автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Экспериментально-теоретические основы получения композиционных вяжущих и строительных материалов из шлаков и высокодисперсных горных пород

На правах рукописи

(У

Хвастунов Виктор Леонтьевич

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ и СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ШЛАКОВ И ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Пенза 2005

Работа выполнена на кафедре «Технологии бетонов, керамики и вяжущих» в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ, академик МАНЭБ, доктор технических наук, профессор В.И.Калашников

Член-корр. РААСН, доктор технических наук, профессор В.Т. Ерофеев;

Заслуженный деятель науки РФ и РТ, доктор технических наук, профессор В.Г. Хозин;

Советник РААСН, доктор технических наук, профессор Ю.Г. Иващенко

Ведущая организация:

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Защита состоится ««¿У» сентября 2005 г. в 13.00 на заседании диссертационного совета Д. 212.184.01 в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства по адресу: г Пенза, ул. Г.Титова, 28, 1 корпус, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства

Авюрефера! разослан 5 августа 2005 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.184.01

В.А.Худяков

oLMG-tf

Актуальность. Производство основного «конструкционного» вяжущего в мире - портландцемента для изготовления строительных материалов, изделий и конструкций по прогнозам в 2006 г дости! нет 2 млрд т и будет постоянно расти на 40-50 млн т в год К сожалению, портландцемент используется в мире крайне нерационально, ибо лишь 6-10 % ею потребляется для изготовления высококонструкционных высокопрочных бетонов, а огромное количество - для низкомарочных растворов и бетонов Наращивание темпов производства портландцемента усугубляет негативную экологическую ситуацию в мире в связи с обжиговой карбонатной технологией получения портландцемента и с большими выбросами СТЪ Научную общественность давно волнует проблема создания безобжиговых вяжущих и строительных материалов на их основе для замены энерго- и ресурсоемкого портландцемен-га хотя бы в iex сферах строительства, где не нужны его высокие технические функциональные свойства

В тоже время неиссякаемыми источниками сырьевой базы безобжиговых вяжущих веществ и строительных материалов являются практически повсеместно отходы горнопромышленного комплекса, включающего отходы предприятий нерудных строительных материалов, высокодисперсные отходы горно-обогатительных комбинатов, отходы предприятий по изготовлению облицовочного камня и др Из всего добываемого в мире этого минерального сырья (100 млрд т в год) в качестве общественного продукта используется только 2 % остальные 98 %, в химически мало измененном состоянии, выбрасываются в виде отходов Превращение горных пород в вяжущие материалы малоэнергоемкими безобжиговыми способами, путем химической, механогидрохимической, термической и комплексной активации и катализа является чрезвычайно важным направлением в строительном материаловедении Проблема прямого безобжигово!о синтеза вяжущих веществ из тонкодисперсных горных пород неоднократно затрагивается в мировом строительном материаловедении Связующим звеном в этом синтезе должен быть шлак Шлак можег быть охарактеризован как химически активная искусственная «порода», которая, в отличие от естественных горных пород близкою химическою состава, взаимодействует с водой и гидратируется ею Причиной является наличие извесж, связанной в силикаты и алюминаты кальция Наилучшими акжвизаюрами твердения шлака являются щелочи или жидкие стекла Поэтому комбинация шлака с дисперсными минеральными породами является наиболее предпочтительной Подобная комбинация порошков горных пород с портландцементом успешно используется в мире при создании высококачественных бетонов

11отребление высокодисперсных горных пород должно быть ориентировано на создание твердеющих композиций в смеси с основными и нейтральными шлаками и юлами по принципу «отход + отход + активизатор = вяжушее» Широкий диапазон полиморфных модификаций горных пород, их химико-минералогического состава создает большую перспективу для научного поиска безобжиговых вяжущих веществ из тонкодисперсных пород путем их модифицирования шлаками и щелочными активизаторами, в основном, содержащими элементы Na и К, массовая доля которых в земной коре 5,6 % Стратегия создания композиционных вяжущих с использованием горных пород должна развиваться от минеральношла-ковых к теошлаковым, а далее, к безшлаковым геосинтетическим

Щелочная активация шлаков использовалась с целью получения на его основе высокопрочных материалов "ho привело к созданию шлакощелочных цементов и бетонов Такие высокощелочные, высокожидкосгекольные, высокосодовые шлаковые вяжущие и бетоны были созданы В Д Глуховским и его школой Однако стремление к созданию высокопрочных шлакошелочных вяжущих, требующих существенного расхода щелочных активизаторов (щелочей, соды, поташа, силикатов щелочных метал тов), достигающих 8-12% от массы iw ", ка, отнюдь не способствовала улучшению некоторых свойств бетонов трешиностоншс.и малому высолообразованию, сцеплению бетонов с защитно-декоративными покрытиями и др Если говорить об использовании таких высокошлакошелочных бетонов в настоящее врг мя, то с уверенностью можно сказать, что они вряд ли будут широко применяться в России l учетом значительной стоимости щелочных активизаторов по сравнению с портландцемен-

том Как покачали продолжительные исследования в Пензенском ГУАО по теории твердения композиционных вяжущих, наиболее эффективными активизаторами отверждения горных пород в щелочной среде по своей природе являются нейтральные и основные гранулированные металлургические шлаки Однако роль шлака как основного связующего матричного вещества, которую он играет в чистых шлакощелочных вяжущих, кардинально меняется в композиционных минеральношлаковых вяжущих нового поколения, особенно в малошлаковых, геошлаковых и малощелочных Поэтому разработка новых высоконаполненных низкощеточных безобжиговых минеральношлаковых композиционных вяжущих с содержанием активизатора не более 2-3 % взамен известных высокощелочньгх, высокосодовых и высоко-жи ткостекольных шлакощелочных вяжущих и бетонов является актуальной задачей в мате-риаловедческом, экологическом и экономическом аспектах

Цель и задачи исследования. Цечью работы является установление научных и практических принципов и закономерностей создания энергосберегающих и ресурсосберегающих безобжиговьгх малощелочных композиционных вяжущих и строительных материалов из шлаков и высокодисперсных горных пород с разработкой технологии их производства

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи разработать классификации шлаковых щелочных и минеральношлаковых вяжущих

- разработать структурно-тогическую схему совмещения горных пород и шлаков и методы активизации композиционных минеральношлаковых систем для получения высококачественных безобжиговых вяжущих и строительных материалов на их основе,

- выявить наиболее эффективные активизагоры минеральношлаковых вяжущих которые при малых дозировках в нормальных условиях, при паротепловой обработке или в условиях сухого прогрева способны обеспечить синтез совместных новообразований из смесей шлака и горных пород и формирование высокой прочности,

- на основании рассмотрения особых коллигативньгх свойств раствора щелочи выявить причины сильного возрастания активирующего воздействия малых добавок щелочи на твер-тсние минеральношлаковых вяжущих в условиях сухого прогрева их, дефицита жидкой фаш /Тля гидратации твердой фазы при постоянном обезвоживании композиций,

- оценить реакционную активность различных генетических типов дисперсных горных пород при сочетании их со шлаком и щелочными активизаторами - щелочью, содой и жидким стеклом в формировании прочности, установить активизирующую роль малых добавок щеточных активизаторов, не превышающих 2 - 3 % от массы минеральной! паковых вяжущих и формирования твердеющих структур,

- выявить закономерности протекания реакционных процессов при формировании твердеющих структур в композиционных тройных системах «глина, (или игеестняк, опока, доломитизированный известняк, доломит, силициты, гравелиты, глаукониты) шлак - ще-ючь», исходя из реакционной активности горных пород и шлака в щелочной среде, рассмотреть и обосновать механизмы их твердения;

- установить влияние вида термической активации - паротепловой тепловлажностной обработки и низкотемпературного сухого прогрева - на формирование прочности композитов, исследовать возможность получения высокопрочных материалов в условиях сухого прогрева при минимальном содержании шлака и очень низком содержании щелочи в композициях,

- изучить влияние степени доломитизации карбонатных пород, количества и вида ще-10чи на кинетику реакционного процесса и выход основных продуктов реакции бруситиза-ции в доломитоцементной системе на формирование прочности в системе «доломи г-шлак-шеточь» исходя из реакционной активности доломитизированных карбонатных пород и нпака в щелочной среде, выявить скорость формирования прочности,

- изучить и сопоставить влияние ситового прессования, вибропрессования и виброуплотнения на прочность минеральношлаковых вяжущих и бетонов на их основе и кинетику ее нарастания во времени исследовать реологические и водоредуцируюшие свойства минерально-шлаковых вяжущих и смесей на их основе с модифицирующими добавками

- разработать составы и энер! ос берег ающую и природоохранную технологию получения малощелочных и малосодовых тонко-, мелко- и крупнозернистых бетонов и изучить комплекс прочностных, деформационных, эксплуатационных свойств бетонов и их дотго-вечность,

- рафаботать технологическую схему комплексного использования минеральношлако-вых вяжущих, нормативно-техническую документацию, осуществить промышленную апробацию и внедрить предлагаемые технологии в строительном производстве

Научная новизна. Разработаны теоретические принципы и закономерности получения эффективных безобжиговых композиционных вяжущих и строительных материалов путем совмещения шлаков и высокодисперсных горных пород с химической и термохимической активацией смесей с минимальными добавками щелочных активизаторов

• Установлено, что в твердеющих системах "шлак - минеральная порода - щелочной активизэтор» происходит физическое и физико-химическое взаимодействие, проявляющееся в зависимости от вида горной породы и ее генезиса в образовании соединений, включающих продукты гидратации шлака и продукты взаимодействия минералов горных пород со те ю-чами или продукты каталитического воздействия щелочей на горные породы

• На основании оценки растворимости щелочей-активизаторов и коллигативных свойств их растворов установлен наиболее активный исходный активизатор твердения ЫаОН с максимальной температурой кипения его насыщенного раствора и низкой температурь' плавления безводной щелочи (320 °С), позволяющий получать по энергосберегающей технологии безобжшовые композиционные вяжущие и строительные материалы из шлаков и вч-сокодисперсных горных пород различного химико-минералогического сосгава

• На основе сформулированных принципов минимизации расхода шлака и щелочных активизаторов созданы ресурсберегающие безобжшовые минеральношлаковые композиционные вяжущие и строительные материалы на их основе из шпаков с малыми добавками щелочей или соды (2-3%) в совокупности с некоторыми трными породами двухкомпонент-ные - глиношлаковые, опочношлаковые, карбонатношлаковые, силицитошлаковые гравели-тошлаковые и многокомпонентные, в том числе с минимальными добавками шлака и щелочи в отличие от экономически неэффективных традиционных высокощелочных, высокосодовых и высокожидкостекольных вяжущих и бетонов

• Предложена классификация чисто ш таковых и композиционных минеральношла-ковых вяжущих, в основу которой положены классификационные признаки доли минеральной горной породы и содержания щелочей-активизаторов По этим параметрам выделено пять видов шлаковых вяжущих Разработана классификация минеральношлаковых вяжущих в основу которой положены критерии природного генетического происхождения горных пород - наполнителей композиционного вяжущего

• Впервые теоретически и экспериментально установлено, что шлак, при его средних и малых дозировках в минеральношлаковых системах, в силу своей минералогической природы и реакционной акгивности к щелочам, является сильным активизатором отвердевания трных пород, в отличие ш портландцемента, который по своей химико-минералогической природе несовместим со щелочами и не позволяет получить высокопрочные геополимерные вяжущие при низких его дозировках в минерально-цементных системах в условиях сухого прогрева

• Впервые установлено, что силикаты щелочных металлов (жидкие стекла) не являются активизаюрами в малых количествах (до 2-3% от массы минеральношлаковою вяжущего) при синтезе высокопрочных геошлаковых и геосингетических вяжущих и материалов на их основе Выявлены причины отсутствия активизирующею дейС1вия жидких сгеы ■ минеральношлаковых вяжущих для формирования высокой прочности вследствие ншкою рН и олигомерно-полимерного строения силикатов щелочных металлов

• Выявлена высокая активизирующая роль добавок шлака в минерально-шлаковьи композициях для сингеза шлаково-минеральных новообразований, цементирующих частицы различных юрных пород, с получением высокой прочности не только при равномассовых

соотношениях шлака и горной породы, но и при малых количествах шлака (10-20%) в условиях термолиза при температурах от 100 до 200 °С с формированием прочности от 100 ло 180 МПа при плотности композита 1800-1900 кг/м3

• Раскрыт механизм твердения композиционных высоконаполненных минераль-пошлаковых вяжущих с малым количеством шлака Впервые установлено, что отвердевание такого вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму массопереноса и цементирования частиц малоактивных горных пород продуктами гидратации шлака а высокоактивных - более сложными продуктами совместною взаимодействия шлака и горных пород Роль топохимического механизма отвердевания таких вяжущих совершенно несущественна

• Впервые раскрыты реакционные процессы и установлены закономерности протекания реакций активизации шлака шелочью, бруситизации и каустификации, формирование прочности в карбонатношлаковых вяжущих, в которых карбонатные породы представлены не только чистыми кальциевыми известняками, но и доломитизированными, активизированными как щелочами, гак и водорастворимыми натриевыми и калиевыми солями в том числе содой и поташом

• Разработаны новые каусгифицированные вяжущие на основе водорастворимых натриевых и калиевых солей Установлено, что при использовании чистых кальциевых известняков, содовая активация ограничивается лишь одним циклом каустификации соды известью с образованием щелочи на активацию шлака, в то время как в доломитизированных известняках осуществляется два цикла образования щелочи, с постоянно нарастающей прочностью доломитошлаковых вяжущих

• На основании анализа протекания реакций каустификации различных калиевых или натриевых солей, специально добавляемых с известью в тонкодисперсные горные порода, впервые установлено отвердевание малошелочных малошлаковых вяжущих и молотых горных пород, регенерируемыми в процессе реакции щелочами натрия и калия, что открывает большие перспективы создания новых геосинтетических строительных материалов и решения геоэколо!ических проблем чрезвычайно простыми методами

• Выявлено особое поведение щелочного раствора в порах композиционною материала при повышении температуры в процессе сухого прогрева до 150 "С, когда при его обегвоживании постоянно повышается молярность растворов и температура их кипения Доказано, что в высокомолярном кипящем растворе щелочи происходит растворение целого ряда горных пород с образованием цементирующих веществ с продуктами гидратации шлака и получения затвердевших минеральношлаковых вяжущих с прочностью 100-180 МПа при относительно низкой их плотности 1800-1900 кг/м1 Установлен добавочный прирост прочности минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе при повышении температуры до 330 "С, обусловленный образованием расплава безводною NaOH, (несвойственного 1ля щелочей КОН и LiOH), дополнительно растворяющего в микропленках отдельные горные породы.

• На основе разработанного глиношлакового вяжущего, модифицированног о мелкозернистыми жаростойкими наполнителями и заполнителями с выявленной оптимальной топологией их размещения в композите, созданы жаростойкие материалы с высокой термостойкостью, достигающей 70 циклов водных смен, а при использовании каолина вместо i лины более 100, для изготовления виброуплотненных и вибропрессованных как мелкоштучных камней, так и крупногабаритных изделий

• Установлены физико-технические свойства новых по составу, параметрам процесса и различным технологиям производства минеральношлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе

Автор защищает:

- теоретические принципы получения безобжиговых малощелочных композиционных вяжущих и строительных материалов из шлаков и некоторых высокодисперсных горных по-

род осадочного, магматического и метаморфического происхождения различного химико-минералогического состава,

- основные закономерности высокой активизирующей способности шлака в малых дозировках дня отвердевания горных пород в минеральношлаковых системах в силу своей минералогической природы и высокой реакционной активности к щелочам,

- основные закономерности синтеза новообразований минеральношлаковых композиций в сухих температурных условиях за счет особых коллигагивных свойств щелочных растворов (высокой температуры кипения - до 150°С) насыщенного раствора и низкой температурой плавления безводного ЫаОН с образованием высокой прочности композиционных вяжущих до 100-180 МПа и бетонов на их основе,

- ионно-диффузионный сквозьраетворный механизм цементирования горных пород в минеральношлаковых вяжущих продуктами гидратации шлака при малом его содержании,

- реакционно-химические процессы в минеральношлаковых системах и их принципиальную разницу в механизмах и продуктах реакции в зависимости от генентического вида горных пород и вида аетивизаторов,

- результаты исследования физико-механических свойств безобжиговых композиционных минеральношлаковых вяжущих на различных горных породах и бетонов на их основе получаемых при различных условиях твердения,

- основы технологии производства минеральношлаковых вяжущих и бетонов

- результаты полупромышленных, промышленных испытаний и внедрение технологии на различных предприятиях строительной индустрии

Практическая значимость работы заключается в разработке и определении технологических условий получения малошелочных минеральношлаковых вяжущих и изделий на их основе.

1 Получены малоэнергоемкие ресурсосберегающие безобжиговьте вяжущие и маге-риалы на их основе с использованием вьтсокодисперсных отходов горных пород различного происхождения, способные заменить цементные строительные материалы в отдельных областях строительства Реализация создания твердеющих композиций по принципам «отход | отход + активатор = вяжущее», «отход ^ отход 1 катализатор ~ вяжущее«, «отход + отход + термохимическая активация = вяжущее», определяет высокую экологичность и экономичность производства строительных материалов Предложена методология оценки реакционной активности горных пород в смеси со шлаком при ег о дефиците

2 Расширена местная сырьевая база компонентов минеральношлаковых вяжущих за счет использования отходов камнедробления карбонатных и доломотизированных пород, опок, песчаников (глауконитовых, силицитовых и др), глин, мергелей, вскрышных глинистых пород, песчано-гравийных смесей и др

3 Разработана рецептура минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе с пониженным содержанием щелочных активизаторов по сравнению с высокощелочными жо-номически неэффективными чисто шлаковыми вяжущими и бетонами Использование принципа минимизации щелочных активизаторов позволило снизить их расход в 3-5 раз Полученные вяжущие и бетоны на их основе по многим показателям удовлетворяют требованиям действующих ТУ, (ОСТ и СНиП на конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные материалы

4 Изучены технические и эксплуатационные свойства вяжущих и бетонов трещино-стойкость вибропрессованных и виброуплотненных вяжущих и бетонов на их основе, прочность сцепления бетона с арматурой, прочноегь сцепления раствора с поверхностью различных материалов, коэффициент интенсивности напряжений усадочные деформации и " мации ползучести, воздухопроницаемость, реологические параметры минеральношлаков': * вяжущих

5 Разработаны технологические схемы производства минеральношлаковых вяжущи и материалов на их основе Оптимальные технические параметры производства строитель ных материалов, изделий и конструкций на основе местных материалов и техногенных отхо-

дов регламентированы в разработанных совместно с НИИЖБ и при участии автора технических условиях и рекомендациях

Внедрение результатов исследований. Разработанные минеральношлаковые вяжущие и бетоны на их основе внедрены при изюговлении стеновых камней и блоков в Пензенском ПТУС (г Заречный, Пензенской области ), в ООО СК «Рифей» (г Пета), в ООО «Вол-гастройтрейдинг» (г Пенза), ООО РСУ «Пензхиммаш» (t Пенза) для футеровки крупногабаритных печей нефтепромышленного комплекса, при изготовлении безобжигового кирпича на ОАО «Пензенский кирпичный завод №1», ООО НИЦ «Вятич« (f Троицк, Московской области) для футеровки форм вагонеток и плавильных печей специального назначения, поту чены дипломы VII и VIII научно-промышленных форумов «Россия Единая» - Н Новгород, 2003, 2004 гг, IV и V Международных выставок - Казахстан, г Астана, 2003, 2004 гг и др Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106, что отражено в учебных программах дисциплин «Минеральные вяжущие вещества», «Технология бетонов», «Основы научных исследований» "Инженерная защита окружающей среды», «Ресурсо- и энергосбережение в технологии строительных материалов», использованы в изданных учебных пособиях «Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии», «Охрана окружающей среды и инженерное обеспечение микроклимата на предприятиях стройиндустрии» и др

Меюдология работы базировалась как на известных, так и выдвинутых новых по-тожениях строительною материаловедения в области создания высоконаполненных минеральными порошками композиционных шлаковых вяжущих В отличие от известных полиструктурных композиционных цементных вяжущих, наполненных порошками горных пород, иiyценных академиком В И Соломатовым и его школой, в работе разрабатываются компо-¡иционные вяжущие, активизируемые малыми добавками жидкофазных активизаторов, воздействующих не только на шлак, но и на большинство горных пород Таким образом, по своей методологической сущности в достижении прочностного эффекта активизации, она частично адекватна методологии В Д Глуховского с существенными отличиями от нее Во-первых. в части енказа от использования высоких дозировок щелочных активизаторов, которые в таких дозировках считаются основным необходимым компонентом цеолитоподобных цементирующих соединений Во-вторых, малые дозировки щелочных активизаторов не способны к образованию цеолитоподобных цементирующих соединений, исходя из стехиометрии последних, но способны катализировать процессы выделения кремнекислоты и растворения шлаковых соединений и горных пород В-третьих, это значительное уменьшение доли шлака в минеральношлаковых композициях, вплоть до получения малошлаковых (геошлаковых) вяжущих с высоким содержанием дисперсных горных пород, утилизируемых в больших дозах по отношению к шлаку В-четвертых, разработаны новые теоретические подходы к возможности протекания тидратационных процессов в вяжущих и материалах в условиях сухого npoipeea, учитывая при этом специфическое воздействие щелочных растворов сверхвысокой молярности их при одновременно низкой концентрации щелочи от массы сухих компонентов, что определяет высокую экономичность технологии При этом учитывались современные тенденции в области создания и изучения структурообразования новых видов смешанных вяжущих, строительных материалов и конструкций на их основе управления этими процессами, ресурсо- и энергосбережения, а также повышение качества, конкурентоспособности, до.иовечности и снижение себестоимости строительной продукции путем комплексного использования региональной базы местных материалов и техногенного сырья, с реализацией разработанных нами материаловедческих, экологических и экономических принципов «отход + отход + активатор = вяжущее», «отход + отход + катализатор = вяжущее», «отход + отход + термохимическая активация = вяжущее» Нами осуществлен глубокий и комплексный анализ результатов исследований композиционных материалов, изделий и конструкций на их основе школ многих отечественных и зарубежных ученых И Н Ахвер-дова, П П Будникова, А А Байкова, Ю М Баженова, В И Бабушкина, П И Боженова, Ю М

Буга, А Н Бобрышева, В В Бабкова, А В Волженского, В А Воробьева, Г И Горчакова, В Д Глуховского, И М Грушко, Ю И Гончарова, В С Горшкова, В С Грызлова, Ю П Горлова, В Т Ерофеева, И А Иванова, Ю Г Ивашенко, П Г Комохова, В И Калашникова, А Г Комара, Т В Кузнецовой, Б С Комисаренко, С Ф Кореньковой, И В Кравченко, В С Лесовика, И.Г Лугининой, О П Мчедлова-Петросяна, Н И Макриаина, А В Нехорошева, А 11 Прошина, А А Пащенко, В В Прокофьевой, Т М Петровой, П А Ребиндера, Р 3 Рахимова, И А Рыбьева, Р Ф Руновой, Б Г Скрамтаева, В И Соломатова, В Ф Степановой, Ю А Соколовой, В П Селяева, С В Федосова, В Г Хозина, В М Хрулева, Е М Чернышева, В Д Черкасова, Н Г Чумаченко, С Брунауера, М Даймона, Г Калоусека, Ф Лохера, У Людвига, И Одлера, Ф Смольчика, Т Тейлора и др

Экспериментальные исследования свойств сырьевых компонентов и материалов выполнены с использованием современных аттестованных приборов, оборудования, а также по методикам, разработанных автором Достоверность и обоснованность полученных автором данных определяется, использованием классических методов физической химии, математической статистики, современных компьютерных технологий, достаточным объемом лабораторных исследований процессов формирования структуры минеральношлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе, положительными результатами опытно-промышленной апробации разработанных методик, положительными решениями государственной патентной экспертизы по заявленным техническим решениям, комплексом методов исследования, результаты применения которых дополняют и подтверждают друг друга

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на Международных, Всесоюзных, Всероссийских научно-технических конференциях и симпозиумах' научно-технических конференциях Пензенскою ГУ АС (1972-2005 гг); VIH, IX и X Всесоюзных конференциях по бетону и железобетону г Харьков, 1977, Ташкент, 1983 г, г Москва, 1988 г, Всесоюзной НТК «Технология, расчет и конструирование бетонных конструкций» М НИИЖБ, 1979 г , Межвузовской НТК «Работоспособность строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов» г Казань, 19801 ,IV Всесоюзном симпозиуме «Реология бетонных смесей и ее тсхнологнчсскне задачи». г.Юрмала, 1982 i , НТК «Строительные материалы из местного сырья» г Саратов, 1983г. Ш Всесоюзной конференции по легким бетонам «Развитие производства и применение легких бетонов и конструкций из них, в гом числе с использованием промышленных отходов» г Москва, 1985 г, Всесоюзном симпозиуме «Биотехнические и химические методы охраны окружающей среды» г Самарканд 1988 i , Всероссийской НТК «Создание и освоение технологических процессов использования вторичного сырья» т.Москва 1988 г. Планшет ВДНХ СССР «Ученые Поволжья народному хозяйству» г.Москва, 1989 г, НТК «Теория и практика применения суперпластификаторов строительных материалов» i Пенза, 1991 i , Зональном семинаре «Зашита строительных конструкций от коррозии» Пенза ДНТП, 1991 г, Всероссийских и международных НТК, посвященных эколотии, утилизации отходов, энергосбережению и ресурсосбережению в промышленности и производстве строительных материалов, г Пенза, ДНТП, 1991, 1992, 1996, 1998 2000 2003, 2004 гг , Международном семинаре «Структурообразование, прочность и разрушение КСМ» г Одесса 1994 г, Ш и VI Международных НТК «Вопросы планировки и застройки городов» гПенза 1994, 1999 п , Международной НТК «Современные проблемы строительною материаловедения» г Казань, 1996 г. Международной НТК «Молодая наука третьему тысячелетию» ¡Набережные Челны, 1996 гг, XXX всероссийской НТК гПенза, 1999 г, Международной НТК «Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в новом тысячелетии» г Пенза, 1999 г , IV Всероссийской НПК с международным участием «Нове е -экологии и безопасности жизнедеятельное ги» г Санкт-Петербург, 1999 г, Региональной li i К «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов» г Саранск, 2000 г, Международной НТК «Современные проблемы строительною материаловедения» Научно-техническом семинаре «Новые эффективные и современные разработки в строите ть-ном комплексе» i Пенза ЦНТИ, 2000 г, Международных НГК «Композишые строительные

материалы Теория и практика» г Пенза, 1986, 1988, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 гг , Международных НТК «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» г Тула, 2001, 2004 гг, Всероссийской НТК «Состояние и развитие сырьевой базы стройиндустрии Челябинской области» г Челябинск, 2001 г, Всероссийской НПК «Проблемы и пути создания материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов» Сиб ГИУ i Новокузнецк, 2003 г; Международных НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» - IV, V, VI, Vil, VIII академических чтениях РААСН г Пенза, 1988 г, г Воронеж, 1999 г, i Иваново, 2000 г, г Белгород, 2001 г , г Самара, 2004 г, Международной НТК, посвященной 100-летию П И Боженова «Достижения строительного материаловедения» г С-Петербург, 2004 г, IV Всероссийской НПК «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства» г Пенза, 2004 г, Ш Международной НТК «Эффективные строительные конструкции Теория и практика» Пенза ПГУАС, 2004 г Результаты работы экспонировались на ВДНХ СССР

За разработку и демонстрацию новых высокоэффективных строительных материалов автор награжден дипломами выставок VII и VIII Международных выставках-ярмарках «Строительство, ремонт, интерьер», i Пенза, 2003, 2004 гг, IV и V Международных Казахстанских выставках, г Астана, 2003, 2004 гг, Юбилейной тематической выставке «Инженерное искусство в развитии цивилизации» посвященной 150-летию со дня рождения выдающегося Российского инженера и ученого В Г Шухова, г Москва, 2003 г ; LLI Всероссийской специализированной выставке «Энергосбережение в регионах России», г Москва, 2001 г, Юбилейной выставке-ярмарке «Пензенской области 65 лет», г Пенза, 2004 г , VII и VIII Всероссийском научно-промышленном форуме «Россия ЕДИНАЯ» Нижегородская ярмарка, i Н Новгород 2003, 2004 гг, Региональных выставках «Ресурсосбережение и экология» i Пенза, 2000-2004 гг, IX Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии, инновации, инвестиции», г Санкт-Петербург, 2004 г, V/IÍ межрегиональный выставки - ярмарки «Строительство Ремонт Коммунальное хозяйство», г Пенза, 2005 г

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательских тем по программам и координационным планам Минвуза РФ, НИИЖБа, Минмедмикробиопрома и I КИТ СССР по проблемам «Легкие бетоны и конструкции из них, в том числс с использованием зол ТЭЦ» (№ гр 76031017, 1976-80 гг), «Человек и окружающая среда» (№ гр 01860010921, 1986-88 гг), «Разработка технологии утилизации отходов» (№ гр 01860007386 и№ гр 0186000, 1986-1990гг), «Разработка перспективных технологий и приоритетных направлений научно-технического прогресса» (№ гр 01930008630, 1991-95 гг), по научно-техническим программам Минобразования России «Архитектура и строительство» (1996-2000 гг) и «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» по подпрограмме «Архитектура и строительство» (2000-2004 гг)

Под руководством автора защищены 4 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05 23 05 и две представлены к защите в 2005 г

В представленной диссертационной работе использованы результаты многолетних собственных теоретических и экспериментальных исследований, а также экспериментальные материалы, полученные в соавторстве и опубликованные в открытой печати

Автор искренне признателен научному консультанту - Заслуженному деятелю науки РФ, д т н , профессору В И Калашникову за совместную плодотворную работу за помощь, ценные советы, замечания и полезные консультации Автор благодарен коллегам - сотрудникам кафедры технологии бетонов керамики и вяжущих Пензенского ГУ АС за поддержку и помощь в работе, особенно д ти , профессору Н И Макридину. к т н , доцентам В Ю Нестерову. Р В Тарасову, О Л Викторовой, аспирантам А А Каргашову. Р Н Москвину. А А Шумкиной

Публикации. По теме диссертации опубликовано свыше 150 работ, в том числе 7 монографий, 5 нормативных документов, 2 учебных пособия, новизна технических решений подтверждена 5 авторскими свидетельствами СССР и 3 патентами РФ

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, основных выводов, списка использованных источников и 3 приложений Содержит 467 стр машинописного текста, в том числе 95 таблиц и 99 рисунков Библиографический список включает 509 наименований.

