автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бетоны на заполнителях из валунно-песчано-гравийных смесей Северного Кавказа

Дайронас Марина Владимировна

Бетоны на заполнителях из валунно-песчано гравийных смесей Северного Кавказа

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 Ш{ 2000

Белгород-2008

003457267

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

Научный руководитель - Доктор экономических наук

Курбатов Владимир Леонидович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Алимов Лев Алексеевич (МГСУ, г.Москва - кандидат технических наук, доцент Сулейманова Людмила Александровна (БГТУ им. В.Г.Шухова, г.Белгород)

Ведущая организация - Брянская государственная инженерно-

технологическая академия (БГИТА, г.Брянск)

Защита состоится " 26 " декабря 2008 года в 1430 часов на заседании диссертационного Совета Д.212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Коспокова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, ауд. 242.

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

Автореферат разослан " 25 " ноября_2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор -у?____ ^ Г. А. Смоляго

Актуальность.

Повышение рентабельности продукции промышленности строительных материалов связано с широким использованием местных сырьевых ресурсов и техногенного сырья.

Использование валунно- гравийно- песчаных смесей в качестве сырья для получения заполнителей бетона, как более дешевых и доступных, по- сравнению с щебнем из скальных пород, актуально для многих регионов России.

Многие карьеры валунно- гравийно- песчаных (ВПГС) смесей осуществляют добычу и фракционирование гравия, дробление и фракционирование галечно-валунной составляющей, фракционирование щебня из гравия. Объем производства этой продукции возрастает и становится востребованным и инвестиционно привлекательным.

Отходы обогащения и дробления ВПГС существенно отличаются от традиционных заполнителей бетона по минералогическому составу, происхождению, структуре и текстуре.

Получение бетонов с использованием заполнителей из ВПГС позволяет значительно удешевить выпускаемую продукцию железобетонных предприятий Северного Кавказа.

Диссертационная работа выполнена в рамках НТП Министерства образования РФ «Методологические основы рационального использования техногенного сырья в промышленности строительных материалов» (шифр 03.01.055) и тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ, проводимого по заданию Министерства образования РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг. Цель и задачи работы.

Повышение эффективности получения бетонных смесей и бетонов на заполнителях из валунно-песчано-гравийной смеси (ВПГС) СевероКавказского региона.

Доя достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение текстурно-структурных особенностей и физико-механических свойств валунно-песчано-гравийных смесей и щебня на их основе с целью получения высококачественных заполнителей для бетонов;

- изучение особенностей струюурообразования бетонов на основе заполнителей из ВПГС;

- разработка составов и изучение свойств бетонов, получаемых на заполнителях из ВПГС для железобетонных изделий и конструкций;

- подготовка нормативных документов и реализация теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях.

Научная новизна работы.

Предложены принципы повышения эффективности бетонной смеси и бетонов на основе заполнителей из ВПГС, отличающиеся созданием

высокоплотной упаковки и управлением структурообразованием с применением цемента и суперпластификатора.

Подтверждена эффективность применения добавки «Универсал П-2», которая позволяет варьировать технологическими приемами в широком диапазоне: снижать расход цемента; сокращать длительность тепловлажностной обработки; понижать температуру изотермического прогрева.

Выявлен характер влияния суперпластификатора на физико-механические свойства композита. Модификатор приводит к повышению дисперсности гидратных образований, более плотной упаковки их, ликвидации крупных пор, изменяет форму частиц гидросиликатов кальция, что приводит к улучшению физико-механических свойств

Установлено, что оптимизация макроструктуры путем создания высокоплотной упаковки и микроструктуры с применением суперпластификатора, приводят к повышению предела прочности на сжатие в 1,4 раза, призменной прочности в 1,5 раза, при этом начальный модуль упругости возрастает с 29,3 МПа до 33,8 МПа.

С использованием трехфакторного эксперимента квадратичной зависимости разработана математическая модель, устанавливающая характер влияния добавки «Универсал П-2», доли мелкого и крупного заполнителя, вида цемента, позволяющая проектировать высококачественный бетон и эффективно управлять технологическим процессом производства железобетонных плит перекрытия. Практическое значение работы.

Экспериментально подтверждено правило повышения прочности бетона на каждый 1% повышения плотности упаковки зерен заполнителя и плотности бетона.

Разработан состав тяжелого бетона с высокогшотной упаковкой заполнителей из ВПГС Малкинского карьера с применением добавки «Универсал П-2».

Установлена возможность получения заполнителей из ВПГС для изготовления бетонных смесей высокого качества.

Составлены технические условия по использованию щебня из ВПГС Малкинского карьера. Внедрение результатов исследований.

Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена на ОАО «Кировский КПП» при выпуске плит перекрытия пустотного настила, которые применяются при строительстве ряда гражданских объектов г.Минеральные Воды.

Для широкомасштабного внедрения результатов работы при выпуске плит перекрытия пустотного настила на основе предложенного состава разработаны следующие нормативные документы: - технические условия на "Заполнители из песчано-гравийных смесей

Северного Кавказа;

- технологический регламент на "Изготовление плит перекрытия пустотного настила".

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270102 и 340100, что отражено в учебных программах дисциплин "Строительные материалы и изделия", "Инженерная геология", "Минерально-сырьевая база отрасли", "Технология конструкционных материалов".

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы представлены на: Научно-практических конференциях "Наука, экология и педагогика в техническом университете" (г. Минеральные Воды, 2006); Международный конгресс «Наука и инновации в строительстве» (S1B -2008) Академические чтения: строительное материаловедение и технологии. Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 6 научных публикациях, в том числе в 2 статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включающего 57 таблиц, 15 рисунков и фотографий, списка литературы из 160 наименований, 5 приложений.

На защиту выносятся:

- принципы повышения эффективности бетонной смеси и бетонов на основе заполнителей из ВПГС, отличающиеся созданием высокоплотной упаковки и управлением структурообразованием с применением цемента и суперпластификатора;

- структурные особенности и свойства валунно-песчано-гравийных смесей, которые позволяют получать высококачественные заполнители для бетона;

-математическая модель зависимости влияния добавки «Универсал П-2», доли мелкого и крупного заполнителя, вида цемента, позволяющая проектировать высокоплотный бетон и эффективно управлять технологическим процессом производства железобетонных плит перекрытия;

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ сырьевой базы Северного Кавказа показал широкое распространение флювиогляциальных валунно-песчано-гравийных осадочных пород.

Гравий и гравийно-песчаные смеси, в отличии от традиционных смесей отличаются неоднородным петрографическим и минеральным составом, так как в их образовании участвуют разнообразные горные породы и минералы.

Заполнители бетонов из валунно-песчано-гравийных смесей Северного Кавказа - это техногенное сырье механогенного происхождения, представляющее собой сложноструктурированную полиминеральную полигенетическую систему, что объясняется флювиогляциальным происхождением исходных пород. В их состав входят минералы и минеральные агрегаты различных генетических типов (осадочных, магматических и метаморфических пород), что обуславливает формирование нетрадиционных систем и оказывает влияние на физико-химические процессы струкгурообразования бетона.

Использование такого сырья при производстве строительных материалов имеет свою специфику, как при проектировании сырьевой

Применение обогащения (промывки), фракционирование продуктов дробления может значительно улучшить качество песка, гравия, щебня -заполнителей для тяжелых бетонов.

Для изучения и анализа свойств бетона на заполнителях из ВПГС, сырья и строительных материалов, полученных на их основе, использовались как высокоточные инструментальные методы исследований - ДТА, РФА, РЭМ, так и стандартные методики определения свойств сырья, смесей и изделий.

Исследования влияния суперпластификаторов на свойства бетонных смесей и бетонов изучались на комплексных методах исследованиях, регламентируемых государственными стандартами.

В работе использована ВПГС Малкинского карьера. Месторождения характеризуются следующими физико-механическим свойствами: средняя плотность горной массы в целике 2600 кг/м3; коэффициент разрыхления 1,32; насыпная плотность 1960 кг/м3; категория пород трудности разработки экскаваторами Ш.

Гравий этого карьера относится к марке ДР-8 по дробимости, по истираемости в барабане И-45, по сопротивляемости удара к марке У-75, по морозостойкости к Мрз-25; истинная плотность его 2690-2760 кг/м3, насыпная плотность 1670-1870 кг/м3, пустотность 27,7-34,6; водопоглощение 0,2.

Щебень получают дроблением валунов и гальки. Марка по дробимости ДР-8, ДР-12, ДР-16, морозостойкость МР375.

