слабой гидрофильностью поверхности кварцевых частиц, что вызывает сухое трение частиц кварца в процессе формовки изделий из них

Для ликвидации дилатантных свойств ВКВС необходима модификация поверхности твердой фазы, а именно, повышение их гидрофильности, что позволит придать ВКВС тиксотропные свойства

Модифицируя ВКВС, меняя способ формования, вид заполнителя, его фракционный состав, а так же характер последующей технологической обработки, на небольших промышленных площадях с минимальными капитальными вложениями возможно получение новых видов строительных материалов с улучшенными физико-техническими характеристиками

Цель и задачи работы Разработка энергосберегающей и экологически чистой технологии производства бесцементных строительных материалов на основе ВКВС кварцевого песка, позволяющей получить высокоэффективные современные строительные изделия

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- разработка методологических основ улучшения реотехнологических характеристик ВКВС кремнеземистого состава путем их направленной комплексной модификации,

- разработка модели уплотнения экспериментальных формовочных систем, позволяющих провести их оптимизацию по заданным характеристикам вяжущего и его содержанию в формовочной системе,

- разработка технологических принципов производства многослойных строительных изделий с применением ВКВС кремнеземистого состава

Научная новизна работы. Разработаны технологические принципы производства бесцементных строительных материалов, с применением метода комплексной модификации дилатантных ВКВС

Установлено, что при модификации ВКВС силикатного состава комплексными дефлоккулянтами, состоящими из органических добавок на основе резорцин-фурфурольных олигомеров (СБ-5) и минеральных добавок (три-полифосфат натрия) происходит существенное улучшение реотехнологических характеристик исходных ВКВС и формовочных систем на их основе

Установлены особенности процессов уплотнения формованной системы при применении ВКВС, модифицированной комплексным дефлокку-лянтом При этом отмечено, что при комплексной модификации ВКВС глиной и органоминеральной добавкой удельное давление прессования (Руд) снижается в 5-6 раз при равных значениях пористости прессовки

Выявлены закономерности процесса упрочнения безобжигового строительного материала на основе модифицированной ВКВС посредством химического активирования контактных связей (УХАКС - механизм) Отмечен более высокий уровень реакционной способности исходной матричной системы как на стадии формирования кристаллизационных контактов в системе ВКВС, так и на стадии взаимодействия с зернами заполнителя, что связано прежде всего с комплексной оптимизацией структуры матричной фазы системы

Практическое значение работы. Разработан новый вид бесцементного строительного материала на основе тонкомолотого кварцевого сырья, применение которого для производства штучных стеновых строительных изделий позволяет значительно снизить ресурсо- и энергоемкость строительной индустрии

На примере ВКВС кварцевого песка рассмотрена теория комплексной модификации суспензии Установлено, что механизм комплексной модификации позволяет улучшить реотехнологические качества ВКВС, в связи

с этим более чем в 2 раза снизить формовочную влажность систем (с 9 - 8 до 4%)

Получена математическая модель процесса уплотнения экспериментальных формовочных систем, позволяющая провести их оптимизацию по заданным характеристикам вяжущего и его содержанию в формовочной системе

Изучены особенности кинетики упрочнения формовочных систем на модифицированном вяжущем Выявлен следующий характер закономерности по сравнению с аналогичными материалами на основе немодифициро-ванной ВКВС, данные системы набирают до 90% прочности в первые 30 -40 минут Механическая прочность упрочненного материала на основе модифицированного вяжущего выше аналога на 40 - 45%

Разработан способ послойного формования, позволяющий создать прочную переходную межслоевую контактную зону уже на стадии изготовления изделия, которая исключает возможность расслоения при формовании, что способствует образованию бездефектной монолитной структуры многослойного изделия

Результаты исследований положены в основу разработки технологической схемы производства и проекта технологического регламента на выпуск опытной партии многослойных стеновых изделий на ЗАО «Завод нестандартного оборудования» Подана заявка на патент

Внедрение результатов исследований. На основании выполненных исследований разработан технологический регламент на «Производство многослойных стеновых изделий»

На ЗАО «Завод нестандартного оборудования» выпущена опытно-промышленная партия стеновых изделий в количестве 1 тыс штук

Предприятием отмечена целесообразность внедрения многопрофильной ресурсосберегающей технологии производства многослойных стеновых строительных изделий на основе ВКВС кремнеземсодержащего сырья, предусматривающей полный отказ от цемента, существенно сокращающий технологический цикл, а так же использование техногенного и дешевого местного сырья

Апробация работы Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы Теория и практика» (Пенза, 2005), Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2006), Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» (Белгород, 2006), Всероссийской конференции инновационных проектов аспирантов и студентов «Индустрия наносистем и материалы» (Москва, 2006), Международной научно-практической конференции «Научные

исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройинду-стрии» (Белгород, 2007)

Публикации Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 9 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

Структура диссертации Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, включающего 19 таблиц, 42 рисунка и фотографий, список литературы из 160 наименований, 3 приложения

На защиту выносятся.

- принципы получения высококачественных материалов на основе на-нотехнологического подхода путем направленного формирования структуры с использованием в качестве вяжущего компонента высококонцентрированных вяжущих систем (ВКВС),

- результаты исследования влияния комплексной модифицирующей добавки на реотехнологические свойства ВКВС на основе кремнеземсодер-жащего сырья,

- математическая модель особенности процесса уплотнения экспериментальных формовочных систем,

- результаты исследований физико-механических и эксплуатационных характеристик полученных изделий,

- технология производства многослойных стеновых материалов

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Кремнезем, являясь самым распространенным веществом в природе, служит основным сырьем при производстве силикатных строительных материалов по традиционным технологиям В 80-90-х годах XX века была разработана технология ВКВС, которая является одним из самых новых направлений в современном материаловедении Фундаментальными работами по технологии ВКВС и материалов на их основе являются труды Ю Е Пивинского.

ВКВС представляют собой минеральные водные дисперсии, получаемые преимущественно мокрым измельчением природных или техногенных кремнеземистых, алюмосиликатных или других материалов, в условиях высокой концентрации твердой фазы, повышенной температуры и предельного разжижения Следует отметить, что ВКВС до настоящего времени используется только для производства огнеупоров Специфической особенностью подавляющего числа ВКВС, а так же формовочных систем на их основе, характеризующихся объемной концентрацией твердой фазы Cv в пределах 0,80 — 0,90 является сильно выраженная дилатансия. Дилатантный характер peo-

логического поведения - это безусловный «камень преткновения» в технологии получения и применения ВКВС

Важным показателем ВКВС, определяющим возможность эффективного уплотнения формовочных систем на их основе, является характер их реологического течения Последний в значительной степени можно регулировать добавками глины и комплексного модификатора

Экспериментальная часть данной работы планировалась с учетом всестороннего изучения многих аспектов процесса формования

В качестве исходных материалов для получения смешанных суспензий, в работе применяли различные виды кварцевых песков и кварцито-песчаников с содержанием БЮ? в пределах 96 - 99 % Глину - латненскую марки ЛТ - 1 (около 40 % А120з+Т102)

В данной работе в качестве вяжущего используется ВКВС кремнеземистого состава Для улучшения реотехнологических характеристик, основываясь на ранее проведенных исследованиях по модификации ВКВС, была реализована рабочая гипотеза направленной модификации ВКВС кремнеземистого состава, в том числе и пластифицированной глиной ВКВС Использован комплексный дефлоккулянт триполифосфат № + СБ5 (кол-во 0,05%)

Добавка глины вводилась в ВКВС кварцевого песка в виде предварительно полученной суспензии, комплексный дефлоккулянт вводится в виде порошка или раствора

При выполнении работы применяли современные методы исследований реологические свойства суспензий исследовали на ротационном вискозиметре «Ш1ео1е51>2» (ГДР) Определение зернового состава частиц твердой фазы ВКВС проводили седиментационным методом и с использованием лазерного анализатора частиц "МюгоБ^ег 201"

В качестве природного заполнителя для многослойного композиционного материала выступает кварцевый песок, заполнители техногенного характера - отходы ПСМ (отходы производства керамзита, бой керамической плитки и кирпича, пенополистирол, древесные стружки, опилки, минеральное волокно как армирующий материал и т д)

В данной работе изучены особенности гранулометрического состава (дисперсности) как матричной фазы (ВКВС) так и заполнителей Осуществлен подбор оптимального зернового состава заполнителей

Важнейшими особенностями новых бесцементных материалов являются низкая пористость и высокие физико-механические характеристики

Известно, что пористость бетона Пк6 является функцией пористости и объемного соотношения двух фаз бетона - матрицы (вяжущего) и заполнителя и ориентировочно определяется соотношением

Пк6=Су3ХП, + СУмХПм, где Су3, Сум - объемное содержание в структуре бетона заполнителя и матрицы, формирующейся из вяжущей системы (ВКВС),

П3, Пм — пористость заполнителя и матрицы (вяжущего) соответственно

В качестве заполнителей для основного слоя в исследованиях применяли полидисперсный кварцевый песок с с1тах = 2 мм и кварцитопесчаник с с!тах = 5 мм Учитывая, что заполнитель является плотным, то для получения строительного изделия требуется, прежде всего, предельно повысить его содержание в формовочной смеси

Основные характеристики суспензий и физико-механические свойства образцов на их основе, определяли по стандартным методикам (табл 1 и 2)

Таблица 1

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СВОЙСТВА СУСПЕНЗИЙ И ОТЛИВОК НА ИХ ОСНОВЕ

№ п/п Исходный материал Содержание основного компонента, % Свойства суспензий Свойства отливок