Основное содержание работы Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, формулируется научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе приводится аналитический обзор работ, посвященных получению обжиговых вяжущих веществ и использованию различных техногенных отходов для изготовления композиционных вяжущих В качестве основного компонента таких вяжущих используется портландцементный клинкер Показано, что портландцемент на ближайшие 100-200 лет останется основным конструкционным вяжущим и темпы его производства будут постоянно расти в связи с нерациональным использованием его в низкомарочных растворах и бетонах Это усугубляет экологическую ситуацию, связанную с карбонатной технологией производства цемента и с большими выбросами СОг Кроме этою его производство является чрезвычайно материало- и энергоемким Поэтому ученые и производственники на протяжении многих десятилетий разрабатывали технологии наполнения цементного клинкера высокодисперсными порошками, особенно золами и шлаками Современный зарубежный опыт свидетельствует о позитивном сочетании порошков горных пород с портландцементом (композиционные вяжущие) при изготовлении высококачественных экономичных порошковых бетонов Во всем мире, а также в Российской Федерации, имеются огромные запасы высокодисперсных порошков с овеществленными колоссальными затратами электрической энергии на образование высокой поверхностной энергии материала, являющиеся отходами горнопромышленного комплекса после камнедробления, магнитной сепарации и флотации Мировой горно-промышленный комплекс оказывает сильнейшее негативное влияние на литосферу, что проявляется в ежегодном изъятии у природы до 10 млн га земли на размещение отвалов В связи с этим современные масштабы техногенного воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу сопоставимы с геологическими процессами В последнее время дисперсные юрныс породы вводятся за рубежом, в основном, в цементы в качестве наполните лей для получения композиционных вяжущих На создание таких вяжущих в России ориентирован новый ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные Технические условия», гармонизированный с Евростандартом и предусматривающий 12 разновидностей композиционных цементов, в которых содержание клинкера изменяется от 35 до 95 %, а остальное наполнители - золы и шлаки. Исходя из этого цементная промышленность не в состоянии поглотить металлургические шлаки (30 млн т в год), не говоря уже о золошлаках энергетической промышленности (30 млн т в год) Учитывая, что для портландцемента нет альтернативы при производстве высоконагруженных конструкционных бетонов, которые должны изготавливаться на клинкерных бездобавочных или малодобавочных цементах, ю надеяться на использование горных пород в составе цементного композиционного вяжущего не приходится Поэтому нами формулируются новые направления, связанные с тем, ч го функцию цемента, как основы композиционного вяжущего в совокупности с порошкообразными горными породами, должен взять на себя шлак в составе минеральношлаковых вяжущих

Проведенный анализ свойств некоторых малощелочных минеральношлаковых вяжущих, разработанных при участии автора на кафедре ТБКиВ Пензенского ГУ АС в 1993-1998 гт, на основе пород принципиально отличающихся от шлака, по минералогическому составу, а именно глин и известняков, дали основание утверждать, что доминирующая роль в таких композициях принадлежит шлаку Рели применение минеральных наполнителей в цементах стало обычным явлением для сокращения расхода клинкера, то никто и никогда т наполнял шлаки минеральными порошками, тем более до степени наполнения 40-80% по массе, считая это неперспективным направлением в строительном материаловедении поскольку шлак являлся отходом производства Неперспективным считалось зто направление и потому, что возможность протекания активных реакционных процессов шлака с минераль-

ными породами для формирования прочности считалось значительно более низкой, по сравнению с портландцементом (отсутствие в шлаках алита, четырехкальииевого алюмоферрита и присутствие низкоактивных силикатов кальция) И вряд ли кто мог серьезно задумываться о том, что при значительном наполнении шлака горной породой и при одновременном снижении расхода шелочи в 3-4 раза (до 2-3 %) можно достигнуть при низкотемпературном синтезе прочности у композиционного вяжущего до 150-180 МПа, те более высокой, чем у чис-1ых шлакошелочных вяжущих с расходом щелочи 8-12% от массы шлака Активная роль шлака, вероятно, проявляется вследствие многообразия содержащихся в нем минералов, синергизма в композициях с отдельными минералами горных пород и активируюшего действия щелочи Это способствует как химическому взаимодействию его с дисперсными наполнителями, в частности с суглинками и глинами, так и эпитаксиальному сращиванию с частицами менее химически активного и неактивного со щелочами наполнителя кальциевого из-вестяка Это является основанием для разработки и исследований других минеральношла-<овых вяжущих, содержащих такие наполнители, которые не только по своей химико-минералогической природе более близки к шлакам, нежели глины и известняки, но и по отношению к щелочным оксидам натрия и калия, составляющим по массе, в пересчете на элементы, около 6% земной коры и во многом определяющим образование щелочесодержашей полевошпатовой матрицы большинства горных пород.

Технические возможности низкощелочных смешанных минеральношлаковых вяжущих наполнителями иной природы, нежели глины и карбонатные породы, пока не изучены Важно выявить, какие наполнители из горных пород осадочного, метаморфического или вулканического происхождения могут формировать высокопрочные структуры под действием минимальных дозировок шлака в количествах от 10 до 30% и небольшом содержании ще-ючи (2-3%) Как показывают опыты, ряд горных пород (молотые гравий, базальт, диабаз, диорит, сиенит), не затвердевающих в смеси со щелочами при нормальных условиях, тем не менее, формируют в совокупности с малыми добавками шлака и щелочей твердеющие структуры Результаты последних исследований, проведенные на кафедре ТБКиВ Пензенского ГУАС, позволили выявить ряд горных пород осадочного происхождения, например, чалцсдон, кремнеземистые и глауконитовыс (силицитовыс) песчаники, гравелиты, которые под действием малых добавок шлака, не превышающих 20%, и низких дозировок щелочей NaOH или КОН, способны к формированию контактных структур в стесненных условиях при низком водосодержании или в вибропрессованных композициях Теоретический анализ шиможных реакционных процессов и проведенные исследования позволили высказать гипотезу что шлак я малых дозировках, обеспечивая высокую прочность, действует не как основное цементирующее вяжущее, а как особый реакционный компонент, продукты гидратации которого вступают в реакцию с растворенными щелочью веществами породы или являются инициатором, а отдельные соединения гтака - катализатором отверждения некоторых ■орных пород На основании проведенного анализа сформулированы цели и задачи исследований

Во второй главе рассмотрена классификация минеральных гидравлических вяжущих и место, занимаемое в ней щелочными вяжущими (рис 1)

Нами предложено ввести в эту классификацию IV вяжущую подсистему смешанных щеточе-шелочеземельных вяжущих, которые отличаются от Ш подсистемы (известных шлакошелочных вяжущих) значительно меньшим количеством щелочи и шлаков, а также присутствием природных дисперсных горных пород

Сформулированы методологические аспекты совмещения шлаков и дисперсных горных пород, формирование прочности композиционных материалов на их основе Показано, что эволюционное развитие композиционных цементных вяжущих, включающих портландцемент, микрокремнезем и каменную муку (базальтовую, кварцевую, карбонатную) в смеси с суперптастификаторами позволило создать за рубежом новые перспективные виды бетонов -реакционно-порошковые бетоны (Reactionspulverbeton и Reactive Power Concrete) Шлаковые щеточные вяжушие в смеси с тонкодисперсными горными породами при высоком их содер-

жании в композиции никогда не исследовались, не разрабатывались и не применялись, исходя из ошибочных априорных представлений о невысоких физико-технических свойствах таких композиций Принятая нами к реализации стратегия совмещения шлаков и горных порол потребовала разработки новой классификации шлаковых вяжущих, активизируемых щелочами, в которой бы сохранились известные традиционные шлакощелочные (высокощелочные) вяжущие без дисперсных горных пород и предлагаемые нами низкощелочные высоко-наполненные юриыми породами минеральношлаковые вяжущие (табл 1)

МИНЕРАЛЬНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ СИСТЕМЫ

1 подсистема И подсистема 111 подсистема IV подсистема

MeiVMeO-Sid НО

виды вяжущих

OorcneraTMgwMc) ¡iwnuU'VUMJ

основные оксиды вяжущей системы

WcO-MeO-SiO НО McO-McO-MtfO-StQ-HO Me/i-MeO-M«CVS,q НО

отвердители вяжущей системы

рветмры шеючей,«

продукты реакции

гяфоалкмиыт

гмаротчаюты

распоры вк ычей

СОЯМ МКЛОЧ гмретссид

«кючяие гяаросиянюти.

нязгоосномые (-»даюеяпюты о»«))*

Рис I Схема классификации минеральных гидравлических вяжущих ежлем

Таблица !

Классификация шлаковых щелочных вяжущих

№ п/п Наименование вяжущего Р 1,, Кол-во мине-щенное Кол-во шла, 1 „. ральной до-обозна- | ка, мае % 1, ., 1 бавки, мае % чение | | Кол-во щелочного активизатора, % на 100 % сухих компонентов

1 Шлакощелочное вяжущее ШЩВ 1 100 1 Не менее 4

2 Шлакощелочное вяжущее с минеральной добавкой ШЩВ-Д 1 1 (ДО, Д5, | Не менее 80; не более 20 Д10, Д20) 11е менее 4

3 Минеральношлаковое низкощелочное вяжущее МШВ-Н ' 21-79 ! 21-80 1 1 ГШВ-Н 1 менее 19 , более 81 | 1 Не более 3 Не более 3

4 Малошлаковое (геошлаковое) низкощелочное вяжущее

Предлагаемая классификация шлаковых вяжущих, особенно 3 и 4 типов (габл 1) и IV подсистемы (рис I) потребовала разработки структурно-логической схемы получения мине ральношлаковых вяжущих и материалов на их основе (рис 3) и конкретной классификации низкощелочных минеральношлаковых вяжущих (рис 2)

Сочетание шлака с горной породой должно базироваться на закономерностях химии физической химии силикатов, фимки, минералогии, петрографии, геологии, термодинамики строительного материаловедения и др Как видно из схемы (рисЗ), она охватывает мно!ие

виды шлаков, и лишь отдельные виды осадочных горных пород Не все представленные в схеме шлаки отверждаются при добавлении малых дозировок щелочей, как и многие горные породы

МИНЕРЛЛЬНОШЛАКОВЫЕ НИЗКОЩЕЛОЧНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ

Г линошлаковые Карбонатно-шлаковые Глауконито- шлаково-песчаниковые Гравелито-пигаковые Силицито-шлаковые Базальтош-лаковые

Глиношлаково- Кальцито- Доломито- Песчани- Опочно Крем неземисто- Халцедоно-

шамотные жаро- шлаковые шлаковые ко- шлаковые шлаковые шлаковые

и термостойкие шлаковые

Рис 2 Схема классификации минеральношлаковых низкошелочных композиционных

вяжущих

Однако смеси основных и кислых шлаков способны затвердевать, как и смеси основных шлаков и кислых кремнеземистых горных пород Поэтому проблему утилизации шлаков, непригодных для производства шлакощелочных вяжуших и бетонов, можно решить на метал-.¡ур!ическом заводе путем комбинации основных и нейтральных шлаков с кислыми шлаками и с горными породами Предложенная классификация минеральношлаковых вяжущих, разрабатываемых в диссертации (рис 2), по генетическим видам горных пород является далеко не полной Поэтому расширение номенклатуры минеральношлаковых вяжущих по сравнению с представленной их классификацией (рис 2), и счет увеличения генетических типов горных пород чрезвычайно перспективно, учитывая, что в земной коре изверженных пород содержится 64,7 %, метаморфических - 27,4%, а осадочных - 7,9 % по объему

Структурно-логическая схема систематизирует основные идеи создания новых видов композиционных шлаковых вяжущих при сочетании шлаков и наполнителей из горных пород, когда наряду с созданием новых эффективных строительных материалов реализуется несколько вариантов энергосберегающей, ресурсосберегающей и природоохранной техноло-I ий с использованием следующих принципов «отход + отход + химическая активация = вяжущее», «отход + отход + термохимическая активация = вяжущее», «отход + отход + катали-мюр = вяжущее» Научно обоснован выбор активизаторов - щелочных соединений со сверхвысокой растворимостью в воде. - обеспечивающих повышенную температуру кипения щелочного раствора в тонконленочном состоянии для растворения целого ряда горных пород с образованием цементирующих веществ с продуктами гидратации шлака Впервые установлено, что с такими активизаторам гидратационные процессы отвердевания минеральношлаковых систем протекает не только при термовлажносткой (водотепловой) обработке, но и в условиях сухого прогрева за счет кипения высокомолярного раствора и появления безводного расплава щелочи

Таким образом, химическая активация при создании минеральношлаковых вяжущих с высокими физико-техническими свойствами сочетается, прежде всего, с термической низкотемпературной технологией, исключающую обжиговую Такое сочетание возможно при соответствии химико-минералогического и фазового состава горных пород шлаков и щелочных активизаторов при их химической активизации, ибо как указано ранее в земной коре

щелочных элементов Ыа, К и Са в сумме содержатся 9,03 %, и они определяют щелочесо-держащую полевошпатовую матрицу большинства горных пород.

ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ СЫРЬЕВЫЕ МА ТЕРИАЛЫ

Горные породы

Шлаки

<5

О

>4

I

а

е

э X о к э> о

.«ч

8,

I

сэ

£

3

5

о

5

«I

г

0

1

о 8-

21

0 I:

61.

1 *

5 в-

и

^ о

ГП

Химико-минералогический и фазовый анализ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

При затдорении водой

АКТИВАЦИЯ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕГКАЯ-

Каяояточкхая

-ТЕРМИЧЕСКАЯ-

ТВО Тгрномз

пермахькая

МЕХАНИЧЕСКАЯ И -ММАНОХИМИЧЕСКАЯ

Хулой Сукой помол Мокрый попои с ли ЛоВа Окон попол

-МЕХАНОГИДРОХИМИЧЕС КАЯ

АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ТВЕРДЕНИЯ

Минера льношлакоОые бяжуаие бещестба и бе/помы на их основе (6 том числе армированные! Физико-механические Спруклщрно-тапологические

показатели показатели

ЗЦорпаяиОюсоь

Показатели долговечности

I I 1 I * I И

I - . I Н 1! 1 £ I - * - Е» N ! Н » 298

¡1111 II 11 = - И 5 I > I I II - I \ и Ч'Л

II П ¡1 ! I И ♦ Иг I и ! I 1 •

Рис 3 Структурно-логическая схема сочетания горных пород и шлаков, их активации для получения высококачественных минерально-шлаковых вяжущих и бетонов

Для эффективною химическою воздействия электролитов на шлак и горные породы необходимо научное обоснование и поиск такого активизатора, который бы в минимальном количестве мо[ в несколько раз снизить температуру синтеза совместных цементирующих новообразований из них Проведенный анализ коллигативных свойств щелочных растворов гидроксидов [.ЮН, ЫаОН, КОН и силиката натрия ЫагО^^Юз и расчет температур кипе-

ния растворов позволил обосновать выбор для низкотемпературного синтеза твердеющих минеральношлаковых систем гидрооксида натрия (табл 2). который лает возможность создать наиболее высокие температуры кипения электролита для синтеза новообразований При этом, принимая гипотезу о более сильном воздействии расплавленных безводных щелочей на шлак и горные породы, необходимо было осуществить выбор наиболее распространенного низкоплавкою гидрооксида которым вновь оказался ЫаОН Его температура плавления составляет 320 "С, что ниже, чем у КОН и 1.ЮН Высокие температуры кипения водного пересыщенного раствора и относительно низкие температуры плавления безводного ЫаОН позволили сформулировать принципы синтеза новообразований в сухих условиях прогрева минеральношлаковых композитов при низких по сравнению с обжиговыми материалами температурах, что определяет энергосберегающую технологию получения строительных материалов Исходя из этого, сформулирован принцип минимизации щелочного активизатора с целью доведения щелочи в композиционной системе до уровня, близкого к содержанию щелочей в цементе,те 1-2 % Этот принцип в сочетании с принципом минимизации расхода шлака при ориентации максимального наполнения вяжущего дисперсной горной породой позволяет при реализации экономить шлак, как ценное цементирующее вяжушее, и максимально утилизировать отходы горно-промышленного комплекса.

Таблица 2

Расчетная температура кипения растворов МаОН и ЫагО-2,58Ю2 с различной концентрацией

Концентрация ЫаОН, г/л Моляльность, | Повышение температуры моль/1000 1 кипения, °С Температура кипе- 1 ния,°С |

143 3,6 | А Г = 0,52 3,6 = 1,9 101,9 1

500 12,5 | ДГ = 0,52 12,5 - 6,5 106,5 !

1000 25,0 ЛТ = 0,52 25,0 = 13,0 113,0

2000 50,0 1 АТ = 0,52 50 = 26,0 126,0 1

3300 83,0 ! ЛТ = 0,52 -83,0 = 43,3 143,3

Концентрация N320-2,5X10;,, 600 г/л 1 2,8 1 АГ = 0,52 2,8 = 1,4 1 1 101,4 1 1

Основная идея нашего подхода заключается в получении активизированных безобжиговых малошлаковых и малощелочных композиционных минеральношлаковых вяжущих из местных видов сырья, высокодисперсных отходов горных пород и металлургического шлака Новизна лого подхода, как и прогрессивных технологических решений, обусловлена снижением расходов щелочи и соды до 1-3% вместо традиционно используемых 812 %, снижением расхода шлака - ценного активизатора твердения целого ряда горных пород - в 2-4 раза максимальным использованием отходов горных пород - от 20 до 90% - в составе безобжиговых вяжущих нового поколения, сочетанием различных видов активаций для отверждения I орных пород в составе строительных композитов, получением беэобжиго-вы\ композиционных материалов с широким диапазоном прочностных показателей - от 10 до 200 МПа

Рассматриваются основные характеристики используемых материалов и методы исследования Для приготовления вяжущих и материалов на их основе использовалось 7 разновидностей шлаков с S^J-330-350 м2/к| и более 10 видов горных пород различных месторождений, в юм числе глины, суглинки, опоки, известняки доломиты, кремнеземистые и глау-конитовые песчаники, халцедоны месторождений Пензенской области, песок Сызранского и песчано-гравийная смесь и известняк Жи!>левского месторождений Самарской области

Для сравнения основных показателей минеральношлаковых композиций с аналогичными показателями традиционного цементного вяжущего использовался цемент Вольский М400 В качестве заполнителей использовались песок Сурский (ГОСТ 8736-93) с М«р=1,5, фракционированные отсевы камнедробления карбонатных пород Иссинского карьера Пен-

кнской области (ГОСТ 8267-93), дробленый отсев ПГС Жигулевского карьера фракции 510мм, дробленый доломит ст Сатка, Челябинской обл и Павловского карьера Воронежской области фр 5-10 мм, крупные заполнители фр 5-20 мм из горных пород керамзитовый гравий Пачелмского завода Пензенской области

Для модификации минеральношлаковых вяжущих и строительных мтериалов на их основе использовались химические добавки различного функционального назначения акти-визагоры твердения - щелочь NaOH (ГОСТ 2263-79), жидкое стекло (ГОСТ 13078-81), КОН (едкий калий технический) по ГОСТ 9285-78, сода техническая кальцинированная ЫагСОз по ГОСТ 510-85, поташ К2СО, по ГОСТ 10690-81, известь негашеная кальциевая СаО по ГОСТ 9179-81, пластифицирующие - порошкообразный пластификатор С-3 (ТУ 6-36-02429-625), отработанные нативные растворы олеандомицинга (А с №983104), леворина (А с №863541). сухой пластификатор ЛСТ (ТУ 13-0281036-05-89)

В экспериментах соотношение компонентов вяжущего принималось «горная поро-да.шлак» - от 1 9 до 9 1 Содержание активизатора принималось минимальным и составляю 2% от массы смеси, что исключало возможность образования цеолитоподобных минералов в сколь либо заметных количествах, исходя из стехиометрии оксидов, и, в первую очередь, оксида натрия в последних Изделия изготавливались методом прессования при раличных давлениях и методами виброуплотнения и вибропрессования при влажности смеси от 12 до 34% Описаны методы подготовки, приготовления и формования смесей, методы исследования технологических свойств смесей и физико-технических свойств композиционных материалов

Фазовый состав композитов определяли методом рентгенографии и методами качественного и количественного химического анализа Иониэационнные рештенограммы исследуемых образцов были сняты на дифракгометре «ДРОН-3» Кинетика отдельных реакций оценивалась проведением химических методов анализа Фотографии макроструктуры выполнены на цифровом микроскопе Digital Blue QX3+ Исследования технологических и физико-механических характеристик смешанных вяжущих и материалов на их основе проводились в соответствии с методиками, репачентируечычи действующими ГОСТами а также по методикам, разработанным автором на кафедре ТБКиВ и методикам, изложенным в литературных источниках

В третьей главе рассматриваются теоретические основы формирования структуры и прочности глиношлаковых, карбонатношлаковых, опочношлаковых, силицитошлаковых. 1равелитошлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе

Установлены реакционные процессы взаимодействия компонентов В качестве примеров рассмотрены реакционные процессы твердения кальцита и доломита с щелочными ак-тивизаторами NaOH или NaiCOi Первый реакционный процесс (рис4), в котором количество реа!ирующих веществ ограничено до минимума, связан с воздействием щелочною раствора на шлаковые минералы и шлаковое стекло Кальцит не вступает в реакцию со щелочами NaOH и КОН, но может служить эпитаксиальной подложкой для кристаллизации продуктов гидратации шлака и, прежде всего, гидросиликатов, гидроалюминатов и возможно гидрогранатов Образование сколь либо заметного количества алюмосиликатов натрия цеолитоподобных минералов мало вероятно вследствие малого количества щелочи Эта схема характерна для кальцито-шлаковых вяжущих, не содержащих MgCOi

Пели вместо кальцита наполнитепем являются другие горные породы (песчаники, гравелиты, базальты, диабазы), то реакционный процесс воздействия щелочи на шлак останется аналогичным описанному выше Однако протекание реакций взаимодействия продуктов гидратации шлаков с горными породами, также как и возможность формирования твердеющей структуры в результате реакций породы со щелочью, приводи! к образованию гетерогенных продуктов Схема предполагаемою реакционного процесса в доломито-шлако щелочной системе приведена на рис 5

При затворении доломито-шлаковой смеси раствором NaOH термодинамическая обусловленность реакций взаимодействия допомита и шлака с NaOH делает возможным прозе-

кание обоих реакционных процессов часть щелочи вступает в реакцию брусигизации с карбонатной породой с образованием соды Ыа2СОз, брусита Mg(OHb и кальцита СаСОз, а дру-!ая часть вызывает гидратацию шлака Образовавшаяся в результате реакции бруситизации сода вступает в реакцию каустификации с известью Ca(OH)j - основными продуктами гидратации силикатных шлаковых минералов P-C2S, геленита, ранкинита и др, в результате чего образуется вторичная щелочь NaOH и кальцит СаСОз Одна часть вторичной щелочи идет на взаимодействие с карбонатной породой (рецикл), а другая - на гидратацию шлакового стекла (цикл) Кальцит СаСОз, образующийся в доломитошлаковой системе в результате процессов каустификации и бруситизации, кристаллизуется и выступает в качестве эпитак-сиальной подложки для наращивания на его кристаллах новообразований Основной продукт бруситизации Mg(OH)2 может переходить в 3Mg(COb Mg(0Hh'3H20 или, оставаясь в свободном виде, обеспечивать дополнительную прочность доломитизированному камню при кристаллизации Продукты гидратации шлака представлены гидроалюмосиликатами натрия Na20 AbOrSiOî nll^O (при высоком содержании ионов Na+), гидроалюминатами и гидросиликатами кальция

При использовании в качестве щелочного активизатора соды или поташа реакционные процессы связаны прежде всего с реакцией каустификации соды или поташа гидролизной известью, выделяемой при гидратации шлака, регенерирующей щелочь Твердение шлака при этом осуществляется за счет воздействия на него регенерируемых щелочей (рис 6)

Процессы каустификации проходят достаточно быстро и ускоряются, если в компо-шциопное вяжущее вводится свободный Са(ОН)? или композиционное вяжущее содержит в известняке доломит В этом случае (рис 7) существуют два реакционных цикла Первый связан с воздействием исходной щелочи на шлак, а второй - с воздействием регенерируемой щелочи на углекислый магний доломита с образованием соды, которая каустифицируется гидролизной известью и превращается в щелочь (рецикл) В остальном продукты реакций аналогичны продуктам реакций, образующихся в доломигошлаковом вяжущем, активизированном щелочами (рис 5)

Наиболее сложные и конкурентоспособные реакционные процессы протекают в до-.юмитошлаковых вяжущих при дополнительном введении гидратной извести Здесь рассматривается 3 цикла при взаимодействии исходных и образующихся веществ (рис 8), т е процесс аналогичен автокаталическим реакциям Первый цикл - это воздействие соды на шлак и каустификация ее дополнительно введенным СаЮНЬ Второй цикл - это воздействие исходной соды на гидролизную известь шлака с образованием щелочи Третий цикл - воздействие регенерируемой соды при бруситизации магнезита щелочью на гидролизную и дополнительно введенную известь

Конкурентность реакций щелочи со шлаком и доломитом в гетерогенной многокомпонентной гвердофазовой дисперсной системе на первом этапе существенно снижается по сравнению с конкурентными реакциями, протекающими в жидкофазных гомогенных системах В жестких пастах частицы извести, шлака и доломита в ионном растворе рассредоточены недостаточно однородно по объему системы и образуют локальнонеоднородные области, а концентрация раствора в объеме постоянна Установлено, что в локальных областях доло-митогцелочного «яжушего протекают гетерогенные реакции, формирующие на поверхности образцов замысловатые фигуры (по типу реакции Жаботинского). отличающихся цветовой гаммой и разной прочностью

В данном случае рассмотрены реакции каустификации, определяющие твердение кар-бонатношлаковьтх вяжущих Однако, они могут быть распространены на любые горные породы. не поставляющие соду при воздействии регенерированной щелочи В этом случае наряду с содой в минерально-шлаковое вяжущее дополнительно вводится гидратная известь

Для количественной оценки содержания основных продуктов реакции бруситизации в доломитошлаковой системе (рис 5) при содержании 3% и 5% NaOH были проведены химические анализы которые выявили увеличение содообразования в первые сроки твердения,

независимо от количества вводимой в исходную смесь щелочи, что свидетельствует о недос-

жушем на кальциевом известняке и щелочном активизаторе ЫаОН

эпктаксшльное наращивание

Рис 5 Реакционный процесс активации шлака щелочью, бруситизации магнезита и каусти-фикации образовавшейся соды гидролизной известью с регенерацией щелочи при наличии доломита в известняке

_ ^ - эпитаксиальное наращивание

В гюследующий период происходит снижение количества ЫагСОз, что объясняется вступлением соды в реакцию каустификации с гидролизной известью Причем поглощение ЫагСОз при введении 3% ЫаОН происходит более интенсивно, чем при введении 5% ЫаОН

1

У'-Ж

Кристаллизация на кристаллической затравке

Рис 6 Реакционный процесс каустификации соды гидролизной известью и эпитаксиальное наращивание продуктов гидратации шлака на гранях кристаллов кальцита

' <---^

11 — ,, .—^

\ '

• ( КцОЮЮ/НА

V ^------- ---- - - ^ У1

мращимнне^ ^ ^^ ^

Рис 7 Реакционный процесс активации шлака содой, каустификации соды гидролизной из-весгью с регенерацией щелочи, бруситизации магнезита при наличии доломита в известняке

- исходные вещества, ^ ^ - продукты реакции, | ^^ акт взаимодействия, I ^^ ~ ак1 получения продуктов,

» - эпитаксиапьное наращивание

Это можно объяснить тем, что при более высоком содержании исходной щелочи, те в высокомолярном щелочном растворе, увеличивается скорость 1идратацин шлака и, следовательно, увеличивается доля гидролизной извести И хотя в первые сроки при введении 5% ЫаОН связывается большее количество соды, чем при введении 3% ЫаОН, в дальнейшем избыток соды преобладает над связыванием В конечные сроки из-за нехватки гидролизной извести при введении 5% ЫаОН часть ЫагСОз не связана и остается в свободном состоянии На основании полученных результатов сделан вывод о том, что введение ЫаОН в количестве 5% является излишним

ч V --Г----Г^

Ч \ -----_

эгиггзесиалыюс нараиишзиис

/ I / /

ЩЮНЬ-МЯ'О.ЗНО} / I

у /

- исходные вещества,

О £

продукты реакции.

- акт получения продуктов.

| ~ а1Л взаимодействия; I

- эпитаксиальное наращивание

Рис 8 Процесс автокаустификации исходной и регенерированной соды с добавками доломитизированного известняка и гидроксида кальция

Различие в составах минеральной породы и шлаковых вяжущих на ее основе покаюно на рис 9 а,б В образце б (доломитошлаковое вяжущее) по сравнению с образцом а (доломи-тизированный известняк) отмечается снижение интенсивности линии доломита (2,8847 А), относительно линии кальцита (3,0229 А), что свидетельствует о частичном расходовании доломита на реакцию со щелочью ЫаОН и образование рентгеноаморфного брусита

Всего для всех горных пород и минеральношлаковых вяжущих на их основе было снято 23 рентгенограммы, подтверждающие образование новых синтезированных цементирующих продуктов реакции Рентгеноаморфные новообразования были проанализированы химическими методами (брусит, кремнекислота, гидролизная известъ и др)

Процесс каустификации соды и образование щелочи ЫаОН в теле бетона лимитир\-ются скоростью выделения гидролизной извести из шлака Поэтому логично предположи гь что процесс затвердевания МШВ на соде будет более замедлен в первые сроки Замедленному образованию гидролизной извести будет способствовать пониженное водосодержание смесей Естественно, что жидкофазная реакция должна протекать значительно быстрее, что

подтверждается экспериментами Так, при стехиометрическом соотношении Са(ОН)з и ЫагСОз в суспензии время протекания реакции каустификации на 94,9 % составляет 30 минут, т е скорость реакционного химического процесса составляет 0,0187 моль/л мин, а константа равновесия Кр,,„= 1,02 108

§

1

Рис 9 Рентгенограммы доломитизированного известняка (а) и минеральношлакового вяжущего на его основе (б)

Ьысгрое загвердевание карбонатношлаковых и, особенно, доломитошлаковых материалов происходит с добавкой извести в количестве 2-3 % Гак, прочностные показатели карбонатношлаковых материалов на кальците и доломитизированном известняке с малыми добавками щелочи или соды (3 %) выше, чем с более высокими (5 %), что подтверждает ранее приведенные данные о более полном связывании соды гидроличной известью и правильность выдвинутого нами принципа минимизации расхода щелочных активизаторов №ОН и МагСОз непосредственно в доломитошлаковых композиционных материалах

В четвертой главе нашли отражение методы активации шлаковых и композиционных минеральношлаковых вяжущих, принципы минимизации расхода щелочных активизаторов и шлака в минеральношлаковых вяжущих, исследования процессов структурообразо-вания шлаковых вяжущих при различных методах активации кинетики роста прочности, энергии активации синтеза прочности и гидратации штаков, а также влияние щелочности среды затворения на выделение гидролизной извести из шлаков

Из изученных нами многих методов активации минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе, опубликованных в монографии «Глиношлаковые строительные материалы» (МА+ХА - механическая активация при сухом помоле с последуюшей химической активацией в процессе приготовления мелкозернистых смесей, МГА+ХА - механогидравли-ческая активация при помоле в воде или растворе ЛСТ с последующей химической активацией щелочью путем введения ее в суспензию, МГХА - механогилрохимическая активация при мокром помоле в растворе ЛСТ и №ОН и др ), была принята активация при раздельном

или совместном сухом помоле материалов с последующей химической активацией (ХА) щелочными добавками при затворении смесей водой Комбинация методов (МА+ХА) для изготовления сухих строительных смесей предусматривала совместный помол шлака, горной породы, извести и соды (поташа, фторида натрия, фосфата натрия и др) для получения каусти-фицированных минеральношлаковых вяжущих Механогидравлическая (МГА) и, особенно механогидрохимическая (МГХА) активация, заключающаяся в мокром помоле шлака, горной породы в растворе щелочи и суперпластификатора, хотя и повышали энергию активации процесса гидратации, но требовали дополнительного введения сухомолотых шлака и минеральной породы для разувлажнения водных суспензий и доведения их до формовочной влажности Такое усложнение технологии, а также значительные трудности регулирования реологии и водосодержания послужили основой для отказа от методов МГА и МГХА

В связи с тем, что за основу химической активации принимается воздействие щелочей у щелочных солей, то мы не рассматривали активирующее влияние ни извести (известковую1 ни гипса (сульфатную), ни портландцемента или их комбинаций Известь добавлялась нами не как вещество, способное в какой либо мере активизировать твердение шлака, а как компонент, каустифицирующий щелочные соли до щелочей №ОН или КОН в объеме бетона

Гранулированные шлаки в большинстве являются стекловидными материалами содержащими в своем составе оксид кальция в том или ином количестве, что определяет их кислотность, нейтральность или основность

Опираясь на достаточную изученность активизаторов щелочного отверждения шла-когцелочных вяжущих, мы обратили внимание на отдельные факты более высокого прочностного эффекта отверждения шлаков щелочными солями по сравнению со щелочами К сожалению, научного объяснения этого явления в работах других исследователей дано не было Принимая во внимание те факты, которые свидетельствуют о том, что карбонаты и фосфата по силе действия на некоторые шлаковые стекла превосходят растворы гидрооксилов и практические сведения о более высокой активизирующей функции растворов соды и поташа при отверждении шлаковых стекол по сравнению со щелочью и жидким стеклом, мы установили. что это проявление «содового парадокса» первого рода, когда растворимость шлаковых стекол в растворах КагСО^ и К2С03 выше, чем в едких щелочах равной нормальности или «содового парадокса» второго рода, связанного с более сильным синергетическим действием смеси растворов карбоната и гидрооксида Ыа или К по сравнению с действием эквивалентных растворов этих веществ, взятых в отдельное™ При этом мы впервые обратили внимание на то обстоятельство, что для шлаков, в отличие от специально изготовленных синтетических стекол, которые были изучены Ю П Горловым, А П Меркиным, В Д Гчу-ховским и др, наличие гидролизной и ¡вести усиливает действие этих двух «парадоксов» за счет каустификации и образования дополнительной щелочи в объеме бетона, т е известь интенсивно извлекается из шлаковых стекол для активного реакционного процесса

Доля шлака в минеральношлаковых вяжущих, исходя из необходимости возрастающей степени наполнения шлака горной породой, постоянно уменьшается Если используется горная порода, индифферентная к щелочам (кальцитовый известняк, мрамор, барит и др) то уменьшение содержания шлака при одной и той же дозировке щелочи от массы смешанного вяжущего равносильна повышению содержания щелочи, приходящейся на шлак и взаимодействующей с ним Так, например, в смешанном вяжущем при соотношении шлак порода=1 1 и дозировке щелочи в количестве 3% от массы смеси на шлак приходится 6% щелочи, а при соотношении шлак порода=1 4 при дозировке щелочи 2% на шлак приходится уже 10% (рис 10), те доля щелочи, приходящаяся на шлак в композиционном вяжущем, может быть вычислена из условия дозировки щелочи на композиционное вяжушег к массовой части наполнителя ш„ Сщ - 2(1 + т„)

С понижением водошлакового (В/Ш) отношения при неизменном содержании КаО": молярность (ионная сила) и рН раствора могут сильно возрастать

+ - -14

Исходя из ионного произведения воды ] [ОН ]-10 водородный показатель

представим следующим образом 0и _ _|о|рр1 = -1а—1= -1а— —

1 * |ОН ) *[ОН |

Рис 10 Изменение концентрации щелочи в композиционных вяжущих в зависимости от соотношения шлака и минеральной тонкоизмель-ченной горной породы

012345678

Массовая часть наполнителя от вяжущего т, м ч.