Гравий и щебень отвечают требованиям ГОСТа 10060.0-95 и могут быть использованы в качестве крупного заполнителя, однако они не отвечают требованиям ГОСТа 8267-93 по содержанию лещадных зерен, пылевидных и глинистых частиц. Это также относится и к пескам, получаемым из песчано-гравийной смеси по содержанию илистых и глинистых частиц (ГОСТ 8736-93)

Валунно-песчано-гравийные смеси (ВПГС) - имеют не только полиминеральный состав, но и включают обломки пород различного состава и генезиса, отличающиеся по цвету, морфологии зерен и их поверхности. Поверхность гравия и валунов, сложенных эффузивами, кварцитами и кварцем, как правило, гладкая, а состоящих из других пород гораздо более шероховатая.

ВПГС относятся к осадочным обломочным породам, которые формируются под воздействием экзогенных процессов. Поэтому они в процессе своего существования интенсивно подвергаются практически всем видам выветривания. Это приводит к формированию ослабленных зерен или выветрелых поверхностей (рис. 2).

естественном состоянии

При дроблении гальки и валунов происходит интенсивное обогащение мелкой фракции слабыми минеральными фазами. Поскольку гранитоиды отчасти выветрены с поверхности, в особенности валуны, в гравии мелких фракций, а также в щебне, не обнаружено зерен слабых и выветренных пород. Из этого можно предположить, что в процессе дробления происходит удаление (истирание) пленки выветривания пород с поверхности валунов гранитного состава, что с одной стороны улучшает физико-механические свойства щебня, но наряду с этим повышается содержание песчано-глинисто-илистой фракции в техногенном песке. Форма, и морфология поверхности зерен отсева дробления ВПГС в силу сложного состава весьма неоднородна (рис. 2). Встречаются зерна как кубовидной, так и лещадной формы. Поверхность песка покрыта плотной рубашкой из глинисто-илистого вещества (рис. 2). Поверхность частиц после обогащения (рис. 3) (песок был отмыт в лабораторных условиях с целью изучения незапыленных сколов) не претерпела существенных изменений. Наблюдается землистая структура у отдельных наиболее чистых зерен.

Таким образом, можно утверждать, что отсевы дробления ВПГС являются одними из наиболее сложных отходов с точки зрения их использования при производстве как композиционных вяжущих, так и мелких заполнителей.

Нестабильность свойств ВПГС предопределяет решение задач по проектированию составов бетонных смесей оптимального состава, который зависит от правильного соотношения всех исходных компонентов смеси и особенно подбора заполнителей, обеспечивающих проектную прочность бетона.

Проектирование по методу рационального набора фракций зернистого сырья из продуктов дробления и измельчения горных пород по расчетным формулам, обеспечивающим высокоплотный гранулометрический состав смеси позволило выполнить корректировку зернового состава заполнителей Малкинского карьера и получить оптимальный состав полидисперсной смеси.

На основании полученных данных рассчитаны высокоплотные зерновые составы песчаной смеси (табл.1) и заполнителя для мелкозернистого бетона (табл.2)

Высокоплотный зерновой состав песчаной смеси ____Таблица 1

Фракции с размером зерен, мм Расход Плотность упаковки зерен

На 100 мас.ч. крупной фракции На 1 т. смеси

5...2,5 100 312 0,55

2,5.„1,25 42 131 0,578

1,25.. 0,63 54 168 0,615

0,63...0,315 62 193 0,660

0,315...0,14 63 196 0,790

Высокоплотный зерновой состав заполнителя для мелкозернистого бетона Таблица 2

Щебень, состав фракций, мм Расход Плотность упаковки зерен

На 100 мас.ч. щебня На 1 т. смеси,кг

Щебень табл.С 100

20... 15 100 470 0,576

15...10 100 470 0,576

Дополнительная фракция 10...5 53 250 0,626

Песчаная смесь (табл.Е) 60 280 0,751

Таким образом, расчет и подбор высокоплотных зерновых составов песчаной смеси и заполнителя для мелкозернистого бетона позволили увеличить плотность упаковки в них зерен с 0,63 до 0,79 и с 0,576 до 0,751 соответственно, что позволяет уменьшить пустотность этих смесей до 0,21 и 0,25, а это в свою очередь приводит к снижению цементного теста, расхода цемента и увеличению прочности бетона более чем на

0,79-0,63 3% = 48% ина 0,751-0,576 3% = 52% соохветствеино.

0,01 0,01

Разработка оптимального состава бетона для изготовления плит перекрытия и исследование влияния отдельных компонентов на технологические и физико-механические свойства бетона проводились с использованием метода математического планирования эксперимента.

Сущность планирования экспериментов и подбора состава бетонов с применением методов математической статистики заключается в установлении математической зависимости между заданными свойствами материала, расходом и свойствами составляющих компонентов и технологическими факторами.

При проведении экспериментов в зависимости от условий задачи все факторы (входные параметры - Хь Х2, ..., Х„) варьируются на двух уровнях - нижнем (-1) и верхнем (+1).

На основе предварительно проведенных опытов, необходимых для оптимизации состава бетона, был запланирован трёхфакторный эксперимент квадратичной зависимости с изучением влияния добавки «Универсал П-2», вида цемента, доли мелкого заполнителя (валунно-

песчано-гравийная смесь) в общей массе мелкого и крупного заполнителей на прочность бетона. Условия планирования эксперимента представлены в таблице 3.

Условия планирования эксперимента _Таблица 3

Факторы Уровни варьирования Интервал варьирова -ния

натуральный вид кодированный вид -1 +1

Добавка «Универсал П-2», %Ц X, 0,3 0,7 0,4

Вид цемента (содержание С3А, %) х2 Белгородский (5) Черкесский (7) (2)

Доля мелкого заполнителя (валунно-песчано-гравийная смесь) в общей массе заполнителей, г Х3 0,43 0,63 0,1

Факторы, не вошедшие в план эксперимента приняты постоянными. Образцы размером 10x10x10 см формовались и пропаривались в лабораторных условиях.

Матрица планирования для трёхфакторного эксперимента и экспериментальные данные представлены в таблице 4.

Выбор факторов и параметров оптимизации производился исходя из технологической и экономической целесообразности и обеспечения получения материала с требуемыми характеристиками.

После статистической обработки экспериментальных данных была получена математическая модель зависимости прочности мелкозернистого бетона от исследуемых факторов.

Математическая модель прочности на сжатие:

у=61,9 - 3,8-х, - 9,2-х2 + 5,29-Хз - 1,78-х,2 - 3,68-х22 - 2,98-х32 + 0,16-Х,-Х2 + 0,11-Х!-Хз + 0,11-х2-х3

Матрица планирования и экспериментальные данные

Таблица 4

№ точки плана Факторы Прочность

XI Х2 хз Я,28 сж, МПа Я228 сж, МПа Кср28 сж, МПа

1 1 1 1 44,8 45,4 45,1

2 1 1 -1 35,3 34,3 34,8

3 1 -1 1 64,5 64,7 64,6

4 1 -1 -1 55,2 53,6 54,4

5 -1 1 1 51,8 52,8 52,3

6 -1 1 -1 41,9 42,3 42,1

7 -1 -1 1 72,6 71,6 72,1

8 -1 -1 -1 63,4 62,0 62,7

9 0 0 1 56,8 56,4 56,5

10 0 0 -1 65,1 63,3 64,2

11 1 0 0 52,4 52,0 52,2

12 -1 0 0 63,9 65,7 64,8

13 0 1 0 64,9 66,3 65,6

14 0 -1 0 53,2 52,2 52,7

15 0 0 0 62,3 63,1 62,7

16 0 0 0 59,7 59,9 59,8

17 0 0 0 61,8 62,4 62,1

Используя полученное уравнение регрессии, произвели анализ влияния исследуемых факторов на прочность бетона, с помощью уравнения регрессии построены графики и номограммы, что позволяет оперативно установить значение выходного параметра при изменении входного фактора.

Графики зависимости прочности бетона от исследуемых факторов представлены на рис.4.

39 38 37

6 36 о

? 35 о а.

С 34

33 32 31

' отхЗ —■-ОТХ1 —4 -0ТХ2

Рис.4 Зависимости прочности бетона от исследуемых факторов (Хь Х2, X 3)

Кривая зависимости прочности на сжатие бетона от количества добавки «Универсал П-2» (X,) имеет восходящий характер. С увеличением количества добавки наблюдается увеличение прочности на сжатие.

Кривая зависимости прочности на сжатие бетона от вида цемента (Х2) имеет восходящий вид. Отметим, что при применении черкесского цемента наблюдается максимальное значение прочности на сжатие.

Кривая зависимости прочности на сжатие бетона от г (Х3) имеет возрастающий характер. Таким образом, меняя соотношение компонентов бетонной смеси, можно обеспечить требуемую прочность бетона.

Для построения номограммы рассчитаны данные и представлены в табл. 5.