Р> кг/м3 сУ Тип течения Р, кг/м3 П,% ^ изг» МПа

1 Кварцито-песчанник 8Ю2-94,56 1950 0,53 т/д 1800 31,04 1,7

2 Кварцевый песок Зи-боровский БЮг - 96,80 2102 0,68 Д 2180 19,24 2,6

3 Глина Лат-ненская А1гОз+ТЮ2- до 37,10, БЮз до 49,9 1620 0,34 1 1700 33,86 3,4

На примере ВКВС кварцевого песка рассмотрена теория комплексной модификации На рис 1 показано изменение микроструктуры пластифицированной ВКВС кварцевого песка при ее дополнительной модификации комплексным дефлоккулянтом Следует отметить, что при комплексной модификации происходит снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз, что ведет к пептизации до первичных агрегатов поверхности частиц твердой фазы пластифицированной ВКВС

На практике доказано, что механизм комплексной модификации позволил улучшить реотехнологические качества ВКВС, в связи с этим более чем в 2 раза снизить формовочную влажность систем (с 9 - 8 до 4%)

Благодаря этому понижается пористость готовых изделий и существенно повышаются их физико-механические характеристики

а) б)

Рис. 1. Микроструктура ВКВС: а - пластифицированная система; б - система ВКВС дополнительно модифицированная комплексным дефлоккулянтом

Таблица 2

СВОЙСТВА ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЙ И ОТЛИВОК НА ИХ ОСНОВЕ

№ п/п Изучаемые системы Содержание глины, % Свойства суспензий Свойства отливок

Р> кг/м3 С, Тип течения Р> кг/м'1 П, % сг ,„Г, МПа

1 Кварцито-песчанник + Лат-ненская глина 50 1660 0,39 Т 1690 36,2 2,8

2 Кв. песок + Лат-ненская глина 1 -50 21101880 0,66 0,47 д->т 21101970 20,2 26,9 2,65,2

3 Модифиц. ВКВС кв. песчанника 0 2120 0,72 Д->Т 2130 20 5,5

4 Модифиц. ВКВС кв. песка 0 2120 0,74 Д->Т 2140 19,5 6,5

5 Модифиц. иластиф. ВКВС кв. песчанника 2,5 2140 0,75 т~>н 2160 17 6,57,0

6 Модифиц. пластиф. ВКВС кв. песка 2,5 2130 0,76 т—>н 2170 16,5 6,87,5

Из анализа реологических кривых, представленных на рис. 2. виден принципиально отличный характер течения исходных суспензий. Если суспензия глины характеризуется ярко выраженным тиксотропным характером течения, то суспензия 8Ю2 - дилатангным.

и--.

Смешанные же суспензии характеризуются промежуточным типом реологических кривых (в области низких значений скорости сдвига (е до 2-10 с"1) их вязкость возрастает подобно обычным дилатантным системам) Комплексная модифицированная ВКВС имеет минимальную вязкость и характеризуется тиксотропным характером течения с переходом в Ньютоновскую область

Градиент скорости сдвига, с1

Рис 2 Зависимости эффективной вязкости 71 от

скорости сдвига £ 1 - исходная суспензия кварцевого песка с Су = 0,68, 2 - исходная суспензия Латненской глины с С„ = 0,35, 3 и 4 - смешанные суспензии с содержанием глины 2,5 и 5 мае %, 5 - смешанная суспензия с 2,5 мае % глины + модиф добавка

В экспериментальной части данной работы в качестве заполнителя в серии опытов по изучению поведения систем при статическом и вибропрессовании применяли полидисперсный кварцевый песок, интегральная кривая зернового распределения которого показана на рис 3 Существенная полидисперсность заполнителя (от 0,1 до 2,0 мм) обеспечивает достаточно высокую степень его уплотнения

Заполнитель (песок) в лабораторных условиях оптимизирован по зерновому составу и показателю Куп за счет имеющихся исходных песков, характеризующихся существенно отличной дисперсностью с целью достижения непрерывного зернового состава Он состоял из смеси (% по массе) песок Вольский (В) - 70 %, песок Зиборовский (3) - 30 %

Для расчета рациональной зависимости количественного выхода фракции от размера зерна применялось уравнение Андреасена

X, = (<!,/ Б) "100%, где X, - суммарный выход (%) фракций, размер которых менее ^, О - максимальный размер зерна в данной системе, п - показатель степени, зависящий от ряда факторов (формы зерен, их взаимного сцепления, условия осуществления упаковки) и находимый экспериментально Для наиболее плотных упаковок значение п может находиться в пределах 0,3 - 0,5

Рис 3 Интегральные кривые зернового распределения песков

1 - Вольский песок, 2 -оптимальный состав песков,

3 - оптимизированный песок, 4 - Зиборовский песок

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

с!, ШЛ

Нельзя не отметить, что закономерности создания плотной упаковки устанавливаемые при укладке заполнителя способом вибропрессования сохраняются лишь частично При этом эффект прессования может превышать эффект упаковки В подобных случаях справедливо уравнение Боломея

Здесь дополнительное обозначение а соответствует содержанию (доле) наиболее тонкой фракции (< 0,06мм) При значительных величинах а составы заполнителя занимают как бы среднее положение между типичными ступенчатыми (двухфракционными) и непрерывными

По А С Бережному, зависимость показателей истинной пористости и кажущейся плотности уплотняемых образцов от давления прессования Р, выражается уравнениями

где а и Ь - эмпирически определяемые константы, характеризующие свойства данной массы

Следует отметить, что закономерности уплотнения по уравнению Бережного распространяются и на изучаемые формовочные системы В процессе исследований установлено влияние давления прессования и предельного размера зерна на выбор оптимального зернового состава С увеличением

X, = [а + (1-а) (с!, / Б)п] 100%

П = а-Ь ^Р, р = ар + Ьр Р,

давления прессования зерновой состав целесообразно изменять в сторону уменьшения тонкомолотой составляющей

Для всестороннего изучения влияния различных технологических аспектов на уплотнение системы в процессе формования принят центральный композиционный ортогональный план полного факторного эксперимента (ПФЭ) В работе использовался комплексный метод исследований, включающий системный анализ, математическое, физическое моделирование, методы математической статистики.

Математической моделью процесса уплотнения является функция, связывающая параметр оптимизации Я (пористость) с переменными факторами V = х2 (массовая доля вяжущего), £>=*// (пластифицирующая добавка), К=Х]2 (комплексный дефлоккулянт), [У=х3 (влажность)

При проведении экспериментов варьировались основные факторы удельное давление прессования (Р=50, 100, 200 МПа), формовочная влажность =3-6,7 %), массовая доля вяжущего (У=10-30 %), а так же количество вводимой пластифицирующей (Б=0-5 %) и комплексной (К=0-5 %) добавки

Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие особенности процесса уплотнения систем с комплексным дефлоккулянтом (1-3) и функции отклика (рис 4-5) для пористости при использовании названных модификаторов Уравнения представлены в кодированном и декодированном видах при удельных давлениях 50, 100 и 200 МПа

У50=21 5-2 16х,2-2 5х2-0 1х3+0 46х12х2-0 81х12х3+0 96х2х,+0 7х,22-

0 1х22-0 26х32,

П50=42 96-0.86К-1 2У-0.88У/1++0 037КУ-0 27К^1+0 16УУ/1+0 11К2

-0.004У2-0.18\У12 У,оо=16 6-2 48x1,-2 75х2-0 007х,+0 51х)2х2-0 94х,2х3+0 79х2х3+

+ 1 2х)22-0 006х22+0 зх32, П100=46 93-1 26К-1 27У-3 86Wl+0 041КУ-0 31KWl+0 13VW1+ +0 21 Wl2 +0 19К2-0 00024V2 У200=1 1 3-2.3x12-2 5х2-0 49х3-0 038х,2х2-0 56х,2х3+0 81х2х3+ + 1 4х122+0 84х22+0 83х32, П200=64 25-1 08К-2 48У-8 18Wl-0 ООЗКУ-О 19К\У1+0.14У\У1+ +0 034У2-+0 58\¥12+0 22К2

Характер графиков показывает, что при увеличении содержания пластифицирующей добавки и давления прессования увеличивается количество технологических вариантов получения меньшей пористости прессовки (варьирование процентного содержания компонентов смеси)

(О (2) (3)

а) б)

Рис. 4. Функции отклика уплотнения формовочных систем с пластифицирующей (Д) и комплексной (К) добавками для пористости 30 % (а) и 14 % (б)

Установлено, что при дополнительном использовании комплексного дефлоккулянта уплотнение системы будет происходить более эффективно (примерно на 30 %), а именно при использовании пластифицирующей добавки значение пористости прессовки находиться в пределах от 12 до 30 %, а при использовании комплексной добавки интервал сокращается от 10 до 20 % (рис. 4, а,б). Так установлено, что в формовочной системе с пластифицирующей добавкой, одновременное увеличение содержания количества комплексного дефлоккулянта позволит увеличить количество технологических вариантов получения меньшей пористости готового изделия.

Расположение поверхностей отклика подтверждает, что комплексный дефлоккулянт интенсифицирует процессы, происходящие при формовании образцов и при одних и тех же условиях уплотнение системы происходит более эффективно (рис. 5).

Таким образом, проведенные практические исследования еще раз подтверждают перспективность получения материалов на основе модифицированной ВКВС при помощи статического прессования. Материалы, содержащие в своей матричной системе на основе ВКВС модифицирующие добавки, более технологичны т.е. имеют высокие показатели по свойствам материала как при статическом формовании, так и при виброформовании.

При увеличении давления, влияние содержания пластифицирующей и модифицирующей добавки и массовой доли вяжущего при уплотнении системы возрастает, а влияние фактора влажности - убывает.

л

200 МПа

|100,Ш

п ^

з 1л I 1

ш

1 •••

:

■Л ?'