В водных растворах сильных щелочных электролитов концентрация ионов [ОН I определяется молярностью раствора

10Д

[ОН ]=М =

(В/111) ММ'

где М - молярная концентрация щелочи в распоре, ММ - молекулярная масса щелочи, дозировка сухой щелочи, % от массы шлака

Исходя из этого, применительно к N8011 формулы примут вид-

Д-

. 10 П(В/Ш) ММ (1 , 4 10 14(В / III) рН = -!ё-------, рН = -1%------

Согласно формуле при В/Ш=0,1, те в полусухих смесях для достижения высокой мо-лярности раствора и рН=14 необходимо лишь 1-1,5 % ЫаОН от массы шлака, в то время как в пластичных системах при В/Ш=0,5 дозировка щелочи должна составлять 4-8 % Аналогичные соотношения легко выводятся для КОН

Растворение шлакового стекла с высвобождением Са(ОН)2 и последующее связывание его с кремнекислородным остовом стекла будут протекать в крепком щелочном растворе Естественно, что такие низкие дозировки шелочи принципиально изменяют состав новообразований в отличие от шлакощелочных вяжущих содержание цеолитоподобных К-алюмосиликатных минералов в структуре низкощелочных вяжущих будет минимальным Основными структурообразующими соединениями останутся гидросиликаты, возможно, частично Ыа - замещенные гидроалюмниаты и гидроферриты кальция Роль малых добавок щелочей при этом сводится к начальному каталитическому воздействию на шлаковое стекло Присутствие щелочного электролита меняет состав жидкой фазы шлаковых систем и наиболее существенно это должно сказаться на количестве соединений, образующихся при гидролитическом процессе В связи с этим определено влияние концентрации щелочных растворов затворения (ЫаОН, ЫагСОз, ЫачРО») на выделение гидролизной извести из шлаков Оно носи г аномальный характер Введение малых дозировок щелочей приводит к значительному снижению содержания ионов Са2' в растворе вследствие эффекта высаливания -воздействия одноименных гидроксил-ионов В 1-2 молярных растворах щелочей наблюдается повышение содержания С а2*, в 5 молярном растворе ИаОН содержание С а2* вновь падает

Произведена сравнительная оценка шлаков по энергии активации процессов синтеза прочности и гидратации при твердении Определены средние значения кажущихся энергий активации в интервалах температур 293-308-323 К за период 60 суток

Для оценки согласованности гидратообразования и нарастания прочности по мере тверления при различных температурах предложен коэффициент согласования процессов упрочнения и гидратации, равный соотношению энергий активации указанных процессов Ке = Е*1Е°

Предполагается, что наиболее благоприятным фактором при твердении вяжущих является полная согласованность процессов (Ке = 1) При Ке > 1 синтез прочности активируется сильнее с повышением температуры, чем процесс гидратации, что характерно для периода активной кристаллизации системы (период ускорения) Ке < 1 указывает на обратный эффект, характеризующий как начало твердения (период коагуляции), так и более поздние сроки (период замедления роста прочности) при наличии в системе медленно гидратирующихся минералов Подробные исследования твердения ГШВ и материалов на их основе и свойства изложены в специально изданной монографии «Глиношлаковые строительные материалы»

Исследованы кинетические особенности твердения шлаков, карбонатношлаковых композиций и определены факторы, влияющие на формирование прочности материала

Установлено, что доменные молотые основные шлаки (8уд=300м2/кг) и карбонатнош-лаковые композиции на их основе без введения щелочного активизатора твердеют медленно при нормальных условиях Значительный индукционный период до 7^12 суток с последующим быстрым набором прочности и экспоненциальным замедлением соответствует S - образной кинетической кривой структурообразования Определена длительность индукционного периода для различных шлаков в зависимости от В/Ш - отношения, температуры твердения, тонкости помола

Проведена оценка роли суперпластификатора С-3 на карбонатношлаковые системы активизированные щелочью для различных шлаков Показано, что карбонатные породы - известняк, доломит являются высокоселективными веществами в паре с С-3, благодаря чему в комплексная система «шлак - известняк - щелочь» может формироваться несиловыми мето-

дами прессования - вибропрессованием - при достаточно низких В/Ш - отношениях, а для ' отдельной номенклатуры изделий, даже виброуплотнением с получением физико-

' технических показателей, не уступающим аналогичным материалам, полученным силовым

прессованием

С помощью рентгенофазового анализа изучен состав продуктов взаимодействия в тройной системе «шлак - карбонат - щелочь»

Для определения влияния рецептурных факторов на прочность и водостойкость карбонатношлаковых композиций, оптимизации их состава проведен четырехфакторный эксперимент на трех уровнях и установлены наиболее значимые факторы, влияющие на функциональные свойства и экономические показатели КШВ

Выявлена наиболее эффективная комбинация поташа и гидрооксида натрия и дано объяснение механизма действия этой активизирующей смеси

Таким образом, в механизме быстрого нарастания прочности и добавочного упрочнения карбонатношлаковых материалов немаловажное значение имеет синтаксиальное наращивание кристаллов вторичного кальцита из раствора в процессе его образования Образующаяся в результате каустификации щелочь компенсирует начальный недостаток ее дальнейшего ускорения процессов растворения стекловидной фазы шлака

Рассмотрен и обоснован механизм твердения сильнонаполненных малошлаковых вяжущих Все исследованные горные породы, самостоятельно не твердеющие при малой добавке шелочи, тем не менее, формируют при дефиците шлака твердеющие структуры Проведенные исследования подтвердили гипотезу о том, что шлак в малых дозировках (10-2i'" ' действует не как основное цементирующее вяжущее, а как добавка, продукты тидрагстп,, которой в совокупности со щелочью являются инициатором отверждения некоторых горнь л пород

Наиболее доказательно это проявляется в шлакогравелитовых вяжущих Молотый i pa вий (S,j= 1150 м2/кт) с 5% NaOH спрессованный при давлении 25 МПа и влажности 12% не твердеет в нормально-влажностных условиях Образцы из гравия с 2% жидкого стекла <п

массы порошка в пересчете на сухое вещество при тех же условиях прессования не имели заметной прочности через 6 месяцев нормального твердения Образцы из смешанного вяжущею (Ш ПГС=1 4) с 2% ЫаОН спрессованные при формовочной влажности 12% и давлении 25 МПа через 28 суток твердения в тех же условиях достигли прочности при сжатии 49 МПа Топологические расчеты взаимного расположения частиц шлака и гравелитовых частиц показывают, что на одну частицу шлака приходится около 1000 гравелитовых частиц Каждая частица шлака отделена от соседней топологическим твердофазным барьером, состоящим в среднем из 15-20 гравелитовых частиц Совершенно очевидно, что при дискретном расположении отдельных частиц шлака в непрерывной матрице из гравелитовых частиц развитие магистральных трещин (перколяционных) при разрушении должно проходить по матрице А если матрица не затвердевает (как в случае гравелитощелочного вяжущего), то прочность должна быть близка к нулевой Реально же шлаковые частицы, не имея между собой контактных взаимодействий, участвуют в образовании связующего вещества для цементирования многочисленных контактов между гравелитовыми частицами А это возможно лишь при условии диффузии гидратных новообразований шлака в ионной форме к контактам гравелитовых частиц по транспортным путям в водно-минеральной дисперсии (при достаточном во-досодержании) или в капиллярно-пористом теле (при низком водосодержании в прессовках) В присутствии щелочи гидратированные ионы образуют цементирующие вещества, соединяющие частицы породы

Растворение полевошпатовых и железистомагнезиальных минералов гравия с поверхности частиц приводит к образованию реакционно-активных каемок, взаимодействующих с ионами шлаковых новообразований В итоге происходит постепенное срастание гравелитовых частиц Предлагаемый механизм активирующего действия шлака на цементацию самостоятельно не твердеющих в щелочной среде горных пород, движущей силой которого является диффузионный перенос ионов, доказывается оригинально поставленным экспериментом полностью исключающим топохимический механизм цементации смешанного вяжуще-i о При таком эксперименте отверждение высокодисперсных минеральных композиций осуществляли путем использования грубомолотого отсеянного шлака из частиц с узким диапазоном размеров от 0,14 до 0,315 мм Попадание тонких бысгрошдратирующихся шлаковых частиц, в том числе коллоидного размера, в матричное пространство наполнителя было исключено В табл 3 представлена кинетика набора прочности гравелитошлаковых композиций на грубодисперсном шлаке со средней удельной поверхностью 9,32 м^/тег и гравелите с SVJ=1040 м2/кг Образцы прессовались при удельном давлении 25 МПа и твердели в воздуш-но-влажностных условиях Как следует из табл 3, все составы, в том числе с минимальным кочичеством шлака, закономерно набирают прочность во влажных условиях Таким образом, поскольку перемещение твердофазной коллоидной массы вяжущего в пространство минеральной матрицы невозможно, то сквозьрастворно-диффузионный механизм твердения смешанных минеральношлаковых вяжущих можно считать доказанным 'Этот механизм в наибольшей степени проявляется при малых дозировках шлака, составляющих 10-20% от массы смеси, когда расстояния между грубыми частицами шлака значительны и составляют 200300 мкм

Можно полагать, что в сильно разбавленных наполнителем минеральношлаковых вяжущих набор прочности в более поздние сроки после 180-360 суток и более твердения может быть значительно интенсивнее, чем в чисто шлаковых, в связи с существованием достаточно удаленных зон матричного наполнителя, цементируемого продуктами гидратации шлака

В основных составах, принятых нами для исследований минерапьношлковых вяжущих с содержанием шлака 60%, индукционный период формирования начальной структурной прочности уменьшается до нескольких часов при Sva=100 и 630 м2/кг и до 1 суток - при S^=900 м2/кг Малый индукционный период твердения минеральношлакового вяжущего на грубомолотом гравелите (SM=100 м2/кг) легко объясняется с позиций топологи смешанного вяжущего количество шлаковых частиц становится значительно больше, чем гравелитовых

В такой системе возможен прямой процесс цементации контактирующих шлаковых частиц между собой с включением более грубых гравелитовых В этих условиях протекает и тоио-химический механизм твердения шлака

Таблица 3

Кинетика нарастания прочности гравелитошлаковых образцов во времени

№ п/п Состав вяжущего в массовых частях В/Т Формовочная прочность МПа Прочность при сжатии, МПа через месяц

1 3 6

1 Шлак гравелит (20 80) 0,15 1,12 2,2 5,2 6,1

2. Шлак гравелит (40 60) 0,13 0,87 4,8 6,7 8,8

3 Шлак . гравелит (60 40) 0,12 0,71 5,6 7,8 9,6

В пятой гляве приведены результаты исследований влияния различных технологиче ских и рецептурных факторов (вида и количества активизирующих и пластифицирующих добавок, дисперсности минеральных порошков различных горных пород, режимов тепловой обработки, параметров виброуплотнения, прессования и вибропрессования и др) на формирование структуры и свойств минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе В исследованиях по изучению активизирующих и пластифицирующих добавок на формирование структуры композитов выявлено, что пластифицирующие добавки С-3 и ЛСТ оказываю! положительное влияние на снижение водопотребности минеральношлаковых смесей при их расходе в изучаемых пределах 0,3-1,8 % от массы вяжущею При равном виброрасплыве р указанном диапазоне расхода добавок С-3 и ЛСТ водоредуцирующее их действие соответственно составило' для глиношлаковых композиций - 15-18 %, для карбонатношлаковых - 1520 %, для карбонатноцементных -18,5-24 % Наилучшие результаты по прочности получены при расходе добавок С-3 и ЛСТ - 0,6-0,9 %

Результаты испытаний по оценке влияния активизаторов твердения щелочи NaOH, соды ЫагСОз, поташа К2СО3 на кинетику набора прочности карбонатношлаковых композитов при различных способах формования свидетельствует о том, что поташ и сода являются более эффективными активизаторами твердения карбонатношлаковых композитов чем щелочь У прессованных образцах с поташом в 28-суточном возрасте у образцов прочность составила 49,3 МПа, а с содой 51,3 МПа, что превышает прочность образцов со щелочью, соответственно, на 39 и 45 % В 28-суточном возрасте действие щелочных карбонатных солей на прочность виброуплотненных образцов усиливается У образцов с поташом прочность составила 74,7 МПа, с содой - 63,3 МПа, что выше прочностных показателей образцов со щелочью, соответственно, на 187 и 156 % Таким образом подтверждается совместное синерге-тическое действие «содового парадокса» первого рода (повышение растворимости шлакового стекла в растворах Ыа2СОз и К2СО3) и реакции каустификации, вызывающей действие «парадокса» второго рода в результате появления щелочи (повышение растворимости стекол в растворе ЫагСОз+ NaOH или К2С03+ NaOH)

Изучено влияние кремнеземистых минеральных наполнителей различной степени аморфизации кремнезема на прочностные свойства вяжущих Анализ ряда минеральных наполнителей показал, что наилучшими являются наполнители с достаточной степенью аморфизации и неупорядоченности структуры кремнезема, способные отверждаться со шлаком при минимальной дозировке щелочного активизатора NaOH с достижением высокой прочности материала в пределах 25-70 МПа в зависимости от вида и дисперсности наполнителя

Для оценки реакционной активности пород нами предложена методика определения прочности минеральношлаковых композиций при дефиците шлака, а именно, 10-20 % его и 80-90 % минеральной породы после 28 суток нормального твердения образиов-цилиндрои i 25 мм, отпрессованных при влажности, соответствующей пластическому экструзионнону прессованию Реакционная активность определялась при нескольких удельных поверхностях 100,500-600 и 1000-1100 м2/кг

Использованный метод оценки реакционной активности пород, в отличие от метода при профиците шлака, оказался достаточно показательным и объективным позволяющим

выявить из совокупности горных пород наиболее активные Закономерна повышенная активность халцедонового наполнителя при различной его дисперсности, что подтверждается опережающим ростом прочности и нормативными значениями ее по сравнению с образцами на молотом песке, песчаниках и, даже, чистом шлаке Обращает на себя внимание тот факт, что показатели прочности при сжатии образцов на халцедоношлаковом вяжущем при сильном дефиците шлака достигают через 28 суток 37-40 МПа Вероятно, полиморфная модификация S1O2, составляющая халцедон, способна не только к образованию гидросиликатов с гидролизной известью шлака, но и к выделению высокоактивной кремнекислоты, которая взаимодействует и с другими продуктами гидратации шлака Можно отметить также тот факт, что наибольшая прочность при сжатии наблюдается на составах, дисперсность наполнителей которых составляет 500-600 м2/кг При сверхтонком помоле некоторые породы в первые сроки схватывания вообще не участвуют в формировании сколько-нибудь заметной прочности, а для других наполнителей наблюдается замедленный рост прочности По результатам оценки реакционной активности горных пород в смеси со шлаком для дальнейших исследований из силицитовых пород были выбраны опока, халцедон, глауконитовый песчаник и гравелит

Особенностью новых вяжущих и композиционных материалов на их основе является способность многократно повышать прочность (по сравнению с 28-сугочной нормально-влажностного твердения) в условиях теплового прогрева при температурах от 150 до 350 °С Эта особенность связана с коллигативными свойствами растворов щелочей, в частности NaOH, в условиях повышенных температур При увеличении температуры выше 100 °С раствор NaOH в порах материала начинает закипать и обезвоживаться, что, в свою очередь, приводит к повышению его концентрации и новому скачку температуры кипения При содержании щелочи NaOH 2 % от массы вяжущего с влажностью его 14 % (моляльность раствора 3,6 моль/1000г раствора) температура кипения межзернового раствора по расчету составляет 101,9 °С Однако, с повышением температуры и с испарением воды моляльность может достигнуть предельного значения (83 моль/1 ОООг), а температура кипения - 143,3 °С Скорость растворения шлакового стекла и горных пород в таком растворе многократно возрастает Показательно то, что полное обезвоживание не прекращает процессов структурооб-разования в минеральношлаковых вяжущих, в отличие от цементных, так как при температуре 320 "С NaOH плавится и в его расплаве интенсивно растворяются и взаимодействуют составляющие вяжущего и горной породы, что приводит к дополнительному повышению прочности

В табл 4 представлено изменение прочности прессованных образцов из чистого шлака и гра-велитошлакового вяжущего, которое подтверждает значительную роль температурных воздействий на приращение прочности разработанных низкощелочных вяжущих Причем, чисто шлаковое вяжущее при недостатке щелочи существенно уступает по прочности композиционным вяжущим (составы 2 и 3) Из табл 4 также следует, что натриевые жидкие стекла не могут быть активизаторами (можно предположить, что все жидкостекольные системы) геошлаковых и минеральношлаковых вяжущих, тем более в таких малых количествах Выявление этого факта существенно повышает геоэкологическую эффективность предлагаемых ак-тивизаторов для утилизации горных пород

Установлено, что и цементное вяжущее в аналогичной минеральной композиции не может обеспечить формирование столь высоких прочностных показателей в условиях сухого прогрева

На рис 11 и 12 показано изменение прочности минеральношлаковых вяжущих в зависимости от условий твердения Одна часть образцов твердела в нормально-влажностных условиях, затем подвергалась высушиванию при 105 "С, после чего подвергалась хранению в воде с определением прочности на каждом этапе

Другая часть образцов подвергалась тепловлажностной обработке после двух суток твердения в нормально-влажностных условиях, высушиванию при 105 °С и аналогичному экспонированию в воде

а)

б)

120

X

S н 2 100

8 а 80

а S

КОСТИ 1 МП» 60

т о 40

а.

с

20

S.

В О

74,4

■65.6

61,1

Нормальные условия

ТВО

Нормальные условия

100

я 90 2

а »о

0 70 60

55*>

1 ?40 г

I

С

д)

30 20 10 0

66,7 65 64,3

Нормальные условия

ТВО

Нормальные условия

е)

Нормальные

ТВО

условия В После 28 суток 1вердения,

■ В абсолютно сухом состоянии после 105 С

□ После 1 суток водонасыщения,

□ После 28 суток водонасыщения

Я1

Нормальные условия

ТВО

Ш После 28 су ток твердения, ■ В абсолютно су хом состоянии после 105 Г

□ После 3 суток водонасыщения

□ После 28 суток водонасыщения

Рис 11 Влияние условий твердения и водонасыщения на изменение прочности минераль-ношлаковых вяжущих а) халцедон шлак 1 1,5, б) халцедон шлак 4 1, в) ПГ С шлак 1 1,5, г) ПГС шлак 4 1, д) глауконит шлак I 1,5, е) глауконит шлак 4 1

Нормальные условии

ТЮ

б)

Нор шльные условия

ТВО

В)

I

С

Нормальные условия ТВО

О После 28 суток твердения, ■ В абсолютно сужм состоянии после 250 С

□ После 3 суток водонасыщения

□ После 28 суток водонасыщения

Нор мальные у словия ТВО

13 После 28 суток твердения, ■ В абсолютно сужм состоянии после 250 С

□ После 3 суток врдо насыщения,

□ После 3 суток водонасыщения

Рис 12 Влияние условий твердения и водонасыщения на изменение прочности минеральношлаковых вяжущих, а) халцедоншлак 1 1,5, б) халцедон шлак 4 1, в) ПГС шлак 1 1,5; г) ПГС.шлак 4 1;, д) глауконит шлак 1 1,5, е) глауконит шлак 4 1

Изменение прочности образцов при сухом прогреве

Состав В/Т 28 сут НТ Прочность. МПа Плотность, кг/м3 После прогрева Потеря массы, % от абсолютно-сухого

100 °С 150 °С 250 °С 350 °С после 150°С после 250°С после 350°С

Шлак-100% ЫаОН-2% 0,14 60.4 2100 97,8 2060 105,1 2020 108,2 1990 110,3 1960 1,9 2,4 4,8

Шлак-10% Молотый гравий-90% ЫаОН-2% 0,14 21.8 1987 88.9 1798 94.4 1798 101,8 1796 117,8 1770 0 0,1 1,6

Шлак-20% Молотый гравий-80% ЫаОН-2% 0,14 35.6 1995 100,1 1810 Ц4,4 1800 136,0 1780 152,8 1760 0,1 1,6 2.7

Шлак-60% Молотый гравий-40% Натриевое жидкое стекло N320 2,1$\От-2% 0,14 Ы 2040 10 1880 18 1880 и. 1830 1 15 1 . 1810 1 0 .1 2,6 3,7

Результаты жспериментов (рис 11) свидетельствуют, что даже высушивание может приводить к повышению прочности на 25-200% на «жирных» составах и на 200-300% - на «тощих» составах

Еще более заметные приросты прочности наблюдаются при повышении температурного воздействия от 100-105 до 250 "С, чю отображено на рис 12 Как видно из рис 12, полученные материалы со средней плошостью 1750-2000 кг/м3, имеющие прочное!ь 100-180 МПа, при пористости 20-25%, не имеют аналогов в природе Они, как и большинство высокопрочных природных материалов, обладают высокой хрупкостью и низкой растяжимостью Дисперсное армирование песчанииою минерагьношлаковою бе юна С1&ньными во.юкнами диаметром 0,15 мм и длиной 6-10 мм (при 1% армирования по объему) позволило повысим, прочность при сжатии на 30% и при растяжении на 60% с пластичным характером разрушения

Гаким образом, технология изютовления высокопрочных композитов сводится к двух-стадийной тепловой обработке тепловая обрабо!ка в гидротермальных условиях для протекания гидратационного твердения - последующая сушка при 105-110 °С или сухой прогрев 150-250 °С Это может быть реализовано в одном тепловом аппарате

Были проведены исследования влияния различных факторов и технологических параметров при виброуплотнении с пршрузом и вибропрессования на прочностные свойства ком по ¡иций водовяжущее отношение, соотношение шлака и минеральных порошков, продолжительность вибрирования, удельное давление пригруза, оптимальное давление при вибропрессовании

При планировании экспериментов было использовано трехуровневое рота!абе,рьное планирование Установлено, что для композитов на ГШВ, отформованных с притруюм, определяющими факторами, влияющим на их свойства, являются влажность смеси и давление прессования

При вибропрессовании глиношлаковых композиций, более определяющим фактором является влажность смеси При вибропрессовании карбонатношлаковых композиций бо сущесшенным фактором оказалось давление прессования Так, с увеличением дав юы-прессования от 5 до 10 МПа происходит рост прочности на 24,3%, от 5 до 15 МПа !.. 26,5%, от 10 до 15 МПа - на 1,7% Вместе с ¡ем нельзя исключить существенное в шянч1 влажности смеси на прочностные свойства композитов

Проведенные эксперименты позволили установить оптимальные режимы формования, при которых достигается наибольшая прочность для глиношлаковых вяжущих (ГШВ) оптимальны влажность смеси -15,4%, давление прессования -10 МПа, для карбонатношлаковых вяжущих (КШВ) опгимальны влажность смеси -10%, давление прессования -18,4 МПа

В шестой главе приведены исследования прочностных, деформационных и эксплуатационных свойств минеральношлаковых вяжущих, мелкозернистых бетонов и бетонов на крупном заполнителе на их основе, которые подтвердили высокую эффективность разработанных вяжущих и позволили определить область их применения

Теоретически проанализирована взаимосвязь внутренних напряжений, возникающих при формировании структуры композиционных материалов на основе цементных и минеральношлаковых вяжущих с ее параметрами (деформационные характеристики матрицы и заполнителя, степень наполнения объема матрицы заполнителем, величина усадочных деформаций и др ), и получены аналитические зависимости значений радиальных и тангенциальных напряжений от соотношения модулей упру! ости матрицы и заполнителя, степени наполнения композита Установлено, что на величину внутренних напряжений значительное влияние оказывают модули упругости матрицы и заполнителя, а также их соотношение Увеличение степени наполнения матрицы и крупности заполнителя приводит к возрастанию дефектности в структуре композита Для анализа этих зависимостей были исследованы усадочные деформации композитов на основе минеральношлаковых вяжущих Осуществлена аналитическая обработка параметров усадки 18 разновидностей минеральношлаковых вяжущих по зависимости £, = етах (1-е *'), где - максимальное значение усадки, мм/м, е, - усадка в момент времени ? , ? - время, сут, к - параметр скорости роста усадки Значения усадочных деформаций минеральношлаковых вяжущих, изготовленных из смеси с нормальной густотой, изменялись в пределах 2,14 - 7,25 мм/м, что определялось видом наполнителя и водопотребностью М111В

Для изучения прочностных и деформационных свойств песчанистых бетонов было изготовлено несколько серий при одинаковых соотношениях вяжущее песок=1 0, 1 1, 1 -2- 1 3 по массе, В качестве вяжущих использовали цемент, глиношлаковое карбонатношлаковое глаукоиитошлаковое, халцедоношлаковое и гравелитошлаковое вяжущие Образцы - призмы с размерами 40x40x160 мм формовались двумя способами методами вибропрессования и виброуплотнения Оценивалась кинетика набора прочности (определяли прочность при одноосном сжатии и изгибе), продольные и поперечные деформации, модуль упругости, коэффициент Пуассона, изменение объема при нагружении, а также зависимость этих показателей от содержания мелкозернистого заполнителя

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что предел прочности образцов при изгибе и при сжатии в нормативный срок твердения ^28 сут) как из минеральношлаковых вяжущих, так и мелкозернистых бетонов на их основе незначительно уступают по своим показателям материалам на основе цемента, кроме глауконитошлакового вяжущего (ГлШВ) Песчанистые бетоны на основе глауконигошчекового вяжущего приближаются по своим прочностным показателям к цементным

Способ формования неадекватно влияет на прочностные свойства различных композиций Вибропрессование существенно увеличивает прочностные показатели глиношлаковых вяжущих и песчанистых бетонов Это увеличение прочности при сжатии достигает двукратного для глиношлакового вяжущего и полугорократного для бетонов на его основе состава вяжущее песок=1 1 и 1 2 Такое повышение прочности вероятно, можно объяснить низкой тиксотропией глинистой матрицы, плохо уплотняющейся при обычной вибрации но достигающей компактной упаковки при комплексном воздействии вибрации и статического давления Такое же воздействие вибропрессования, однако, в меньшей степени отмечается на карбонатношлаковом вяжущем и «жирных» бетонах на его основе

Введение мелкозернистого заполнителя в композиции и использование различных способов формования неоднозначно сказывается на их деформационных свойствах Увеличение

доли песка в песчанистых бетонах на различных вяжущих, как правило, приводит к снижению призменной прочности Для моду та упругости у некоторых составов проявляется явно выраженный экстремум при соотношении В П=1 1,5

Рассматривая виброуплотненные (табл 5) и вибропрессованные песчанистые бетоны полученные на основе разработанных минеральношлаковых вяжущих, можно отметить что призменная прочность изменяется от 20 до 55 МПа, модуль упругости от 10 Ю3 до 25 10' МПа, предельная сжимаемость от 1,1 до 4,2 чм/м. коэффициент Пуассона от 0,14 до 0,35 границы микротрещинообразования от 0,75 до 0,97

Бетоны на крупных заполнителях на основе минеральношлаковых вяжущих испытыва-лись на призмах с размерами 100*100*400 мм (табл 6) Они сравнимы с цементными бетонами средних марок Ml50-300, а по некоторым показателям не уступают им, особенно по показателям более высокой деформативности Это свидетельствует об их повышенной тре-щиностойкости, отраженной показателем Л,", равным более 0,75 Призменная прочность тяжелых бетонов на минеральношлаковых вяжущих находится в пределах 16,4-22,8 МПа прочность при осевом растяжении 1,4-2,5 МПа, модуль упругости (25-35) 105 МПа, марка но морозостойкости более F200

Таким образом, ранее высказанная гипотеза о возможности получения высоких технических показателей (мелкозернистых бетонов и бетонов на крупных заполнителях) на осадочных песчаниковых, гравелитовых горных пород, по сравнению с бетонами на ыино- и карбонатношлаковых вяжущих, полностью подтвердилась

С целью изучения применения мелкозернистых бетонов, а также бетонов на крупном заполнителе при использовании в них связующей матрицы на основе минеральношлаковых вяжущих в качестве конструкционных материалов, изделий и конструкций в исследованиях получены показатели усадки и ползучести (для тяжелых бетонов они составили, соответственно, 0,6 и 1,41 мм/м, для легких на керамзите, соответственно, 1,02 и 1 9 мм/м), трегцино-стойкости (150-300 суток по методу кольца), прочность сцепления гладкой арматуры с мелкозернистыми бетонами (6,84-8.68 МПа), условного критического коэффициента интенсивности напряжений (К] =0,77-2,69 МПа м0,5)

Из бетонов на основе разработанных безобжиговых минеральношлаковых вяжущих изготовлены балки с размерами 60x120*1000 мм, армированные арматурным каркасом Установлено, что величина прогиба балок из бетона одинаковых марок на глиношлаковом и кар-бонатношлаковом вяжущем на 30-40 % меньше анатогичной величины для балок из бетона на портландцементе, что объясняется их повышенной трегциностойкостью При исследовании коррозионной стойкости глиношлаковых композитов в нейтральной, щелочной и кисчой средах установлено, что при длительном воздействии щелочной среды они упрочняются Выявлено, что морозостойкость бетонов на МШВ зависит от начального водосодержания плотности, добавок, состава и условий формования и твердения материала, его вограста на момент замораживания Показано, что основным критерием морозостойкости бетона является показатель его водостойкости, который в'зависимости от вида минеральной породы я МШВ, изменялся в пределах 0,65-0,98 В зависимости от марки бетона морозостойкость находилась в пределах F25-F500 Основные физико-механические характеристики безобжиговых малощелочных минеральношлаковых вяжущих и бетонов на их основе представлены в табл 7

В седьмой главе приведены результаты исследований свойств новых жаростойких материалов, полученных на основе минеральношлаковых вяжущих в частности глиноппако-вых и жаростойких наполнителей и заполнителей

Цементирующей матрицей нового жаростойкого материала является глиноипаков< вяжущее гидратационного твердения, почученное путем смешения и активизации щечочнпч компонентом NaOH легкоплавких глин и молотого доменного гранулированного метал г. г-гического шлака

•»ОС НАЦИОНАЛЬНА^!