Данные для построения номограммы _ Таблица 5

№ XI Х2 хз У1

1 -1 -1 -1 28,8

2 -1 -1 -0,5 29,76

3 -1 -1 0,5 31;5

4 -] -1 1 32,4

5 -1 -0,5 -1 29,9

6 -1 -0,5 -0,5 30,7

7 -1 -0,5 0,5 32,3

8 -1 -0,5 1 33,1

9 -1 0,5 -1 32,0

10 -1 0,5 -0,5 32,6.

11 -1 0,5 0,5 33,9

12 -1 0,5 1 34,5

13 -1 1 -1 33,1

14 -1 1 -0,5 33,6

15 -1 1 0,5 34,7

16 -1 1 1 35,28

17 -0,5 -1 -1 30,3

18 -0,5 -1 -0,5 31,1

19 -0,5 -1 0,5 32,8

20 -0,5 -1 1 33,6

21 -0,5 -0,5 -1 31,4

22 -0.5 -0,5 -0,5 32,25

23 -0,5 -0,5 0,5 33,6

24 -0,5 -0,5 1 34,4

25 -0,5 0,5 -1 33,6

26 -0,5 0,5 -0,5 34,2

27 -0,5 0,5 0,5 35,38

28 -0,5 0,5 1 35,96

29 -0,5 1 -1 34,7

30 -0,5 1 -0,5 35,3

31 -0,5 1 0,5 36,25

32 -0,5 1 1 36,76 V

33 0,5 -1 -1 33,1 •:/

34 0,5 -1 -0,5 33,9 . . ■■

35 0,5 -1 0,5 35,3 •=

36 0,5 -1 1 36,06 ? • - ■ .

37 0,5 -0,5 -1 34,36

38 0,5 -0,5 -0,5 35,01

39 0,5 -0,5 0,5 36,31

40 0,5 -0,5 1 36,96 ,

41 0,5 0,5 -1 36,86 -

42 0,5 0,5 -0,5 37,3

43 0,5 0,5 0,5 38,29 .1. ;.

44 А5 0,5 1 38,7 ... ;

45 0,5 1 -1 38,1

46 0,5 1 -0,5 38,5 '

47 0,5 1 0,5 39,27

48 0,5 1 1 39,6 , ' *

49 1 -1 -1 -34,5

50 1 -1 -0,5 35,2 " - '

51 1 -1 0,5 36.58

52 1 -1 1 37,27

53 1 -0,5 -1 35,83

54 1 -0,5 -0,5 36,43 ^

55 1 -0,5 0,5 37,63

56 1 -0,5 1 38,24 -

57 1 0,5 -1 38,46 . ~

58 1 0,5 -0,5 38,88 ;

59 1 0,5 0,5 39,73 ;

60 1 0,5 1 40.16

61 1 1 -1 39,77

62 1 1 -0,5 40,1 с

63 1 1 0,5 40,8

64 1 1 1 41,1

Комплексное представление о влиянии количества добавки «Универсал П-2», доли мелкого заполнителя в общей массе мелкого и крупного заполнителей и вида цемента на прочность при сжатии получили, построив с помощью модели номограмму (рис.5) Номограмма позволяет оптимизировать технологический процесс и эффективно им управлять. При использовании номограммы можно поддерживать на заданном уровне выходной параметр, изменяя соответствующим образом факторы, входящие в уравнение регрессии.

Рис.5- Номограмма прочности бетона от добавки «Универсал П-2», вида цемента и доли мелкого заполнителя в общей массе мелкого и крупного заполнителей

С помощью полученных результатов оптимизирован состав бетона В25 для производства многопустотных плит перекрытия.

Рекомендуемый состав:

Цемент ЦЕМ142,5 Н (ЗАО «Кавказцемент») - 380 кг/м3 Щебень из гальки и валунов Малкинского карьера - 900 кг/м3

Песчано-гравийная смесь Малкинского карьера -

фракция 5...10- 475 кг/м3 фракция 2,5...5 -105 кг/м3 фракция 1,25...2,5 - 103 кг/м3 фракция 0,63... 1,25 - 90 кг/м3 фракция 0,315...0,63 -70 кг/м3 фракция 0,14...0,315 - 167кг/м3

Добавка «Универсал П-2» - 0,7% Ц - 2,66 кг/м3

Вода - 137 л/м3

Призменную прочность и модуль упругости определяли на образцах-призмах квадратного сечения с отношением высоты и ширины, равной 4. Ширина образцов принята равной 100 мм. Размеры образцов удовлетворяют требованиям ГОСТ 10180.

Модуль упругости Ее вычисляли для каждого образца при уровне нагрузки, составляющей 30 % от разрушающей, по формуле

где О) = /у/7 — приращение напряжения от условного нуля до уровня внешней нагрузки, равной 30 % от разрушающей;

Р\ — соответствующее приращение внешней нагрузки; е1у — приращение упруго-мгновенной относительной продольной деформации образца, соответствующее уровню нагрузки Р\ = 0,3Рр и замеренное в начале каждой ступени ее приложения.

Результаты испытаний представлены в табл.6.

Результаты испытаний бетонов

___Таблица б

! Вид бетона Состав бетона X § £

Ё и я <ч т 3 [крупныйзаполнитель кг/м3 1 Мелкий заполнитель г ■г? ез § и Добавка «Универсал П-2». %Ц 1 Поизменная прочность. МПа Прочность на сжатие, МПа

к-г ^ С и Песчано-гравийная смесь Малкинского карьера, кг/м3 Начальные модули Упругости бетона при с растяжении Я» -Ю"3 ,МПа Сданные СНиП 2.03.01-84

Заводской состав 505 гранитный 1135 580 150 20,8 29,7 293 29

I Рекомендуемыйсостав 380 I из гальки и валунов 1 900 фр.5... 10-475 фр.2,5...5- 105 фр.1,25...2,5- 103 фр.0,63...1,25-90 фр.0,315...0,63-70 фр.0,14...0.315 167 137 0,7 32.1 41.2 33,8 29

Анализируя полученные результаты (табл. 6), следует сделать вывод о соответствии рекомендуемого состава бетона для производства многопустотных плит перекрытия нормативным документам. При этом снижен расход цемента на 25% по сравнению с заводским составом и получена прочность бетона в 1,4 раза выше исходной.

Оценка влияния вяжущего, характера упаковки заполнителя и добавки суперпластификатора на микроструктуру бетона проводилось на образцах композитов состава цемент + добавка.

Рис. 6. Микростроение новообразований в зависимости от состава цементного камня: а) цемент; б) цемент + добавка

Результаты (рис. 6а,б) полученных изображений показали, что микростроение цементного камня без добавки представляет собой крупные гексагональные пластинки портландита от 1,3 до 2,0 мкм и толщиной примерно 0,1 мкм. Между ними располагаются игольчатые частицы длиной 1-2 мкм и толщиной примерно 0,5 мкм, которые представляют собой гидросиликаты кальция группы СБНИ по номенклатуре Тейлора или С2Н82 по номенклатуре Бога. Крупные кластеры образованные из разношено заряженных частиц гидросиликатов кальция и портландита имеют длину от 1-2 мкм до нескольких десятков.

Введение модификатора (рис.б) коренным образом изменил морфологию частиц гидратных фаз и их пространственное расположение.

Произошло значительное диспергирование частиц гидратных фаз. При этом более сильному диспергированию подвергались гидросиликаты кальция, изменяя габитус портландита и уменьшая его размеры. Структура приобрела однородное и более плотное строение, замкнутые микропоры уменьшились на 1-2 порядка. Крупные кластеры не фиксируются, вместо них образовались хлопьевидные частицы крупной и прямоугольной формы, состоящие из гидросиликатов кальция и портландита.

Несмотря на значительное увеличение плотности и однородности структуры с добавкой просматривается наличие слабовыраженной зональности распределения гидратных фаз с чередованием светлых и темных участков гидросиликатов кальция и портландита. Таким образом, добавка модификатора приводит к повышению дисперсности гидратных образований, более плотной их упаковке, ликвидации крупных пор, изменяет форму частиц гидросиликатов кальция, улучшает физико-механические свойства цементного камня.

Апробация результатов теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях подтвердила возможность повышения эффективности производства плит перекрытия за счет применения заполнителей из ВПГС с высокоплотной упаковкой и вяжущего.

Экономическая эффективность производства плит пустотного настила достигается за счет замены дорогостоящего привозного заполнителя на разработанный состав бетона на техногенных заполнителях плотной упаковки из ВПГС с применением добавки «Универсал П-2».

Основные выводы.

1. Предложены принципы повышения эффективности бетонных смесей и бетонов на основе заполнителей из ВПГС, заключающиеся в создании высокоплотной упаковки и управления структурообразованием матрицы с применением цемента, техногенного песка и суперплатификатора. При этом снижается капиллярная пористость, уменьшается количество дефектов и микротрещин.