Ш

а)

■■

100МИа|

б)

о

д Т"

я^ 'о

\ЛЛ

Ш:

■ <0 \tfta

Рис. 5. Функции отклика уплотнения формовочных систем с комплексным дефлоккулянтом при давлении 50, 100, 200 МПа для пористости 12 % (а) и 16 % (б)

Уд= 20.94-4.66х,-3.54х2-1.6х,х2+1.23х,2-0-45х22-0.22х32 Пд=57.12-0.065Р-8.380+0.003 РЭ+0.0002Р2 +0.61D2+0.38W12. Ук=12.17-5.29х1-2.22х2+0.94х!х2+2.47х)2

+0.6х22+0.16х32. Пк=35.54-0.2Р-2.22К-1.22У/1+0.005РК +0.0018РУ/1+0.047КУ/1+0.0004Р2+0.096К2+0.1Ц>'12.

(4)

(5)

При совместной модификации ВКВС глиной и комплексным дефлоккулянтом, удельное давление прессования (Руд) снижается в 5-6 раз при равных значениях пористости прессовки. Получена математическая модель кинетики уплотнения экспериментальных формовочных систем, позволяющая провести их оптимизацию по заданным характеристикам вяжущего и его содержанию в формовочной системе.

Разработан способ получения многослойных строительных изделий на основе кремнеземсодержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратационного твердения (ВКВС).

Предложены три варианта способа изготовления многослойных изделий (безобжиговый, обжиговый на основе модифицированной и пластифицированной ВКВС), способ получения формовочной смеси для несущих функциональных слоев строительного изделия, способ получения теплоизоляционного материала и разработаны конструкции многослойных изделий.

Свойства полученных изделий представлены в таблице 3

Таблица 3

Физико-механические и эксплуатационные характеристики виброформованных многослойных стеновых изделий

на основе ВКВС

Наименование изделия Состав изделия по функциональным слоям Соотношение: связующее/ заполнитель СВОЙСТВА ИЗДЕЛИЙ

Плотность относительная, кг/м3 Пористость, % Водо поглощение, % Предел прочности на сжатие, МПа Морозостойкость, циклов Коэффн циент размягчения, Кр

Безобжиговое, упрочненное многослойное строительное изделие Связующее модифицированная ВКВС кремнеземсодер-жашего сырья Запопнитель для несущего функционального слоя кварцевый песок Заполнитель для функционального теплоизоляционного слоя смесь керамзита и керамзитового боя 24/76 1620 17 8,5 18,9 100 0,89

Отличие Заполнитель для несушего функционального слоя кварцевый песок, измельченное стекловолокно* 24/56/20» 1670 18,2 9,1 28,2 150 0,93

Отличие, в качестве заполнителя для функционального теплоизоляционного слоя использовался измельченный пенополистирол 15/85 1550 20 10 14 75 0,80

24/76 1580 16,5 8,3 16,5 100 0,85

Отличие в качестве заполнителя для функционального теплоизоляционного слоя использовались древесные стружки 24/76 1600 15,8 7,9 14,8 100 0,81

Термообра ботанное изделие на основе пластифицирование го вяжуще го Связующее пластифицированная глиной модифицированная ВКВС кремнеземсодержащего сырья с содержанием частиц размером 5-20 мкм 40 - 50% Заполнитель для несущего функционального слоя кварцевый песок, Заполнитель для функционального теплоизоляционного слоя керамзит + керамзитовый бой Заполнитель для лицевого слоя смесь бой керамического кирпича + плиточный бой. 15/85 1600 17,9 9,0 17,0 100 0,89

24/76 1700 15,9 8 20,0 150 0,91

30/70 1750 14,8 7,3 22,5 200 0,97

Изучение особенностей кинетики сушки (рис 6) и кинетики упрочнения (рис 7) показало, что сушка в течение 2,5 часов, дает 93% влагоотдачи

п с ш

Рис 6 Кинетика процесса сушки

Время сушки, час

Для большинства многослойных изделий применялась дополнительная операция по упрочнению, которая заключалась в выдержке высушенного материала в щелочной среде

Сущность нового технологического принципа получения безобжиговых керамических материалов, основанного на «эффекте холодного спекания», состоит в том, что сформованный и высушенный полуфабрикат выдерживают в жидких средах, химически активных по отношению к исходному компоненту, с последующей сушкой или гидротермальной обработкой Таким образом, достижение эксплуатационной прочности в таком материале является результатом упрочнения химическим активированием контактных связей (УХАКС) При получении материалов на основе ВКВС впервые представилась возможность изготовить высокоплотный материал уже на стадии формования, что в сочетании с упрочнением по УХАКС-механизму позволило приблизить технологию производства строительных материалов на основе ВКВС к таковой на основе традиционных вяжущих веществ (т е минуя процесс обжига)

Основные элементы способа УХАКС включают формование полуфабриката с достаточно высоким значением плотности и прочности, выбор химически активной среды (вид и концентрация добавки, рН) и режима упрочнения (продолжительность и температура), сушку

Полуфабрикат, подвергаемый упрочнению по рассматриваемому механизму, обладает капиллярно-пористым строением, развитой поверхностью раздела и повышенной межфазной энергией на поверхности тонкоизмель-ченных частиц (последнее связано с дефектностью структуры) Благодаря этому обеспечивается сравнительно быстрый процесс насыщения материала

раствором и повышенная реакционная способность системы, определяющая кинетику и степень упрочнения

Было изучено влияние механизма УХАКС-упрочнения на основные технологические и физико-механические показатели изделий Рассмотрен механизм кинетики упрочнения (рис 7), установлены оптимальные его параметры

Рис 7 Зависимость роста механической прочности от времени упрочнения по УХАКС-механизму для образцов материала 1 - на основе модифицированной ВКВС, 2 - немодифи-цированной ВКВС

Время упрочнения час

В данном опыте характеристики водопоглощение, пористость и кажущаяся плотность не определялись Критерием являлся лишь предел прочности при сжатии (табл 4)

Таблица 4

Зависимость прочности при сжатии образцов _ от времени упрочнения по УХАКС-механизму_

Показатель Время упрочнения, час

0 1/60 1/30 2/3 1 2 3 4 5

Предел прочности при сжатии, Мпа 8,6 13,4 17,2 18,6 19,2 19 7 20,1 20,4 20,6

Процент от максимальной прочности, % 41,6 64,7 83,8 90,0 93,0 95,2 97,2 98,6 100

Полученные результаты свидетельствуют, что простое окунание в упрочняющий раствор, дает увеличение прочности образцов в 1,5 раза

Максимальная прочность образцов достигается через 5 часов выдержки в растворе

Упрочнение в течение 1 часа позволяет получить образцы с прочностью более 90% от максимальной При этом значительно сокращается время производственного цикла

В процессе работы было установлено, что существенное повышение механической прочности образцов в высушенном состоянии достигается дополнительным введением в формовочную систему небольшой (0,5 - 1 %) добавки порошка тонкоизмельченной силикат-глыбы (так называемое объемное упрочнение) Эта операция применялась в основном для крупногабаритных изделий

Следует отметить, что при использовании варианта технологии, предусматривающего термообработку материала (при температурах 700 - 800 °С), на исследуемых образцах, упрочненных по УХАКС-механизму, отмечается существенное понижение пористости и повышение прочности на сжатие в 2 раза (56 - 60 МПа)

В данной диссертационной работе впервые изучены особенности кинетики упрочнения формовочных систем на модифицированном вяжущем При этом нами выявлен следующий характер закономерности по сравнению с аналогичными материалами на основе немодифицированной ВКВС, данные системы набирают до 90% прочности в первые 30 - 40 минут Механическая прочность упрочненного материала на основе модифицированного вяжущего выше аналога на 40 - 45% (рис 7)

Существенное повышение основных прочностных характеристик материала на основе модифицированной ВКВС в результате операции упрочнения связано прежде всего с комплексной оптимизацией структуры матричной фазы системы Матричная система на основе модифицированной ВКВС имеет более высокий уровень реакционной способности как на стадии формирования кристаллизационных контактов в самой системе, так и на стадии взаимодействия с зернами заполнителя Снижение исходной пористости (более плотная структура) как самой матричной системы (модифицированной ВКВС), так и полуфабриката на ее основе безусловно способствует более высокому уровню водостойкости материала

В экспериментальной части настоящей работы установлено, что механизм УХАКС-упрочнения применим и для формовочных систем на основе модифицированной ВКВС, содержащей дополнительно глинистую составляющую Причем образцы материала на этом вяжущем показали максимальную прочность(рис 8)

Изначально добавка глинистой составляющей в ВКВС способствовала созданию структурно-механического барьера и повышению лиофильности системы Лиофильносто наружной части адсорбционного слоя связана с его родственностью дисперсионной среде и обеспечивает «плавность» перехода от дисперсной фазы к дисперсионной среде На первый взгляд механизм комплексной оптимизации ВКВС также не должен способствовать повышению водостойкости материала, но это не так Дело в том, что при комплексной модификации ВКВС как матричной фазы, глинистые частицы концентрируются лишь на контактной зоне, потому как идет пептизация до первичных агрегатов как поверхности частиц твердой фазы ВКВС, так и самой гли-

нистой составляющей, при этом толщина адсорбционного слоя уменьшается в 10 и более раз и не превышает Ihm. В конечном итоге, это способствует формированию более плотной структуры самой системы без внутренних дефектов, захваченного воздуха и свободной («лишней») воды. Соответственно и материалы на данном вяжущем также будут иметь более высокую плотность, прочность и водостойкость.

На прочность полуфабриката существенное влияние оказывает исходный состав формовочных смесей (прежде всего вид и массовое содержание вяжущего шв), способ формования и пористость материала.