библиотека ; С. Петербург 5. оэ Яв мт t

'--— n... J

Состав Основные ха рактеристики Прочность при изгибе, МПа

Вяжущее Соотношение с песком Прочность призменная при сжатии, МПа Предельные деформации при сжатии, мм/м Модуль упругости на уровне 0,ЗКто, МПа

ГлШВ 10 43,1 2,49 25600 6,0

1:1 50,0 4,14 15700 10,0

1 2 38,1 2,42 15500 8,4

1.3 31,3 2,21 19800 6,6

ГрШВ ГО 40,6 3,96 14300 7,6

1 1 31,3 2,13 18900 8,3 Г 6,7

1 2 31,3 1,98 23300

1.3 25,0 2,65 13900 4,3 ""

КШВ 1.0 16,9 2,35 24100 6,0

1 1 18,8 3,40 27800 7,0

1.2 16,3 2,70 28500 6,0

1.3 15,6 2,60 27700 5,5

ГШВ 1 1 29,4 3,41 19000 8,3

1 2 23,8 2,55 28800 6,6

1 3 20,0 2,12 17400 , 4,5

Таблица 6

Основные характеристики виброуплотненных крупнозернистых бетонов

Основные характеристики Вид вяжущего и серия бетона _

пц КШВ ДШВ ГШВ-К ГлШВ грШВ

Прочность призменная при сжатии, МПа 22,8 1,64 18,20 17,3 16,40 21, «6 22,70

Предельные деформации при сжатии, мм/м 1,40 мг 1,70 1,40 2,99 1,17

Прочность при осевом растяжении, МПа 1,89 1.70 2,54 1.65 1,80

Соотношение приз-менной прочности на сжатие и растяжение 12,06 10,58 6.81 11,71 13,25 12,61

Предельные деформации при растяжении, мм/м 0,08 0,32 0,39 0,12 0,16 0,08

Модуль упругости на уровне 0,ЗЯ„р, МПа 23(00 25800 27100 " 2350 13200 31200 32600

Плотность, кг/м 2250 2220 1650 2380 2350 8,3

Водопоглотение, % ' 8,6 9,2 7 2 11,4 5,5

Морозостойкое! ь, 11икп Более 200 150 Более 200 Более 200 Более 200 Более 200

Примечание. Во "ех составах бетонов применялся крупный заполнитель фракции 10-20 мм - расходом 0,75 м3/1 м3 известняк и доломит в составах ГИД, КШВ. ДШВ, ГлШВ, керамзит -1 ШВ-К, перчашы-равийная смесь - ГрШВ

Физико-механические характеристики безобжиговых

малощелочных минерально-шлаковых вяжущих _ и бетонов на их основе различных составов_

№ пп Наименование показателей ГОСТ или СНиП Обозначение Ед изм Пределы изменения показателей '

1 Сроки схватывания МЩВ ГОСТ 31108-2003 ГОСТ 310 3-76 ГОСТ 30744-2601 НС КС час-мин час-мин 1-20-12-30 2-20-21-15 '

2 Плотность бетонов СНиП 52-01-2203 ГОСТ 12730 1-78 P,D кг/м3 1500-2500

3 Прочность при осевом сжатии СНиП 52-01-2003 ГОСТ 10180-90 ГОСТ 26633-91 R. МПа 5,0-180,0

4 Прочность при осевом растяжении СНиП 52-01-2003 Ret n МПа 1,0-2,5 |

5 Соотношение Я,/ И,,. „ - - - 6,8-13,2

6 Предельная сжимаемость СНиП 52-01-2003 Бао.п мм/м (120-420) 10' '

7 Предельная растяжимость СНиП 52 01-2003 мм/м (10-40) 10'1

8 Модуль деформации СНиП 52-01-2003 ГОСТ 24452-80 Еип МПа (8-40) Ю' I

9 Коэффициент 11уассона СНиП 52-01-2003 ГОСТ 24452-80 6 - 0,12-0.35

10 Трешиностойкость по методу кольца - - сутки 3-300

1! Усадка МШВ СНиП 52-01-2003 ГОСТ 24544-81 Eshrts) мм/м 2,14-7,25

12 Усадка мелкозернистых бетонов СНиП 52-01-2003 ГОСТ 24544-81 ГОСТ 26633-91 Eshr(M) мм/м 1,8-4.2

13 Усадка тяжелого и легкого бетонов -«- SshrtB) мм/м 0,60-1,02

14 Ползучесть тяжелого и легкого бетона -«- Есг мм/м 1,41-1,90

15 Условный критический коэффициент интенсивности напряжений ГОСТ 29167-91 к" МПам" 0,77-2,69

16 Коэффициент водостойкости - - - 0,75-0.92

17 Морозостойкость ГОСТ 10060 4-95 СНиП 52-01-2003 F циклов 25-500

18 Прочность сцепления арматуры с бетоном - МПа 6,84-8,68 1

19 Коррозионная стойкость в щелочах - Kuu - 0,85-0,97

20 Термостойкость(количество водных теплосмен) СНиП 56-79 ГОСТ 20910-90 - циклы 10-70

Изучены свойства, в том числе термические, легкоплавких глин из месторождений Пензенской области и Республики Чувашия и нескольких видов шлаков Показано, что отсутствие пиропластического вспучивания при температурах до 1100°С определяет, одно из важных свойств максимальную пригодность глиношлакового вяжущего для изготовления жаростойких глиношлаковых изделий, несмотря на низкую термостойкость обожженных материалов не превышающую 1-2 циклов водных теплосмен Показано, что шлаки с минимальной закристаллизованностью, способны отверждаться при минимальной дозировке щелочного активизэтора с достижением высокой прочности материала в высушенном состоянии, находящейся в пределах 56-70 МПа Однако термостойкость затвердевшего шлакового камня низка и не превышает для различных шлаков двух циклов

При изучении поведения затвердевшего глиношлакового камня в условиях высоких температур и термомеханических свойств выявлено оптимальное соотношение компонентов вяжущего (глина шлак) и жаростойкого материала (глина шлак жаростойкая добавка), полученных методами силового прессования и виброуплотнения Результаты исследования представлены на рис 13

Установлено, что замена щелочного активизатора NaOH на жидкое стекло в дозировках 3-6 % приводит к существенному снижению термической стойкости, что является новым результатом.

Изучена роль дисперсности компонентов и влияние структурной топологии вяжущего и зернистого жаростойкого заполнителя на основные физико-механические свойства жаростойкого глиношлакового вяжущего Рассматривались композиты при соотношении Г Ш = 40 60 с различной удельной поверхностью шлака (320 м2/кг, 580 м2/кг) и глины (320 м2/кг, 596 м2/кг и 840 м2/кг) Расчеты структурно-топологических характеристик структуры вяжущего и сопоставление ее с полученными свойствами позволили подобрать оптимальный состав глиношлакового вяжущего с наилучшими эксплуатационными и прочностными характеристиками *

Рассматривается влияние различных жаростойких штолнигелей на эксплуатационные свойства глиношлаконаполненных материалов

Установлено, что термоеюйкоетт, компомционного материма определяется не юлько содержанием и видом зернистых наполнителей в композиции, но и в существенной мере их •

зерновым составом (рис 14) Анализ сопоставления значений максимальной прочности, потерь ее после прокаливания и термостойкости позволяет предварительно выделить область оптимальной степени наполнения композиций шамотными наполнителями из боя шамотного кирпича и его фракционного состава (рис 15)

Оценка характера трещинообразования и термостойкости различных образцов свидетельствует о том, что прессованные структуры более устойчивы в условиях резкой воздушно-водной смены температур от 800 до 20°С При введении заполнителей термостойкость многократно увеличивается, характер 1решинообразования меняется в сторону уменьшения количества трещин и величины раскрытия их до разрушения образцов

В связи с установлением существенной роли гранулометрии жаростойких заполнителей и их количества на повышение термостойкости глиношлаковых наполненных материалов рассмотрена структурная топология высокотермостойких шамотнонаполненных композитов Определены расстояния между поверхностями частиц заполнителя в структуре глиношлако-чой матрицы Такая оценка для выбранной гранулометрии шамотных заполнителей явилась неидеализированной, а вполне реальной в связи с тем. что диапазон размеров частиц заполнителя был выбран специально узким, по которым можно было достаточно точно оценить межчастичные расстояния, определяющие развитие и ветвление грешин (по П Г Комохову) Для конкретной глиношлаковой матрицы с соотношением «шлак глина» равным 60 40. при наполнении ее шамотными зернами со средним размером 1,87 мм, расстояние между ними 0,55-0.60 мм является оптимальным для развития трешин от ¡ерна к зерну с демпфированием на границе раздела без их ветвления

а)

б)

60 50 40 30 20 10 0

9 3 8

V

s 2 а *

Н 1

0

0 20 40 60 80 100 Содержание шлака, %

20 40 60 80 Содержание шлака, %

100

в)

60

40

^20

¡о

£-20 X

|40 §60

-60 -100

Рис 13 Влияние содержания шлака в

прессованных (1) и виброуплотненных (2) ГШ композициях на Долгоруковской глине на прочность при сжатии (а), термостойкость (б) и изменение прочное ги после прокаливания (в)

100

0 20 40 60 80 Содержание шлака, %

При этом продолжительность распространения грещин во времени от зерна к зерну является максимальной, что определяет необходимость большего количества циклов испытаний на термостойкость для развитая трещины на расстояние между зернами При меньших расстояниях между частицами (состав с боем шамогного кирпича фр 0,3-0,6 мм), время распространения трещин от зерна к зерну уменьшается и после первого-второго цикта испытаний на термостойкость трещина проходит расстояние между частицами заполнителя При последующих циклах испытания |решины расширяются что приводит к разрушению структуры

С целью повышения термических свойств виброуплотненных I III композитов наря i\ с введением шамотного заполнителя исследовано влияние повышения плотности материала за счет уменьшения количества волы затворения при использовании пластифицирующих добавок в количестве 0,5-0,6% от массы ГШВ

Введение ЛСТ и С-3 при формовании наполненных жаростойких глинониаковых образцов позволяет значительно ускорить сроки твердения в первые трое суток что крайне важно для достижения оптимальной начальной прочности образцов и увеличить термостойкость более чем в два раза

С учетом изложенных ранее в специальной монографии физико-технических и термических характеристик жаростойких изделий на тлиношлаковой связке ,1ля производства жаростой ких изделий рекомендован ряд составов виброуплотненных (с повышенным содержанием воды) и прессованных (с пониженным содержанием воды) обладающих оптимальными физико-техническими и термомеханическими свойствами, приведенных в табл 8 и 9

Содержание заполнителя, %

-♦-шамот тонкомолотый ~»~бой шам. кирпича 4р.0,3-0,6 мм

-*-бой шам.¿»р.0,6-1,25 мм -»-бой шам. кирпича фр 1,25-2,5 мм

-»-шамотный песок -•-глинозем технический

Рис 14 Влияние содержания заполнителей (от массы ГШВ) на термостойкость в высушенном состоянии

Содержание заполнителя, %

Рис 15 Область оптимальных составов жаростойкого материала на глиношлаковом

вяжущем с боем шамотного кирпича фр 1,25-2,5 мм 1-прочность на сжатие в высушенном состоянии, М|1а, 2-термостойкость, циклы. 3-потеря прочности после прокаливания. %, - область оптимальных значений

показателей эксплуатационных характеристик

Подробному описанию исследований жаростойких композиционных материалов посвящена специально изданная монография «Эффективные жаростойкие материалы на основе модифицированного глиношлакового вяжущею» (Авторы В И Калашников, В Л Хвастунов, Р В Тарасов и др - Пенза ПГУАС, 2004 - 118с)

Экономический >ффек! от применения новых видов вяжущих, по сравнению с портландцементом, составил 250-550 рублей на 1 м3 бетона в зависимости от марки бетона и параметров тепловой обработки

Составы жаростойких глиношлакошамотных композиций, рекомендованных для производства

Составы композиций I

Соотношение компонентов в массовых %

№ В % от массы композиционного вяжущего

Шлак Глина Шамотный песок Бой шамотного кирпича фр 1,252,5 мм Пластификатор NaOH Вода j 1

1 23.81 60 15.87 40 39.68 100 - ЛСТ 0,5% от массы ГШВ 1.47 2 ~ 19.05 I 48

Z 24.0 60 16,0 40 - 40.0 100 1.47 2 18.4 46

3 23.25 60 15,5 40 38.76 100 - С-3 0,6% от массы 1,47 2 20,9 54 (

4 23.81 60 IMZ 40 - 39.68 100 I ШВ 1.47 2 17.46 44

5 26.55 60 17.69 40 44.25 100 _ - - 0.88 2 10.61 1 24

6 26.55 60 17.69 40 - 44.25 100 - 0.88 2 10.61 ' 24

Таблица 9

Основные свойства жаростойких глиноллаковых материалов рекомендованных для производства

№ Плотность в Прочность на сжатие (МПа), Протносгь Прочность Термо- j Гкжряпроч-

высушенном через, су i на окате в на югиб в сгой- ностолосле

сосгаяжи, — — высушен- высушен- КОСТЬ, цхжаливания.

ю/м3 3 7 28 ном состоя- ном состоя- UKII %

нии, МПа нии, МПа t

1 1880 5,08 8,56 16,06 32,89 3,84 29 41,77

2 1910 12,21 14,2 17,83 39,95 3,12 37 -62,44

3~ 7840 6,81 8.0 ~ 13,31" ззлТ ~ЗЛ2 30 ^55,04 1

4 1860 ^ 8,01 13,3 20,34 40,18 4,00 38 -75,08

5 1930 18,33 21,44 37,22 51.11 7.95 42 -38.0

6 1870 15,55 20,44 23,88 50,00 9.64 71 -55,6 1

Приводи1ся вариант технологической схемы по изюювлению беэобжиговых минс-ральношлаковых вяжуших и строительных материалов на их основе (рис 16)

Дано сравнение себестоимости производства бетона на основе разработанных ральношлаковых вяжущих шлакошелочных вяжущих и традиционного цемента коюрое н; казало значительную экономию средств при использовании этих вяжущих

Рис 16 Технологическая схема по изготовлению безобжиговых минеральношлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработаны научные основы синтеза новых малоэнерг оемких и ресурсосберегающих композиционных вяжущих на основе гранулированных молотых шлаков и тонкодисперсных горных пород осадочного, магматического и метаморфического происхождения различного химико-минералогического состава Сформулированы теоретические принципы и закономерности получения малощелочных минеральношлаковых вяжущих путем совмещения шлаков и дисперсных пород Научно обоснована химическая и термохимическая агсгиваиия смесей минимальными добавками специфических щелочных активизаторов, доля которых снижена в 4 раза и более, по сравнению с градационно используемыми в шлаковых щелочных цементах

2 Исходя из основных закономерностей физико-химии растворов, научно обоснован выбор щелочных соединений со сверхвысокой растворимостью в воде и низкой температурой гглавлеггия безводного вещества, обеспечивающих повышенную температуру кипения щелочного раствора в тонкопленочном состоянии и пониженную температуру плавления щсточи для растворения целого ряда горных пород с образованием цементирующих веществ с продуктами i идратации шлака Впервые установлено, что гидратационные процессы отвердевания минеральношлаковых вяжущих протекают не только в нормально-влажностных условиях и при водотепловой обработке но и в условиях сухого прогрева за счет кипения высокомолярного раствора на первой стадии и появления на второй стадии бе «одного расплава щелочи

3 На основании теоретического анализа растворимостей щелочей-активизаторов в воде при различных температурах и расчетно-коллигативных свойств их растворов установлен наиболее эффективный для сухого прогрева активизатор твердения NaOH с максимальной температурой кипения его насышенного раствора (более 150 °С) и низкой температурой

плавления безводного вещества (320 °С), позитивно выделяющей его из всей совокупности существующих в природе щелочных гидрооксидов

4 Сформулированы принпипы минимизации расхода шпака и щелочных активизаторов являющихся основополагающими для производства контактно-конденсационных прессованных композиционных материалов, в которых несмотря на низкое количество щелочи содержится высокомолярный щелочной раствор, активно отверждающий композиционные материалы На этой основе созданы двухкомпонентные глиношлаковые опочношлаковые карбонатиошлаковые, силицитошлаковые, гравелитошлаковые и многокомпонентные, в том числе с минимальными добавками шлака и щелочи в отличие от традиционных экономически неэффективных высокощелочных, высокосодовых и высокожидкостекольных вяжущих и бетонов Предложена классификация чисто шлаковых и композиционных минеральнош-лаковых вяжущих, в основу которой положены классификационные признаки доли минеральной горной породы и содержания щелочей По этим параметрам выделено пять видов шлаковых вяжущих Разработана классификация минеральношлаковых вяжущих, в основу которой положены критерии природного генетического происхождения горных пород - наполнителей композиционного вяжущего

5 Установлено, что тонкодисперсные силицитовые породы (кварцевые и глауконитовые песчаники, опоки, халцедоны, опалы) при каталитическом воздействии щелочи со шлаком способны к образованию геля кремнекислоты, усиливающемуся при температурном воздействии Кремнекислота связывается с продуктами гидратации шлака в низкоосновные гидросиликаты кальция, гравелитовые породы образуют соединения более сложного гидроапю-мосиликатного состава, доломитизированные известняки и доломиты подвержены брусиж-зации (образование геля MgfOH)?) и образованию основных карбонатов магния, кальцита и карбоната натрия, взаимодействующего с гидролизной известью, чистые кальциевые известняки не претерпевают химических изменений и являются идеальной эпитаксиальной подложкой для кристаллизации продуктов гидролиза шлака и основой синтаксиального кристаллизационного сращивания со вторичным карбонатом кальция, цементирующим частицы исходного карбоната кальция Впервые теоретически и экспериментально установлено, что шлак, при его средних и малых дозировках в минеральношлаковых системах, в силу своей минералогической природы и реакционной активности к шелочам, является сильным активизатором отвердевания горных пород, в отличие от портландцемента, который несовместим со щелочами и не позволяет получить высокопрочные геополимерные вяжущие при низких его дозировках в минерально-цементных системах в условиях сухого прогрева Таким образом, структурообразование композиционных вяжущих носит сложный характер и общим для разных минеральношлаковых систем является наличие продуктов гидратации шлака в виде гидросиликатов, гидроалюминатов гидроферритов и полиминеральных новообразований, предопределяемых составом горной породы, ее содержанием и реакционной активностью по отношению к щелочам Продукты гидратации могут быть представлены как гелем, гак и кристаллами в зависимости от температурных воздействий и сроков твердения Высокие значения прочности получаются не только при равномассовых соотношениях шлака и горной породы, но и при малых количествах шлака (10-20%) и условиях термолиза при температурах от 100 до 200 °С с формированием прочности до 110 МПа при плотносги композита 1800-1900 кг/м'

6 Установлено, что, в отличие от известных шлакогцелочных вяжущих и бетонов, силикаты щелочных металлов (жидкие стекла - ди- и трисиликатьг) не являются активизаторами в малых количествах (до 2-3% от массы минерально-шлакового вяжущего) при синтезе высокопрочных геошлаковых и геосинтетических вяжущих и материалов на их основе Вьыи-лены причины отсутствия активизирующего действия жидких стекол в минеральношлаковых материалах для формирования высокой прочности вследствие низкого рН и олигомер-но-гголимерного строения силикатов щелочных металлов

7 Раскрыт механизм твердения композиционных высоконаполненных минеральной™ ковых вяжущих с малым количеством шлака Впервые установлено, что отвердевание тако-

го вяжуще! о осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму мас-сопереноса и цементирования частиц малоактивных горных пород продуктами гидратации шлака, а высокоактивных - более сложными продуктами совместного взаимодействия шлака и трных пород Роль топохимического механизма отвердевания гакич вяжущих совершенно несущественна и проявляется лишь в окрестностях локализованных шлаковых частиц

8 Впервые раскрыты реакционные процессы и установлены закономерности протекания реакций активизации шлака щелочью, бруситизации и каустификации. формирование прочности в карбонатно-шлаковых вяжущих, в которых карбонатные породы представлены не только чистыми кальциевыми известняками, но и доломигизированными. активизированными как щелочами, так и водорастворимыми натриевыми и калиевыми солями, в том числе содой и поташом Разработаны новые каустифицированные вяжущие и материалы на их основе Установлено, что при использовании чисзых кальциевых известняков, содовая акгивация ограничивается лишь одним циклом каустификации соды известью с образованием щелочи на активацию шлака, в то время как в доломитизированных известняках осуществляется два цикла образования щелочи, с постоянно нарастающей прочностью доломито-шлаковых вяжущих На основании анализа протекания реакций каустификации различных калиевых или ншриевых солей, специально добавляемых с известью в тонкодисперсные горные породы впервые установлено отвердевание малощелочных малошлаковых вяжущих и молотых горных пород, регенерируемыми в процессе реакции щелочами натрия и калия, что открывает новые направления и большие перспективы создания нетрадиционных геосинтетических безшлаковых строительных материалов из порошков горных пород

9 Выявлено особое поведение щелочного раствора в порах композиционного материала при повышении температуры в процессе сухого прогрева до 150 °С, когда при его обезвоживании постоянно повышается молярность растворов и температура его кипения Доказано, что в высокомолярном кипящем растворе щелочи происходит растворение целою ряда • горных пород с образованием с продуктами гидратации шлака цементирующих веществ и

получения затвердевших минеральношлаковых вяжущих с прочностью 100-180 МПа при относительно низкой их плогности 1800-1900 кг/м3, некоторые из которых не имеют анало-юв в природе Установлен добавочный прирост прочности минерально-шлаковых вяжущих •

и материалов на их основе при повышении температуры до 330 °С обусловленный образованием расплава безводного №ОН, (несвойственного для щелочей КОН и ЦОН), дополнительно растворяющего в микропленках отдельные горные породы на создание связующего вещества

10 Изучены кинетические особенности формирования прочности в вяжущих системах «шчак горная порода» при соотношении от 10 90 до 90 10 и при содержании щелочного лктивизатора до 2-3 % в различных условиях твердения Установлено, что в малошлаковых композициях роль сухого прогрева более существенна для повышения прочности и водостойкости, по сравнению с составами, где доля шлака достигает 60% Исследованы физико-механические свойства минеральношлаковых композиций плотность, прочность, водопо-глощение, характер пористости, козффициеш теплопроводности, усадка Определены об-тасти рационального применения материалов Разработаны составы карбонатношлакового вяжущего и изделий на его основе Показано, что при соотношении шлак известняк от 25 ^ 75 до 60 - 40 диапазон прочности составляет от 20 до 35 МПа для карбонатношлакового вяжущего, и от 15 до 20 МПа для карбонатношлакопесчаных изделий при давлении прессования 8-15МПа, при минимальном содержании щелочных активизаторов от 1,5 до 3% от массы смешанного вяжущего Наилучшие результаты достигнуты на гравелитошлаковом вяжущем прессованные образцы при 25 МПа на 28 - е сутки нормального твердения имели прочность при сжатии 60-70 МПа При тепловой обработке и прогреве при *= 250 °С граве-литошлаковых вяжущих прочность достигает 180-190 МПа. при пористости 25-28% и плотности 1900 кг/м3 В малошлаковых композициях тепловой прогрев позволяет получить вяжущее с прочностью 110 МПа Установлено, что мелкозернистые бетоны на основе мине-

ральношлаковых вяжущих, изготовленные вибропрессованием, имеют прочностные показатели, превышающие на 15-25% аналогичные показатели материалов изготовленных методом виброуплотнения, за счет повышения плотности, повышенной степени гидратации шлака в структуре Причем прочностные показатели композитов, изготовленных вибропрессованием в начальные сроки твердения выше в 2,3-2,6 раза аналогичных полученных виброуплотнением

11 Выявлены реологическое, компрессионное и водоредуцирующее действия суперпластификатора С-3 в системах «шлак - известняк)), «шлак - глина», «шлак - гравелт» и др при наличии щелочи Показано, что СП С-3 позволяет снизить давление прессования с 15 до 11 МПа, получить водоредуцирующий эффект в прессованных изделиях на 25-30%, в вибропрессованных на 30-35% что значительно выше, чем в цементных прессованных системах Экспериментально подтверждена возможность получения вибропрессованных карбонат-ношлакопесчаных изделий при водовяжущем отношении 0,22 - 0,24 с прочностными показателями 20 - 25 МПа Показано, что использование пластификаторов в виброуплотненных композитах позволяет снизить количество воды затворения с увеличением прочности композитов в высушенном состоянии в 1,5-2 раза по сравнению с непластифицированными показателей термической стойкости от И до 40 циклов водных теплосмен

12 Теоретически обосновано и практически подтверждено использование легкоплавких глин, молотых металлургических шлаков и жаростойких наполнителей различного гранулометрического состава для получения при их комбинации жаростойких и термостойких материалов на I линошлаковом вяжущем При этом нетермостойкие по своей природе материалы на основе спрессованных шлаков или глины в смеси при оптимальном соотношении между компонентами повышают свою термостойкость в композиции в 2-3 раза Установлено что критерием выбора глин для получения термостойкого тлиношлакового вяжущею является отсутствие признаков гшропластического увеличения объема в температурном интервале, предшествующем плавлению Исполыуемый шлак должен быть гранулированным, с минимальной эакристаллизованностью, способным отверждаться при минимальной дозировке щелочного активиэатора Изучено влияние дисперсности глины и шлака для формирования высокой гидратационной прочности глиношлакового вяжущею, приемлемой термостойкости и повышенной остаточной прочности после прокаливания Установлено, что максимальная эффективность достигается при использовании шлака с Sy,,=320-350 m2/ki и глины с S,,=600-800 м2/кг при соотношении Slll/Srl=l,8-2,5 Установлено, что термостойкость наполненного глиношлакового материала определяется зернистостью, гранулометрией и количеством жаростойкого наполнителя За счет оптимальной гранулометрии возможно увеличение термостойкости от 10 до 70 циклов водных теплосмен

13 Получены физико-механические характеристики безобжиговых минерально-шлаковых вяжущих и бетонов на их основе, а также показатели долговечности плотность от 1500 до 2500 кг/м3, прочность при сжатии от 5,0 до 180 МПа, растяжении от 1 0 до 2,5 МПа, модуль деформации от 8 103 до 40 103 МПа, НГ=0,25-0,39, сроки схватывания HC-i час 20 минут - 12 часов 30 минут, КС-2 часа 20 минут - 21 час 15 минут, предельная сжимаемость от 120 105 до 420 10 , предельная растяжимость от 10 105 до 40 10 \ коэффициент Пуассона от 0,12 до 0,35, усадка тяжелого и легкою бетона от 0,6 до 1.02 мм/м полз\-чссть, соответственно, 1,41 и 1,9 мм/м условный критический коэффициент интенсивности напряжений К' от 0,77 до 2,69 МПа м°5. сцепление мелкозернистого бетона с арматурой гладкого профитя R,u 6,84-8,68 МПа коэффициент водостойкости 0,75-0,92. соотношение lih Ны - 6,8 -13,2, морозостойкость 1-25-Г500 термостойкость 10-70 циклов водных теплосмен, коэффициент коррозионной стойкости в щелочах 0,85-0,97 и др свидетельствуют п том, что разработанные строительные материалы могут использоваться в различных сферах строительства

14 Разработанные минеральношлаковые вяжущие и бетоны на их основе внедрены при изготовлении стеновых камней и блоков в Пензенском ПТУС (г Заречный. Пензенской об-

шсти ), в (XX) CK «Рифей» (г Пенза), в ООО «Волгастройтрейдинг» (г Пенза) ООО РСУ «Пензхиммаш» (i Пенза) для футеровки крупногабаритных печей нефтепромышленного комплекса, при изготовлении безобжиговога кирпича на ОАО «Пензенский кирпичный за-вод№1», ООО НИЦ «Вятич» (i Троицк, Московской области) для футеровки форм вагонеток и плавильных печей специального назначения Выпущены опытно-промышленные партии кирпича и блоков на основе этих вяжущих Установлено, что высокая экономическая »ффективность материалов, полученных на основе разработанных минералыюшлаковых вяжущих, обусловлена за счет более чем двукратного снижения расхода шлака, 3-5-1И кратного уменьшения расхода дорогостоящих щелочных активизаторов и использования дешевых отсевов камнедробления горных пород

Основные положения диссертации отражены в опубликованных работах, монографиях и изобретениях, основные из них:

1 Хвастунов В J1 Физико-механические свойства зерен керамзитового гравия при осевом растяжении (Макридин Н И ,у/ Строит мат 1976- №8 С 27-28

2 Хвастунов В Л Исполыование результатов исследования бетона на моделях для проектирования его состава (Макридин НИ)/ Матер к VIII Всесок» конф по бетону и железобетону (Харьков) Пенза ЦНТИ, №269,1977 0,25 п л

3 Хвастунов В Л Повышение долговечности конструкционного керамзитобетона для сборных армированных полов животноводческих помещений ''' Сб КИИЖЬ «Технология расчет и конструирование бетонных конструкций» М, 1979 0,15 п л

4 Ас СССР 86354! Способ приготовления бетонных и растворных смесей / Калашников 13 И , Кузнецов Ю С, Иванов И А, Ануфриев М А , Хвастунов В Л, Г ригорьев А В - Опубл в Ь И - 1981 - №34

5 Ас СССР 983104 Бетонная смесь / Калашников В И, Иванов И А , Кузнецов Ю С Хвастунов В JI и ф -Онубл вБИ - 1982 -№47

6 Ас СССР 1079636 Сырьевая смесь для производства керамзита < Макридин НИ, Иванов И А. Калашников В И, Кузнецов Ю С Хвастунов В Л и др - Опубл вБИ -1984 -№10

1 Хвастунов В J1 Рекомендации по изготовлению сборных решетчатых полов тля животноводческих помещении из легких бе i шов, пропитанных по тичером (Иванов И А , Степанова В Ф ИшеваНИ и др ) М НИИЖБ. 1984, 1 п л

8 Ас СССР 1239114 Сырьевая смесь для изготовления керамзита / Калашников В И , Макридин Н И , Иванов И А, Хвастунов В Л, Калашникова И Г и jp - Опубл в Б И -19S6 - №23

9 Хвастунов В Л Влияние наполни i еля на прочность и морозостойкость шлакощелочного керачзитобе-тона (Макридин Н И ) // Сб докл семинара «Защита строительных конструкций от коррозии» Пенза ДНТП, 1991 -С 15-16

10 Хвастунов В Л Высокопрочные безобжиговые аотостойкие кирпичи и блоки на основе местных глин и oí ходов промышленности (Калашников В И )'/Сб докл НТК «Утилизация отходов в производстве строительных материалов» Пенза ДНТП 1992 - 2 с

¡I Хвастунов В Л Панели стеновые внутренние железобетонные лля жилых ломов серии 125 Технические условия (Баранова Т И Калашников В И , Макридин Н И , Залесов АС) Пензенский ИСИ, НИИЖБ I осстроя РФ М 1993 16с

12 Хвастунов В Л Прогнозирование прочностных и упругих характеристик керамзита по его прочности (БобрышевАН Соломатов В И )//Известия вузов Строительство и архитектура 1993 №11,12 - С 46-48

13 Хвастунов В Я Технические условия «Панели стеновые двухслойные» ТУ 5858-001-05225784-95 (Калашников В И Залесов А С , Баранова Г И ) НИИЖЬ Госстроя РФ, Пенз ГАСА 1995 - 15 с

14 Хвастунов В Л. Калашников В И Крестин И Н Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии Учебное пособие - Пенза Пенз roe архитч троит акал. 1998 156 с

15 Хвастунов В Л Об опыте производственного изготовления стеновых материалов на основе глиношла-кового и карбонатношлакового вяжущего (Калашников В И , Перминов Ь 1 , Нестеров В Ю )' Матер межд НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» ; IV акал чтения РААСН Ч 1 Пенза 1998 2 с

16

17

18

19

20

21

22

24

24

25

26

27

28

29

40

31

42

33

Хвастунов В Л Стеновые материалы на основе шлаковых композиций (Калашников В И Нео еров В Ю , Викторова О Л ) И Матер Всероссийской НТК «Актуальные проблемы строительных материалов» Томск 1998 2 с

Хвастунов В Л Методика оценки трещиностойкости карбонзтношлаковых композиционных мак'риа лов (Викгорова О Л , Калашников В И ) // Матер международной НТК ('Современное строительство» Пенза 1998 2 с

Хвастунов В Л Технико-экономическая эффективность производства безобжигового к<фбонатнои1.м ковото кирпича (Викторова О Л )'/Матер XXX всероссийской НТК Пенза 1999 - С 147-148 Хвастунов В Л К вопрос} охраны окружающей природной среды в строительстве и строительной ин д>стрии (Калашников В И , Журавлев В М Котов ВС ) И Сб матер VI международной конф «Вопросы планировки и застройки городов» Пенза 1999 - С 154-158

Хвастунов В Л О перспективах применения мелкозернистых бетонов для изготовления несхших вт • ренних стеновых панелей (Баранова Т И Калашников В И Макридин НИ и лр ) <' Матер междутм родной НТК «Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в новом тысячелетии» Пен за 1999 - С 162-164