2. Установлено, что оптимизация макроструктуры путем создания высокоплотной упаковки и микроструктуры с применением суперпластификатора, приводят к повышению предела прочности на сжатие в 1,4 раза, призменной прочности в 1,5 раза, при этом начальный модуль упругости возрастает с 29,3 МПа до 33,8 МПа.

3. С использованием трехфакторного эксперимента квадратичной зависимости разработана математическая модель зависимости предела прочности от влияния добавки «Универсал П-2», ввда цемента, доли мелкого заполнителя (ВПГС) в общей массе мелкого и крупного заполнителей.

4. Применение полученного уравнения регрессии позволило оптимизировать технологический процесс и эффективно им управлять, при использовании номограммы поддерживать на заданном уровне выходной параметр, изменяя соответствующим образом факторы, входящие в уравнение регрессии.

5. Установлен характер влияния суперпластификатора на физико-механические свойства композита. Модификатор способствует повышению дисперсности гидратных образований, более плотной упаковки их, ликвидации крупных пор, изменяет форму частиц гидросиликатов кальция, что приводит к улучшению физико-механических свойств композита.

6. Предложенные принципы управления макро и микростроением позволили осуществить выпуск плит перекрытий с использованием

подобранного алгоритма проектирования, которые применялись при строительстве объектов в Северо-Кавказском регионе. 7. Внедрение результатов диссертационной работы позволяет получить экономический эффект за счет замены дорогостоящего привозного заполнителя, используемого для производства плит перекрытия предприятием ОАО КПП «Кировский» на разработанный состав бетона на техногенных заполнителях плотной упаковки из ВПГС Малкинского карьера с применением добавки.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дайронас, М.В. Основные модифицирующие добавки, применяемые в современном строительстве / Дайронас, М.В. // Наука, экология и педагогика в технологическом университете: сборник научных докладов № 3 научно-практической конференции. — Минеральные Воды, изд. СКФ БГТУ им. В. Г. Шухова, - 2006. - с.45-52.

2. Дайронас, М.В. К вопросу о качестве заполнителей бетонной смеси / Дайронас, М.В. // Наука, экология и педагогика в технологическом университете: сборник научных докладов № 4 научно-практической конференции. - Минеральные Воды, изд. СКФ БГТУ им. В. Г. Шухова. -2007.-с.19-20.

3. Дайронас, М.В. Особенности влияния химических добавок на свойства бетона / Дайронас, М.В. // Наука, экология и педагогика в технологическом университете: сборник научных докладов № 5 научно-практической конференции. - Минеральные Воды, изд. СКФ БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2008.

4. Дайронас, М.В. Влияние пластификаторов на процесс струкгурообразования бетона / Дайронас, М.В. // Наука, экология и педагогика в технологическом университете: сборник научных докладов № 5 научно-практической конференции. — Минеральные Воды, изд. СКФ БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2008.

5. Курбатов, ВЛ. Бетоны на заполнителях из валунно-гравийных смесей / Курбатов В. Л., Лесовик Р.В., Дайронас М.В. // Вестн. БГТУ им.В.Г.Шухова. - Белгород. - 2008. -№ 4 . - с. 17-19.

6. Дайронас, М.В. Заполнители из песчано-гравийно-валунных смесей Малкинского карьера Северного Кавказа / Дайронас М.В. // Современные проблемы строительного материаловедения и технологии: Наука инновации в строительстве SIB 2008: материалы международного конгресса Т.1. Книга 1. - Воронеж. - 2008. -139-140 с.

ДАЙРОНАС Марина Владимировна

БЕТОНЫ НА ЗАПОЛНИТЕЛЯХ ИЗ ВАЛУННО-ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 24.11.08. Формат 60x84/16 Тираж 100 экз. Заказ А/ Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Анализ сырьевой базы валунно-песчано-гравийных смесей России.

1.2. Заполнители бетона.

1.3. Повышение эффективности бетона.

1.4. Оптимизация гранулометрического состава заполнителей - один из факторов повышения эффективности бетона.

1.5. Управление структурообразованием бетона на основе заполнителей из валунно-песчано-гравийной смеси.

Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методика отбора проб.

2.2. Методика исследований.'.

2.2.1 Изучение морфологических особенностей микроструктуры с помощью РЭМ.

2.2.2 Определение гранулометрии веществ.

2.2.3 Проведение испытаний добавки «Универсал П-2».

2.2.4 Исследование реологических свойств.

2.2.5 Изучение свойств бетонных смесей.

2.2.6 Определение призменной прочности и модуля упругости.

2.3. Применяемые материалы.

Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ ВПГС И ДОБАВОК.

3.1. Особенности заполнителей из валунно-песчано-гравийных смесей.

3.2. Влияние морфологии зерен мелкого заполнителя на структурообразование бетона.

3.3. Управление процессом структурообразования бетонной смеси с помощью добавки «Универсал П-2».

3.3.1. Характеристика добавки «Универсал П-2».

3.3.2. Влияние процентного содержания добавки.

3.3.3. Влияние добавки « Универсал П-2» на морозостойкость бетона.

3.3.4. Влияние добавки «Универсал П-2» на бетоны с применением различных видов цементов.

3.4. Микроструктура цементного камня в зависимости от состава бетонной смеси.

Выводы.

4. БЕТОН НА ОСНОВЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ ВПГС ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОСТРУКЦИЙ.

4.1. Особенности проектирования бетонной смеси с использованием заполнителей из ВПГС.

4.1.1. Корректировка зернового состава щебня, получаемого дроблением гравия Малкинского карьера.

4.1.2. Корректировка зернового состава песка — продукта отсева дробления гравия и песчаной фракции ВПГС.

4.1.3. Упрощенный метод расчета зернового состава заполнителя для бетонов.

4.2. Влияние состава бетонной смеси на прочность бетона для производства плит перекрытия.

4.3. Деформативность и долговечность бетона на заполнителях из валунно-песчано-гравийных смесей.

Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ ВАЛУННО-ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ БЕТОНОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ.

5.1. Технология производства плит многопустотного настила на ОАО «Кировский КПП».

5.2. Внедрение и технико-экономическое обоснование внедрения результатов исследований.

Выводы.

Актуальность. Повышение рентабельности продукции промышленности строительных материалов связано с широким использованием местных сырьевых ресурсов и техногенного сырья.

Использование валунно - песчано - гравийных смесей в качестве сырья для получения заполнителей бетона, как более дешевых и доступных, по-сравнению с щебнем из скальных пород, актуально для многих регионов России.

Многие карьеры валунно - песчано - гравийных смесей (ВПГС) осуществляют добычу и фракционирование гравия, дробления гравия, фракционирование щебня из гравия. Объем производства этой продукции возрастает и становится востребованным и инвестиционно привлекательным.

Отходы дробления и обогащения ВПГС существенно отличаются от традиционных заполнителей бетона по минералогическому составу, происхождению, структуре и текстуре.

Получение бетонов с использованием заполнителей из ВПГС Малкинского карьера позволяет значительно удешевить выпускаемую продукцию железобетонных предприятий Северного Кавказа.

Диссертационная работа выполнена в рамках НТО Министерства образования РФ «Методологические основы рационального использования техногенного сырья в промышленности строительных материалов» (шифр 03.01.055) и тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ, проводимого по заданию Министерства образования РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004—2008 гг.

Цель и задачи работы. Повышение эффективности получения бетонных смесей и бетона на заполнителях из валунно-песчано-гравийной смеси (ВПГС) Северо- Кавказского региона.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение структурных особенностей и свойств валунно-песчано-гравийных смесей с целью получения высококачественных заполнителей для бетонов;

- изучение особенностей. структурообразования бетонов на основе заполнителей из ВПГС;

- разработка составов и изучение свойств бетонов, получаемых на заполнителях из ВПГС для железобетонных изделий и конструкций;

- подготовка нормативных документов и реализация теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях. '

Научная новизна работы.

Предложены принципы повышения эффективности бетонной смеси и бетонов на основе заполнителей из ВПГС, отличающиеся созданием высокоплотной упаковки и управлением структурообразованием с применением цемента и суперпластификатора.

Подтверждена эффективность применения добавки «Универсал П-2», которая позволяет варьировать технологическими приемами в широком диапазоне: снижать расход цемента; сокращать длительность тепловлажностной обработки; понижать температуру изотермического прогрева.