Влияние показателя содержания вяжущего т„ на механические свойства образцов экспериментального материала, упрочненного по УХАКС-механизму, охарактеризовано данными, приведенными на рис. 8.

Рис.8 Влияние показателя содержания вяжущего шв на механические свойства образцов экспериментального материала упрочненного по УХАКС-механизму.

1 -Формовочные массы на основе исходных ВКВС

2-Формоеочные массы на основе модифицированных ВКВС с глиной.

3-Формовочные массы на основе модифицированных ВКВС.

Как следует из рис. 8 даже для материалов с низким (до 15%) содержанием вяжущего после упрочнения достигаются относительно высокие значения сож. Максимальная эффективность упрочнения для виброформованных и прессованных материалов достигается при значениях тв 24 %. Характерно, что при значениях шв выше 30 % эффект упрочнения резко падает.

По мере уплотнения формовочной системы по объемной доле заполнителя с понижением тв уменьшается зазор между зернами заполнителя и, соответственно, толщина прослойки вяжущего. При достаточно низких значениях тв толщина этой прослойки может понижаться до 5 - 10 мкм. При этом на контактах частиц «выжимаются» крупные частицы и концентрируются мелкие. Процесс же упрочнения, как уже отмечалось ранее, существенно ускоряется по мере повышения дисперсности частиц твердой фазы.

На стадии сушки в материале, упрочненном по УХАКС-механизму, происходят процессы, изменяющие виды связей в пространственных структу-

Массоеая допя вяжущего в системе.%

pax от точечных контактов и коагуляционных связей до широкого «страста-ния» по межкристаллическим границам, что сопровождается значительным ростом прочности

Разрушение безобжиговых материалов, упрочненных по рассмотренному механизму, происходит не только по контактным связям, но и по объему исходных зерен Поэтому при равных значениях пористости, прочность данных материалов может быть значительно (в 2-3 раза) выше по сравнению с обжиговыми материалами того же состава Последнее предположительно объясняется как залечиванием дефектов в процессе регенерации растворенной твердой фазы, так и отсутствием термических напряжений

Разработанный способ позволяет создать прочную переходную межслоевую контактную зону уже на стадии изготовления изделия, которая позволяет исключить возможность расслоения при формовании изделия, что способствует образованию бездефектной монолитной структуры многослойного изделия В результате эти изделия имеют более высокий уровень технологичности и технико-эксплуатационных свойств Предложенные способы формования позволяют получать данные изделия без дополнительного усложнения технологии

При этом разработанный способ обладает пониженной энергоемкостью, экологической безопасностью, простотой технологического цикла Кроме того, возможно использование дешевого, доступного сырья, а также сырья техногенного происхождения, а в качестве заполнителя зернистого материала с низкой средней плотностью

Разработана технологическая схема производства многослойных стеновых изделий

Проведена предварительная сопоставительная оценка стоимости 1м3 материала, полученного по разработанной технологии, которая позволила сделать заключение об экономичности данных материалов по сравнению со стеновыми мелкоштучными изделиями, керамзитобетонными блоками и пе-нобетонными блоками

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Изучены реологические характеристики модифицированных ВКВС и установлены их особенности Рассмотрена взаимосвязь изменения агрегатив-ноЙ устойчивости ВКВС с фазовыми взаимодействиями в системе при формовании изделий

2 На основе нового типа вяжущего разработаны составы для многослойных стеновых изделий с использованием материалов для получения различных функциональных слоев конструкционных, отделочных, теплоизоляционных Установлены оптимальные составы пластифицированных и модифицированных ВКВС, предложены графические и аналитические зависимо-

сти, позволяющие прогнозировать получение материала с заданными свойствами

3 Научно обосновано и экспериментально установлено, что материал, упрочненный по УХАКС-механизму, на основе модифицированной ВКВС, имеет более плотную структуру, что обеспечивает высокую прочность и плотность материала, что значительно повышает водостойкость (на 20 - 25%) по сравнению с аналогичными материалами на немодифицированной ВКВС

4 Разработанная технология получения изделий обеспечивает конструкциям из них высокую термическую стойкость (до 1200 °С) и огнестойкость, которая обусловлена особенностями негидратационного принципа твердения ВКВС

5 На основании использованного послойного формования и особенности уплотнения системы на модифицированном вяжущем ВКВС установлено, что совместная модификация вяжущего глиной и органоминеральной добавкой позволяет в 5 - 6 раз снизить давление прессования (с 500 до 100 МПа) и на 30% снизить формовочную влажность при виброформовании при обеспечении высокой прочности изделий (20 - 25 МПа)

6 Разработан способ получения многослойных строительных изделий на основе кремнеземсодержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратационного твердения (ВКВС), что позволяет повысить эффективность технологического процесса за счет существенного сокращения сроков изготовления многослойных изделий с обеспечением высоких технико-эксплуатационных характеристик механической прочности, пористости, плотности, морозостойкости

7. На основании выполненных исследований разработан технологический регламент на «Производство многослойных стеновых изделий» и выпущена опытная партия изделий объемом 1000 штук

8 Экономическая эффективность внедрения многослойных стеновых изделий достигается за счет исключения цемента, сокращения сроков изготовления многослойных изделий, использования техногенного и дешевого местного сырья Стоимость 1м3 формовочной массы предлагаемого изделия в 3,5 - 5 раз ниже стоимости формовочных масс применяемых стеновых изделий

Основные положения диссертации изложены в работах-

1 Гащенко Э О Технология производства безобжиговых безавтоклавных строительных материалов на основе кремнеземсодержащего сырья/ Э О Гащенко, А В Череватова, Н В Павленко // Композиционные строительные материалы Теория и практика сб докл Между-нар науч -технич конф - Пенза- Изд-во ПГУ, 2005 - С 233 -235

2 Гащенко Э О Принцип направленной оптимизации пространственной структуры наносистемы на примере ВКВС / Э О Гащенко, А В

Череватова // Химия твердого тела и современные микро- и нанотех-нологии сб докл VI Междунар. науч конф - Кисловодск - Ставрополь СевКавГТУ, 2006 - С 391 - 393

3 Гащенко Э О Технология производства многослойного строительного материала на основе ВКВС / Э О Гащенко, А В Череватова // III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» [Электронный ресурс] - Белгород, 2006

4 Гащенко Э О Многослойный строительный материал на основе ВКВС кремнеземсодержащего сырья / Э О Гащенко, А В Череватова // Строительные материалы - 2006 - № 4 - С 22 — 23

5 Гащенко Э О Нанотехнологический подход при разработке нового типа композиционных материалов / Э О Гащенко, В В Нелюбова, Т Ю Медведева // Индустрия наносистем и материалы материалы Всероссийской конф инновационных проектов аспирантов и студентов - М Изд-во МИЭТ, 2006 - С 66-70

6. Гащенко Э О Строительные неокомпозиты на основе ВКВС кремнеземсодержащего сырья / Э О Гащенко, А В Череватова // Научно-теоретический журнал «Вестник БГТУ им В Г Шухова» - 2007 -№ 1 - С 25 - 30

7 Гащенко Э О Многофункциональные строительные неокомпозиты с применением технологии ВКВС / Э О Гащенко, А В Череватова // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии (XVIII научные чтения) сб докл Междунар науч-практ конф - Белгород Изд-во БГТУ, 2007 -Ч 1.-С 42 -44

8 Гащенко Э О Исследование процесса упрочнения безобжиговых материалов на основе ВКВС посредством химического активирования контактных связей / Э О Гащенко, А В Череватова, Н В Павленко // Строительные материалы - 2007 - №8 -С 32-33

9 Гащенко Э О Проектирование многослойных композиционных строительных материалов на основе смешанных (модифицированных) ВКВС / Э О Гащенко, Н А Шаповалов, А В Череватова // «Известия ВУЗов Строительство» - Новосибирск Изд-во НГАСА, 2007 -№Ю - С 112- 119

10 Подана заявка на патент Череватова А В , Шаповалов Н А , Гащенко Э О Способ получения многослойного строительного изделия на основе высококонцентрированной суспензии кремнеземсодержащего сырья (варианты), способ получения формовочной смеси для несущих функциональных слоев изделия (варианты), способ получения теплоизоляционного материала для многослойного строительного изделия, многослойное строительное изделие (варианты) // Заявка на патент РФ Per. № 2006122044 от 22 06 2006 г

Гащенко Эльвира Олеговна

БЕСЦЕМЕНТНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ВКВС

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 14.11 2007 Формат 60x84/18 Уел печ л 1,6 Тираж 100 экз Заказ № ISO Отпечатано в БГТУ им В Г Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Сырьевые материалы для производства современных стеновых изделий.

1.1.1 Природные сырьевые материалы кремнеземистого состава.

1.1.2 Техногенное сырье для производства композиционных материалов

1.1.3 Минеральные заполнители для бетонов.

1.1.4 Добавки, используемые при производстве бетонов и композиционных материалов.

1.2 Проблемы использования в современном промышленном и гражданском строительстве вяжущих негидратационного твердения.

Сравнительные характеристики и перспективы применения.

1.2.1 Высококонцентрированные вяжущие суспензии (ВКВС). Классификация.

1.2.2 Сложные (смешанные ВКВС).

1.3 Перспективы использования и области применения многослойных композиционных строительных материалов.

1.3.1 Физико-механические и эксплуатационные свойства современных многослойных композиционных материалов.

1.3.2 Формовочные системы. Особенности. Основные закономерности процессов формования современных композиционных материалов.

1.3.3 Безобжиговые упрочненные материалы (УХАКС - материалы). Особенности механизма УХАКС - упрочнения.

1.4 Выводы.