Хвастунов В Л Утилизация углекислого газа для отверждения извест ^содержащих строительных изче лий (Калашников В И , Степанов В И Черкасов В Д ) // Докл IV всероссийской НПК с межд\нарот ным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» Санкт-Петербург 1999 3 с Патент РФ № 2133233 Бесклинкерное композиционное вяжущее / Калашников В И Хвастунов В Л Нестеров В Ю и др - Опубл в Б И -1999 - №20

Патент РФ № 2139263 Бесклинкерное композиционное вяжущее / Калашников В И Викторова О Л Нестеров В Ю , Хвастунов В Л и др - Опубл в Б И - 1999 - №28

Хвастунов В Л Теоретические предпосылки высокой поверхностной реакционной активности карбонатов в формировании прочности карбонтоноцеменгных и карбонатношлаковых вяжущих (Калашни ков В И, Викторова О Л ) И Матер V акал чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения Воронеж 1999 -С 181-187

Хвастунов В Л Термодинамический анализ процессов структурообразования глиношлаковых вяжхщих (Нестеров В Ю, Калашников В И Мирецкий Ю И ) <' Сб науч трудов межд НТК «Композиционные строительные материалы Теория и практика» Ч I, г Пенза 2000 - С 32-36

Хвастунов BjI Прогнозирование свойств строительных материалом на основе структурных модетет* (Соломатов В И , Прошин А П , Королев t В ) / Вестник Волжского региональною отделения Российской академии архитектуры и строи гельства Вып 4 Нижний Hobi ород 2000 10 с Хвастунов В Л Исследование режимов прессования глиношлаковых композиционных материалов (Нестеров В Ю Калашников В И) / Матер VI академических чтений РААСН «С овременные проблемы строительно! о материаловедения» Иваново, 2000 - С 362-369

Хвастунов В Л Глиношлаковые материалы Монография (Калашников В И Нестеров В К) Кочохои П Г и др) ПГАСА, Пенза 2000 - 208 с

Хвастунов В Л Коррозионная стойкость глиношлаковых материалов в различных средах (Лесовик ВС, Гончаров ЮИ и др ) // Сб научных трудов международной НТК «Композитные строите тьные материалы Теория и практика» Часть! т Пенза, 2001 -С 127-130

Хвастунов В Л О предпосылках производства материалов на автоматизированной линии «Бессер» > использованием цементных тлино и карбонатно шлаковых вяжуших (Калашников В И Кононенм Н С , Кондауров А Н ) Ч Сб научных трудов международной НПС «Композитные строительные «а териалы Теория и практика» Часть 2, г Пенза. 2001 -С 135-137

Хвастунов В Л Установка для изучения процессов прессования в статическом и динамическом режимах (Кувшинов В Н , Москвин Р Н и др ) Матер Всероссийской XXXI НТК «Актуальные про блемы современною строительства» Часть! г Пенза 2001 -С 87-88

Хвастунов В Л Влияние степени наполнения и вида наполнителя на термическую стойкосп < ■< ценных жаростойких глиношлаковых материалов (Калашников В И > Сб материалов межчупаро п го научно-праклическото семинара «Проблемы энерго и ресурсосбережения в промьтш тенном и к тищно-коммунальном комплексах» Пенза ПГ <\СЛ 2001 -С42-4Т

Хвастунов В Л Оценка влияния режимов тепловой обработки жаростойких г тиношлаковых матери, юв на кинетику набора прочности (Калашников В И Тарасов Р В 1 роетянский В М ( '(Ti материт

70В международной НТК «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» Туча. 2001 -С 46-48

3? Хвастунов В Л Оптимизация составов карбонатношлаковых композиций метолом математическою планирования "эксперимента (Калашников В И Викторова О Л , Нестеров В Ю и лр ) Матер VII Академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» Часть I Бечгород, 2001 -С 162-170

45 Хвастунов В Л Модификация минеральных композиций активаторами твердения и пластифицирующими добавками (Калашников В И Макридин НИ и лр )// Матер VII Академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» Часть! Ьелгород, 2001 -С 183-190

36 Хвастунов В Л Оценка влияния вида наполнителя и степени наполнения на эксплуатационные свойства жаростойких глиношлаковых материалов (Калашников В И Тарасов Р13 Тростянский В М ) // Матер VII Академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» Часть! Белгород 2001 -С 191-195

37 Хвастунов В Л О деформационных особенностях матричной фазы бетона при сжатии (Макридин МИ, Кудашов В Я и др) II Матер VII Академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» Часть 1 Белгород, 2001 - С 339-342

38 Хвастунов В Л Эффективный жаростойкий материал на основе модифицированного глиношлаково-I о вяжущего (Калашников В И Тарасов Р В у/ Монография депонирована в ФГУП ВНИИНТПИ Справка 11866 Вып 1,2002 -103 с

39 Хвастунов В Л Жаростойкий материал на основе глиношлакового вяжущего (Калашников ВИ, Вернигорова В Н Тарасов 1'В )//С'тройинфо 2002, №21 С 16-18

40 Хвастунов В Л Охрана окружающей среды и инженерное обеспечение микроклимата на предприятиях стройиндустрии Учебное пособие (А И Еремкин.НН Назаров, В И Калашников, Н Н Новикова (/ -Пенза ПГУАС, 2003 - 478 с

11 Хвастунов В Л Карбоиатношлаковые модифицированные вяжущие (Калашников В И , Москвин РН, Карташов А А )Проблемы и пути создания материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов Сиб ГИУ , i Новокузнецк, 2003 - С 53-68

42 Хвастунов В Л Эффективный жаростойкий материал на основе модифицированного глиношлакового вяжущего (Калашников В И Тарасов Р 13 ) Проблемы и пути создания материалов и 1схноло(ий из вторичных минеральных ресурсов Сиб ГИУ Новокузнецк, 2003 - С 68-80

43 Хвастунов В Л Сравнительная оценка вибрационного и вибропрессованного глиношлакового и карбо-натношлаковото безобжшового кирпича различного назначения (Калашников ВИ, Карташов А А , Москвин РII) h Проблемы и пути создания материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов Сиб ГИУ Новокузнецк, 2003 - С 80-99

44 Хвастунов В JI Новый экономичный жаростойкий материал на основе отходов металлургического производства (Калашников В И , Тарасов Р В ) /11ромьшиенный рекламный журнал «По всей стране» 2003, №7 С 6-8

Л Хвастунов В Л Прочностные и деформационные характеристики чечкозернистых бетонов ча основе цементных и безобжиговых глиношлаковых вяжущих материалов (Калашников В И , Карташов А А , Москвин Р II) ' Сб науч трудов МНТК «Компотиционные строительные материалы Теория и практика» Пенза,2003 -С 307-311

46 Хвастунов В Л О взаимосвязи структурно-механических прочностных и деформационных характеристик чинералыюшлаковых композиций (Москвин Р Н , Карташов А А и др ) // Сб науч трудов МНТК «Композиционные строительные материалы Теория и практика» Пенза 2003 - С 299-306

47 Хвастунов В Л Об исследовании влияния отработанных нативных растворов на минеральношлаковме композиции (Карташов А А Калашников В И и др) '/ Сб научных трудов IV МНТК «Актуальные проблемы строительства и стройиндустрии». Гула, 2003 - С 29-30

48 Хвастунов В JI Облегченные жаростойкие бетоны на глиношлаковом вяжущем (Тарасов Р В Кузнецов Ю С, Краснощекое А А 1 /' Сб научных трудов IV МНТК «Актуальные проблемы строительства и стройиндустрии», Тула 2003 - С 67-68

49 Хвастунов В Л Новый жаростойкий матершп для футеровки прсмышлвдых печей (Калашников В И Тарасов Р В , Калашников Л В ) // Строительные материалы №11 2003 - С 40-42

50 Хвастунов В Л Сравнительная оценка внброуплсггненного и вибропрессованного ишношлакового и карбонатношлакового безобжш ового кирпича различного назначения (Калашников В И Карташов А А У/ Монография депонирована во ФГУЛ ВНИИНТГШ Справка 11885 Вып 1,2003 - II5«.

51 Хвастунов В Л Формирование прочности карбонатношлаковых и каустифицированнык вяжуших (Калашников В И , Москвин Р Н ) // Монография депонирована во ФГУЛ ВНИИНЛ ГГИ Справка №1 1886 Вып 1,2003 - 97 с

52 Патент РФ № 2211203 Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного гранулированного материала / Калашников В И , Хвастунов В JI, Нестеров В Ю, Панин С А и др Олубл в Б И - 2003 - №24

53 Хвастунов В Л Карбонатношлаковые композиционные строительные материалы (Калашников В И Викторова О Л ) V Монография депонирована в ФГУП ВНИИНТПИ Справка 11888 Вып 1,2003 - 147с

54 Хвастунов В Л К вопросу классификации минеральношлаковых вяжущих (Калашников В И ) // Матер VIII акад чтений «Современные состояние и перспективы развития строительных материаловеления» Самара 2004 - С 201-205

55 Хвастунов В Л Новые геополимерные материалы из горных пород, активизированные чалыми яобав ками шлака и шелочей (Калашников В И Карташов А А , Москвин Р Н и др) Н Матер VIII акал чтений «Современные состояние и перспективы развития строительных материаловеления» Самара 2004 -С 205-210

56 Хвастунов В Л Оценка влияния вида шлака и его активизатора на термическую стойкость шлаковог о камня и глиношлаковых композиций на его основе (Тарасов Р В, Калашников В И и др ) </ Матер VIII акад чтений «Современные состояние и перспективы развития строительных материаловеления» Самара 2004 -С 503-506

57 Хвастунов В Л Проблемы строительного материаловедения в области создания геополимеров (Калашников В И, Карташов А А Москвин Р Н и др ) // Матер VIII акад чтений «Современные состояние и перспективы развития строительных материаловедения» Самара 2004 - С 536-541

58 Хвастунов В Л Методология оценки реакционной способности горных пород по отношению к шлакам (Калашников В И, Карташов А А, Москвин Р Н и др) // Сб научных статей посвященный 100-летию ПИ Боженова «Достижения строительного материаловедения» С-Петербург 2004 - С 136-140

59 Хвастунов В Л Возможности использования доменных гранулированных шлаков для жаростойки* глиношлаковых композиций (Тарасов Р В, Калашников В И ) / Сб научных статей посвяшенный 100 гетию П И Боженова «Достижения строите гыгого материаловедения» С-Петербург 2004 - С 203 ур

60 Хвастунов В Л Геополимерные строительные материалы важнейший фактор ресурсе- и эиергосбе режения в строительстве (Калашников В И, Кузнецов Ю С , Мороз М Н и др) // Сб статей IV Всерос сийской НПК «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хо зяйства» Пенза. 2004 - С 105-109

61 Хвастунов В Л Классификация минеральношлаковых вяжущих на основе отходов металлургического производства (Калашников В И, Кузнецов ЮС и др ) Н Сб статей IV Всероссийской НПК '«Экология и ресурсо- и энергосберегающие технолог ии на предприятиях народного хозяйства» Пенза 2004 -С 109-114

62 Хвастунов В Л Прочностные и деформативные свойства армированных и неармированных бетонов на основе минеральношлаковых вяжущих (Калашников ВИ. Муленкова ВИ, Хвастунов АВ) п III Межд НТК «Эффективные строительные конструкции Теория и практика» Пенза ПГУАС, 2004

С 85-89

63 Хвастунов В Л Повышение свойств геополимерных вяжущих на основе местного сырья (Калашников В И , Нестеров ВЮ, и др) И Материалы MHTK «Актуальные вопросы строительства», Саранск МГУ 2004-С И5-П9

64 Хвастунов В Л Прочностные и деформативные свойства растворов и бетонов на основе минеральношлаковых вяжущих (Калашников В И Хвастунов А В , Скобелкина ЕВ и др ) // Материалы МНТК «Актуальные вопросы строительства», Саранск МГУ 2004 - С 200-204

65 Хвастунов В Л Эффективные жаростойкие материалы на основе модифицированного глин(>шлак< вяжущего (Калашников В И , Тарасов Р В КомоховПГ и др )//Монография Пенза ПГУАС 20(4 118с

66 Хвастунов В Л Термическая стойкость шлакового вяжущего и глиношлаковых изделий ча ею основе (Калашников В И Тарасов Р В )НСтройинфо 2004 - №24 -С 31-33

48

»1518*

67 Хвастунов В Л Коррозионная стойкость глиношлаковых материалов в различных средах (Калашников В И, Тарасов Р В , Карташов А А Москвин Р Н ) h Коррозия Материалы и защита 2004 , №8, С 45-47

68 Хвастунов В Л О взаимосвязи внутренних напряжений с параметрами структуры композиционною материала (Королев Н В Прошин А П , Калашников В И )'/ Изв вузов Строительство 2003 № 12 -С 20-26

69 Хвастунов В Л Органические гидрофобизаторы минеральношлаковых композиционных материалов из горных пород (Калашников В И, Мороз М Н, Нестеров В Ю, Василик П Г ) // Строительные материалы 2005, №4 С 26-29

70 Хвастунов В Л Новые геополимерные материалы из горных пород (Калашников В И . Кузнецов Ю С и др) // Строй-инфо 2005, №7, С 20-24

71 Хвастунов ВПК теории гидратации композиционных цементных и шлаковых вяжущих (Калашников В И, Кузнецов Ю С , Калашников С В ) // Вестник PA ACH г Белгород 2005, №9 С 216-221

72 Хвастунов В Л Микроструктура и прочность цементного камня с добавками ГСК (Макридин Н И, Бобрышев А Н , Вернигорова ВН Максимова ИН ) // Вестник РААСН г Белгород - 2005, №9 С 272-278

73 Хвастунов В Л Особенности кинетических процессов в твердеющих гетерогенных композиционных материалах (Бобрышев АН Макридин Н И и лр )//Вестник РААСН г Белгород 2005 JW С 108113

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-! ЬОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ШЛАКОВ И ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Специальность 05 23 05 - Строительные материалы и изделия Автореферат

Лицензия ЛР №020454 от 25 04 97 Подписано к печати «18» августа 2005 Формат 60x85 1/16 Бумага офсетная №2 Печать на ризографе Объем 2,11 усл. печ л Тираж 100 экэ Заказ № 159

РНБ Русский фонд

Хвастунов Виктор Леонтьевич

Издательство Пензенского государственно! о университета архитектуры и строительства

Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС 440028, г Пенза, ул Титова. 28

Введение

Глава 1. Состояние и перспективы развития безобжиговых вяжущих веществ и строительных материалов на их основе

1.1 Краткая история развития утилизации отходов для получения обжиговых вяжущих веществ, современное состояние их производства и строительных материалов на их основе

1.2 Негативные экологические последствия производства цемента и извести, возможные пути их устранения и ограничения прогрессирующего роста выпуска.

1.3 Отсевы камнедробления и дисперсные хвосты обогащения рудных пород - неиссякаемые источники сырьевой базы безобжиговых веществ и строительных материалов

1.3.1 Промышленность нерудных строительных материалов

1.3.2 Отсевы камнедробления и хвосты обогащения рудных пород

1.3.3 Отходы предприятий по производству облицовочного камня

1.4 Безобжиговые композиционные и геосинтетические минеральные вяжущие и возможные пути их получения

1.5 Теоретические предпосылки получения малошлаковых и малощелочных минеральношлаковых композиций

1.6 Цели и задачи исследования.

1.7 Выводы по главе

Глава 2. Методологические аспекты формирования прочности композиционных материалов на основе шлаков и высокодисперсных горных пород

2.1 Классификация шлаковых и минеральношлаковых вяжущих, активизированных щелочами

2.2 Структурно-логическая схема получения минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе

2.3 Генезис и классификация минералов и горных пород

2.4 Роль и значение сильных щелочей в синтезе прочности минеральношлаковых вяжущих в нормальных условиях и при термической обработке.

2.5 Характеристика сырьевой базы, исходных материалов и методы исследований

2.6 Выводы по главе

Глава 3. Теоретические основы формирования структуры и прочности минеральношлаковых вяжущих

3.1 Шлакообразование в доменных печах, теоретические основы гидравлической активности шлаков

3.2 Теоретические основы получения глиношлаковых вяжущих и материалов на их основе

3.3 Теоретические предпосылки высокой поверхностной реакционной активности карбонатов в формировании прочности карбонатноцементных и карбонатношлаковых вяжущих

3.3.1 Кинетические особенности нарастания прочности карбонатношлаковых композиций в зависимости от вида активизатора

3.3.2 Особенности формирования прочности минеральношлаковых вяжущих, отверждаемых каустифицируемыми в композите активизаторами

3.3.3 Теоретические и экспериментальные предпосылки формирования прочности доломитощелочных и доломитошлаковых вяжущих и материалов на их основе

3.4 Теоретические предпосылки высокой реакционно-химической активности силицитовых, глауконитовых, гравелитовых пород в смеси со шлаком

3.5 Выводы по главе

Глава 4. Структурообразование активированных композиционных минеральношлаковых вяжущих

4.1 Методы активации шлаковых и композиционных минеральношлаковых вяжущих

4.2 Влияние щелочных активизаторов на выделение гидролизной извести из шлаков

4.3 Термическая активация шлаков и энергия процессов набора прочности и гидратации шлаковых вяжущих

4.4 Принцип минимизации расхода щелочных активизаторов шлака в минеральношлаковых вяжущих

4.5 Влияние рецептурных и технологических факторов на кинетику твердения карбонатношлаковых вяжущих

4.5.1 Влияние водосодержания на кинетические особенности твердения активизированных и неактивизированных шлаков и их композиций

4.5.2 Изучение роли суперпластификаторов в формировании прочности карбонатношлаковых композиций

4.5.3 Формирование прочности карбонатношлаковых композиций в зависимости от степени наполнения и дисперсности

4.5.4 Кинетические особенности нарастания прочности карбонатношлаковых композиций в зависимости от вида активизатора

4.5.5 Влияние режимов твердения на формирование прочности прессованного карбонатношлакового вяжущего

4.5.6 Влияние давления прессования на физико-технические свойства карбонатношлакового вяжущего и мелкозернистого бетона на его основе

4.5.7 Влияние мелкого заполнителя на формирование прочности мелкозернистого бетона

4.5.8 Качественные показатели пористости и водопоглощения карбонатношлаковых композиций

4.5.9 Кинетика усадки карбонатношлаковых вяжущих и мелкозернистых бетонов на их основе

4.6 Структурная топология композиционных вяжущих и особенности механизма твердения

4.7 Выводы по главе

Глава 5. Роль технологических и рецептурных факторов в формировании структуры и свойств минеральношлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе

5.1 Влияние активизирующих и пластифицирующих добавок на формирование прочности глино- и карбонатношлаковых композиционных материалов

5.2 Влияние режимов и параметров уплотнения на формирование свойств композиционных глино- и карбонатношлаковых материалов

5.3 Исследование реакционно-химической активности гравелитовых, глауконитовых и силицитовых горных пород в композиционных минеральношлаковых вяжущих в нормальновлажностных условиях твердения

5.3.1 Формирование прочности силицитошлаковых вяжущих

5.3.2 Формирование прочности глауконитошлаковых вяжущих

5.3.3 Формирование прочности гравелитошлаковых вяжущих

5.4 Формирование прочности минеральношлаковых вяжущих в нормальновлажностных условиях твердения и при тепловой обработке

5.5 Формирование прочности минеральношлаковых вяжущих при низкотемпературном прогреве

5.6 Выводы по главе

Глава 6. Прочностные, деформационные и эксплуатационные характеристики минеральношлаковых вяжущих и бетонов на их основе

6.1 О взаимосвязи внутренних напряжений с параметрами структуры композиционного материала

6.2 Усадочные деформации минеральношлаковых вяжущих и их трещиностойкость

6.2.1 Исследование трещиностойкости минеральношлаковых композиционных материалов

6.3 Прочностные и деформационные характеристики мелкозернистых бетонов на минеральношлаковых вяжущих

6.3.1 Прочностные и деформационные характеристики мелкозернистых бетонов на глиношлаковых вяжущих

6.3.2 Прочностные и деформационные характеристики мелкозернистых бетонов на карбонатношлаковых вяжущих

6.3.3 Прочностные и деформационные характеристики мелкозернистых бетонов на опочношлаковых вяжущих

6.3.4 Прочностные и деформационные характеристики мелкозернистых бетонов на силицитовых и гравелитошлаковых вяжущих

6.4 Особенности деформирования бетонов на крупном заполнителе

6.4.1 Деформативные показатели бетонов на основе минеральношлаковых вяжущих

6.4.2 Изменение условного коэффициента интенсивности напряжений бетонов различного состава

6.5 Деформации ползучести и усадки бетонов

6.6 Сцепление арматуры с мелкозернистым бетоном 367 6.6.1 Конструкционные свойства армированных бетонов на МШВ

6.7 Коррозионная стойкость глиношлаковых материалов в различных средах

6.8 Морозостойкость бетонов на основе минеральношлаковых вяжущих

6.9 Выводы по главе

Глава 7. Эффективные жаростойкие материалы на основе глиношлакового вяжущего

7.1 Теоретические предпосылки создания жаростойких и термически стойких материалов на глиношлаковом вяжущем

7.1.1 Современное развитие производства жаростойких изделий

7.1.2 Возможности повышения термической стойкости материалов при комбинировании глин и шлаков в глиношлаковых композициях

7.2 Исследование влияния свойств компонентов вяжущего и структуры глиношлаковых композиций на износостойкость в условиях повышенных температур

7.2.1 Оценка влияния вида глин на их пригодность для использования в качестве компонента жаростойкого глиношлакового вяжущего

7.2.2 Оценка влияния вида шлака и его активизатора на термическую стойкость

7.2.3 Влияние соотношения между шлаком и глиной на физико-механические и термические свойства глиношлакового вяжущего

7.3 Влияние технологических и рецептурных факторов на кинетику твердения и термомеханические свойства композитов

7.3.1 Выбор вида, количества и дисперсности жаростойких наполнителей по термостойкости и потере прочности после прокаливания

7.3.2 Влияние жаростойких наполнителей, водо-твердого отношения и вида формования на твердение наполненных композиций и их термостойкость

7.3.3 Огнеупорность жаростойких глиношлаковых материалов 42з

7.3.4 Теплопроводность жаростойких глиношлаковых материалов и их сравнительная характеристика

7.4 Выводы по главе

Актуальность. Производство основного «конструкционного» вяжущего в мире - портландцемента для изготовления строительных материалов, изделий и конструкций по прогнозам в 2006 г. достигнет 2 млрд.т. и будет постоянно расти на 40-50 млн. т. в год. К сожалению, портландцемент используется в мире крайне нерационально, ибо лишь 6-10 % его потребляется для изготовления высококонструкционных, высокопрочных бетонов, а огромное количество - для низкомарочных растворов и бетонов. Наращивание темпов производства портландцемента усугубляет негативную экологическую ситуацию в мире в связи с обжиговой карбонатной технологией получения портландцемента и с большими выбросами СОг (6-8 % от сжигания природного топлива). Научную общественность давно волнует проблема создания безобжиговых вяжущих и строительных материалов на их основе для замены энерго- и ресурсоемкого портландцемента хотя бы в тех сферах строительства, где не нужны его высокие технические функциональные свойства.

В тоже время неиссякаемыми источниками сырьевой базы безобжиговых вяжущих веществ и строительных материалов являются практически повсеместно отходы горнопромышленного комплекса, включающего отходы предприятий нерудных строительных материалов, высокодисперсные отходы горно-обогатительных комбинатов, отходы предприятий по изготовлению облицовочного камня и др. Из всего добываемого в мире этого минерального сырья (100 млрд. т. в год) в качестве общественного продукта используется только 2 %, остальные 98 %, в химически мало измененном состоянии, выбрасываются в виде отходов. Превращение горных пород в вяжущие материалы малоэнергоемкими безобжиговыми способами, путем химической, механогидрохимической, термической и комплексной активации и катализа является чрезвычайно важным направлением в строительном материаловедении. Проблема прямого безобжигового синтеза вяжущих веществ из тонкодисперсных горных пород неоднократно затрагивается в мировом строительном материаловедении. Связующим звеном в этом синтезе должен быть шлак. Шлак может быть охарактеризован как химически активная искусственная «порода», которая, в отличие от естественных горных пород близкого химического состава, взаимодействует с водой и гидратируется ею. Причиной является наличие извести, связанной в силикаты и алюминаты кальция. Наилучшими активизаторами твердения шлака являются щелочи или жидкие стекла. Поэтому комбинация шлака с дисперсными минеральными породами является наиболее предпочтительной. Подобная комбинация порошков горных пород с портландцементом успешно используется в мире при создании высококачественных бетонов.

Потребление высокодисперсных горных пород должно быть ориентировано на создание твердеющих композиций в смеси с основными и нейтральными шлаками и золами по принципу «отход + отход + активизатор = вяжущее». Широкий диапазон полиморфных модификаций горных пород, их химико-минералогического состава создает большую перспективу для научного поиска безобжиговых вяжущих веществ из тонкодисперсных пород путем их модифицирования шлаками и щелочными активизаторами, в основном, содержащих элементы Na и К, массовая доля которых в земной коре 5,6 %. Стратегия создания композиционных вяжущих с использованием горных пород должна развиваться от минеральношлаковых - к геошлаковым, а далее, к безшлаковым геосинтетическим.

Щелочная активация шлаков использовалась с целью получения на его основе высокопрочных материалов. Это привело к созданию шлакощелочных цементов и бетонов. Такие высокощелочные, высокожидкостекольные, высокосодовые шлаковые вяжущие и бетоны были созданы В.Д. Глуховским и его школой. Однако стремление к созданию высокопрочных шлакощелочных вяжущих, требующих существенного расхода щелочных активизаторов (щелочей, соды, поташа, силикатов щелочных металлов), достигающих 8-12% от массы шлака, отнюдь не способствовала улучшению некоторых свойств бетонов: трещиностойкости, малому высолообразованию, сцеплению бетонов с защитно-декоративными покрытиями и др. Если говорить об использовании таких высокошлакощелочных бетонов в настоящее время, то с уверенностью можно сказать, что они вряд ли будут широко применяться в России с учетом значительной стоимости щелочных активизаторов по сравнению с портландцементом. Как показали продолжительные исследования в Пензенском ГУАС по теории твердения композиционных вяжущих, наиболее эффективными активизаторами отверждения горных пород в щелочной среде по своей природе являются нейтральные и основные гранулированные металлургические шлаки. Однако роль шлака как основного связующего матричного вещества, которую он играет в чистых шлакощелочных вяжущих, кардинально меняется в композиционных минеральношлаковых вяжущих нового поколения, особенно в малошлаковых, геошлаковых и малощелочных. Поэтому разработка новых высоконаполненных низкощелочных безобжиговых минеральношлаковых композиционных вяжущих с содержанием активизатора не более 2-3 % взамен известных высокощелочных, высокосодовых и высокожидкостекольных шлакощелочных вяжущих и бетонов является актуальной задачей в материаловедческом, экологическом и экономическом аспектах.

Научная новизна. Разработаны теоретические принципы и закономерности получения эффективных безобжиговых композиционных вяжущих и строительных материалов путем совмещения шлаков и высокодисперсных горных пород с химической и термохимической активацией смесей с минимальными добавками щелочных активизаторов.

• Установлено, что в твердеющих системах «шлак - минеральная порода - щелочной активизатор» происходит физическое и физико-химическое взаимодействие, проявляющееся в зависимости от вида горной породы и ее генезиса в образовании соединений, включающих продукты гидратации шлака и продукты взаимодействия минералов горных пород со щелочами или продукты каталитического воздействия щелочей на горные породы.

• На основании оценки растворимости щелочей-активизаторов и коллигативных свойств их растворов, установлен наиболее активный исходный активизатор твердения NaOH с максимальной температурой кипения его насыщенного раствора и низкой температуры плавления безводной щелочи (320 °С), позволяющий получать по энергосберегающей технологии безобжиговые композиционные вяжущие и строительные материалы из шлаков и высокодисперсных горных пород различного химико-минералогического состава.

• На основе сформулированных принципов минимизации расхода шлака и щелочных активизаторов, созданы ресурсберегающие безобжиговые минеральношлаковые композиционные вяжущие и строительные материалы на их основе из шлаков с малыми добавками щелочей или соды (2-3%) в совокупности с некоторыми горными породами: двухкомпонентные -глиношлаковые, опочношлаковые, карбонатношлаковые, силицитошлаковые, гравелитошлаковые и многокомпонентные, в том числе с минимальными добавками шлака и щелочи в отличие от экономически неэффективных традиционных высокощелочных, высокосодовых и высокожидкостекольных вяжущих и бетонов.

• Предложена классификация чисто шлаковых и композиционных минеральношлаковых вяжущих, в основу которой положены классификационные признаки доли минеральной горной породы и содержания щелочей-активизаторов. По этим параметрам выделено пять видов шлаковых вяжущих. Разработана классификация минеральношлаковых вяжущих, в основу которой положены критерии природного генетического происхождения горных пород — наполнителей композиционного вяжущего.

• Впервые теоретически и экспериментально установлено, что шлак, при его средних и малых дозировках в минеральношлаковых системах, в силу своей минералогической природы и реакционной активности к щелочам, является сильным активизатором отвердевания горных пород, в отличие от портландцемента, который по своей химико-минералогической природе несовместим со щелочами и не позволяет получить высокопрочные геополимерные вяжущие при низких его дозировках в минерально-цементных системах в условиях сухого прогрева.

• Впервые установлено, что силикаты щелочных металлов (жидкие стекла) не являются активизаторами в малых количествах (до 2-3% от массы минерально-шлакового вяжущего) при синтезе высокопрочных геошлаковых и геосинтетических вяжущих и материалов на их основе. Выявлены причины отсутствия активизирующего действия жидких стекол в минерально-шлаковых вяжущих для формирования высокой прочности вследствие низкого рН и олигомерно-полимерного строения силикатов щелочных металлов.

• Выявлена высокая активизирующая роль добавок шлака в минеральношлаковых композициях для синтеза шлаково-минеральных новообразований, цементирующих частицы различных горных пород, с получением высокой прочности не только при равномассовых соотношениях шлака и горной породы, но и при малых количествах шлака (10-20%) в условиях термолиза при температурах от 100 до 200 °С с формированием прочности от 100 до 180 МПа при плотности композита 1800-1900 кг/м3.

• Раскрыт механизм твердения композиционных высоконаполненных минеральношлаковых вяжущих с малым количеством шлака. Впервые установлено, что отвердевание такого вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму массопереноса и цементирования частиц малоактивных горных пород продуктами гидратации шлака, а высокоактивных - более сложными продуктами совместного взаимодействия шлака и горных пород. Роль топохимического механизма отвердевания таких вяжущих совершенно несущественна.

• Впервые раскрыты реакционные процессы и установлены закономерности протекания реакций активизации шлака щелочью, бруситизации и каустификации, формирование прочности в карбонатно-шлаковых вяжущих, в которых карбонатные породы представлены не только чистыми кальциевыми известняками, но и доломитизированными, активизированными как щелочами, так и водорастворимыми натриевыми и калиевыми солями, в том числе содой и поташом.

• Разработаны новые каустифицированные вяжущие на основе водорастворимых натриевых и калиевых солей. Установлено, что при использовании чистых кальциевых известняков, содовая активация ограничивается лишь одним циклом каустификации соды известью с образованием щелочи на активацию шлака, в то время как в доломитизированных известняках осуществляется два цикла образования щелочи, с постоянно нарастающей прочностью доломито-шлаковых вяжущих.

• На основании анализа протекания реакций каустификации различных калиевых или натриевых солей, специально добавляемых с известью в тонкодисперсные горные породы, впервые установлено отвердевание малощелочных малошлаковых вяжущих и молотых горных пород, регенерируемыми в процессе реакции щелочами натрия и калия, что открывает большие перспективы создания новых геосинтетических строительных материалов и решения геоэкологических проблем чрезвычайно простыми методами.

• Выявлено особое поведение щелочного раствора в порах композиционного материала при повышении температуры в процессе сухого прогрева до 150 °С, когда при его обезвоживании постоянно повышается молярность растворов и температура их кипения. Доказано, что в высокомолярном кипящем растворе щелочи происходит растворение целого ряда горных пород с образованием цементирующих веществ с продуктами гидратации шлака и получения затвердевших минеральношлаковых вяжущих с прочностью 100-180 МПа при относительно низкой их плотности 1800-1900 кг/м3. Установлен добавочный прирост прочности минерально-шлаковых вяжущих и материалов на их основе при повышении температуры до 330 °С, обусловленный образованием расплава безводного NaOH, (несвойственного для щелочей КОН и LiOH), дополнительно растворяющего в микропленках отдельные горные породы.