Выявлен характер влияния суперпластификатора на физико- ' механические свойства композита. Модификатор приводит к повышению дисперсности гидратных образований, более плотной упаковки их, ликвидации крупных пор, изменяет форму частиц гидросиликатов кальция, что приводит к улучшению физико-механических свойств

Установлено, что оптимизация макроструктуры путем создания высокоплотной упаковки и микроструктуры с применением суперпластификатора, приводят к повышению предела прочности на сжатие в 1,4 раза, призменной прочности в 1,5 раза, при этом начальный модуль упругости возрастает с 29,3 МПа до 33,8 МПа.

С использованием трехфакторного эксперимента квадратичной зависимости разработана математическая модель, устанавливающая характер влияния добавки «Универсал П-2», доли мелкого и крупного заполнителя, вида цемента, позволяющая проектировать высококачественный бетон и эффективно управлять технологическим процессом производства железобетонных плит перекрытия.

Практическое значение работы.

Экспериментально подтверждено правило повышения прочности бетона на каждый 1% повышения плотности упаковки зерен заполнителя и плотности бетона.

Разработан состав тяжелого бетона с высокоплотной упаковкой заполнителей из ВПГС Малкинского карьера с применением добавки «Универсал П-2».

Установлена возможность получения заполнителей из ВПГС для изготовления бетонных смесей высокого качества.

Составлены технические условия по использованию щебня из ВПГС Малкинского карьера.

Внедрение результатов исследований. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена на ОАО «Кировский КПП» при выпуске плит перекрытия пустотного настила, которые применяются при строительстве ряда гражданских объектов г.Минеральные Воды.

Для широкомасштабного внедрения результатов работы при выпуске плит перекрытия пустотного настила на основе предложенного состава разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия на "Щебень и песок из валунно-песчано-гравийных смесей Северного Кавказа»;

- технологический регламент на "Производство многопустотных плит перекрытия".

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270102 и 340100, что отражено в учебных программах дисциплин "Строительные материалы и изделия", "Инженерная геология", "Минерально-сырьевая база отрасли", "Технология конструкционных материалов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на: Научно-практических конференциях "Наука, экология и педагогика в техническом университете" (г. Минеральные Воды, 2006); Международный конгресс «Наука и инновации в строительстве» (SIB -2008) Академические чтения: строительное материаловедение и технологии.

Публикации, Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 6 научных публикациях, в том числе в 2 статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включающего 57 таблиц, 17 рисунков и фотографий, списка литературы из 164 наименований, 5 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Предложены принципы повышения эффективности бетонных смесей и бетонов на основе заполнителей из ВПГС, заключающиеся в создании высокоплотной упаковки и управлением структурообразованием матрицы с применением и цемента и суперплатификатора. При этом снижается капиллярная пористость, уменьшается количество дефектов и микротрещин.

2. Установлено, что оптимизация макроструктуры путем создания высокоплотной упаковки и микроструктуры с применением суперпластификатора, приводят к повышению предела прочности на сжатие в 1,4 раза, призменной прочности в 1,5 раза, при этом начальный модуль упругости возрастает с 29,3 МПа до 33,8 МПа.

3. С использованием трехфакторного эксперимента квадратичной зависимости разработана математическая модель зависимости предела прочности от влияния добавки «Универсал П-2», виды цемента, доли мелкого заполнителя (ВПГС) в общей массе мелкого и крупного заполнителей.

4. Использование полученного уравнения регрессии позволило оптимизировать технологический процесс и эффективно им управлять, при использовании номограммы поддерживать на заданном уровне выходной параметр, изменяя соответствующим образом факторы, входящие в уравнение регрессии.

5. Установлен характер влияния суперпластификатора на физико-механические свойства композита. Модификатор приводит к повышению дисперсности гидратных образований, более плотной упаковки их, ликвидации крупных пор, изменяет форму частиц гидросиликатов кальция, что приводит к улучшению физико-механических свойств.

6. Предложенные принципы управления макро и микростроением позволили осуществить выпуск плит перекрытий с использованием подобранного алгоритма проектирования, которые применялись при строительстве объектов в Северо-Кавказском регионе.

7. Для широкомасштабного внедрения результатов работы при выпуске плит перекрытия пустотного настила на основе предложенного состава разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия на "Заполнители из песчано-гравийных смесей Северного Кавказа;

- технологический регламент на "Изготовление плит перекрытия пустотного настила".

8. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена на ОАО «Кировский КПП» при выпуске плит перекрытия пустотного настила, которые применяются при строительстве ряда гражданских объектов г. Минеральные Воды.

1. Стратегия развития строительного комплекса Российской Федерации ' на период до 2010 года. -М.: Госстрой РФ, 2003.

2. Баринова JI.C. Прогноз основных тенденций развития рынка строительных материалов в России // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - №2. - С. 8-11.

3. Сементовский, Ю.В.Минеральное сырье: Сырье песчано-гравийное / Ю.В Сементовский, Г.Н Бирюлев. Справочное пособие. Научн.ред. А.С Филько: М-во природных ресурсов РФ-М.: Геоинформмак, 1998.

4. Неметаллические полезные ископаемые СССР (Справочное пособие) / под , ред. В.П.Петрова, -м.: Недра, 1984.-407 с.

5. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых / В.И. Смирнов. М.: Недра, 1969. -687 с.

6. Природокаменные ресурсы России. М.: Изд-во дом. «Полет-КМ», 2004. -315 с.

7. Лахи, Ф. Полевая геология. Том 2. Под ред. Лингерсгаузена Г.Ф. - М. Изд-во Мир. 1966. - 1030 с.

8. Ицкович С.М. Заполнители для бетона / С.М.Ицкович.-Минск.: Вышейнаяiшкола, 1983.-218 с.

9. Ицкович С.М. Технология заполнителей бетона / С.М.Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов.- М.: Высшая школа, 1991.-273 е., Боженов, П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология / П.И. Боженов. М.: Изд-во АСВ. 1994. - 264 с.

10. Лесовик, B.C. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии: Учеб. пособие / B.C. Лесовик. М. - Белгород, 1996. - 156 с.

11. Лесовик, В:С. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. Дисс. докт техн. наук. — Белгород, 1997.-461 с.

12. Баженов, Ю.М. Прогнозирование свойств бетонных смесей и бетонов с техногенными отходами // Баженов, Ю.М., Алимов, Л.А., Воронин, В.В. Изв. ВУЗов. Строительство. 1997. - № 4. - С. 68-72.3.

13. Строкова, В.В. К проблеме оценки качества техногенного сырья промышленности строительных материалов / Горный журнал, М., 2004. -№ 1. - С. 78-79.

14. Мышковская, С.А. Искусственные пески в строительстве бетонных покрытий. В кн.: Повышение качества каменных материалов, применяемых в транспортном строительстве, Труды СоюздорНИИ, вып.21, М., СоюздорНИИ, 1964, с. 65-79.

15. Нисневич, М.Л. Повышение эффективности использования сырья при производстве нерудных строительных материалов. В кн.: Экономия ресурсов в сырьевых отраслях промышленности строительных материалов. М., МДНТА им. Ф.Э.Дзержинского, 1983, с. 19-31.

16. Юмашев, В.М. Применение отсевов дробления магматических горных пород в асфальтобетоне с использованием тонкодисперсных частиц отсевов в качестве минерального порошка.// Юмашев, В.М., Завада, П.С. -М., ВПТИ Трансстрой, 1984, 13 с.

17. Олюнин, В.В. переработка нерудных строительных материалов / Олюнин,1. B.В.-М., 1988.-239с.

18. Лесовик, Р.В. Мелкозернистые бетоны на композиционных вяжущих и техногенных песках //Автореф. дисс. докт. техн. наук. Белгород, 2008,1. C.21.

19. Каталог отсевов дробления предприятий нерудной промышленности Минтрансстроя М., СоюздорНИИ, 1988, 18с.

20. Зощук, Н.И. Скальные породы Курской магнитной аномалии сырье для строительных материалов / Н.И. Зощук.- М.: Стройиздат, 1986. — 139 с.

21. Lorenzis L. de Miller В., Nanni A. Bond of FRP laminates to concrete // ACI Material Journal. -2001. -V 98, № 3. -P/256-264.

22. Виноградов, Б.Н. Влияние заполнителей на свойства бетона / Б.Н.Виноградов.- М.: Стройиздат, 1979.-224 с.

23. Шестоперов, С.В. Технология бетона /С.В.Шестоперов.-М.: Высшая школа, 1977.-432 с.

24. Шестоперов С.В. Контроль качества бетона / С.В. Шестоперов.- М.: Высшая школа, 1981.

25. Невилль A.M. Свойства бетона. / А.М.Невиль. М.: Стройиздат, 1972. -343 с.

26. Нисневич, М.Л. Обогащение нерудных строительных материалов / М.Л.

27. Нисневич, JI.H. Ратьковский. М.: Госстройиздат, 1963. - 64 с.