2.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

УСТАНОВКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ.

2.1 Рентгенофазовый анализ.

2.2 Электронно-микроскопический анализ.

2.3 Определение гранулометрии веществ.

2.4 Изучение реологических характеристик суспензий.

2.5 Исследование диспергирующих характеристик.

2.6 Исследования физико-механических характеристик стеновых изделий.

3.ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ВКВС.

3.1 Сырьевые материалы.

3.2 Получение высококонцентрированного вяжущего и изучение его свойств.

3.3 Подбор оптимального зернового состава заполнителя.

3.4 Выводы.

4.ФОРМОВОЧНЫЕ СИСТЕМЫ. ОСОБЕННОСТИ.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ.

4.1 Выбор (обоснование) способа формования.

4.2 Характеристика исходных формовочных систем.

4.3 Кинетика уплотнения при формовании.

4.4 Изучение влияния содержания в системе комплексных дефлоккулянтов на уплотнение при формовании.

4.5 Выводы.

5 .БЕЗОБЖИГОВЫЕ УПРОЧНЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

УХАКС-МАТЕРИАЛЫ).

5.1 Кинетика сушки.

5.2. Кинетика упрочнения.

5.3. Выводы.

6.ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА БЕСЦЕМЕНТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВКВС И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В

СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

6.1 Физико-механические свойства в высушенном и упрочненном состоянии.

6.2 Микроструктура материалов на основе ВКВС.

6.3 Сопоставительная оценка и исследование экспериментальных материалов и существующих аналогов.

6.4 Технология производства бесцементных стеновых изделий.

6.4 Экономическая эффективность.

6.5 Выводы.

В связи с возрастающими требованиями к эксплуатационным свойствам современных строительных материалов, а также истощением природных месторождений высококачественного сырья, важное значение приобретает использование новых нетрадиционных видов минеральных ресурсов и промышленных отходов.

В данной работе решается задача расширения арсенала средств для получения современных строительных материалов путем разработки технологии получения бесцементных строительных изделий на основе кремнеземсодержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратационного твердения - высококонцентрированных вяжущих систем (ВКВС). Преимуществом является упрощение и удешевление технологии за счет полного исключения цемента, а также существенное повышение эффективности технологического процесса за счет существенного сокращения сроков изготовления изделий с сохранением и улучшением следующих технико-эксплуатационных характеристик: механической прочности, пористости, плотности, морозостойкости.

Получение ВКВС основано на обнаруженной способности, традиционно считавшихся инертными кремнеземистых и алюмосиликатных материалов (кварциты, кварцевые пески и алюмосиликатные породы) образовывать вяжущие суспензии в результате механо-химической активации в промышленных помольных агрегатах. Отличительный признак ВКВС: наличие в системе частиц нано-уровия (менее 0,1мкм: порядка 1-5%). Последующее твердение ВКВС обусловлено способностью кремнийсодержащих связок к полимеризации. Полимеризация связана с образованием силоксановых связок: = Si — О — Si = и последующим удалением воды.

Изделия, полученные с применением в качестве вяжущего ВКВС, и строительные конструкции из них, обладают повышенной огнестойкостью.

Причиной плохой формуемости ВКВС на основе кварцевого песка, высокой пористости, низкой механической прочности и водостойкости изделий из них, являются присущие их водным дисперсиям дилатантные свойства. Это обусловлено слабой гидрофильностью поверхности кварцевых частиц, что вызывает сухое трение частиц кварца в процессе формования.

Для ликвидации дилатантных свойств ВКВС необходима модификация поверхности твердой фазы, а именно, повышение их гидрофильности, что позволит придать ВКВС тиксотропные свойства.

Модифицируя ВКВС, меняя способ формования, вид заполнителя, его фракционный состав, а так же характер последующей технологической обработки, на небольших промышленных площадях с минимальными капитальными вложениями возможно получение новых видов строительных материалов с улучшенными физико-техническими характеристиками.

Цель и задачи работы. Разработка энергосберегающей и экологически чистой технологии производства бесцементных строительных материалов на основе ВКВС кварцевого песка, позволяющей получить высокоэффективные современные строительные изделия.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка методологических основ улучшения реотехнологических характеристик ВКВС кремнеземистого состава путем их направленной комплексной модификации;

- разработка модели уплотнения экспериментальных формовочных систем, позволяющих провести их оптимизацию по заданным характеристикам вяжущего и его содержанию в формовочной системе;

-разработка технологических принципов производства многослойных строительных изделий с применением ВКВС кремнеземистого состава.

Научная новизна работы. Разработаны технологические принципы производства бесцементных строительных материалов, с применением метода комплексной модификации дилатантных ВКВС.

Установлено, что при модификации ВКВС силикатного состава комплексными дефлоккулянтами, состоящими из органических добавок на основе резорцин-фурфурольных олигомеров (СБ-5) и минеральных добавок (триполифосфат натрия) происходит существенное улучшение реотехнологических характеристик исходных ВКВС и формовочных систем на их основе.

Установлены особенности процессов уплотнения формованной системы при применении ВКВС, модифицированной комплексным дефлоккулянтом. При этом отмечено, что при комплексной модификации ВКВС глиной и органом инеральной добавкой удельное давление прессования (Руд) снижается в 5-6 раз при равных значениях пористости прессовки.

Выявлены закономерности процесса упрочнения безобжигового строительного материала на основе модифицированной ВКВС посредством химического активирования контактных связей (УХАКС - механизм). Отмечен более высокий уровень реакционной способности исходной матричной системы как на стадии формирования кристаллизационных контактов в системе ВКВС, так и на стадии взаимодействия с зернами заполнителя, что связано прежде всего с комплексной оптимизацией структуры матричной фазы системы.

Практическое значение работы. Разработан новый вид бесцементного строительного материала на основе тонкомолотого кварцевого сырья, применение которого для производства штучных стеновых строительных изделий позволяет значительно снизить ресурсо- и энергоемкость строительной индустрии.

На примере ВКВС кварцевого песка рассмотрена теория комплексной модификации суспензии. Установлено, что механизм комплексной модификации позволяет улучшить реотехнологические качества ВКВС, в связи с этим более чем в 2 раза снизить формовочную влажность систем (с 9 - 8 до 4%).

Получена математическая модель процесса уплотнения экспериментальных формовочных систем, позволяющая провести их оптимизацию по заданным характеристикам вяжущего и его содержанию в формовочной системе.

Изучены особенности кинетики упрочнения формовочных систем на модифицированном вяжущем. Выявлен следующий характер закономерности: по сравнению с аналогичными материалами на основе немодифицированной ВКВС, данные системы набирают до 90% прочности в первые 30 - 40 минут. Механическая прочность упрочненного материала на основе модифицированного вяжущего выше аналога на 40 - 45%.

Разработан способ послойного формования, позволяющий создать прочную переходную межслоевую контактную зону уже на стадии изготовления изделия, которая исключает возможность расслоения при формовании, что способствует образованию бездефектной монолитной структуры многослойного изделия.

Результаты исследований положены в основу разработки технологической схемы производства и проекта технологического регламента на выпуск опытной партии многослойных стеновых изделий на ЗАО «Завод нестандартного оборудования».

Подана заявка на патент.

Внедрение результатов исследований. На основании выполненных исследований разработан технологический регламент на «Производство многослойных стеновых изделий».

На ЗАО «Завод нестандартного оборудования» выпущена опытно-промышленная партия стеновых изделий в количестве 1 тыс. штук.

Предприятием отмечена целесообразность внедрения многопрофильной ресурсосберегающей технологии производства многослойных стеновых строительных изделий на основе ВКВС кремнеземсодержащего сырья, предусматривающей полный отказ от цемента, существенно сокращающий технологический цикл, а так же использование техногенного и дешевого местного сырья.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2005); Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2006); Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование» (Белгород, 2006); Всероссийской конференции инновационных проектов аспирантов и студентов «Индустрия наносистем и материалы» (Москва, 2006), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, 2007).

На защиту выносятся:

- принципы получения высококачественных материалов на основе нанотехнологического подхода путем направленного формирования структуры с использованием в качестве вяжущего компонента высококонцентрированных вяжущих систем (ВКВС);

-результаты исследования влияния комплексной модифицирующей добавки на реотехнологические свойства ВКВС на основе кремнеземсодержащего сырья;

- математическая модель особенности процесса уплотнения экспериментальных формовочных систем;

- результаты исследований физико-механических и эксплуатационных характеристик полученных изделий;

- технология производства многослойных стеновых материалов.

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 9 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, включающего 19 таблиц, 42 рисунка и фотографий, список литературы из 160 наименований, 3 приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучены реологические характеристики модифицированных ВКВС и установлены их особенности. Рассмотрена взаимосвязь изменения агрегативной устойчивости ВКВС с фазовыми взаимодействиями в системе при формовании изделий.

2. На основе нового типа вяжущего разработаны составы для многослойных стеновых изделий с использованием материалов для получения различных функциональных слоев: конструкционных, отделочных, теплоизоляционных. Установлены оптимальные составы пластифицированных и модифицированных ВКВС, предложены графические и аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать получение материала с заданными свойствами.

3. Научно обосновано и экспериментально установлено, что материал, упрочненный по УХАКС-механизму, на основе модифицированной ВКВС, имеет более плотную структуру, что обеспечивает высокую прочность и плотность материала, что значительно повышает водостойкость (на 20 -25%) по сравнению с аналогичными материалами на немодифицированной ВКВС.

4. Разработанная технология получения изделий обеспечивает конструкциям из них высокую термическую стойкость (до 1200 °С) и огнестойкость, которая обусловлена особенностями негидратационного принципа твердения ВКВС.