• На основе разработанного глиношлакового вяжущего, модифицированного мелкозернистыми жаростойкими наполнителями и заполнителями с выявленной оптимальной топологией их размещения в композите, созданы жаростойкие материалы с высокой термостойкостью, достигающей 70 циклов водных смен, а при использовании каолина вместо глины - более 100, для изготовления виброуплотненных и вибропрессованных как мелкоштучных камней, так и крупногабаритных изделий. Установлены физико-технические свойства новых по составу, параметрам процесса и различным технологиям производства минеральношлаковых вяжущих и строительных материалов на их основе. Автор защищает:

- теоретические принципы получения безобжиговых малощелочных композиционных вяжущих и строительных материалов из шлаков и некоторых высокодисперсных горных пород осадочного, магматического и метаморфического происхождения различного химико-минералогического состава;

- основные закономерности высокой активизирующей способности шлака в малых дозировках для отвердевания горных пород в минеральношлаковых системах в силу своей минералогической природы и высокой реакционной активности к щелочи;

- основные закономерности синтеза новообразований минеральношлаковых композиций в сухих температурных условиях за счет особых коллигативных свойств щелочных растворов (высокой температуры кипения - до 150°С) насыщенного раствора и низкой температурой плавления безводного NaOH с образованием высокой прочности композиционных вяжущих до 100-180 МПа и бетонов на их основе;

- ионно-диффузионный сквозьрастворный механизм цементирования горных пород продуктами гидратации шлака при малом его содержании;

- реакционно-химические процессы в минеральношлаковых системах и их принципиальную разницу в механизмах и продуктах реакции, определяющих прочность;

- результаты исследования физико-механических свойств безобжиговых композиционных минеральношлаковых вяжущих на различных горных породах и бетонов на их основе, получаемых при различных условиях твердения;

- основы технологии производства минеральношлаковых вяжущих и бетонов на их основе;

- результаты полупромышленных, промышленных испытаний и внедрение технологии на различных предприятиях строительной индустрии.

Практическая значимость работы заключается в разработке и определении технологических условий получения малощелочных минеральношлаковых вяжущих и изделий на их основе.

1. Получены малоэнергоемкие ресурсосберегающие безобжиговые вяжущие и материалы на их основе с использованием высокодисперсных отходов горных пород различного происхождения, способные заменить цементные строительные материалы в отдельных областях строительства. Реализация создания твердеющих композиций по принципам: «отход + отход + активатор = вяжущее», «отход + отход + катализатор = вяжущее», «отход + отход + термохимическая активация = вяжущее», определяет высокую экологичность и экономичность производства строительных материалов. Предложена методология оценки реакционной активности горных пород в смеси со шлаком при его дефиците.

2. Расширена местная сырьевая база компонентов минеральношлаковых вяжущих за счет использования отходов камнедробления карбонатных и доломитизированных пород, опок, песчаников (глауконитовых, силицитовых и др.), глин, мергелей, вскрышных глинистых пород, песчано-гравийных смесей и др.

3. Разработана рецептура минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе с пониженным содержанием щелочных активизаторов по сравнению с высокощелочными экономически неэффективными чисто шлаковыми вяжущими и бетонами. Использование принципа минимизации щелочных активизаторов позволило снизить их расход в 3-5 раз. Полученные вяжущие и бетоны на их основе по многим показателям удовлетворяют требованиям действующих ТУ, ГОСТ и СНиП на конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные материалы.

4. Изучены технические и эксплуатационные свойства вяжущих и бетонов: трещиностойкость вибропрессованных и виброуплотненных вяжущих и бетонов на их основе, прочность сцепления бетона с арматурой, прочность сцепления раствора с поверхностью различных материалов, коэффициент интенсивности напряжений, усадочные деформации и деформации ползучести, воздухопроницаемость, реологические параметры минеральношлаковых вяжущих. 5. Разработаны технологические схемы производства минеральношлаковых вяжущих и материалов на их основе.

Оптимальные технические параметры производства строительных материалов, изделий и конструкций на основе местных материалов и техногенных отходов регламентированы в разработанных совместно с НИИЖБ и при участии автора технических условиях и рекомендациях.

Внедрение результатов исследований. Разработанные минеральношлаковые вяжущие и бетоны на их основе внедрены при изготовлении стеновых камней и блоков в Пензенском ПТУС (г. Заречный, Пензенской области.), в ООО СК «Рифей» (г.Пенза), в ООО «Волгастройтрейдинг» (г. Пенза), ООО РСУ «Пензхиммаш» (г.Пенза) для футеровки крупногабаритных печей нефтепромышленного комплекса, при изготовлении безобжигового кирпича на ОАО «Пензенский кирпичный завод №1», ООО НИЦ «Вятич», (г.Троицк, Московской области) для футеровки форм вагонеток и плавильных печей специального назначения, получены дипломы VII и VIII научно-промышленных форумов «Россия Единая» - Н.Новгород, 2003, 2004 гг.; IV и V Международных выставок - Казахстан, г. Астана, 2003, 2004 гг. и др. Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 29.06.00, что отражено в учебных программах дисциплин «Минеральные вяжущие вещества», «Технология бетонов», «Основы научных исследований», «Инженерная защита окружающей среды», «Ресурсо- и энергосбережение в технологии строительных материалов»; использованы в изданных учебных пособиях: «Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии», «Охрана окружающей среды и инженерное обеспечение микроклимата на предприятиях стройиндустрии» и др.

Методология работы базировалась как на известных, так и выдвинутых новых положениях строительного материаловедения в области создания высоконаполненных минеральными порошками композиционных шлаковых вяжущих. В отличие от известных полиструктурных композиционных цементных вяжущих, наполненных порошками горных пород, изученных академиком В.И. Соломатовым и его школой, в работе разрабатываются композиционные вяжущие, активизируемые малыми добавками жидкофазных активизаторов, воздействующих не только на шлак, но и на большинство горных пород. Таким образом, по своей методологической сущности в достижении прочностного эффекта активизации, она частично адекватна методологии В.Д. Глуховского с существенными отличиями от нее. Во-первых, в части отказа от использования высоких дозировок щелочных активизаторов, которые в таких дозировках считаются основным необходимым компонентом цеолитоподобных цементирующих соединений. Во-вторых, малые дозировки щелочных активизаторов не способны к образованию цеолитоподобных цементирующих соединений, исходя из стехиометрии последних, но способны катализировать процессы выделения кремнекислоты и растворения шлаковых соединений и горных пород. В-третьих - это значительное уменьшение доли шлака в минеральношлаковых композициях, вплоть до получения малошлаковых (геошлаковых) вяжущих с высоким содержанием дисперсных горных пород. В-четвертых, разработаны новые теоретические подходы к возможности протекания гидратационных процессов в вяжущих и материалах в условиях сухого прогрева, учитывая при этом специфическое воздействие щелочных растворов сверхвысокой молярности их при одновременно низкой концентрации щелочи от массы сухих компонентов. При этом учитывались современные тенденции в области создания и изучения структурообразования новых видов смешанных вяжущих, строительных материалов и конструкций на их основе, управления этими процессами, ресурсо- и энергосбережения, а также повышение качества, конкурентоспособности, долговечности и снижение себестоимости строительной продукции путем комплексного использования региональной базы местных материалов и техногенного сырья, с реализацией разработанных нами материаловедческих, экологических и экономических принципов: «отход + отход + активатор = вяжущее», «отход + отход + катализатор = вяжущее», «отход + отход + термохимическая активация = вяжущее». Нами осуществлен глубокий и комплексный анализ результатов исследований композиционных материалов, изделий и конструкций на их основе школ многих отечественных и зарубежных ученых: И.Н. Ахвердова, С.Н. Алексеева, JI.A. Алимова [8, 15 ,21], П.П. Будникова, А.А. Байкова, Ю.М. Баженова, В.И. Бабушкина, В.Г. Батракова, А.Н. Бобрышева, П.И. Боженова, Ю.М. Бутга, В.В. Бабкова [16, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 32, 33, 35, 37, 39, 42, 43, 45, 46, 49, 50, 53, 54, 376, 377], Б.Н. Виноградова, А.В. Волженского, В.А. Воробьева, В.В. Воронина [62, 63, 64, 65, 66], A.M. Горлова, Г.И. Горчакова, В.Д. Глуховского, И.М. Грушко, Ю.И. Гончарова, B.C. Горшкова, Ю.П.

Горлова, B.C. Грызлова, A.M. Данилова, B.C. Демьяновой, A.M. Дмитриева, В.Т. Ерофеева, З.А., Естемесова, А.И. Звездова [79, 81, 82, 86, 87, 91, 93, 94, 95, 96, 99, 115, 119, 129, 130, 131, 144, 145], И.А. Иванова, Ф.М. Иванова, Ю.Г. Иващенко [141, 148, 149, 150, 151], П.Г. Комохова, А.Г. Комара, В.И. Калашникова, Б.А. Крылова, А.Д. Корнеева, Б.С. Комиссаренко, С.Ф. Кореньковой, Т.В. Кузнецовой, В.Н. Куприянова, Г.И. Книгиной, И.В. Кравченко, В.Е. Каушанского, К.К. Каутбаева [162, 163, 164, 166, 168, 170, 174, 175, 176, 185, 186, 199, 200, 201, 208, 209, 210, 212, 213, 219], B.C. Лесовика, В.И. Логаниной, И.Г. Лугининой [230, 231, 232, 235], О.П. Мчедлова-Петросяна, Н.И. Макридина, У.Х. Магдеева, Ф.М. Москвина, Л.А. Малининой,

A.В. Нехорошего, В.А. Невского, И.В. Недосеко, А.А. Новопашина, К.Д. Некрасова [237, 241, 242, 243, 246, 247, 265, 266], Л.П. Ориентлихера, А.А. Пащенко, А.П. Прошина, М.Н. Панфилова, В.В. Прокофьевой, С.И. Павленко, Т.М. Петровой, В.П. Попова [75, 287, 290, 291, 295, 299, 310, 317, 320, 321, 322, 378], П.А. Ребиндера, И.А. Рыбьева, Р.З. Рахимова, Р.Ф. Руновой, Б.Г. Скрамтаева, В.И. Соломатова, М.М. Сычева, В.П. Селяева, Ю.А. Соколова,

B.Ф. Степановой, Л.Б. Сватовской, Г.Н Сиверцева, В.М. Селиванова, Р.Л. Серых, С.Т. Сулейманова, К.К. Стрелова [306, 325, 329, 337, 340, 341, 342, 352, 353, 354, 357, 358, 365, 366, 379, 384, 387, 388], В.В. Тимашева Б .Я. Трофимова, А.В. Ушерова-Маршака, С.В. Федосова, Г.А. Фокина, Н.А. Фомичева [397, 405, 406, 413, 415], В.Г. Хозина, В.М. Хрулева, А.И. Хлыстова, Е.М. Чернышева, Ю.Д. Чистова, В.Д. Черкасова, Н.Г. Чумаченко [434, 439, 440, 442, 444, 445, 446, 447], Е.И. Шмитько, З.Б. Энтина, В.Н. Юнга [456, 466, 467, 468], С. Брунауера, А. Бергера, В. Викера, М. Даймона, Г. Калоусека, Л. Коупленда, Р. Кондо, Ф. Лохера, У. Людвига, Ф. Массаццы, В. Рихартца, Я. Скальныя, X. Смольчика, X. Тейлора, X. Усиямы, Д. Хасбрука, X. Шмита, Ф. Шредера, Я. Ямбора [181, 187, 189, 234, 236, 279, 362, 390, 391, 420, 459, 471, 478, 486, 501, 504] и др.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на Международных, Всесоюзных, Всероссийских научно-технических конференциях и симпозиумах: НТК Пензенского ГУ АС (1972-2005 гг.); VIII, IX и X Всесоюзных конференциях по бетону и железобетону. г.Харьков, 1977, Ташкент, 1983, г.Москва, 1988; Всесоюзной НТК «Технология, расчет и конструирование бетонных конструкций». М. НИИЖБ, 1979; Межвузовской НТК «Работоспособность строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов». г.Казань, 1980; IV Всесоюзном симпозиуме «Реология бетонных смесей и ее технологические задачи». г.Юрмала, 1982; НТК «Строительные материалы из местного сырья». г.Саратов, 1983; Ш Всесоюзной конференции по легким бетонам «Развитие производства и применение легких бетонов и конструкций из них, в том числе с использованием промышленных отходов». г.Москва, 1985; Всесоюзном симпозиуме «Биотехнические и химические методы охраны окружающей среды». г.Самарканд. 1988; Всероссийской НТК «Создание и освоение технологических процессов использования вторичного сырья». г.Москва. 1988; Планшет ВДНХ СССР «Ученые Поволжья народному хозяйству». г.Москва, 1989; НТК «Теория и практика применения суперпластификаторов строительных материалов». г.Пенза, 1991; Зональном семинаре «Защита строительных конструкций от коррозии». Пенза: ДНТП, 1991; Всероссийских и международных НТК, посвященных экологии, утилизации отходов, энергосбережению и ресурсосбережению в промышленности и производстве строительных материалов, г. Пенза, ДНТП, 1991, 1992, 1996, 1998, 2000, 2003, 2004; Международном семинаре «Структурообразование, прочность и разрушение КСМ». г.Одесса. 1994; Ш и VI Международных НТК «Вопросы планировки и застройки городов» г.Пенза. 1994, 1999; Международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения». г.Казань. 1996; Международной НТК «Молодая наука третьему тысячелетию». г.Набережные Челны. 1996; XXX всероссийской НТК, г.Пенза, 1999; Международной НТК «Проблемы научно-технического прогресса в строительстве в новом тысячелетии». г.Пенза. 1999; IV Всероссийской НПК с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» г.Санкт-Петербург, 1999; Региональной НТК «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов», г.Саранск, 2000; Международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения».; Научно-техническом семинаре «Новые эффективные и современные разработки в строительном комплексе». г.Пенза: ЦНТИ, 2000; Международных НТК «Композитные строительные материалы. Теория и практика». г.Пенза, 1986, 1988, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005; Международных НТК «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии». г.Тула, 2001, 2004; Всероссийской НТК «Состояние и развитие сырьевой базы стройиндустрии Челябинской области». г.Челябинск, 2001; Всероссийской НПК «Проблемы и пути создания материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов».

Сиб. ГИУ. г.Новокузнецк, 2003; Международных НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» - IV, V, VI, VII, VIII академических чтениях РААСН: г.Пенза, 1988; г.Воронеж, 1999; г.Иваново, 2000, г.Белгород, 2001; г.Самара, 2004; Международной НТК, посвященной 100-летию П.И.Боженова «Достижения строительного материаловедения». г.С-Петербург. 2004; IV Всероссийской НПК «Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства». г.Пенза. 2004; Ш Международной НТК «Эффективные строительные конструкции. Теория и практика». Пенза: ПТУ АС, 2004. Результаты работы экспонировались на ВДНХ СССР.

За разработку и демонстрацию новых высокоэффективных строительных материалов автор награжден дипломами выставок: VII и VIII Международных выставках-ярмарках «Строительство, ремонт, интерьер». г.Пенза, 2003, 2004; IV и V Международных Казахстанских выставках. г.Астана, 2003, 2004; Юбилейной тематической выставке «Инженерное искусство в развитии цивилизации» посвященной 150-летию со дня рождения выдающегося Российского инженера и ученого В.Г.Шухова. г.Москва, 2003; Ш Всероссийской специализированной выставке «Энергосбережение в регионах России». г.Москва, 2001; Юбилейной выставке-ярмарке «Пензенской области 65 лет». г.Пенза, 2004; VII и VIII Всероссийском научно-промышленном форуме «Россия Единая». Нижегородская ярмарка. г.Н.Новгород, 2003, 2004; Региональных выставках «Ресурсосбережение и экология». г.Пенза, 2000-2004; IX Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии, инновации, инвестиции». г.Санкт-Петербург, 2004.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательских тем по программам и координационным планам Минвуза РФ, НИИЖБа, Минмедмикробиопрома и ГКНТ СССР по проблемам: «Легкие бетоны и конструкции из них, в том числе с использованием зол ТЭЦ» (№ г.р. 76031017, 1976-80 гг.); «Человек и окружающая среда» (№ г.р. 01860010921, 1986-88 гг.); «Разработка технологии утилизации отходов» (№ г.р. 01860007386 и № г.р. 0186000, 1986-1990гг.); «Разработка перспективных технологий и приоритетных направлений научно-технического прогресса» (№ г.р. 01930008630, 1991-95 гг.), по научно-техническим программам Минобразования России «Архитектура и строительство» (1996-2000 гг.) и «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» по подпрограмме «Архитектура и строительство» (2000-2004 гг.).

Под руководством автора защищены 4 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 и две представлены к защите в 2005 году.

В представленной диссертационной работе использованы результаты многолетних собственных теоретических и экспериментальных исследований, а также экспериментальные материалы, полученные в соавторстве и опубликованные в открытой печати.

Автор искренне признателен научному консультанту - Заслуженному деятелю науки РФ, д.т.н., профессору В.И. Калашникову за совместную плодотворную работу, за помощь, ценные советы, замечания и полезные консультации. Автор благодарен коллегам - сотрудникам кафедры технологии бетонов керамики и вяжущих Пензенского ГУ АС за поддержку и помощь в работе, особенно д.т.н., профессору Н.И.Макридину, к.т.н., доцентам: В.Ю. Нестерову, Р.В. Тарасову, O.JI. Викторовой, аспирантам А.А. Карташову, Р.Н. Москвину, А.А Шумкиной.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны научные основы синтеза новых малоэнергоемких и ресурсосберегающих композиционных вяжущих на основе гранулированных молотых шлаков и тонкодисперсных горных пород осадочного, магматического и метаморфического происхождения различного химико-минералогического состава. Сформулированы теоретические принципы и закономерности получения малощелочных минеральношлаковых вяжущих путем совмещения шлаков и дисперсных пород. Научно обоснована химическая и термохимическая активация смесей минимальными добавками специфических щелочных активизаторов, доля которых снижена в 4 раза и более, по сравнению с традиционно используемыми в шлаковых щелочных цементах.

2. Исходя из основных закономерностей физико-химии растворов, научно обоснован выбор щелочных соединений со сверхвысокой растворимостью в воде и низкой температурой плавления безводного вещества, обеспечивающих повышенную температуру кипения щелочного раствора в тонкопленочном состоянии и пониженную температуру плавления щелочи для растворения целого ряда горных пород с образованием цементирующих веществ с продуктами гидратации шлака. Впервые установлено, что гидратационные процессы отвердевания минеральношлаковых вяжущих протекают не только в нормально-влажностных условиях и при водотепловой обработке, но и в условиях сухого прогрева за счет кипения высокомолярного раствора на первой стадии и появления на второй стадии безводного расплава щелочи.

3. На основании теоретического анализа растворимостей щелочей-активизаторов в воде при различных температурах и расчетно-коллигативных свойств их растворов, установлен наиболее эффективный для сухого прогрева активизатор твердения NaOH с максимальной температурой кипения его насыщенного раствора (более 150 °С) и низкой температурой плавления безводного вещества (320 °С), позитивно выделяющей его из всей совокупности существующих в природе щелочных гидрооксидов.

4. Сформулированы принципы минимизации расхода шлака и щелочных активизаторов, являющихся основополагающими для производства контактно-конденсационных прессованных композиционных материалов, в которых несмотря на низкое количество щелочи, содержится высокомолярный щелочной раствор, активно отверждающий композиционные материалы. На этой основе созданы двухкомпонентные глиношлаковые, опочношлаковые, карбонатнош-лаковые, силицитошлаковые, гравелитошлаковые и многокомпонентные, в том числе с минимальными добавками шлака и щелочи в отличие от традиционных экономически неэффективных высокощелочных, высокосодовых и высокожид-костекольных вяжущих и бетонов. Предложена классификация чисто шлаковых и композиционных минеральношлаковых вяжущих, в основу которой положены классификационные признаки доли минеральной горной породы и содержания щелочей. По этим параметрам выделено пять видов шлаковых вяжущих. Разработана классификация минеральношлаковых вяжущих, в основу которой положены критерии природного генетического происхождения горных пород — наполнителей композиционного вяжущего.

5. Установлено, что тонкодисперсные силицитовые породы (кварцевые и глауконитовые песчаники, опоки, халцедоны, опалы) при каталитическом воздействии щелочи со шлаком способны к образованию геля кремнекислоты, усиливающемуся при температурном воздействии. Кремнекислота связывается с продуктами гидратации шлака в низкоосновные гидросиликаты кальция; гравелитовые породы образуют соединения более сложного гидроалюмосиликат-ного состава; доломитизированные известняки и доломиты подвержены бруси-тизации (образование геля Mg(OH)2) и образованию основных карбонатов магния, кальцита и карбоната натрия, взаимодействующего с гидролизной известью; чистые кальциевые известняки не претерпевают химических изменений и являются идеальной эпитаксиальной подложкой для кристаллизации продуктов гидролиза шлака и основой синтаксиального кристаллизационного сращивания со вторичным карбонатом кальция, цементирующим частицы исходного карбоната кальция. Впервые теоретически и экспериментально установлено, что шлак, при его средних и малых дозировках в минеральношлаковых системах, в силу своей минералогической природы и реакционной активности к щелочам, является сильным активизатором отвердевания горных пород, в отличие от портландцемента, который несовместим со щелочами и не позволяет получить высокопрочные геополимерные вяжущие при низких его дозировках в минерально-цементных системах в условиях сухого прогрева. Таким образом, структурообразование композиционных вяжущих носит сложный характер и общим для разных минеральношлаковых систем является наличие продуктов гидратации шлака в виде гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроферритов и полиминеральных новообразований, предопределяемых составом горной породы, ее содержанием и реакционной активностью по отношению к щелочам. Продукты гидратации могут быть представлены как гелем, так и кристаллами в зависимости от температурных воздействий и сроков твердения. Высокие значения прочности получаются не только при равномассовых соотношениях шлака и горной породы, но и при малых количествах шлака (1020%) в условиях термолиза при температурах от 100 до 200 °С с формированием прочности до 110 МПа при плотности композита 1800-1900 кг/м3.

6. Установлено, что, в отличие от известных шлакощелочных вяжущих и бетонов, силикаты щелочных металлов (жидкие стекла - ди- и трисиликаты) не являются активизаторами в малых количествах (до 2-3% от массы минерально-шлакового вяжущего) при синтезе высокопрочных геошлаковых и геосинтетических вяжущих и материалов на их основе. Выявлены причины отсутствия активизирующего действия жидких стекол в минеральношлаковых материалах для формирования высокой прочности вследствие низкого рН и олигомерно-полимерного строения силикатов щелочных металлов.

7. Раскрыт механизм твердения композиционных высоконаполненных минеральношлаковых вяжущих с малым количеством шлака. Впервые установлено, что отвердевание такого вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму массопереноса и цементирования частиц малоактивных горных пород продуктами гидратации шлака, а высокоактивных -более сложными продуктами совместного взаимодействия шлака и горных пород. Роль топохимического механизма отвердевания таких вяжущих совершенно несущественна.

8. Впервые раскрыты реакционные процессы и установлены закономерности протекания реакций активизации шлака щелочью, бруситизации и каустификации, формирование прочности в карбонатно-шлаковых вяжущих, в которых карбонатные породы представлены не только чистыми кальциевыми известияками, но и доломитизированными, активизированными как щелочами, так и водорастворимыми натриевыми и калиевыми солями, в том числе содой и поташом. Разработаны новые каустифицированные вяжущие и материалы на их основе. Установлено, что при использовании чистых кальциевых известняков, содовая активация ограничивается лишь одним циклом каустификации соды известью с образованием щелочи на активацию шлака, в то время как в доло-митизированных известняках осуществляется два цикла образования щелочи, с постоянно нарастающей прочностью доломито-шлаковых вяжущих. На основании анализа протекания реакций каустификации различных калиевых или натриевых солей, специально добавляемых с известью в тонкодисперсные горные породы, впервые установлено отвердевание малощелочных малошлаковых вяжущих и молотых горных пород, регенерируемыми в процессе реакции щелочами натрия и калия, что открывает новые направления и большие перспективы создания нетрадиционных геосинтетических безшлаковых строительных материалов из порошков горных пород.

9. Выявлено особое поведение щелочного раствора в порах композиционного материала при повышении температуры в процессе сухого прогрева до 150 °С, когда при его обезвоживании постоянно повышается молярность растворов и температура его кипения. Доказано, что в высокомолярном кипящем растворе щелочи происходит растворение целого ряда горных пород с образованием с продуктами гидратации шлака цементирующих веществ и получения затвердевших минеральношлаковых вяжущих с прочностью 100-180 МПа при относительно низкой их плотности 1800-1900 кг/м3, некоторые из которых не имеют аналогов в природе. Установлен добавочный прирост прочности минерально-шлаковых вяжущих и материалов на их основе при повышении температуры до 330 °С, обусловленный образованием расплава безводного NaOH, (несвойственного для щелочей КОН и LiOH), дополнительно растворяющего в микропленках отдельные горные породы на создание связующего вещества.

10. Изучены кинетические особенности формирования прочности в вяжущих системах «шлак : горная порода» при соотношении от 10:90 до 90:10 и при содержании щелочного активизатора до 2-3 % в различных условиях твердения. Установлено, что в малошлаковых композициях роль сухого прогрева более существенна для повышения прочности и водостойкости, по сравнению с составами, где доля шлака достигает 60%. Исследованы физико-механические свойства минеральношлаковых композиций: плотность, прочность, водопоглощение, характер пористости, коэффициент теплопроводности, усадка. Определены области рационального применения материалов. Разработаны составы карбонатношлакового вяжущего и изделий на его основе. Показано, что при соотношении шлак: известняк от 25 -ь 75 до 60 -г- 40 диапазон прочности составляет от 20 до 35 МПа для карбонатношлакового вяжущего, и от 15 до 20

МПа для карбонатношлакопесчаных изделий при давлении прессования 8-15МПа, при минимальном содержании щелочных активизаторов от 1,5 до 3% от массы смешанного вяжущего. Наилучшие результаты достигнуты на граве-литошлаковом вяжущем: прессованные образцы при 25 МПа на 28 - е сутки нормального твердения имели прочность при сжатии 60-70 МПа. При тепловой обработке и прогреве при t= 250 °С гравелитошлаковых вяжущих прочность достигает 180-190 МПа, при пористости 25-28% и плотности 1900 кг/м3. В малошлаковых композициях тепловой прогрев позволяет получить вяжущее с прочностью 110 МПа. Установлено, что мелкозернистые бетоны на основе минеральношлаковых вяжущих, изготовленные вибропрессованием, имеют прочностные показатели, превышающие на 15-25% аналогичные показатели материалов, изготовленных методом виброуплотнения, за счет повышения плотности, повышенной степени гидратации шлака в структуре. Причем прочностные показатели композитов, изготовленных вибропрессованием в начальные сроки твердения выше в 2,3-2,6 раза аналогичных, полученных виброуплотнением.

И. Выявлены реологическое, компрессионное и водоредуцирующее действия суперпластификатора С-3 в системах «шлак - известняк», «шлак - глина», «шлак - гравелит» и др. при наличии щелочи. Показано, что СП С-3 позволяет снизить давление прессования с 15 до 11 МПа, получить водоредуцирующий эффект в прессованных изделиях на 25-30%, в вибропрессованных на 30-35%, что значительно выше, чем в цементных прессованных системах. Экспериментально подтверждена возможность получения вибропрессованных карбонатношлакопесчаных изделий при водовяжущем отношении 0,22 - 0,24 с прочностными показателями 20 - 25 МПа. Показано, что использование пластификаторов в виброуплотненных композитах позволяет снизить количество воды за-творения с увеличением прочности композитов в высушенном состоянии в 1,52 раза по сравнению с непластифицированными, показателей термической стойкости от 11 до 40 циклов водных теплосмен.

12. Теоретически обосновано и практически подтверждено использование легкоплавких глин, молотых металлургических шлаков и жаростойких наполнителей различного гранулометрического состава для получения при их комбинации жаростойких и термостойких материалов на глиношлаковом вяжущем. При этом нетермостойкие по своей природе материалы на основе спрессованных шлаков или глины в смеси при оптимальном соотношении между компонентами повышают свою термостойкость в композиции в 2-3 раза. Установлено, что критерием выбора глин для получения термостойкого глиношлакового вяжущего является отсутствие признаков пиропластического увеличения объема в температурном интервале, предшествующем плавлению. Используемый шлак должен быть гранулированным, с минимальной закристаллизо-ванностью, способным отверждаться при минимальной дозировке щелочного активизатора. Изучено влияние дисперсности глины и шлака для формирования высокой гидратационной прочности глиношлакового вяжущего, приемлемой термостойкости и повышенной остаточной прочности после прокаливания. Установлено, что максимальная эффективность достигается при использовании шлака с 8уд=320-350 м /кг и глины с 8уд=600-800 м /кг при соотношении SmjI/S^l,8-2,5. Установлено, что термостойкость наполненного глиношлакового материала определяется зернистостью, гранулометрией и количеством жаростойкого наполнителя. За счет оптимальной гранулометрии возможно увеличение термостойкости от 10 до 70 циклов водных теплосмен.

13. Получены физико-механические характеристики безобжиговых минерально-шлаковых вяжущих и бетонов на их основе, а также показатели долговечности: плотность от 1500 до 2500 кг/м3, прочность при сжатии от 5,0 до 180

•5 о

МПа, растяжении от 1,0 до 2,5 МПа, модуль деформации от 8-10 до 40-10 МПа, НГ=0,25-0,39, сроки схватывания: НС-1 час 20 минут - 12 часов 30 минут; КС-2 часа 20 минут - 21 час 15 минут, предельная сжимаемость от 120-10"5 до 420-10"5, предельная растяжимость от 10-10"5 до 40-10"5, коэффициент Пуассона от 0,12 до 0,35, усадка тяжелого и легкого бетона от 0,6 до 1,02 мм/м, ползучесть, соответственно, 1,41 и 1,9 мм/м, условный критический коэффициент интенсивности напряжений К'с от 0,77 до 2,69 МПа-м0'5, сцепление мелкозернистого бетона с арматурой гладкого профиля Rbs 6,84-8,68 МПа, коэффициент водостойкости 0,75-0,92, соотношение RbiRbl =6,8-13,2, морозостойкость F25-F500, термостойкость 10-70 циклов водных теплосмен, коэффициент коррозионной стойкости в щелочах 0,85-0,97 и др. свидетельствуют о том, что разработанные строительные материалы могут использоваться в различных сферах строительства.

14. Разработанные минеральношлаковые вяжущие и бетоны на их основе внедрены при изготовлении стеновых камней и блоков в Пензенском ПТУС (г. Заречный, Пензенской области.), в ООО СК «Рифей» (г.Пенза), в ООО «Волга-стройтрейдинг» (г. Пенза), ООО РСУ «Пензхиммаш» (г.Пенза) для футеровки крупногабаритных печей нефтепромышленного комплекса, при изготовлении безобжигового кирпича на ОАО «Пензенский кирпичный завод №1», ООО НИЦ «Вятич» (г.Троицк, Московской области) для футеровки форм вагонеток и плавильных печей специального назначения. Выпущены опытно-промышленные партии кирпича и блоков на основе этих вяжущих. Установлено, что высокая экономическая эффективность материалов, полученных на основе разработанных минеральношлаковых вяжущих, обусловлена за счет более чем двукратного снижения расхода шлака, 3-5-ти кратного уменьшения расхода дорогостоящих щелочных активизаторов и использования дешевых отсевов камнедробления горных пород.

1. А.с. СССР 983104 Бетонная смесь / Калашников В.И., Иванов И.А., Кузнецов Ю.С., Хвастунов B.J1. и др. Опубл. в Б.И. - 1982. - №47.

2. А.с. СССР 863541 Способ приготовления бетонных и растворных смесей / Калашников В.И., Кузнецов Ю.С., Иванов И.А., Ануфриев М.А., Хвастунов B.JL, Григорьев А.В. -Опубл. в Б.И. -1981.-№34.

3. А.с. СССР 1079636 Сырьевая смесь для производства керамзита / Макридин Н.И., Иванов И.А., Калашников В.И., Кузнецов Ю.С., Хвастунов B.J1. и др. Опубл. в Б.И. -1984.-№10.

4. А.с. СССР 1126558 Сырьевая смесь для изготовления керамзита / Макридин Н.И., Калашников В.И., Иванов И.А., Кузнецов Ю.С., Хвастунов B.JI. и др. Опубл. в Б.И. -1984.-№44.