28. Зверевич, В.В. Основы обогащения полезных ископаемых / Зверевич В.В., Перов В.А.- М.: Недра, 1971.-136 с.

29. Сычев М.М., Матвиенко В.А. Активация твердения цементного теста путем поляризации // Цемент. 1987. - № 8. - С. 78.

30. Круглицкий Н.Н., Горовенко Г.Г., Манюшевский П.П. Физико-хими- ; ческая механика дисперсных систем в сильных импульсных полях. -Киев, 1983.- 191 с.

31. Файнер М.Ш. Разрядно-импульсная активация вяжущих в химически активной среде//Электронная обработка материалов. 1987. - № 1. - С. 80-82.

32. Цыганков И.И., Файнер М.Ш. Технология и экономика литьевого формования железобетонных изделий // Технология формования железобетона. М., 1982.-С. 113-115.

33. Ддыкина В.В. Влияние физико-химической обработки на реакционную способноть кварцевого заполнителя при формировании цементно-песчаных бетонов//Автореф. дисс. канд. техн. наук. Харьков, 1987. - С. 29.

34. Кучеренко Н.А., Юрнул М.А. Влияние предварительной обработки заполнителя растворами солей и ПАВ на свойства бетонной смеси и бетона// Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1974. - № 1. -С. 33-38.

35. Гладких Ю.П., Ядыкина В.В., Завражина В.И. Активация кварцевого заполнителя азотной кислотой и её влияние на процессы твердения и прочность цементно-песчаного бетона//Прикл. химия. -1987. Т. 60. - № 2. - С. 338-344.

36. А.с. 1164220 СССР. МПК5 С 04 В 20/10. Способ приготовления бетонной смеси//Архипов В.В., Бирюков А.И., Козленко В.М. и др. № 3468758/2933. Заявл. 22.04.82; Опубл. 30.06.85; бюл. № 24. - С. 86.

37. Мельник Ю.М. Активация заполнителя бетона растворами кислых солей. Деп. рук., УкрНИИ ПТИ, № 598, ХАДИ, 1983. С. 4 .

38. А.с. 629195 СССР МПК2 С 04 В 31/40, С 04 В 13/00. Способ приготовления бетонной смеси//Паламор З.С. № 2519302/29-33. Заявл. 28.06.77; Опубл. 25.10.78; бюл. № 39. - С. 85.

39. Dusdonf wolfgang bskardt Peter Hennek Yubertus. Hofmann Yans Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen. пат. ГДР, СОИВ 31/44, № 118777. Способ приготовления заполнителей.

40. А.с. 633839 СССР, МПК2 С 04 В 13/00, С 04 В 31/02. Способ изготовления цементно-песчаных смесей//Балакирев Б. А., Балакирев А. А. -№ 2495115/29-33. Заявл. 10.06.77; Опубл. 25.11.78; бюл. № 43. с. 73.

41. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Мд. Тахер ШАХ. Интенсивная технология бетонов. М.: Стройиздат, 1989. - 270 с.

42. Баженов, Ю.М. Технология производства строительных материалов: Учебник для вузов / Ю.М. Баженов, А.Г. Комар. М.: Стройиздат, 1990. — 495 с.

43. Скрамтаев Б.Г. Экономия цемента в бетоне путем замены части цемента молотыми добавками // Цемент. 1939. - № 9. - С. 24-26.

44. Комар А.Е., Величко Е.Г. Основы формирования структуры цементногокамня с минеральными добавками//Теория, производство и применение искусственных строительных конгламератов. Тез. докл. Всесоюзной научнотехн. конф. Владимир, 1982. - С. 162-166.

45. Бутенко, А.П. Влияние степени гидрофобности на физико-механические характеристики цемента и цементного теста / А.П.Бутенко, И.Г.Лугинина //Цемент и его применение.-2007.-№1.-С.130-133.

46. Charchardin A.N. Реология наполненных полимерных систем. International poiumer Science and Technologu. London. 1986. - № 12. - p. 95-104.

47. Хархардин A.H. Способ получения высокоплотных составов зернистого сырья//Изв. ВУЗов. Строительство. Новосибирск, 1996. № 10. - С. 5660.

48. Заменители клинкера в цементной промышленности / Цемент, известь, гипс. 2006. № 2. - С. 26-31.

49. Комохов П.Г. О бетоне XXI века. Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы VII академических чтений РААСН / Белгород. Гос. техн. акад. строит, мат. Белгород, 2001. - Ч. 1. — С. 243250.

50. Сычев, М. М. Природа активных центров, методы активации гидратации и твердения цементов / М. М. Сычев // Цемент. 1992. - №2. - С. 79 - 88.

51. Комохов П.Г., Шангина Н.Н. Модифицированный цементный бетон его структура и свойства // Цемент и его применение, 2002. №1. - С. 43-46.

52. J. Gonchar./ Building Even Better Concrete // ARCHITECTURAL RECORD.-2007.-№12.- pp. 143-149.

53. Шпынова Л.Г. и др. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня. Львов, 1981. - 157 с.

54. Харитонов A.M. Модификация структуры и регулирование свойств цементных бетонов на основе использования отходов и попутных продуктов промышленности Дальнего Востока: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Санкт - Петербург, 2002. - 24 с.

55. Кузнецова, Т.В. Физическая химия вяжущих материалов: Учебник дляхим.-техн. спец. ВУЗов. / Кузнецова, Т.В., Кудрешов, Н.В., Тимашев, В.В // М.: Высшая школа, 1989. 384 с.

56. Алфимова, Н.И., Повышение эффективности стеновых камней цементных с учетом использования композиционных вяжущих и отходов алмазообогащения./ Дисс.канд.техн.наук: 05.23.05.-Белгород, 2007

57. Рахманов, В.А. Вяжущие низкой водопотребности и бетоны на их основе / Рахманов, В.А., Бабаев, Ш.Т., Башлыков, Н.Ф //Тр. ВНИИжелезобетона, 1988,-Вып. 1.-С. 5-16.

58. Калашников В.И., Демьянова B.C., Ильина И.Е., Калашников С.В. Особенности процесса гидратации и твердения цементного камня с модифицирующими добавками // Известия вузов, 2003. № 6. - С. 26-29.

59. Батраков, В.Г. Модификаторы бетона. М.: Химия. — 1998. — 146 с.

60. Гридчин, A.M., Хархардин, А.Н., Лесовик, Р.В., Шаповалов, С.М. Минеральные бетоны для щебеночных оснований // Строительные материалы.-№3, 2004, С. 18-19.

61. Лесовик, Р.В. О влиянии генетических особенностей сырья и технологии на морфологию продуктов дробления. Лесовик Р.В., Ходыкин Е.И., Сопин Д.Н., Ряпухин Н.В. // Промышленное и гражданское строительство.- М., 2007.-№8.-С.22-24.

62. Хархардин,А.Н. Строкова, В.В.,Топчиев, А.И. Структурная топологиядисперсных материалов и композитов! / Строит.материалы.№3, 2006. Приложение «Строит.материалы: наука», №7.-С.27-30.

63. Выровой,В.Н., Абдыкалыков А.Б. Моделирование и оптимизация-процессов структурообразования композиционных материалов.-Киев: «Знание»-1985.-16 с.

64. Смирнов, Н.П. Пески для силикатного кирпича.-М.: Промстройиздат,1947- 196 с.

65. Андреев, С.Е., Товаров, В.В., Перов, В.А. Закономерности измельчения и исчисление характеристик гранулометрического состава.- М.: Металлургиздат,1963 -488 с.

66. Бутт, Ю.М., Майер, А.А. Влияние способа помола на форму и характер частиц.//Сб.тр. РОСНИИМС.- М.:Росиздат,1956.-№10.-с.21-25.

67. Хархардин, А.Н, Строкова, В.В., Лесовик, Р.В. К проблеме оптимизации структуры бетона / Бетон и железобетон пути развития. Научные труды 2-ой Всероссийской (Международной) конф. по бетону и железобетону в 5 томах.-М., 2005.-Т.З.-С. 198-202.

68. Структурная топология дисперсных систем: учебное пособие /А.Н. v Хархардин, В.В.Строкова. Белгород: Изд-во БГТУ, 2007.-134 с.

69. Гладышев, Б.,М. Механическое взаимодействие элементов структуры и прочность бетонов. Харьков - Вища школа, 1987. - 168 с.

70. Топчиев, А.,И. Тяжелый бетон высокоплотной контактной структуры. / Дис. канд. техн. наук: 05.23.05. Белгород, 2006.

71. Шейкин А.Е., Бруссер М.И. О некоторых фактах, определяющих прочность бетона // Специальные цементы и бетоны.: Труды МИИТА. — М., 1971. — Т351. — С. 115-135.

72. Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона. -М. 1961.-227 с.

73. Михальченко М.Г. Промывка и качество нерудных заполнителей // Строительные материалы, 1971. - №6. —33 с.

74. Поэ А.Я., Уибо Л.Я., Хинт И.А. О некоторых эффектах, возникающих при дезинтеграторном измельчении кварца // ДАН СССР. — 1971. Т. 199. — №1 - С. 66-68.

75. А.С. 393235 СССР, МКИ3С 04 В 13/00. Способ обработки песка / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашева, Ю.И. Бенштейн (СССР) №1702320/29-33; Заявлено 23.09.71; Обубл. 10.08.73. Бюл. №33 // Открытия. Изобретения. - 1973. -№33.-84 с.

76. Бабаев Ш.Т., Юсуфов М.М., Михайлов Н.В. Структурообразующая роль заполнителя в активированных цементно-песчаных растворных смесях // Колоидн. ж. 1975. - №6 - С. 1035-1038.

77. Лесовик Р.В. О влиянии генетических особенностей сырья и технологии на морфологию продуктов дробления /Р.В.Лесовик, Е.И.Ходыкин, Д.М.Сопин, Н.В.Ряпухин // Промышленное и гражданское строительство.-2007.-№8.-С.22-24.

78. Любимова Т.Ю. Влияния состояния поверхности и дисперсности кварцевого заполнителя на кристаллизационное твердение цемента и свойства цементного камня в зоне контакта // Коллоидн. ж. — 1967. — №1 С. 544- 552.

79. А.с. 763292 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40, С 04 В55/00. Способ обработки заполнителя / У. Аяпов, А.А. Радионов (СССР) №2338826/29-33; Заявлено 239.03.76; Опубл. 15.09.80. Бюл. №34 // Открытия. Изобретения. - 1980.-№34.- 112с.

80. Бенштейн Ю.И. Исследование взаимодействия гидратных новообразований цементного камня с заполнителями. Автореф. дис. канд.техн.наук. — М., 1971.

81. Мельник Ю.М. активизация заполнителей бетона растворами кислых солей. Деп в УкрНИИ НТИ 28.06.83, №598 Ук. - Д83.

82. А.с. 633839 СССР МКИ3 С 04 В 13/00 С 04 В 31/02. Способ изготовления цементно-песчаных смесей / Б.А. Балакирев, А.А. Балакирев (СССР) -№2495115/29-33; Заявлено 10.06.77; Опубл. 25.10.78. Бюл. №43 // Открытия. Изобретения. №43. -73 с.

83. Rehm G. Moglichkeiten zir Steigerung der Zugfestigkeit des Betons iiber die Haftung zwischen Zuschlagen und Zementsteinmatrix / G. Rehm, R. Zimbelmann // Dtsch. Ausschuss Stahlbeton. 1977.- №283. - pp. 58-76.

84. Disdorf W., Eckardt R., Hennek H., Hofmann H. Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen. Пат. ГДР. С 04- В 31/44, № 118777. Способ приготовления заполнителей.

85. А. с. 629195 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ приготовления бетонной смеси / З.С. Паламар (СССР) №2519302/29-33; заявлено 28.06.77; Опубл.2510.78. Бюл. №39 // Открытия. Изобретения. 1978. - №39. - 85 с.

86. А.с. 409992 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ активации минеральных порошков / В.Н. Финашин (СССР) №1747529/29-33; Заявлено 14.02.72; Опубл. 5.01.74. Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1974. - №1.

87. Грушко И.М., Александров Г.Г. Исследование подвижности мелкого заполнителя, обработанного гидрофобизаторам // Реология бетонных смесей и ее технологические задачи. Рига, 1979. - 42 с.

88. А.с. 5300011 СССР, МКИ3 С 04 В 31/42. Способ гидрофобизации пористого минерального заполнителя / Э.М. Спектор, Г.Ф. Слипченко. Л.Г. Рожкова (СССР) №2155579/29-33; Заявлено 8.07.75; Опубл. 30.09.76. Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1976. - №36.

89. Вагнер Г.Р. Физико-химия процессов активации цементных дисперсий. — Киев: Наукова думка, 1980. 200 с.

90. А.с. 863556 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ обработки легкого заполнителя / А.А. Кучеренко (СССР) №2155579/29-33; Заявлено 19.03.79; Опубл. 30.09.76. Бюл. №13 // Открытия. Изобретения. - 1983. -№13. - С.154.

91. Будников П.П., Морозов А.А. Адгезионные свойства ангедритовых вяжущих // Строительные материалы, 1971. - №6/

92. Ратинов, В.Б. Комплексные добавки для бетонов / Ратинов, В.Б., Розенберг, Т.И., Кучерова, Г.Д. // Бетон и железобетон. 1981. - № 9. - С. 9-10.

93. Гаврилов, А.Н . Слециальни добавки нъм бетона и строителните разтвори/ Гаврилов, А.Н., Попов, М.А., Попов, А .Я. // София: Техника 1980. 247 с.

94. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие / Л.И. Касторных. Ростов н/Д.: Феникс, 2005. - 221 с. - (Строительство).

95. Коровкин, М.О. Новый пластификатор из отходов производства антибиотика/ Коровкин, М.О., Власов, И. Б. // Теория и практика применения суперпластификаторов в бетоне: Тез. докл. к зон. конф, -Пенза, 1990.-С. 67-68.

96. Заявка 57-7586 Япония, МКИ С 04 В 13/28. Добавка к цементу/ Китадэава Сиро, Наката Акира, Кобаяси Ясукуни, Бэппу Анацуги (Япония) // Изобретения в СССР и за рубежом. 1982. - № 8. - С. 58.

97. Bodenstabilisierung // Tiefbau Tiefbau-Berufsgenoss. 1997. - 109. - № 12. - С. 793-794.

98. Verfahren und Bindenmittel zur Verbesserung und / oder Verfestigung von Boden / Заявка 19706498 Германия, МПК6 E 01 С 21 / 00 Rohbach G. № 1970698 /Заявл. 19.2.97; Опубл. 1.12.97.

99. Иванов Ф.М., Батраков В.Г., Москвин В.М. и др. Классификация пластифицирующих добавок по эффекту их действия // Бетон и железобетон, 1981. -N 4, С.33-37.

100. Beton de ciment et beton de ciment mince colle. L'experience americaine/ Col L. W.// Revue Generale des Routes. 1999. - № 769. - P. 28-32.

101. Дворкин О.JI. Эффективность химических добавок в бетонах// Бетон и железобетон. 2003. - №4. - С. 23-24.

102. Liant hydraulique pour le traitement des sols ou materiaux arqileux: Заявка 2736047 Франция, МПК 6 С 04 В 28 / 02 / Vecoven Jacque Н., Musikas Nicolas, Haad Emmanuel R.; Group Origny S.A. № 9507824; Заявл. 29.6.95.; Опубл. 3. 1.97

103. Коваль С. В. Бетоны, модифицированные добавками: моделирование и оптимизация// Строительные материалы. 2004. - №6. - С. 23-25.

104. Бондарь, В. А., Романов, В. В. Современные химические добавки для бетонов, растворов и сухих строительных смесей» \\ «Технологии бетонов» № 5 2005.

105. Макишева, Е.А. «Современное строительство с современными добавками» \\ «Технологии бетонов» № 5 2005

106. Носков, А.Е. Современные пластифицирующие добавки для бетона // Технологии бетонов. №2 2007. с. 14-15.

107. Вовк А. И. Суперпластификаторы в бетоне: анализ химии процессов, ч. 1 Текст.// Технологии бетонов. 2007 № 2. С. 8-9, № 3. С. 12-14.

108. Балмасов Г. Ф., Мешков П. И. Влияние химикатов на< фазовые превращения при твердении цементного камня Текст.// Строительные материалы. 2007 № 3. С.56-57.

109. Трошкина, Е.А. Управление структурой и долговечностью бетона с помощью пластифицирующих добавок // Технологии бетонов. 2008 №<2. с. 66-67

110. Кафтаева М.В. Применение минеральных добавок в мелкозернистых прессованных бетонах / М.В.Кафтаева; Р.В.Лесовик, А.В.Черноусов // Сторительные материалы.-2007.-№8.-С.44-45.

111. Taylor Н. Proposed Structure for C-S-H Gel. / H. Taylor, J. Amer. // Ceramic Soc., 1986. - V.69, 6 - pp. 464-467.

112. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика /

113. B. Г. Батраков. М.: Технопроект, 1998. - 768 с.

114. Каприелов С. С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов /

115. C. С. Каприелов // Бетон и железобетон. 1995. - № 4. - С. 16-20.

116. Mather В. Concrete-Year 2000 / В. Mather // Adam Neville Symposium on Concrete Technology. Las Vegas USA, June 12, 1995. - pp. 1-9.