5. На основании использованного послойного формования и особенности уплотнения системы на модифицированном вяжущем ВКВС установлено, что совместная модификация вяжущего глиной и органоминеральной добавкой позволяет в 5 - 6 раз снизить давление прессования (с 500 до 100 МПа) и на 30% снизить формовочную влажность при виброформовании при обеспечении высокой прочности изделий (20 - 25 МПа).

6. Разработан способ получения многослойных строительных изделий на основе кремнеземсодержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратационного твердения (ВКВС), что позволяет повысить эффективность технологического процесса за счет существенного сокращения сроков изготовления многослойных изделий с обеспечением высоких технико-эксплуатационных характеристик: механической прочности, пористости, плотности, морозостойкости.

7. На основании выполненных исследований разработан технологический регламент на «Производство многослойных стеновых изделий» и выпущена опытная партия изделий объемом 1000 штук.

8. Экономическая эффективность внедрения многослойных стеновых изделий достигается за счет исключения цемента, сокращения сроков изготовления многослойных изделий, использования техногенного и дешевого местного сырья. Стоимость 1м3 формовочной массы предлагаемого изделия в 3,5 - 5 раз ниже стоимости формовочных масс применяемых стеновых изделий.

1. Пряншиников В.П. Система кремнезема / В.П. Пряншиников. JL:1. Стройиздат, 1971.-224с.

2. Крупа А.А. и др. Комплексная переработка и использование перлитов / А.А. Крупа. Киев: Будивельник, 1988. - 115с.

3. Кремнистые породы СССР.// (Отв. ред. Дистанов У.Г.).- Казань: Татарское кн. изд-во, 1976. 412с.

4. Барзаковский В.П. Труды Д.И. Менделеева в области химии силикатов и стеклообразного состояния / В.П. Барзаковский, Р.Б. Добротин. М.: Изд-во АН ССР, I960. - 125с.

5. Сахаров В.В. Кремний диоксид / В.В. Сахаров// Химическая энциклопедия. М.: 1990. - Т.2. - С. 517 - 518.

6. Справочник по производству стекла /ГИС (под редакцией И.И. Китайгородского и С.И. Сильвестровича). М.: Госстройиздат, 1963.- Т.1.-1026с.

7. Мелконян Р.Г. Аморфные горные породы и стекловарение / Р.Г. Мелконян. М.: «НИА Природа», 2002. - 266с.

8. Дистанова У.Г. Нетрадиционные виды нерудного минерального сырья У.Г. Дистанова, А.С. Филько. М.: «Недра», 1990. - 260с.

9. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология: Учебное пособие для студентов ВУЗов / П.И. Боженов. М.: Изд-во Ассоциации строительных ВУЗов, 1994. - 267с.

10. Мелконян Р.Г. Ресурсосбережение и ресурсосберегающие технологии / Р.Г. Мелконян // Хим. пром. 1994.- № 6. - С. 59 - 62.

11. Онацкий С.П. Производство керамзита / С.П. Онацкий. М.: Стройиздат, 1971.-311с.

12. Зеленина Ю.А. Композиция для получения основного слоя декоративно-облицовочного материала. (Стеклокерамзит): Авторское свидетельство СССР № 1244117 / Ю.А. Зеленина, В.Ш. Очигава, Р.Г. Мелконян, Д.М Григорянц // БИ. 1986. - № 26.

13. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий / Ю.П. Горлов. М.: Высш. шк., 1989. - 384с.

14. Кудяков А.И. Технология получения легкого зернистого материала на основе микро кремнезема / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина, Н.А. Свергузова // Строительные материалы. 2002. - № 6.- С. 34.

15. Крашенинников О.Н. Пористые заполнители из вспучивающихся сланцев Кольского полуострова / О.Н. Крашенинников // Строительные материалы. 2006. - № 6.- С. 90-92.

16. Розенталь Н.К. Требования к заполнителям будущего / Н.К. Розенталь,

17. B.Ф. Степанова, Г.В Любарская. // Строительные материалы. 2006. - №8.1. C.14-15.

18. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ (искусственные строительные конгломераты): Учеб. Пособие для ВУЗов / И.А. Рыбьев. М.: Высшая школа, 1978. - 309с.

19. Вавржин Ф. Влияние химических добавок на процессы гидратации и твердения цемента / Ф. Вавржин // Тр. шестого Международного конгресса по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1976, Т. II. Кн. 2. — с.6 —11.

20. Иванов Ф.М. Основные направления применения химических добавок к бетону / Ф.М. Иванов, В.Г. Батраков и др. // Бетон и железобетон 1981.-№ 9. - С. 3-5.

21. Рамачандран В. Наука о бетоне / В. Рамачандран, Р. Фельдман, Дж. Бодуэн М.: Стройиздат, 1986. - 278с.

22. Ратинов В.Б. Добавки в бетон / В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. М.: Стройиздат, 1989.- 205с.

23. Руководство по применению химических добавок в бетоне / НИИЖБ.-М.: Стройиздат, 1981. -54с.

24. Цителаури Г.И. Технологические пути снижения расхода цемента при заводском изготовлении легких и тяжелых бетонов / Г.И. Цителаури. М.: ЦБТИ Минпромстроя СССР, 1981. -36с.

25. Цителаури Г.И. Комплексное использование гидравлических и химических добавок при изготовлении легких конструкционных бетонов / Г.И. Цителаури // Промышленность строительных материалов. Экспресс-информация, вып.9,- М.: ВНИИЭСМ, 1984. С. 2 - 3.

26. Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов, бетонов / Нехорошее А.В., Циталаури Г.И., Хлебионек Е., Жадамбаа Ц. М.: Стройиздат, 1991.- 488с.

27. Шаповалов Н.А. Синтез пластифицирующих добавок на основе кубовых остатков производства резорцина / Н.А. Шаповалов, В.А. Ломаченко, М.М. Латыпова и др. // Наука производству. - 2001. - № 3. - С. 20-22.

28. Кривокорытов Е.В. Безобжиговые периклазоуглеродистые огнеупоры на термореактивном полимерном связующем / Е.В. Кривокорытов, Н.В. Кононов, B.C. Осипчик, Б.И. Поляк // Огнеупоры и техническая керамика. 1999. - № 1-2.-С. 19-24.

29. Петров А.А., Баньян Х.В., Трищенко А.Т. Органическая химия / Под ред. М.Д. Стадничука. 5-е изд. - СПб.: Иван Федоров, 2002. - 622 с.

30. Добродон Д.А. Получение и свойства высокоглиноземистых суспензий в системе боксит кварцевое стекло / Д.А. Добродон, Ю.Е. Пивинский // Новые огнеупоры. - 2002. - № 5. - С. 19 - 26.

31. Пивинский Ю.Е. Неформованные огнеупоры. Кн. 1. Общие вопросы технологии / Ю.Е. Пивинский. М.: Теплоэнергетик, 2003. - 447 с.

32. Пивинский Ю.Е. Керамические и огнеупорные материалы. Избранные труды. Том 2 / Ю.Е. Пивинский. СПб.: Стройиздат, 2003. - 688с.

33. Волженский Ю.С. Минеральные вяжущие вещества. Учебник для вузов / А.В. Волженский, Ю.С. Буров, B.C. Колокольников. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1979. - 476с.

34. Пащенко А.А. Вяжущие материалы / А.А. Пащенко, В.П. Сербии, В.А. Старчевская. Киев: Вища школа, 1975. - 442 с.

35. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб. для вузов / А.В. Волженский. М.: Стройиздат, 1986. - 464с.

36. Пивинский Ю.Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Низкоцементные бетоны, наливные вибрационные тиксотропные огнеупорные массы / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1990. - № 7. - С. 1 - 10.

37. Пивинский Ю.Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Реологический аспект технологии / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. -1994. № 4.- С. 6-14.

38. Пивинский Ю.Е. Новые огнеупорные бетоны и вяжущие системы -основополагающее направление в разработке, производстве и применении огнеупоров в XXI веке. Часть 1. Тенденция развития, вяжущие системы / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1998. - № 2. - С. 4 - 13.

39. Пивинский Ю.Е. Керамические вяжущие и керамобетоны / Ю.Е. Пивинский. М.: Металлургия, 1990. - 270 с.

40. Пивинский Ю.Е. О механизме твердения и упрочнения «керамических» вяжущих / Ю.Е. Пивинский // Журн. прикл. химии. 1981. Т. 54, - № 8. -С.1702- 1708.

41. Юнг В.Н. Основы технологии вяжущих веществ / В.Н. Юнг. М.: Стройиздат, 1951. - 540 с.

42. Пинес Б.Я. Искусственное глиноподобное состояние высокоогнеупорных материалов / Б.Я. Пинес // Огнеупоры. 1936. - № 3. - С. 74 - 84.

43. Будников П.П. Кварцевая керамика / П.П. Будников,, Ю.Е. Пивинский //Успехи химии. 1967. - Т. 35, № 3. - С. 511 - 542.

44. Будников П.П. Кварцевая керамика / П.П. Будников,, Ю.Е. Пивинский // Новая керамика М: Стройиздат, 1969. - С. 190 - 203.

45. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов / К.К. Стрелов. М.: Металлургия, 1985. - 480 с.

46. Пивинский Ю.Е. Кварцевая керамика / Ю.Е. Пивинский, А.Г. Ромашин. М: Металлургия, 1974. - 264 с.

47. Пивинский Ю.Е. Некоторые особенности шликерного литья керамики из кварцевого стекла / Ю.Е. Пивинский, Ф.Т. Горобец // Стекло и керамика. -1968.- №5.-С. 19-22.

48. Пивинский Ю.Е. Высокоплотная кварцевая керамика / Ю.Е. Пивинский, Ф.Т. Горобец // Огнеупоры. 1968. - № 8. - С. 45 - 51.