5. А.с. СССР 1239114 Сырьевая смесь для изготовления керамзита / Калашников В.И., Макридин Н.И., Иванов И.А., Хвастунов В.Л., Калашникова И.Г. и др. Опубл. в Б.И. -1986.-№23.

6. Абрамов А.К., Печериченко В.К., Коляго С.С. Использование промышленных отходов при производстве дешевых высококачественных вяжущих и бетонов // Строительные материалы. 2004. №6. - С. 50-51.

7. Аваков В.А. Сравнительная растворимость некоторых модификаций кремнезема. Строительные материалы, 1972. №11. - С.35-36.

8. Алексеев С.Н., Тихомирова М.Ф., Янцен Т.Г. Коррозия арматуры и сцепление ее с бетоном на смешанном известково-зольном вяжущем. Строительные материалы. -1969. №3. - С.28-30.

9. Августиник А.И. Керамика. J1: Стройиздат, 1975. 592с.

10. Аносова Г.В., Стамбулко В.И. Быстротвердеющие бетоны на гипсошлаковых вяжущих/ Вопросы ресурсосбережения в промышленности строительных материалов: Сб. Трудов МИСИ -М.: 1989.-С. 109-112

11. Алтыкис М.Г., Рахимов Р.З. Попутные продукты Татарской АССР в производстве строительных материалов: Уч. пособие. Казань: КХТИ, 1987. - 75 с.

12. Арбузова Т.Б., Чумаченко Н.Г. Принципы формирования местной сырьевой базы стройиндустрии/ /Известия вузов. Строительство.-1994.-№12.-С.87-90

13. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2. Карбонатные породы. М.: Недра, 1969. 707с.

14. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 464с.

15. Бабков В.В., Мохов В.Н., Капитонов С.М., Комохов П.Г. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Уфа, ГУП «Уфимский полиграфкомбинат», 2002г. -376 с.

16. Бабков В.В., Полак А.Ф., Комохов П.Г. Аспекты долговечности цементного камня // Цемент. 1988. - №3. - с.14-16.

17. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий: уч. для вузов. М.: Стройиздат, 1984. - 672с.

18. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности. Строительные материалы. №7-8, 1999. С.21-22.

19. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: изд-во АСВ, 2003. 500с.

20. Баженов Ю.М., Алимов JI.A., Воронин В.В. Трещиностойкость бетонов с техногенными отходами. Строительные материалы. №8. - 1998. - С. 18-19.

21. Баженов Ю.М., Воробьев В.А., Илюхин В.А. Задачи компьютерного материаловедения строительных композитов. Состояние и перспективы развития.// Изв.ВУЗов. Строительство 2000. - № 12. - с.25 - 30.

22. Баженов Ю.М. Высококачественный тонкозернистый бетон. // Строительные материалы. 2000. - №2. - С.24-25.

23. Баринова JI.C., Куприянов Л.И., Миронов В.В. Современное состояние и перспективы развития строительного комплекса России.// Строительные материалы, 2004. №9. -С.2-7.

24. Баррер Р. Гидротермальная химия цеолитов: перевод с англ. М. :Мир, 1985. - 424с.

25. Белов Н.В., Годовиков А.А., Бакакин В.В. Очерки по теоретической минералогии. М.: Наука, 1982.-206с.

26. Белов Н.В., Белова Е.Н. Химия и кристаллохимия цементных минералов, с. 19-24. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.1. Химия цементного клинкера. М.: Стройиздат,1976. 311с.

27. Белогурова Т.П., Крашенинников О.Н. Утилизация вскрышных пород Хибинских апатитонефелиновых месторождений в строительстве. // Сторительные материалы. -2004. №7. - С.32-35.

28. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон. М.: Стройиздат, 1971. -208с.

29. Бери JL, Мейсон Б., Дитрих Р. Минералогия: Теоретические основы. Описания минералов. Диагностические таблицы: Пер. с анг. М.: Мир, 1987. 592 с.

30. Бобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Бабин Л.О., Соломатов В.И. Синергетика композитных материалов Липецк : НПО ОРИУС, 1994. -152с.

31. Бобрышев А.Н., Соломатов В.И., Авдеев Р.И. и др. Структурно-топологические особенности кинетических процессов. Вестник отделения строительных наук РААСН, вып. 3. - 2000. - С.109-114

32. Бобров Б.С., Горбатый Ю.В., Ней В.Н. Исследование вяжущих на основе доменных шлаков с жидким стеклом. Строительные материалы и изделия из металлургических шлаков. Теоретические и экспериментальные исследования. М.: Стройиздат, 1965. С. 211-221.

33. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология. М.: изд-во АСВ, 1994.-264 с.

34. Будников П.П., Некрич М.И. Влияние карбонатных пород на физико-механические свойства бетонов.//Бюллетень строительной техники. 1948. - №9. - с.24-25.

35. Будников П.П., Колбасов В.М., Пантелеев А.С. О гидратации алюмосодержащих минералов портландцемента в присутствии карбонатных микронаполнителей.// Цемент. -1961. -№1. -с.5-9.

36. Булатов А.И., Новохатский Д.Ф. Тампонажные цементы для высокотемпературных скважин, с. 243-248. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды в 3-хт. Под общ. ред. А.С.Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат, 1976-355с.

37. Бутт Ю.М., Май ер А. А., Варшал Б.Г. Металлургические шлаки и применение их в строительстве: Сборник трудов. М.: Госстройиздат, 1962.

38. Балкевич. B.J1. Техническая керамика: Уч. пособие для втузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М: Стройиздат, 1984. - 256 е., ил.

39. Будников П.П., Гинстлинг А.И. Реакция в смесях твердых веществ. М.: Госстройиздат, 1965. - 423 с.

40. Будников П.П., Горшков B.C. Повышение гидравлической активности доменных шлаков методом направленной кристаллизации.//Строительные материалы, 1964. №9. - С.22-23.

41. Будников П.П., Значко-Яворский K.JI. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы. М.: Промстройиздат, 1953. 224 с.

42. Бутт Ю.М., Кржеминский С.А. Пути интенсификации процессов автоклавного твердения известково-силикатных материалов и классификация применяемых для этого добавок: Сб. трудов/РОСНИИМС. М., 1953. - №2. - С.65-74.

43. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К. Долговечность автоклавных силикатных бетонов. М.: Стройиздат, 1966. - 216с.

44. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М. , Мчедлов Петросян О.М. термодинамика силикатов,-М.: Стройиздат,1986.- 408с.

45. Баженов Ю.М., Батаев Д.К. Проектирование состава многокомпонентных бетонов //Вестник отделения строительных наук. Изд-во РААСН. - М., 2000. - №3. - С.115-116.

46. Баженов Ю. М., Вознесенский В.А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона.- М.: Стройиздат, 1974.-192с.

47. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.:Стройиздат 1998. - 768с.

48. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов./А.В. Волженский, Ю.С. Буров, Б.Н. Виноградов, К.В. Гладких -М.: Стрийиздат, 1969.-392с.

49. Буткевич Г.Р. Промышленность нерудных строительных материалов: достигнутое и переспективы // Строит, материалы. 2003. №11, С.2-5.

50. Буткевич Г.Р. Переработка отсевов дробления и перспективные области применения материалов из отсевов // Строительные материалы. 2004. - №1. - С.50-51.

51. Бутт Ю.М., Майер А.А., Варшал Б.Г. Металлургические шлаки и применение их в строительстве: Сборник.- М.: Госстройиздат, 1962

52. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашов В.В. Химическая технология вяжущих материалов: Учебник для ВУЗов/ Под ред.Тимашова В.В. М.: Высшая школа, 1980. — 472с.

53. Васильева Т.А., Константинов В.В., Павлов А.П. Взаимодействие шлакосиликатного вяжущего с пылеватыми и глинистыми добавками. // Строительные материалы. 1975. -№8.- с.29-30.

54. Вернигорова В.Н., Макридин Н.И., Соколова Ю.А. Современные химические методы исследования строительных материалов: Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 2003 -224с.

55. Викер В. Новые методы исследования процессов гидратации портландцементов. с.165-177. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.2. М.: Стройиздат,1976. 224с.

56. Викторова O.JI. Карбонатношлаковые композиционные строительные материалы. Дис. канд. тех. наук., Пенза. 1998. - 185 с.

57. Виноградов Б.Н. Сырьё для производства автоклавных силикатных бетонов. М.: Стройиздат., - 1966. - 160 с.

58. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. Четвертое издание, переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

59. Волженский А.В., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов. М. :Стройиздат, 1969. - 273с.

60. Волков Ф.Е. Роль растворов едкой щелочи в процессе формирования микроструктуры грунтобетона. Строительные материалы, 2003. -№10. С.44-46.

61. Волженский А.В., Попов JI.H. Смешанные портландцементы повторного помола и бетоны на их основе. М. :Стройиздат. - 1961. - 107с.

62. Воробьев В.А., Илюхин В.А. Прочность бетона и теория просачивания.// Изв.ВУЗов. Строительство. 1995. - № 7. - с.60 - 63.

63. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.; Химия, 1975. 515с.

64. Высоцкий С.А., Миронов С.А., Быкова И.В, Болдырев С.А. Тепловлажностная обработка шлакощелочного бетона.//Строительные материалы.-1979.-№8.-с.27-29.

65. Вишневский В.Б., Ружинский A.M., Годованная И.Н. Гидравлические свойства доменных шлаков//Цемент. 1991. - №1-2. - С.55-58.

66. Володченко А.Н. Метод расчета оптимального состава силикатных бетонов на основе известково глинистого вяжущего. //Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций.: Тез. докл. междунар. конф. - Белгород. - 1993. -С. 41.

67. Вяжущие и безобжиговые материалы на основе природных алюмосиликатов. /Л.Б. Сватовская, Т.В. Смирнова, М.В. Латурова и др. //Цемент. 1989. - №11. - С. 7-9

68. Влияние клинкерных минералов на активность шлакового вяжущего/ С.Т. Сулейменов, З.А. Естемесов, Ж.С. Урлибаев, Ж.М. Даукараев / / Строительные материалы.- 1989.-№9.-С. 27-28.

69. Вяжущие материалы / А.А. Пащенко, В.П. Сербии, Е.А. Старчевская. 2-е изд. К.: Вища школа. Головное изд-во, 1985. - 440 с.

70. Герасемчук B.JL, Глуховский В.Д. Структура ШЩВ с заполнителями разного минерального состава.// Известия вузов. 1988. - №2.- с.42-46.

71. Гарькина И.А. Планирование эксперимента. Обработка опытных данных / И.А.Гарькина, А.М.Данилов, А.П.Прошин. Под ред. д-ра техн. Наук, проф. А.М.Данилова. Пенза.: ПГУАС, 2005. - 284 с.

72. Гатт В., Нерс Р. Фазовый состав портландцементного клинкера, с.78-88. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.1. Химия цементного клинкера. М.: Стройиздат, 1976.311с.

73. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы: уч. для вузов. М.: Стройиздат, 1986. - 688с.

74. Глуховский В. Д., Скурчинская Ж.В. Синтез аналогов природных минералов с целью получения искусственного камня // Докл. и тез. докл. третьей всесоюзной науч-практ. конф.: В 2-х т. Киев, 1989. - Т. 1. -К С. 40-42.

75. Глуховский В.Д. Грунтосиликаты. Киев: Госстройиздат, 1959. - 154с.

76. Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. — Киев : Буд1вельник, 1978. 120с.

77. Глуховский В.Д., Жукова Р.С. Синтез щелочных алюмосиликатов на основе глин и гидроксида калия. // Доклады и тезисы докладов третьей всесоюзной научно-практической конференции, в двух томах. 1989. -т.1 — с.32-33.

78. Глуховский В.Д., Ростовская Г.С. Продукты гидратации грунтоцементов аналоги природных цеолитов. // Доклады и тезисы докладов третьей всесоюзной научно-практической конференции, в двух томах. - Киев. 1989. -т.1. -с.46-47.

79. Глуховский В.Д., Румына Г.В. Грунтоцементные вяжущие композиции на основе глин и карбонатов щелочных металлов. // Доклады и тезисы докладов третьей всесоюзной научно-практической конференции, в двух томах. 1989. -т. 1. — с.46-47.

80. Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф., Максунов С.Е. Вяжущие композиционные материалы контактного твердения. Киев : Вшца школа, 1991.-243с.

81. Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф., Максунов С.Е. Роль контактно-конденсационных процессов в синтезе прочности цементного камня. // Цемент. 1989. №10. -с.7-8.

82. Говоров А.А. Гидротермальное твердение дисперсий шлаковых стекол, с. 66-69. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С. Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат,1976-355с.

83. Годовиков А.А. Минералогия. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983. 647 с.

84. Гордон С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях. М.: Стройиздат, 1969.- 151с.

85. Горчаков Г.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1976. - 145с.

86. Горчаков Г.И. Морозостойкость бетона в зависимости от его капиллярной пористости. // Бетон и железобетон .- 1964.-№7.-с.32-36.

87. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. / М. : Стройиздат, 1965.-189с.

88. Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Лифанов И.И., Мурадов Э.Г. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов для ограждающих конструкций./ М.: Стройиздат, 1971. -157с.

89. Горшков B.C., Александров С.Е., Иващенко С.И., Горшкова И.В. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве. М. : Стройиздат, 1985. - 273с.

90. Горшков B.C., Савельев В.Г., Федоров Н.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений: Учебник для ВУЗов по спец. «Хим. технология тугоплавк. неметалл, и силикатных материалов». — М.: Высш. шк,- 1988.-400 с.

91. Глиношлаковые строительные материалы /В.И. Калашников, В.Ю. Нестеров, B.J1. Хвастунов и др.; Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.И. Калашникова. Пенза: ПГАСА, 2000. - 207 е.: ил.

92. Гончаров Ю.И., Гончарова М.Ю., Клименко В.Г., Иванов А.С. Строительные композиты на основе низкоосновных доменных шлаков. /Материалы пятых академических чтений РААСН. Воронеж. 1999. - С. 94-104.

93. Горлов Ю.П., Еремин Н.Ф., Седунов Б.У. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы. Учеб пособие для техникумов. М., Стройиздат, 1976, 192 е., ил.

94. Готовые сухие смеси для жаростойких бетонов. А.П. Тарасова, Н.П. Жданова.//Бетон и железобетон. -1981. -№12. С. 17.

95. Грибачев В.Н. Исследования технологии и свойств неавтоклавного глиноцементного газобетона: Автореферат дис.канд. техн. наук. М., 1974. - 16 с.

96. Григорьева А.Д. Использование металлургических шлаков для жаростойких бетонов. //Бетон и железобетон. -1981. №12.- С.14-15.

97. Гридчин A.M., Повышение эффективности дорожных бетонов путем использования заполнителя из анизотропного сырья: Автореферат дис. докт. наук. М., 2002. - 46 с.

98. Гийо Роже. Проблема измельчения материалов и её развитие / Пер. с франц. М.: Изд-во литературы по строительству, 1964.

99. Говоров А.А. Процессы гидротермального твердения шлаковых дисперсий. Киев.: Наукова думка, 1976.

100. Голубничий А.В., Кузибаев А.Ш. Пластификаторы для шлакощелочных бетонов / / Теория и практика применения суперпластификаторов в композиционных строительных материалах: Тез. доклад, зональн. конф. -Пенза, 1993.- С. 16-17.

101. Гранковский Н.Г., Круглицкий Н.Н. О кинетике твердения минеральных вяжкщих веществ / / ДАН СССР,1970. 194.- №1. - С.147-148.

102. Гудков Ю.В., Ахундов А.А. Стеновые материалы на основе ячеистых бетонов // Строительные материалы. 2004. - №1. - С.9-10.

103. Гузь В.А. Хоменко А.Г. Рынок цемента Европейской зоны РФ: Состояние и перспективы. Цемент и его применение. 2004. №5. с.8-10.

104. Данилов Б.П., Бородицкая P.M., Попов В.В. Применение шлаковых вяжущих в производстве сборного железобетона. Киев.: Бущвельник, 1964.- 88с.

105. Данюшевский B.C., Ратайчик Т.И. Длительное твердение цемента в гидротермальных условиях, с. 248-252. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат, 1976-355с.

106. Дворкин Л.И., Дворкин O.JI. Кинетика гидратации алюмосиликатных материалов при щелочной активации. // Известия вузов. Строительство и архитектура. — 1991. № 4. с.50-53.

107. Дегтярева М.М. Технология и свойства бетона с бинарными наполнителями «кварц-известняк»: Дис. канд. техн. наук. М., 1995. -147с.

108. Дмитриев A.M., Тимашев В.В. Теоретические и экономические основы технологии многокомпонентных цементов. Цемент, 1981. №10. - С. 1-2.

109. Долговечность железобетона в агрессивных средах./ Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Мадры С., Шисель П. М.: Стройиздат, 1990. - 320 с.

110. Долгополов В.М., Курбацкий М.Н., Тарабрина JI.A. и др. Производство известково-шлакового цемента на основе отходов металлургического предприятия. // Строительные материалы. 1992.- №1.- с.3-4.

111. Долгопол В.И. Использование шлаков черной металлургии. М.: Металлургия, 1978.

112. Демьянова B.C. Методологичесие и технологические основы производства высокопрочных бетонов с высокой ранней прочностью для беспрогревных и малопрогревных технологий. Дис. доктора техн. наук. г.Пенза, 2002. 365с.

113. Демьянова B.C. Калашников В.И. Методологические и технологические основы производства быстротвердеющих высокопрочных бетонов // Обзорная информация. М.: ВНИИНТПИ. -2003. Вып.З. с. 24-36.

114. Дерягин Б.В. / / Коллоид, журнал.- 1954. t.XVI. - В.6. -С. 425.

115. Дерягин Б. В., Кротова Н. А., СмилгаВ. П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973. -279 с.

116. Доменное производство. Справочник В 2-х томах. Том 1. Под редакцией Е.Ф, Вегмана. М.: Металлургия, 1989.487 с.

117. Джильберт Л.А., Хьют Е.Х. Исследование тонкого помола в присутствии добавок / / Тр. Европейского совещания по измельчению. М.: Изд-во литературы по строительству, 1966.

118. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: в двух т.- М.: Мир, 1982. -620с.

119. Драйчик Ю.И., Леонтьев Е.Н., Хвостенков С.И. Использование отходов в производстве автоклавных материалов и местных вяжущих// Пром-ть строит, материалов Сер. 8. Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих/ ВНИИЭСМ. М.: 1986. Вып. 2. - 46 с.

120. Енч Ю.Г., Коган Н.П., Мчедлов-Петросян О.П. Изоморфное замещение катионов в шлаковых минералах и изменение свойств отвальных шлаков / /Цемент.- 1986.- №6.-С.14-15

121. Еремин Н.Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. М.: Высшая Школа, 1986. - 280 с.

122. Ерофеев В.Т., Мищенко Н.И., Селяев В.П., Соломатов В.И. Каркасные строительные композиты: в 2 ч/ Под ред. В.И. Соломатова. Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 1995. -372с.

123. Естемесов З.А. Стойкость мелкозернисто бетона в различных средах. Строительные материалы, 1999. №7-8. - С.42-44.

124. Ефремов И.Ф. Периодические коллоидные структуры. -JI.: Химия, 1971. 192 с.

125. Жабин А.Г. Жизнь минералов. М., «Сов. Россия», 1976. 224 с.

126. Жаростойкие бетоны на основе шлаков металлургических заводов для температур службы 300-1000°С. Информ. письмо. Госстрой СССР, НИИЖБ, Харьковский Промстройниипроект, Донецкий Промстройниипроект. Харьков, 1973.

127. Жаростойкие бетоны. Под ред. К.Д. Некрасова. М., Стройиздат, 1974.-176 с. (Госстрой СССР, науч.-исслед. ин-т бетона и железобетона).

128. Жданов С.П., Егорова Е.Н. Химия цеолитов. JL: Наука. 1968, - 159с.

129. Жданова Н.П., Тарасова А.П. Жаростойкий фибробетон. Сб. тр. Жаростойкие и обычные бетоны при действии повышенных и высоких температур./Под ред. В.В. Жукова. М. НИИЖБ Госстроя СССР, 1988. - С. 95.

130. Жукова Р.С. Синтез и исследования щелочных алюмосиликатов на основе глинистых минералов и гидроокиси калия: Автореферат дис.канд. техн. наук. Киев, 1976.

131. Жукова Р.С., Круглицкий Н.Н., Глуховский В.Д. Исследования продуктов взаимодействия глинистых минералов с КОН. //Изв. АН СССР. Неорганические материалы. М., 1972. - Т.8. - №11.

132. Журавлев В.Ф. Химия вяжущих веществ. М. J1., Госхимиздат, 1951.

133. Завадский В.Д., Фомичева Г.Н., Камбалина И.В. Новый вид наполнителя для ячеистого бетона // Строительные материалы. 2004. - №7. - С.60-61.

134. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. - 196с.

135. Замятин С.Р., Кокшаров В.Д, Пургин А.К. Влияние структурных и фазовых превращений на термомеханические свойства шамотного бетона на высокоглиноземистом цементе Огнеупоры, 1977.- №1.- С.52-57.

136. Звездов А.И. Бетон основной материал современного строительства // Сторительные материалы. - 2004. - №6. - С.2-3.

137. Звездов А.И., Михайлов К.В., Волков Ю.С. XXI век век бетона и железобетона. Бетон и железобетон, 2001. - №1. - С. 2-6.

138. Зураев А.А. Горлов Ю.П., Буров В.Ю. Исследование возможности использования стеклобоя в качестве активизатора вяжущих из основных гранулированных шлаков / / Строительные материалы, 1992. №2. - с. 21-22.

139. Иванов И.А., Кондратов А.В. Местные строительные материалы Пензенской области. Приволжское книжное издательство. Пензенское отделение. г.Пенза, 1970. 167 с.

140. Иванов И.А., Макридин Н.И., Калашников В.И., Хвастунов B.JI. Влияние суперпластификатора С-3 на свойства бетона // Материалы IX Всесоюзной конференции по бетону и железобетону (Ташкент, 1983). Пенза. - 1983. - с. 15-16.

141. Иващенко Ю.Г., Павлова И.Л., Зобкова Н.В. Механизм взаимодействия кремнеземсодержащего модификатора с водными растворами щелочных силикатов.

142. Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН/ Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. Белгород, 2001. - 4.1. - С.153-155.

143. Изотов B.C. Формирование структуры и свойств бетонов на активированных смешанных вяжущих: Автореферат дис. докт. наук. Казань., 2005. - 40 с.

144. Инструкция по технологии приготовления жаростойких бетонов СН 156-79. Москва, Стройиздат, 1979.

145. Инструкция СН 509-78 по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Госстрой СССР. М.:Стройиздат, 1979.

146. Иоффе И.И., Решетов В.А. Добротворский A.M. Гетерогенный катализ.- Л.:Химия, 1985.-c.37.

147. Использование новых интенсификаторов помола на Старооскольском заводе / Т.Г. Брыжик, А.В. Брыжик, И.Г. Лугинина, В.А. Вежливцева / / Цемент. 1981. - №11. -с. 17.

148. Использование цементной пыли байпаса в шлаковых вяжущих системах для мелкозернистых бетонов // И. Штарк, И.Я. Харченко, П.В.Кривенко, Р.Ф. Рунова, М.А.Кочевых, И.И.Руденко. Цемент и его применение. 2001. №6. с. 27-30.

149. Исследования в области поверхностных явлений / П.А. Ребиндер, Н.Калиновская, А.Чертовских, В. Шнеерсон. ОНТИ, 1936. - с. 18.

150. Исхакова А.А. Бесклинкерные и малоклинкерные вяжущие и бетоны на их основе: Автореф. Дис. канд. техн. наук. 1990. - 17 с.

151. Казанская Е.Н., Сычев М.М., Газизов А.Р. Особенности активных центров на поверхности шлаковых стекол. // Цемент. 1989.- №5.- с.8-9.

152. Казанский В.М., Выграненко В.Н., Олейник А.А. К расчету поровой структуры стройматериалов по кинетике капиллярной пропитки.// Строительство и архитектура. -1977.-№5.- с. 17-19

153. Калашников В.И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов: Дис. . докт. техн. наук. Воронеж, 1996. -89с.

154. Калашников В.И. Перспективы развития геополимерных вяжущих. Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения. Материалы VIII академических чтений РААСН. Самара, 2004. С. 193-195.

155. Калашников В.И., Хвастунов В.Л., Москвин Р.Н. Формирование прочности карбонатношлаковых и каустифицированных вяжущих. Депонированная монография в фондах ФГУП ВНИИНТПИ № 11886. Вып. 1, 2003. 97с.

156. Калашников В.И., Хвастунов В.Л., Тарасов Р.В. Эффективный жаростойкий материал на основе модифицированного глиношлакового вяжущего. Депонированная монография в фондах ФГУП ВНИИНТПИ № 11866. Вып. 1,2002. 103с.

157. Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Викторова O.JT. Карбонатношлаковые композиционные строительные материалы. Депонированная монография в фондах ФГУП ВНИИНТПИ № 11888. Вып. 1,2003. 101с.

158. Калашников В.И., Вернигорова В.Н., Нестеров В.Ю. Влияние среды затворения на растворимость извести шлаковых вяжущих. // Тезисы 28-й научно-технической конференции ПГАСИ. Пенза, 1994. - с.42-43.

159. Калашников В.И., Иванов И.А. Роль процедурных факторов в реологических показателях дисперсных композиций // Технологическая механика бетона. Сб. Научн. Трудов. - Рига: РПИ. - 1986. - с. 101-111.

160. Карбонаты «Минералогия и химия», (пер. с англ.). Под ред. Р. Дж. Фидера М. Мир, 1987,496с.

161. Калашников В.И., Калашников С.В. К теории твердения композиционных цементных вяжущих. Актуальные вопросы строительства: материалы междунар. научн.-техн. конф. Саранск: изд-во Мордовского ун-та. 2004. - С. 119-123.

162. Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Нестеров В.Ю., Викторова O.JI., Панин С.А., Гущин В.Х. Стеновые материалы на основе шлаковых композитов.// Материалы Всероссийской научно-технической конференции: Томск, 1998.- 276с.

163. Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Тарасов Р.В. Новый жаростойкий материал для футеровки промышленных печей // Строит, материалы.-2003.-№ 11. -С. 40-42.

164. Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Тарасов Р.В., Карташов А.А., Москвин Р.Н. Коррозионная стойкость глиношлаковых материалов в различных средах. «Коррозия: материалы, защита», 2004. №8. - С.45-47.

165. Калашников С.В., Калашников В.И., Журавлев В.М. Топология композиционных дисперсных и дисперсно-армированных систем. Композиционные строительные материалы: Сборник статей Международной научно-техническй конференции. Пенза, 2005. - С.79-87

166. Калашникова И.Г. Исследование зол ТЭС с повышенным содержанием несгоревших остатков для производства обжигового кирпича полусухого прессования. Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Пенза, 1975. - 161с.

167. Калоусек Г.Л. Процессы гидратации на ранних стадиях твердения цемента, с.65-81. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.2. М.: Стройиздат, 1976. 224с.

168. Капранов В.В. О механизме реакции между окисью кальция и водой на поверхности вяжущего.// Моделирование строительных процессов: Сб. научн. трудов. Челябинск, 1970.-№72-с.89.

169. Каприелов С.С., Карпенко Н.И., Шейнфельд А.В., Кузнецов Е.Н. Влияние органоминерального модификатора МБ-50С на структуру и деформативность цементного камня и высокопрочного бетона. Бетон и железобетон. №6. - 2002. - С.2-7.

170. Каутбаев К.К. Силикатные бетоны из побочных продуктов промышленности. М.: Стройиздат, 1981.-248с.

171. Каушанский В.Е., Тихомиров И.М. Возможности активации жидкой фазы в процессе гидратации вяжущих материалов./Тезисы докладов и сообщений IV Всесоюзного совещания по гидратации и твердению цемента. Львов, 1981. - с.37-43.

172. Кондо Р., Даймон М. Фазовый состав затвердевшего цементного теста, с.244-257. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

173. Кривенко П.В. Кислотостойкие материалы на основе щелочных алюмосиликатных связок //Доклады и тезисы докладов третьей всесоюзной научно-практической конференции, в двух томах. Киев. 1989.-t.1- с.36-37.

174. Красильников К.Г., Никитина Л.В., Скоблинская Л.Н. Физико-химия собственных деформаций цементного камня. М.: Стройиздат. - 1980.256с.

175. Крылова А.В., Крылов Т.С. Исследование возможности использования карбонатных отходов сахарного производства (дефеката) в строительстве. Материалы международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения»: Казань, 1996, стр.71-73.

176. Кузнецов A.M. Технология вяжущих веществ и изделий из них. — М.: Высшая школа, 1963.-448с.

177. Керамические материалы /Т.Н. Масленникова, Р.А. Мамаладзе, С. Мидзута, К. Коумото: Под ред. Г.Н. Масленниковой. М.: Стройиздат, 1991. - 320 с: ил.

178. Кингери У.Д. Введение в керамику. М., Стройиздат, 1967.

179. Колтунова В.В. Влияние высоких температур на отдельные гидратированные минералы портландцемента. В кн. «Технология и свойства жароупорных бетонов. М.: Госстройиздат, 1959. -С. 123-172.

180. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. Изд. 3-е, перераб. и доп. Учебник для вузов. М., «Высш. школа», 1976.

181. Комар А.Г. Опыт использования отходов промышленности в строительстве // Известия вузов. Строительство. 1997. №9. с.49-50.

182. Комохов П.Г., Попов В.П. Энергетические и кинетические аспекты механики разрушения бетона. Самара, 1999. 109 с.

183. Кройчук J1.A. Технологии помола в известковой промышленности. // Строительные материалы, 2001. №6. - С. 14-15.

184. Кройчук J1.A. Активированные щелочами цементы. // Строительные материалы. 2000. -№11. - С.34-35.

185. Кузнецова Т.В., Талабер И. Глиноземистый цемент. М.: Стройиздат, 1988.

186. Куроцапов М.С., Соколов Я.А. Мартеновские шлаки как сырье для производства вяжущих материалов. Сб. работ по местным строительным материалам. Центральная лаборатория Ленгорпромстроя. Лениздат, 1946.

187. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.: Госхимиздат, 1963. - 648 с.

188. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Шангина И.И., Лейкин А.П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя. Известия вузов. Строительство. 1997. №9. с.51-53.

189. Комохов А.П. Грунтобетон ускоренного твердения //Современные проблемы строительного материаловедения. Рациональное использование местного сырья и отходов в производстве строительных материалов. Казань, 1996. - С. 41-43.

190. Комохов П.Г., Грызлов B.C. Структурная механика и теплофизика легкого бетона. -Вологда: Изд-во вологодского научного центра, 1992. 321 с.

191. Комохов П.Г. Диссипативные свойства цементной матрицы бетонного композита повышенной прочности и долговечности // Современные проблемы строительного материаловедения: Мат-лы шестых Академических чтений РААСН. -г.Иваново, 2000. -С. 240-243.

192. Комохов П.Г. Механико-технологические основы торможения процессов разрушения бетонов ускоренного твердения: Дис. д-ра техн. наук. Л., 1978. - 354с.

193. Комохов П.Г. Механико-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня //Цемент. 1987. - №2. - С.20-22.

194. Комохов П.Г. Физика и механика разрушения в процессах формирования прочности цементного камня //Цемент. 1991. - №8. - С. 4-10.

195. Комохов П.Г., Ямалтдинова Л.Ф. Микроструктурные характеристики матрицы бетонов на основе сульфатно-шлаковых вяжущих //Современные проблемы строительного материаловедения: Мат-лы шестых Академических чтений РААСН. Иваново, 2000. -С. 244-248.

196. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве / В.С.Горшков, С.Е.Александров, С.И. Иващенко, И.В Горшкова. М.: Стройиздат, 1985.- 273 с.

197. Константинов В.В., Пужанов Г.Т. Высокопрочные быстротвердеющие вяжущие материалы на основе гранулированных доменных шлаков и растворимого стекла. Строительные материалы. 1960. - №8. - С.33-35

198. Коренькова С.Ф., Сидоренко Ю.В. Смешанные вяжущие безавтоклавного твердения//Актуальные проблемы современного строительства: мат. 30-ой Всерос. НТК ПГАСА. Пенза. - 1999. - С.98-99.