117. Jeknavorian A. Condensed Polyacrylic Acid-Aminated Palyether Polymers as

118. Superplasticizers for Concrete / A. Jeknavorian, L. Roberts, L. Jardine // Proceedings Fifth CAN-MET/ACI Int. Conference. Rome, Italy, 1997. - SP 3-4.

119. Ohta A. Fluidizing Mechanism and Application of Polycarboxylate-Based Superplasticizers / A. Ohta, T. Sugiyama, Y. Tanaka // Proceedings Fifth CANMET/ACI Int. Conference. Rome, Italy, 1997. - SP 4-19.

120. Тимашев В. В. Влияние физической структуры цемента на его прочность / В. В. Тимашев // Цемент. 1978. - № 2 - С. 6-8.

121. Гридчин А. М. Строительное материаловедение. Бетоноведение: лабораторный практикум / А. М. Гридчин, М. М. Косухин, Р. В. Лесовик. 2-е изд., перераб. и доп. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2005. - 366 с.

122. Зозуля, П.В. Оптимизация гранулометрического состава и свойств заполнителей и наполнителей для сухих строительных смесей: сб. тезис, докл. III междун. конф. BaltiMix Санкт-Петербург. 2003. - С. 12-13.

123. Баженов, Ю.М. Технология производства строительных материалов: Учебник для вузов / Ю.М. Баженов, А.Г. Комар. М.: Стройиздат, 1990. -495 с.

124. Иващенко, С. И. Исследование влияния минеральных и органических добавок на свойства цементов и бетонов / С. И. Иващенко // Известия вузов. Строительство. — 1993. — № 9. — С. 16-19.

125. Мл адова, М. В. Экономия цемента при использовании суперпластификатора С-3 / М. В. Младова, М. С. Бибик // Бетон и железобетон. 1989. - № 4. - С. 11-12

126. Афанасьев, Н. В. Добавки в бетоны и растворы / Н. В. Афанасьев, М. К. Целуйко. Киев: Будивэльнык, 1989. - 127 с.

127. Добавки в бетоны и строительные растворы: учебно-справочное пособие / J1. И. Касторных. Ростов-н/Дону. : Феникс, 2005. - 221 с. - ISBN 5-22207696-2.

128. Зоткин, А. Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бетоне / А. Г. Зоткин // Бетон и железобетон. -1994. № 3. - С. 7-9.

129. Омельченко, В. В. Добавка термообработанной опоки повышает активностьцемента / В. В. Омельченко // Цемент. 1988. - № 4. - С. 20.

130. Ушеров-Маршак А. В. Химические и минеральные добавки в бетон / А. В. Ушеров-Маршак. Харьков: Колорит, 2005. - 280 с. - ISBN 966-853619-3.

131. Кузнецова, Т. В Активные минеральные добавки и их применение / Т. В. Кузнецова // Цемент. 1981. - № 10. - С. 6-8.

132. Комар А.Е., Величко Е.Г. Основы формирования структуры цементного камня с минеральными добавками//Теория, производство и применение искусственных строительных конгламератов. Тез. докл. Всесоюзной научнотехн. конф. Владимир, 1982. - С. 162-166.

133. Волженский, А. В. Влияние концентрации вяжущих на их прочность и деформативность при твердении / А. В. Волженский // Бетон и железобетон. 1986. - № 4. - С. 11-12.

134. Fleischer, W. Neuerungen bei Fahrbahndecken aus Beton. Teil I. Grundlagen und Fortschritten / W. Fleischer, D. Grossmfnn, H. Moschwitzer // Beton. -2000.-№7. -pp. 376-380.

135. Евтушенко, E. И. Активационные процессы в технологии строительных материалов / Е. И. Евтушенко. Белгород: Изд-во БГТУ, 2003. - 209 с.

136. Комохов, П. Г. Механо-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня / П. Г. Комохов // Цемент. -1982.-№ 1.-С. 7-9.

137. Сычев, М. М. Природа активных центров, методы активации гидратации и твердения цементов / М. М. Сычев // Цемент. 1992. - № 2. - С. 79-88.

138. Строкова В.В. Оценка микроструктуры искусственных композитов / В.В.Строкова, Р.В. Лесовик // Строительные материалы.-2007.-№9.-Приложение. Наука.-№3.-С.22-24.

139. Строкова В.В. Количественный анализ микроструктуры композитов ВНВ и ТМЦ по РЭМ- изображениям / В.В.Строкова, Р.В.Лесовик // Строительные материалы.-2007.-№7.-С.65-67.

140. Сулеменко, Л. М. Механохимическая активация вяжущих композиций / Л. М. Сулеменко, Н. И. Шалуненко, Л. А. Урханова // Известия Вузов. Строительство. 1995.-№ 11.-С. 63-68.

141. Юдович, Б. Э Активация цемента при струйном измельчении / Б. Э. Юдович // Цемент. 1989. - № 3. - С. 13-18.

142. Сватовская, Л. Б. Активированное твердение цементов / Л. Б. Сватовская, М. М. Сычев. - Л.: Стройиздат, Ленингр. Отделение, 1983. - 160 с.

143. Казанская, Е. Н. Активация твердения портландцемента / Е. Н. Казанская, М. М. Сычев // Цемент. 1991. - № 7-8. - С. 31-36.

144. Шейнин А.М, Эккель С.В. Причина долговечности // Строительная техника и технологии.-2004.-№ 1.-С.62-65

145. Дворкин Л.И. Основы бетоноведения / Л.И.Дворкин, О.Л.Дворкин. ООО «Строй-бетон».- С. Петербург.- 2008.

146. Hugot, A.: Heinz, D.: Lichtmann, М.: Optimierung erdfeuchter Betone mit Stenkohlenflugasche. IN: ibausil 13. Internationale Baustofftagung. Weimar 1997. Band 1, S. 627-638.

147. Волокитин Г.Г. Физико-химические основы строительного материаловедения / Г. Г. Волокитин, Н.П.Горленко, В.В.Гузеев и др. -АСВ, 2004.- 192 с.

148. Гладков, Д. И. Физико-химические основы прочности бетона: Учеб. пособие / Д. И. Гладков. М.: Из-во АСВ, 1998. - С. 57-59. - ISBN 587829-061-8.

149. Баженов Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М.Баженов, В.С.Демьянова, В.И.Калашников.- Научн.изд. АСВ. -2006.- 368 с.

150. Микульский В.Г. Строительные материалы / В.Г.Микульский, Г.И.Горчаков, В.В.Козлов.- под общ.ред. В.Г.Микульского, Г.П.Сахарова.- Уч.изд.- 2007.- 520 с.

151. Гладышев, Б.М. Механическое взаимодействие элементов структуры и прочность бетонов. Харьков - Вища школа, 1987. - 168 с.-^^от^-имл-11. Z №тверждаюxY\Y\ «Кировский» В. А. Дмитриенко2008г.1. АКТ

152. Выпущенные плиты перекрытия были использованы при строительстве торгово-развлекательного ценгра в г. Минеральные Воды

153. Аспирант кафедры СМиК БГТУ им. В. Г. Шухова1. Т. Ф. Константиноваи1. Протокол

154. Приемочных испытаний опытной партии плит перекрытия ПК 72-15-8ATV9CB

155. Председатель комиссии ведущий инженер Ставропольского ЦСМ Рамзаева С.А.

156. Члены комиссии: директор ОАО КПП «Кировский» Дмитриенко В.А.; руководитель разработки к.т.н., кафедра ОПД СКФ БГТУ им. В.Г.Шухова Курбатов B.JL; аспирант кафедры СМИиК БГТУ им. В.Г.Шухова Дайронас М.В.

157. Назначенная приказом № 101 от 05.09.2008 г. по ОАО КПП «Кировский» провела приемочные испытания опытной партии плит перекрытия в соответствии с проектными требованиями и нормативными документами в период с 05.09.2008 г. по 08.10.2008 г.

158. Для обеспечения технологическими процессами производства железобетонных изделий и конструкций требуемых показателей по прочности, жесткости и трещиностойкости проведены испытания опытной партии плит перекрытия.

159. Согласно требований ГОСТ 8829-94 (табл.1) отобрана плита перекрытия НТК 72-15-8Ату9СБ в количестве 1 шт.

160. НТК 72-15-8Ату9СБ- многопустотная плита толщиной 220 мм, с круглыми пустотами d=159 мм; вес 3,3 тн; длинна 7200 мм, ширина 1500 мм.

161. Равномерная расчетная нагрузка 8МПа (800 кг/см") без учета собственного веса, изготовленная из бетона М350. Армирование выполняется напрягаемой арматурой кл Ату9СБ