49. Пивинский Ю.Е. О фазовых соотношениях, важнейших технологических свойствах и классификации керамических и других вяжущих систем / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1982. - № 6.- С. 49 - 60.

50. Пивинский Ю.Е. Новые огнеупорные бетоны / Ю.Е. Пивинский. -Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1996. 148 с.

51. Пивинский Ю.Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Исходные материалы свойства и классификация / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1987. - № 4. - С. 8 - 20.

52. Пивинский Ю.Е. Основы регулирования реологических и технологических свойств керамических литейных систем: дис. докт. техн. наук / Пивинский Юрий Ефимович. Обнинск, 1980. - 446 с.

53. Пивинский Ю.Е. Реологические и технологические свойства смешанных суспензий на основе огнеупорных компонентов / Ю.Е. Пивинский, А.И. Наценко // Огнеупоры. 1974. -№11.- С. 49 - 55.

54. Добровольский А.Г. Шликерное литьё . -2-е изд / А.Г. Добровольский. -М.: Металлургия. 1977. - 242 с.

55. Чернобережский Ю.М. Электроповерхностные явления в дисперсных системах / Ю.М. Чернобережский, М.П. Кулешина. М.: Наука, 1972. - С. 29 -33.

56. Чернобережский Ю.М. Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов / Ю.М. Чернобережский, Е.В. Голикова, Т.Ф. Гирфанова. М.: Наука, 1974. - С. 256- 261.

57. Пивинский Ю.Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Коллоидный компонент и вяжущие свойства / Ю.Е. Пивинский, Ф.С. Каплан, С.Г. Семикова // Огнеупоры. 1989.- № 2. - С. 13 - 18.

58. Череватова А.В. Кремнеземистые огнеупорные массы на основе пластифицированных высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий: монография. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. -151с.

59. Патент РФ № 2238921 Комплексная разжижающая органоминеральная добавка для огнеупорных формовочных систем и способ изготовления материалов с ее применением / Н.А. Шаповалов, А.А. Слюсарь, А.В. Череватова и др.; опубл. 27.10.04, бюл.№ 30.

60. Строкова В.В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья: Автореф. дис. доктора техн. наук / Строкова Валерия Валерьевна; Белгород, 2004. 43 с.

61. Шаповалов Н.А. Оптимизация структуры наносистемы на примере ВКВС / Н.А. Шаповалов, В.В. Строкова, А.В. Череватова // Строительные материалы. 2006. - № 9. - С. 16 - 17.

62. Пирогов H.JI. Вторичные ресурсы: эффективность, опыт, перспективы / H.J1. Пирогов, С.П. Сушон, А.Г. Завалако. -М.: Экономика, 1987. 198с.

63. Долгорев А.В. Вторичные ресурсы в производстве строительных материалов / А.В. Долгорев. М.: Стройиздат, 1990. - 256с.

64. Накашидзе Б.В. Составные дерево полимер - железобетонные конструкции зданий и сооружений / Б.В. Накашидзе // Строительные материалы. - 2003. - № 5. - С. 28 - 29.

65. Бабков В.В. Многоэтажные облицовки в конструкциях наружных теплоэффективных трехслойных стен зданий / В.В. Бабков, A.M. Гайсин, В.Г. Архипов, Г.С. Колесник и др. // Строительные материалы. 2003. - № 10.- С. 10-12.

66. Коптенармусов В.Б. «Пеноплэкс» новый эффективный теплоизоляционный материал отечественного производства / В.Б. Коптенармусов//Строительные материлы. - 1999. -№ 7-8.-С. 6-7.

67. Козлов В.В. Оценка монолитности клеевых соединений пенеполистиролбетона на полимерцементных клеевых композициях / В.В. Козлов, А.И. Козловский, А.А. Долев // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. - № 2. - С. 39.

68. Генералов Б.В. Комплексные теплоизоляционные изделия на основе минерального утеплителя Бисипора / Б.В. Генералов, О.В. Крифукс, Ю.А. Куликов, Н.В. Буркова // Строительные материалы. 1999. - № 4. - С. 4 - 5.

69. Keramische Verklebung und Umhulung von Blahton: Заявка 4410242 ФРГ, МКИ5 С 04 В 38/00/ Jehra W.; Jehra W.- № 4410242.9; Заявл. 24.3,94; Опубл. 25.8.94.

70. Данилов A.M. Строительные материалы как системы / A.M. Данилов, / Е.В. Королев, И.А. Гарькина / Строительные материалы. 2006. - № 7. - С. 55-57.

71. Коровяков В.Ф. Эффективный теплоизоляционный материал «Эволит-термо» / В.Ф. Коровяков // Строительные материалы. 2003. - № 3. - С. 14 -15.

72. Патент РФ № 2030527 "Строительный элемент", опубл. 03.10.95, бюл. №7.

73. Патент 2096376 С 04 В28/26, 35/14. Смесь для получения керамического изделия и способ его изготовления / Б.В. Генералов, B.J1. Павлов, О.В. Крифукс-БИ: 1997.-32с.

74. Патент № 2082688 Способ получения легкого заполнителя для бетона / В.П. Петров и др., опубл. 27.06.97, БИ: №18.

75. Чиненков Ю.В. Трехслойные панели ленточной разрезки с утеплителем из полистиролбетона / Ю.В. Чиненков, Е.А. Король // Бетон и железобетон. -1997. № 4. -С.2 - 5.

76. Патент РФ № 2074146 "Способ изготовления строительных изделий", опубл. 27.02.97 Бюл. № 6.

77. Хихлуха J1.B. Ресурсосбережение при строительства и реконструкции жилья / J1.B. Хихлуха // Строительные материалы. 1995. - № 5. - С. 2 - 5.

78. Руденко И.Ф. Формование изделий поверхностными виброустройствами / И.Ф. Руденко. М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1972. - 104с.

79. Савинов О.А. Теория и методы вибрационного формования железобетонных изделий / О.А. Савинов, Е.В. Лавринович. Л.: Изд-во литры по строительству, 1972. - 153с.

80. Савинов О.А. Вибрационное уплотнение бетонных смесей / О.А. Савинов, Е.В. Лавринович, А .Я. Лускин и др. Л.: Энергия, 1973. - 102с.

81. Лермит Р. Проблемы технологии бетона / Р. Лермит; пер. с французского . -М.: Госстройиздат, 1959. 126с.

82. Зубанов М.П. Вибрационные дорожно-строительные машины / М.П. Зубанов. -М.: Машгиз, 1948.- 112с.

83. Петрунькин Л.П. Вибраторы для бетона. Сборник ЛИМС / Л.П. Петрунькин. Л.: Госстройиздат, 1939. - 206с.

84. Десов А.Е. Вибрированный бетон / А.Е. Десов. М.: Госстройиздат, 1956.- 104с.

85. Миклашевский П.М. Вибрирование бетонной смеси / М.П. Миклашевский. М.: Москваволгострой, 1937. - 114с.

86. Быховский И.И. Зависимость эффективной частоты вибрирования бетонной смеси от крупности заполнителей. В кн. Вибрационная техника. -М.: изд-во НИИИнфостройдоркоммунмаш, 1968. 186с.

87. Лавринович Е.В. Изготовление железобетонных элементов виброштампованием / Е.В. Лавринович, О.А. Савинов М.: Госстройиздат, 1961.- 124с.

88. Ржаницын А.Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени / А.Р. Ржаницын. М.: Гостехиздат, 1949. -108с.

89. Шмигальский В.Н. Формование изделий на виброплощадках / В.Н. Шмигальский. М.: Стройиздат, 1968. - 244с.

90. Урьев Н.Б. Коллоидный цементный клей и его применение в строительстве / Н.Б. Урьев, В.В. Михайлов. М.: Стройиздат, 1967. - 186с.

91. Михайлов В.В. Элементы теории структуры бетона / В.В. Михайлов. -М.-Л.: Госстройиздат, 1941. 112с.

92. Михайлов В.В. и др. К оценке формовочных свойств бетонных смесей. Сб. трудов НИИЖБ, вып. 21. -М.: Госстройиздат, 1961. 126с.

93. Михайлов В.В. и др. Элементы теории формования тонкостенных конструкций методом виброштампования. Сб. трудов НИИЖБ, вып. 21. -М.: Госстройиздат, 1961. 126с.

94. Митякин П.Л. Свойства кварцевого керамобетона / П.Л. Митякин, Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1980. - № 11. - С. 48 - 53.

95. Проценко П.В. Вибронагнетательный способ раздельного бетонирования конструкций / П.В. Проценко. М.: Стройиздат, 1978. - 262с.

96. Пивинский Ю.Е. Литые оксидные огнеупоры зернистого строения. Исходные составы и закономерности формования / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1985. - № 6. - С. 6 - 11.

97. Пивинский Ю.Е. Вибролитые периклазовые огнеупоры зернистого строения и их некоторые свойства / Ю.Е. Пивинский, В.Н. Никитин, Т.М. Храновская // Огнеупоры. 1986. - № 8. - С. 9 - 15.

98. Немец И.И. Безобжиговые фасонные огнеупоры на основе шамотно-кварцевых вяжущих композиций / И.И. Немец, М.А. Трубицин, В.А. Саушкин // Огнеупоры. 1989. - № 10. - С. 35 - 38.

99. Пивинский Ю.Е. Теоретические аспекты технологии керамики и огнеупоров. Избранные труды. Том I / Ю.Е. Пивинский СПб.: Стройиздат, 2003. - 544с.

100. Савинов О.А. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей / О.А. Савинов, Е.В. Лавринович. JL: Стройиздат, 1986. -280с.

101. Афанасьев А.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона / А.А. Афанасьев. -М.: Стройиздат, 1990. 380с.

102. Попильский Р.Я. Прессование порошковых керамических масс / Р.Я. Попильский, Ю.Е. Пивинский. -М.: Металлургия, 1983. 176с.

103. Пивинский Ю.Е. Получение безобжиговых керамических материалов путем упрочнения химическим активированием контактных связей / Ю.Е. Пивинский, В.А. Бевз, Р.Я. Попильский // Огнеупоры. 1981,- № 4. -С.50- 56.

104. Пивинский Ю.Е. О некоторых закономерностях упрочнения безобжиговых керамических материалов посредством химического активирования контактных связей / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1983. -№9.-С. 13-17.

105. Юб.Глуховский В. Д. Щелочные и щелочно-щелочноземельные гидравлические вяжущие и бетоны / В.Д. Глуховский. Киев, 1979. - 232 с.

106. Лукин Е.С. Технический анализ и контроль производства керамики / Е.С. Лукин, Н.Т. Андрианов. М.: Стройиздат, 1975. - 271 с.

107. Лабораторный практикум по строительным материалам: Учеб. пособие/ A.M. Гридчин, B.C. Лесовик, С.А. Погорелов и др.; Под ред. B.C. Лесовика. 2-е изд., перераб. и доп. - Белгород : Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - 227 с.

108. Буров Ю.С. Лабораторный практикум по курсу «Минеральные вяжущие вещества» / Ю.С. Буров, B.C. Колокольников. М.: Стройиздат, 1988.-246 с.

109. Научно-технический отчет ВНИИстром им. П.П. Будникова по теме: «Исследования по разработке технологии изделий на основе нового кремнеземистого вяжущего». Красково, 1978.

110. Трубицын М.А. Производство безобжиговых строительных материалов на основе кремнеземистых суспензий / М.А. Трубицын, И.И. Немец, Ю.И. Алешин и др. // Строительные материалы. 1993. - № 1. - С. 12-16.

111. Пивинский Ю.Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Бесцементные бетоны / Ю.Е. Пивинский, М.А. Трубицын // Огнеупоры. -1990.-№8.-С. 6-16.

112. ПЗ.А.с. № 771052 (СССР). Способ изготовления строительных изделий / Ю.Е. Пивинский, Ю.Л. Спирин, Х.С. Воробьев // Б.И. 1980. № 38.

113. А.с. № 992487 (СССР). Способ получения минерального вяжущего / П.Л. Митякин, Ю.Е. Пивинский, А.К. Пургин // Б.И. 1983. № 4.

114. А.с. № 1204260 (СССР). Способ получения минерального вяжущего / А.Д. Осипов, Ю.Е. Пивинский, Ю.Р. Седых, В.Л. Титов // Б.И. 1986. № 2.

115. Баженов Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. М.: Высшая школа, 1978.-386 с.

116. Пивинский Ю.Е. Получение и свойства строительных кремнеземистых керамобетонов / Ю.Е. Пивинский // Строительные материалы. 1993. - № 4. -С.14 -18.

117. Rodriguez-Carvajal J. An Introduction to the Program FullProf 2000 / J. Rodriguez-Carvajal // Laboratorie Leon Brillouin (CEA-CNRS) CEA/Saclay, 91191 Cif sur Yvette Cedex, France. 2000. - 139 p.

118. Великин Б.А. Футеровка сталеразливочных ковшей / Б.А. Великин, А.К. Карклит, Ю.Д. Кузнецов и др. . М.: Металлургия, 1990. - 246 с.

119. Пивинский Ю.Е. Изучение центробежного литья керамики. Основные параметры и закономерности процесса / Ю.Е. Пивинский, Т.И. Литовская, И.Б. Волчек // Огнеупоры. 1991. - № 11. - С. 2 - 6.

120. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 3. Тиксотропия и классификация тиксотропных систем / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. 1986. - № 1. - С. 14 - 20.

121. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 4. Тиксотропные системы и факторы, определяющие их свойства / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика.- 1996. № 10. - С. 9 - 16.

122. Пивинский Ю.Е. Изучение центробежного литья керамики. Свойства отливок / Ю.Е. Пивинский, Т.И. Литовская, Ф.С. Каплан и др. // Огнеупоры. 1992. - № 3. - С. 6 - 9.

123. Пивинский Ю.Е. О стабилизации и старении керамических суспензий / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1983. - № 8. - С. 15 - 22.

124. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 2. Дисперсные системы, экспериментальные методы и способы оценки их реологических свойств / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1995. - № 12.- С. 4 -12.

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

126. Микульский В.Г. Строительные материалы: Учебник / В.Г. Микульский. М.: Изд-во АСВ, 2000. - 536 с.

127. Баженов Ю.М. Технология бетона. Учебник. / Ю.М. Баженов. М.: Изд-во АСВ, 2003.-500 с.

128. Пивинский Ю.Е. Основы технологии керамобетона. / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры. 1978. - № 2. - С. 42 - 43.

129. Пивинский Ю.Е. Изучение вибрационного формования керамобетонов. Формовочные системы и основные закономерности процесса / Ю.Е. Пивинский //Огнеупоры. -1993. № 6. - С. 8 - 14.

130. Практикум по технологии керамики и огнеупоров / B.C. Бакунов и др.; отв. ред. Д.Н. Полубояринов, Р.Я. Попильский. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972.-351 с.

131. Хардаев П.К. Коррозионностойкий бетон на основе перлитового вяжущего / П.К. Хардаев, J1.A. Урханова, Е.Д. Балханова // Долговечность и защита конструкций от коррозии: Материалы междунар. конф. М.: НИИЖБ, 1999. - С. 224 - 227.

132. Цыремпилов А.Д. Материалы на основе эффузивных пород / А.Д. Цыремпилов, Д.Р. Дамдинова, П.К. Хардаев // Строительные материалы. Наука. 2005. - № 5. - С.20 - 23.

133. Каприслов С.С. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона / С.С. Каприслов // Бетон и железобетон. 1992. - № 7. - С. 4 - 7.

134. Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде / Г.П. Вербецкий. М.: Стройиздат, 1976. - 156 с.

135. Баженов Ю.М. Высокопрочный бетон на основе суперпластификаторов / Ю.М. Баженов, Ш.Т. Бабаев, А.И. Груз и др. // Строительные материалы. -1978.-№9.-С. 12-14.

136. Шаровар М.К. О взаимодействии проницаемости высокопрочного бетона с характеристиками его пористой структуры / М.К. Шаровар // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1979. - № 5. - С. 24 - 28.

137. Шейкин А.Е. Структура и свойства цементных бетонов / А.Е. Шейкин, Р.В. Чеховский, М.И. Бруссер. М.: Стройиздат, 1979. - 224 с.

138. Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий / О.А. Гершберг. -М.: Стройиздат, 1973.

139. Горчаков Г. И. Состав, структура и свойства цементных бетонов / Г.И. Горчаков, Л.П. Ориентлихер и др. М.: Стройиздат, 1976.

140. МЗ.Кунцевич О.В. Бетон высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера / О.В. Кунцевич. Л.: Стройиздат, 1983.

141. Сизов В.П. Зависимости прочности и морозостойкости бетона от свойств и расхода цемента / В.П. Сизов // Бетон и железобетон. 2000. - № 6. -С. 14-16.

142. Шестоперов B.C. Технология бетона / B.C. Шестоперов. М.: Высшая школа, 1976.

143. Красной A.M. Морозостойкость и ползучесть высоконаполненного высокопрочного мелкозернистого песчаного бетона / A.M. Красной // Бетон и железобетон. 2003. - № 5. - С. 24 - 26.

144. Подвальный A.M. О классификации видов коррозии бетона / A.M. Подвальный // Бетон и железобетон. 2004. - № 2. - С. 14-16.

145. Володченко А.Н. Регулирование свойств ячеистых силикатных бетонов на основе песчано-глинистых пород / А.Н. Володченко, B.C. Лесовик, С.И. Алфимов, А.А. Володченко // Известия ВУЗов. Строительство. 2007. - № 10.- С. 4-9.

146. Володченко А.Н. Силикатный бетон на нетрадиционном сырье / А.Н. Володченко, Р.В. Жуков, Ю.В. Фоменко, С.И. Алфимов // Бетон и железобетон. М.: Изд-во «Ладья», 2006. - № 6. - С. 16-18.

147. Володченко А.Н. Силикатные материалы на основе вскрышных пород архангельской алмазоносной провинции / А. Н. Володченко, Р.В. Жуков, С.И. Алфимов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Новочеркасск, 2006. - № 3. - С. 67-70.

148. Воробьев Х.С. Совершенствование структуры производства стеновых строительных материалов / Х.С. Воробьев // Строительные материалы. -1981.-№9.-С. 13-14.

149. Ушков Ф.В. Энергоемкость и тепловая эффективность наружных стен / Ф.В. Ушков, Н.Н. Цаплев // Жилищное строительство. 1981. - № 4. - С. 1415.

150. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья для производства строительных материалов / П.И. Боженов. М.-Л.: Госстройиздат, 1963.-160с.

151. Болдырев А.С. Технический процесс в промышленности строительных материалов / А.С. Болдырев, В.И. Добужинский, Р.А. Рекитар. М.: Стройиздат, 1980.-399 с.

152. Глуховский В.Д. Вяжущие и композиционные материалы компактного твердения / В.Д. Глуховский, Р.Ф. Рунова, С.Е. Максунов. Киев: Вища школа, 1991.-243 с.

153. Долгорев А.В. Вторичные ресурсы в производстве строительных материалов/ А.В. Долгорев. М.: Стройиздат, 1990. - 456 с.