199. Корнеев В.И., Данилов В.В. Производство и применение растворимого стекла: жидкое стекло. Л.: Стройиздат, 1991. 176с.

200. Костарева О.В. Повышение эффективности использования отсевов дробления карбонатных горных пород в бетоне. Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1987. 24с.

201. Кривенко П.В. Закономерности формирования структуры и свойств цементного камня на шлакощелочных вяжущих / / Цемент. 1985. - №3. - с. 13-15.

202. Кривенко П.В. Кислотостойкие материалы на основе щелочных алюмосиликатных связок / / Доклады и тезисы докладов третьей всесоюзной научно-практической конференции, в двух томах.-Киев, 1989.-т. 1.-е. 36-37.

203. Кривенко П.В. Скурчинская Ш.В. Сидоренко Ю.А. Шлакощелочные вяжущие нового поколения / /Цемент. 1991. -№11-12.-с. 4-8.

204. Кузнецова К.И. Закономерности разрушения упруго-вязких тел и некоторые возможности приложения их к сейсмологии. М.: Наука, 1969. - 251 с.

205. Кузнецов Ю.С. Исследование физико-химических методов интенсификации измельчения руд перед их обогащением: Дисс. канд. техн. наук.- Пенза, 1968. 198с.

206. Курепа Р.Н., Юрина Т.В., Плотникова Т.А. Тепловая обработка бетона на шлакощелочном вяжущем. Бетон и железобетон. 1976. - №12. - С.21-22.

207. Кузин М.Ф., Егоров Н.И. Полевой определитель минералов., М.: Недра, 1974. 232 с.

208. Ларионов А.К., Ананьев В.П. Основы минералогии, петрографии и геологии. М.: Высшая школа, 1969. - 464 с.

209. Логанина В.И. Местные строительные материалы: Учебное пособие. Пенза, ПГАСА, 1999.-152с.

210. Лесовик B.C. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: Дис. докт. техн. наук. М., 1997. - 461с.

211. Лопатников М.И. Минерально-сырьевая база керамической промышленности России. // Стротельные материалы. 2004. - №2. - С.36-38.

212. Лохер Ф.В., Рихартц В. Исследования механизма гидратации цемента.с.122-133. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

213. Лугинина И.Г., Коновалов В.М., Фадина Л.П. и др. Доломитизированные известняки в технологии производства цемента. Цемент, 1989. №12. - С.20-21.

214. Людвиг У. Исследование механизма гидратации клинкерных минералов.с.104-121. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

215. Майер Г.Г. Система европейских стандартов на бетон и составляющие материалы. Бетон и железобетон. №6. - 2002. - С.2-6.

216. Малинина Л.И., Батраков В.Г. Бетоноведение: настоящее и будущее. Бетон и железобетон. №1. - 2002. - С.2-4.

217. Макридин Н.И., Хвастунов В.Л. Влияние наполнителя на прочность и морозостойкость шлакощелочного керамзитобетона. Тезисы докладов семинара «Защита строительных конструкций от коррозии» г.Пенза, 1991. - С.15-16.

218. Макридин Н.И., Хвастунов В.Л. Физико-механические свойства зерен керамзитового гравия при осевом растяжении// Строит, мат. 1976. - №8. - С.27-28.

219. Макридин Н.И., Хвастунов В.Л. Влияние состава и строения растворной фазы керамзитобетона на ее несущую способность // межвуз. сб. «Повышение эффективности применения цементных и асфальтовых бетонов в Сибири» г. Новосибирск, 1978. С.22-30.

220. Массацца Ф. Химия пуццолановых добавок и смешанных цементов, с. 209-221. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат,1976-355с.

221. Москвин В.М., Капкин М.М., Подвальный A.M. Стойкость бетона и железобетона при отрицательной температуре./ М., Стройиздат, -1967.-132с.

222. Москвин В.М., Капкин М.М., Савицкий А.Н., Ярмаковский В.Н. Бетон для строительства в суровых климатических условиях./ Л., Стройиздат, -1973.-168с.

223. Методические рекомендации по определению прочностных и структурных характеристик бетонов при кратковременном и длительном нагружении. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1976. 57с.

224. Мельников Ф.И. Жаростойкие бетоны на основе высокоглиноземистого цемента. //Жаростойкий бетон и железобетон в строительстве. Изд-во литературы по строительству. Москва. 1966. - С.38-44.

225. Мельников Ф.И., Жданова Н.П. Жаростойкие бетоны на быстротвердеющих цементах.// Бетон и железобетон. 1972. - №2. - С. 5-7.

226. Минерально-сырьевая база строительной индустрии Российской Федерации. Том 35. Пензенская область. Москва. 1994.

227. Мороз И.И. Технология строительной керамики: Учеб. пособие для вузов 3-е изд., перераб. и доп. - Киев. Вища школа, 1980. - 383 е., ил.

228. Маленков Г.Г. Структура воды //Физическая химия. Современные проблемы. М.: Химия, 1984.-С. 41-76.

229. Маясова JI.A. Исследование свойств шлакощелочных вяжущих и бетонов на основе ваграночных шлаков: Автореф. Дис. канд. техн. наук. Киев, 1979. - 23 с.

230. Металлургия чугуна. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвистнев А.Н., Юсфин Ю.С., Клемперт В.М. М.: Металлургия, 1989. - 512 с.

231. Механизм активизации песка и цемента при использовании циркуляционных песочных активаторов / Б.В Гусев, А.Г.Мильруд, И.Д.Резников, И.А.Сулковский / / Известия вузов. Строительство. 1992. - №3. - с. 59-63.

232. Механохимическая активизация многокомпонентных цементов / В.А.Дмитриева, В.И.Акунов, В.М.Альбац и др. / / Цемент. 1989. - №5. - с. 8-9.

233. Минерально-производственный комплекс строительных материалов Республики Татарстан. /Садыков Р.К., Рахимов Р.З. и др. Казань: Изд-во КГУ, 1992. - 166 с.

234. Мирюк О.А., Ахметов И.С. Оценка техногенного сырья для получения вяжущих веществ. Строительные материалы. 2002. - №9. - С.7-9.

235. Мицюк Б.М. Взаимодействие кремнезема с водой в гидротермальных условиях. -Киев.: Наукова думка, 1974.

236. Мокрый помол цемента / С.В.Шестоперов, С.М.Рояк, Ф.М.Иванов и др. / /Тр. НИИ Цемента. 1952. - Вып. 5. - с. 3-28.

237. Мчедлов-Петросян О.П., Бабушкин В.И. Термодинамика и термохимия цемента, с. 616. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

238. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. 304с.

239. Мымрин В.А. Теоретические основы упрочнения глинистых грунтов металлургическими шлаками в целях дорожного строительства: Автореферат дис. докт. геол.-минерал. наук. М., 1987. - 33 с

240. Налимов В.В. Чернова А.А. Статистические методы планирования экспериментальных исследований. М.: Наука, 1965. - с.81.

241. Нестеров В.Ю. Механогидрохимическая активация шлаков и смесей на их основе: Дис. канд. техн. наук. Пенза.: 1996. - 212 с.

242. Некрасов К.Д., Тарасова А.П. Жаростойкие вяжущие на жидком стекле и бетоны на их основе. М., Стройиздат, 1982.

243. Некрасов К.Д., Тарасова А.П. Жаростойкий бетон на портландцементе М., Стройиздат, 1969.

244. Некрасов К.Д., Тарасова А.П. Жаростойкий бетон с использованием отходов промышленности //Бетон и железобетон. 1974. -№4. - С. 15-16.

245. Некрасов К.Д., Тарасова А.П., Гоберис С.Ю., Мерлинская Л.И., Сиротин Г.А. Сухие смеси для жаростойкого бетона.//Бетон и железобетон. 1986. - №3. - С.11-12.

246. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии: в двух кн. -М.:Химия,1974. Кн. 1 - 624 с.

247. Новые пути использования отходов металургической и энергетической промышленности в технологии вяжущих / М.А.Суханов, С.И.Ефимов, Н.Н.Долгополов, Н.Ю.Жуков / / Строительные материалы. -1991. №7. - с. 22-23.

248. О некоторых закономерностях связи структуры и прочности бетона / Бабков В.В., Барангулов Р.И., Ананенко А.А. и др. // Изв. Вузов. 1983. Строительство и архитектура. - №2. - с. 16-20.

249. Овчаренко Г.И., Свиридов В.Л., Казанцева Л.К. Цеолиты в строительных материалах. -Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2000. 320 с.

250. Одлер И., Скальныя Я., Бруняуер С. Свойства системы «клинкер лигносульфонат -карбонат». Шестой международный конгресс по химии цемента. Т.2., кн.2. М.: Стройиздат 1976, стр.30-32.

251. Оптимизация состава бетона с дисперсными минеральными наполнителями / Высоцкий С.А., Бруссер М.И., Смирнов В.П. // Бетон и железобетон. 1990. №2. - С.7-9.

252. Органические гидрофобизаторы в минерально-шлаковых композиционных материалах из горных пород. / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов, П.Г. Василик // Строительные материалы. 2005. - №4. - С.26-29

253. Овчаренко Ф.Д. Гидротермальность глин и глинистых минералов. Киев.: Изд-во АН УССР, 1961.-291 с.

254. Овчинников И.Г., Инамов P.P. Моделирование напряженного состояния бетона вокруг корродирующего арматурного стержня. Современные проблемы строительного материаловедения. Мат-лы МНТК IV акад. чтений РААСН, 4.1, Пенза, 1998. С. 126127.

255. Ольгинский А.Г., Чернявский В.Л Влияние среды на адаптацию зоны контакта заполнителей с цементным камнем в бетоне. Бетон и железобетон №4. - 2000. - С.5-8.

256. Орентлихер Л.П., Андреева А.Б., Гилязетдинова А.К. Особенности технологии шлакозитобетона на шлакощелочном вяжущем / / Проблемы строительного материаловедения и новые технологии: Сб. трудов -Белгород, 1995. с. 22-28

257. Отходы металлургии строительству. / С.М.Ицкович, В.А.Балашевич, В.А.Богдан, И.Н.Тихомиров. - Минск.: Изд-во "Полымя", 1973.- 56 с.

258. Охрана окружающей среды и инженерное обеспечение микроклимата на предприятиях стройиндустрии: Учебное пособие / А.И. Еремкин, Н.Н. Назаров, B.JT. Хвастунов, В.И. Калашников, Н.Н. Новикова. Пенза: ПГУАС, 2003. - 478 с.

259. Павленко С.И., Ткаченко В.В., Баженов Ю.М., Аввакумов Е.Г. Синтез композиционных вяжущих из отходов промышленности. Материалы VII академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. Белгород, 2001. - 4.1. - С.424-429.

260. Пенкала Барбара. Проблема уменьшения расширения бетонов с заполнителем из карбонатных пород. Пер. с польск. // Экспресс-информация. Силикатные строительные материалы, 1975. №15. - С.15-18.

261. Пантелеев А.С., Колбасов B.JI., Савин Е.С. Карбонатные породы микронаполнители для цемента. // Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. - 1964. -вып. 45. - с.19-24.

262. Пахомов В.А., Глуховский В.Д. Модуль упругости шлакощелочных бетонов.// Известия вузов. Стр-во и архитектура. -1981. №11. - с78-83.

263. Пащенко А.А., Сербии В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. — Киев: Вища школа, 1975 -444с.

264. Петраков А.И. О мерах по развитию промышленности строительных материалов// Строительные материалы // 2004 №1 С.4-8.

265. Петропавловский О.Н., Демьянов JI.E., Семенюк А.П. Расширение сырьевой базы производства шлакощелочных вяжущих. // Строительные материалы и конструкции. -Киев: Бущвельник. -1992.-№1.- с.11-12.

266. Писанко Г.Н., Щербаков Е.Н., Хубова Н.Г. Влияние микроструктуры бетона на процессы деформирования при сжатии.// Бетон и железобетон. 1972.-№ .- с.31-32.

267. Полак А.Ф., Бабков В.В. Влияние дисперсности цемента на прочность гидрата // Цемент. 1980. - №9. - с.15-17.

268. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига строительной керамики. М., Стройиздат, 1977. 240 с.

269. Перминов Б.Г., Демьянова B.C., Варламова Н.М. Проектирование предприятий сборного железобетона. Учебное пособие. Пенза: Пензенский гос. архит.-строит. ин-т, 1994.-348 с.

270. Пирогов А.А., Ракина В.П., Ютина А.С. (УНИИО). Свойства высокоглиноземистых бетонов на фосфатной связке. //Жаростойкий бетон и железобетон в строительстве. Изд-во литературы по строительству. Москва, 1966. -С.30-37.

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

272. Повышение свойств геополимерных вяжущих на основе местного сырья / В.И. Калашников, B.JI. Хвастунов, В.Ю. Нестеров и др. // Актуальные вопросы строительства: материалы МНТК. Саранск.:2004. Изд-во Мордовского государственного университета. - С.115-119.

273. Промышленность строительных материалов. Серия 5. Керамическая промышленность. Обзорная информация. Выпуск 1. Легкоплавкие глины в керамических массах. Москва, 1983.-44 с.

274. Прочность композитных материалов/ Козомазов В.Н., Бобрышев А.Н., Корвяков В.Г., Соломатов В.И. Липецк. НПО ОРИУС, 1996. - 112с.

275. Патент РФ № 2133233 Бесклинкерное композиционное вяжущее / Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Нестеров В.Ю. и др. Опубл. в Б.И. - 1999. - №20.

276. Патент РФ № 2139263 Бесклинкерное композиционное вяжущее / Калашников В.И., Викторова O.JI., Нестеров В.Ю., Хвастунов B.J1. и др. Опубл. в Б.И. - 1999. - №28.

277. Патент РФ № 2211203 Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного гранулированного материала / Калашников В.И., Хвастунов B.J1., Нестеров В.Ю., Панин С.А. и др. Опубл. в Б.И. 2003. - №24.

278. Пащенко А.А., Мясникова Е.А. и др. Энергосберегающие и безотходные технологии получения вяжущих веществ. Киев.: Вища школа, 1990. -224 с.

279. Переработка шлаков и безотходная технология в металургии /М.И.Панфилов, Я.Ш.Школьник, Н.В.Орининский и др. -М.: Металлургия, 1987. -283 с.

280. Пешковский JI.M., Перескокова Т.М. Инженерная геология: Учебное пособие для студентов ВУЗов. 2-е изд., перераб. и доп. - М: Высшая школа, 1982. - 341 с.

281. Пивинский Ю.Е. Керамические вяжущие и керамобетоны М.: Металлургия, 1990,272 с.

282. Платонов А.П., Першин М.Н. Композиционные материалы на основе грунтов. М.: Химия, 1987. -144 с.

283. Плотников В.В., Кривобородов Ю.Р. Активизация цемента путем гидроволнового диспергирования / / Цемент. -1987. №8. - с. 8-10.

284. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ М.: Стройиздат, 1966. -208 с.

285. Попов Н.А., Орентлихер Л.П., Дерюгин В.М. Быстротвердеющие легкие бетоны на цементе мокрого помола. -М.:Госстройиздат. 1963. - 146 с.

286. Производство известково-шлакового цемента на основе отходов металлургического предприятия/В.М.Долгополов, М.Н. Курбацкий, Л.А. Тарабрина и др. / / Строительные материалы. -1992. № 1. - с.3-4.

287. Процессы гидратации при ускоренном твердении цемента / Т.М.Беркович, Д.М.Хейкер, О.И.Грачев, О.С.Волков / / Тр.РИЛЕМ. М.: Стройиздат, 1968. - с. 26-32.

288. Прошин А.П., Данилов A.M., Соломатов В.И., Соколова Ю.А, Гарькина И.А. Математические методы в строительном материаловедении. Саратов, изд-во Саратов. ГУ. 2001.- 188с.

289. Прошин А.П., Данилов A.M., Гарькина И.А., Иващенко Ю.Г. Оптимизация структуры и свойств композиционных материалов с использованием областей равных оценок/Изв. ВУЗов. Строительство. 1999. - №11. - С. 14-15.

290. Пьячев В.А., Школьник Я.Ш. Бурлаков В.И. Размалываемость доменных гранулированных шлаков / / Цемент. 1987. - № 8. -С. 8-10.

291. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия: Избранные труды. Наука, 1978. - 368с.

292. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. М.: Наука, 1966.

293. Решетников М.А. Проектирование состава смешанных цементов // Промышленность строительных материалов. 1940. - №6. - с. 14-16.

294. Романенко И.И. Модифицированные шлакощелочные бетоны с добавками побочных продуктов биосинтеза.: Дис. канд. техн. наук. Пенза, 1993.- 236 с.

295. Роменская М.Е. Взаимодействие кристаллов кальцита с соединениями углерода в природе. /Автореферат кандидатской диссертации М.,1981-с. 21.

296. Рояк С.М., Школьник Я.Ш., Оринский Н.В. К вопросу о взаимосвязи структуры доменных шлаков с их вяжущими свойствами.// Известия вузов. Строительство и архитектура. 1969. -№10. - с.12-15.

297. Румына Г.В. Исследования влияния влажных глинистых минералов на свойства шлакощелочных бетонов: Автореферат дис. канд. техн. наук. -Киев, 1974. -20с.

298. Рунова Р.Ф. Исследование автоклавных щелочно-щелочноземельных материалов: Автореф. дис . канд. техн. наук. Киев, 1972,24стр.

299. Рояк С.М., Пьячев В.А., Школьник Я.Ш. Структура доменных шлаков и ее влияние на их активность// Цемент. 1978. - №8. - С.4-5.

300. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1993, - 416 е.: ил.

301. Руководство по определению экономической эффективности повышения качества и долговечности строительных конструкций./НИИЖБ Госстроя СССР. М.-Стройиздат, 1981.-56с.

302. Рекомендации по изготовлению шлакощелочных бетонов и изделий на их основе. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1986, 55 с.

303. Рябцева Ю.В. Жароупорный активизированный бетон для промышленного строительства //Жаростойкий бетон и железобетон в строительстве. Изд-во литературы по строительству. Москва, 1966. С. 15-18.

304. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение М.: Высшая школа, 2002. - 701с.

305. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1977. - с. 220.

306. Развитие теории формирования структуры и свойств бетонов с техногенными отходами / Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В и др. / / Известия вузов. Строительство.-1996.-№7.- с. 55-58.

307. Рахимбаев Ш.М., Павлов М.И. Повышение эффективности термодинамических расчетов и их интерпретации в строительном материаловедении. Вестник РААСН, вып. 9, г.Белгород, 2005. С.339-342.

308. Ребиндер П.А. Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем. -М.: Изд. АН СССР, отдел матем. и естеств. наук, 1936. С. 639-706.

309. Ребиндер П.А. Поверхностно-активные вещества / / Знание. Физика и химия., 1961. -Серия 4.-№14.

310. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия: Избранные труды. Наука, 1978, -368 с.

311. Робинсон Р., Стоке Р. Растворы электролитов. М.: И.Л., 1963.

312. Рой Д.М., Гоуда Г.Р. Оптимизация прочности цементного теста, с.310-315. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

313. Рояк С.М. Тампонажные цементы, с.231-242. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат, 1976-355с.

314. Саркисов Ю.С. Кинетические аспекты процессов структурообразования дисперсных систем // Известия вузов. Строительство.-1994.-№ 1.- с38—42.

315. Сатарин В.И. Шлакопортланлцемент. с.45-56. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С. Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат,1976-355с.

316. Сватовская Л.Б., Смирнова Т.Б., Латурова М.В. и др. Вяжущие и безобжиговые материалы на основе природных алюмосиликатов. //Цемент.-1989.-№11.-С.7-9

317. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активизированное твердение цементов. Л: Стройиздат, ленинградское отд-ние, 1983. - 160 с.

318. Селиванов В.М. Безобжиговые строительные материалы и изделия на основе бесклинкерных и малоклинкерных глиносодержащих вяжущих: Автореферат дис. докт. наук. Томск., 2002. - 39 с.

319. Селяев В.П., Купряшкина Л.И., Фролкин О.А. Изменение структурных параметров цементных композиций путем введения наполнителей. Материалы VI Академических чтений РААСН г. Иваново, 2000. С.419-422.

320. Сенаторов П.П., Власова Р.Г., Рахимов Р.З. и др. Минерально-производственный комплекс Пензенской области. Изд-во КГУ, Казань, 2002. -128 с.

321. Серых Р.Л., Пахомов В.А. Конструкции из шлакощелочных бетонов. М.: Стройиздат, 1988.-160с.

322. Серых Р.Л., Мальцев В.В. Проблемы кодификации знаний в области прикладных технологий. Бетон и железобетон. №2. - 2001. - С.3-5.

323. Сидоров А.Н. Технологическая линия для помола гранулированного шлака. Бетон и железобетон, 1985. №6. - С.26-27.

324. Скурчинская Ж.В. Синтез аналогов природных минералов с целью получения искусственного камня: Автореферат дис. канд. техн. Наука. —Львов. 1973.—23с.

325. Смолин П.П., Заборова Т.А. Конституционное состояние и роль групп ОНп в кальците, доломите и магнезите при температурах до 500°С по данным инфракрасных спектров кристаллов /Изв. АН СССР, сер. Геология, №8,1986, с. 246.

326. Смольчик Х.Г. Шлакопортланлцементы и реагирующие со щелочами заполнители, с. 57-60. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С. Болдырева. т.З. Цементы и их свойства. М.: Стройиздат, 1976-355с.

327. СНиП II-3-79 с изменениями №3. Строительная теплотехника / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР. - 1986. - 32с.

328. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов. // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1985. - №8. - с.58-63.

329. Соломатов В.И. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов. // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1984. -№8. - с.47-54.

330. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов. // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1980, № 8 - с.61-70

331. Соломатов В.И., Кононова О.В. Особенности формирования свойств цементных композиций при различной дисперсности цементов и наполнителей.//Известия вузов. Строительство и архитектура.-1991,- № 5.- с.41-45

332. Сулейменов С.Т., Естемесов З.А., Урлибаев Ж.С., Даукараев Ж.М. Влияние клинкерных минералов на активность шлакового вяжущего.// Строительные материалы. 1989.- №9,- с.27-28.

333. Суханов М.А., Ефимов С.И., Долгополов Н.Н., Жуков Н.Ю. Новые пути использования отходов металлургической и энергетической промышленности в технологии вяжущих. // Строительные материалы. -1991.- №7. с.22-23.

334. Салманов Г.Д. О цеолитной воде гидросиликата кальция. «Цемент», 1952, №5.

335. Салманов Г.Д. Физико-химические процессы, происходящие при нагревании жароупорного бетона на портландцементе, и их влияние на прочность бетона. В. сб.: «Исследования по жароупорному бетону и железобетону». М., ЦНИПС, 1954.

336. Семеновкер Н.И., Кашперский М.Г. О гидравлических свойствах доменных шлаков.// Цемент. 1941. - №4-5. - С. 19-22.

337. Строительная керамика. Справочник, под ред. Е.Л. Рохваргера. М. Стройиздат, 1976, 493 е., ил.

338. Сулейменов С.Т., Куатбаев К.К. Строительные материалы на основе бесцементного вяжущего из гранулированного электротермофосфорного шлака. // Строительные материалы. -1980. №9. - С. 25-26.

339. Саркисов Ю.С. Кинетические аспекты процессов структурообразования дисперсных систем / / Известия вузов. Строительство. -1994.- №1. с.38-42.

340. Синергетика дисперсно-наполненых композитов / Бобрышев А.Н., Авдеев Р.И., Козомазов В.Н., Соломатов В.И.- М.: 1999.- 252с.

341. Синергетика композитных материалов / А.Н. Борбышев, В.Н. Козомазов, Л.О.Бабин, В.И. Соломатов. Липецк.: НПО ОРИУС, 1994. - 152 с.

342. Синтез строительных материалов со специальными свойствами на основе системного подхода / Прошин А.П., Данилов A.M., Гарькина И.А., Королев Е.В., Смирнов В.А./ /Изв. ВУЗов. Строительство. 2003. -№ 7. - С. 43-47.

343. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Хвастунов В.Л. Прогнозирование прочностных и упругих характеристик керамзита по его пористости. Изв. ВУЗов. Строительство. 1993, №11,12.-С.46-48.

344. Соломатов В.И., Селяев В.П. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987. - 264 с.

345. Строкова В.В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья: Автореферат дис. докт. техн. наук.- Белгород., 2004. — 41 с.

346. Структура и конструкционная прочность бетонов. Состав, структура, модели бетона, собственные напряжения, прочностные параметры разрушения / Макридин Н.И., Максимова И.Н., Алимов Ю.Б., Прошин А.П., Соломатов В.И., Черкасов В.Д. М., 2000.-4.II.-155 с.

347. Структура, деформативность, прочность и критерии разрушения цементных композитов /Макридин Н.И., Максимова И.Н., Прошин А.П. и др. Под ред. Соломатова В.И. Саратов: изд-во Сарат. Ун-та, 2001. - 280с.

348. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. М.: Металлургия, 1985. 480 с.

349. Сульфатно-шлаковые вяжущие на основе сырья и отходов Урало-Башкирского региона / Бабков В.В., Комохов П.Г. и др. / / Цемент.- 1993.- № 4.- С. 40-42.

350. Сычев М.М., Казанская Е.Н., Петухов А.А. Активация твердения портландцемента с помощью глинистых добавок / / Цемент- 1982- № 1- С. 12-13.

351. Сычев М.М. Неорганические клеи. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1986. - 152 с.

352. Сычев М.М. Закономерности проявления вяжущих веществ, с. 42-57. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

353. Тарасов Р.В. Эффективный жаростойкий материал на основе модифицированного глиношлакового вяжущего. Дис. канд. тех. наук. Пенза. 2002. - 150с.

354. Тейлор Х.Ф.В. Кристаллохимия продуктов гидратации портландцемента.с. 192-207. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

355. Тейлор Х.Ф.В. Химия цемента. Пер. с англ.- М.: Мир, 1996. 560с

356. Товаров В.В. Влияние удельной поверхности цементов на механическую прочность цементов с микронаполнителями.// Цемент -1949.- №3.- с. 9-12.

357. Туркестанов Г.А. Пористость цементного камня и качество бетона. // Бетон и железобетон. 1964.-№ 11.- с.57-63.

358. Тарасова А.П. Новое в исследовании жаростойких химически стойких бетонов на жидком стекле.// Жаростойкий бетон и железобетон в строительстве. Изд-во литературы по строительству. Москва, 1966. С.67-73.

359. Тарасова А.П. Растворимое стекло как вяжущее жаростойкого бетона. // Бетон и железобетон. №2. - С. 7-8.

360. Термодинамические и термографические исследования процессов обжига керамики. /Под общ. ред. А.В. Ралко. Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. - 184 с, ил.

361. Тимашев В.В., Альбац Б.С. Процесс жидкофазного спекания портландцементного клинкера, с.165-169. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.1. Химия цементного клинкера. М.: Стройиздат, 1976. 311с.

362. Торопов Н.А. Химия силикатов и окислов. Л.: Наука, 1974. 440 с.

363. Тепловлажностная обработка шлакощелочного бетона / С.А.Высоцкий, С.А.Миронов, И.В.Быкова, С.А. Болдырев / / Строительные материалы.- 1979.- № 8- с. 27-29.

364. Усищева Г.И. Применение магнезиальной извести для производства силикатного кирпича. «Строительные материалы». 1963. - №5.

365. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы М,: Химия, 1980.-320 с.

366. Усияма X., Гото С. Диффузия различных ионов в затвердевшем портландцементном тесте. с.ЗЗ 1-337. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды. В 3-х т.

367. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

368. Ушеров-Маршак А.В., Бабаевская Т.В., Марек Ц. Методологические аспекты современной технологии бетона. Бетон и железобетон. №1. - 2002. - С.5-7.

369. Федосов С.В., Базанов С.М. Сульфатная коррозия бетона. М.: АСВ, 2003. - С. 192.

370. Федосов С.В., Торопова М.В., Базанов С.М. Оценка кинетики структурообразования при тепловлажностной обработке бетона. Цемент и его применение. 2003. №6. с.6-8.

371. Федынин Н.И. Применение металлургических шлаков и зол электростанций в строительстве. Кемерово, 1970.

372. Ферворнер О., Берндт К. Огнеупорные материалы для стекловаренных печей. /Пер. с нем. О.Н. Попова; под ред. А.С. Власова. М.: Стройиздат, 1984. -. 260 с.

373. Физико-химические и технологические основы жаростойких цементов и бетонов. М "Наука", 1986.- 191 с, ил.

374. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня / Под ред. Л.Г. Шпыновой. — Львов: Вища школа. Изд-во при львов. Ун-те, 1981. 160 с.

375. Физическая химия силикатов: Учеб. для студентов ВУЗов / А.А. Пащенко, А.А. Мясников, Е.А. Мясникова и др. Под ред. А.А. Пащенко -М.: Высш. шк. 1986. 368 с.

376. Фокин Г.А., Кудрявцева Е.Г., Роговой М.И. Исследование и расчет скоростных режимов обжига стеновой керамики методом акустической эмиссии. Строительные материалы, 1982. №2. - С.24-26.

377. Фоменко А.И., Грызлов B.C. Получение цемента из техногенного сырья // Цемент и его применение. 2001. №5. с.23-25.

378. Фомичев Н.А. Жаростойкие бетоны на основе металлургических шлаков. М. Стройиздат, 1972.

379. Фримантл М. Химия в действии: В 2-х ч.-М.: Мир, 1991. 4.1.- 528 с.

380. Фукс Г.И. Адсорбционное понижение прочности кварца в растворах нейтральных электролитов // Коллоид, журн., I960.- №22. Вып.2.- с.259.

381. Хвостенков С.И., Золотухин С.И., Купершмидт М.Э. Закономерности полусухого прессования кирпича и пустотелых камней. // Строительные материалы. 1985.- №11.-с.24-25.

382. Хвастунов В.Л., Калашников В.И., Нестеров В.Ю. Использование местного сырья и отходов производства в изготовлении глиношлаковых строительных материалов / / Современные проблемы строительного материаловедения: Мат-лы междунар. конф-Казань,1997.

383. Хвастунов В Л., Калашников В.И., Крестин И.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии: Учебное пособие Пенза: Пенз. гос. архит.-строит. акад., 1998. - 156 с.

384. Хвастунов В.Л., Королев Е.В., Прошин А.П., Калашников В.И. О взаимосвязи внутренних напряжений с параметрами структуры композиционного материала. Известия ВУЗов. Строительство. 2003. №12.- С.20-26.

385. Хвастунов В.Л., Фадина О.С., Калашников В.И. Регулирование прочности и водостойкости безобжиговых опочношлаковых материалов. Композиционные строительные материалы: Сборник статей Международной научно-техническй конференции. Пенза, 2003. - С.З 19-322.

386. Хвастунов В.Л., Тарасов Р.В. и др. Стеновые материалы из облегченного бетона на глиношлаковом вяжущем. Композиционные строительные материалы: Сборник статей Международной научно-техническй конференции. Пенза, 2003. - С.322-326.

387. Хвастунов B.J1. Калашников В.И., Нестеров В.Ю. Структурно-логическая схема получения минерально-шлаковых вяжущих. Композиционные строительные материалы: Сборник статей Международной научно-техническй конференции. Пенза, 2005. - С.225-229.

388. Худякова Л.И., Константинова К.К., Нархинова Б.Л. Вяжущие материалы на основе дунита. Строительные материалы, 2000. №8. - С.33-34.

389. Хейман Р.Б. Растворение кристаллов.- Л.: Наука, Лен. отделение, 1979.- с. 35-36.

390. Ходаков Г.С., Ребиндер П.А. Влияние среды на процессы измельчения твердых тел / / Колоид. журн., I960.- №22.- Вып.З.- с. 365.

391. Ходаков Г.С., Ребиндер П.А. Исследование тонкого диспергирования кварца и влияние добавок жидкостей на этот процесс / /ДАН СССР, 1957.- № 5.- С. 938.

392. Хозин В.Г., Сальников А.В., Морозова Н.Н. Влияние комплексной химической добавки на формирование прочности бетона //Современные проблемы строительного материаловедения: Мат-лы пятых Академических чтений РААСН. Воронеж, 1999. -С. 506-507.

393. Хозин В.Г. Усиление эпоксидных полимеров. Казань: изд-во ПИК «Дом печати».2004. 446 с.

394. Чаповский Е.Г. Инженерная геология (основы инженерно-геологического изучения горных пород). Учебное пособие для студентов геологических спец. ВУЗов. М.: Высшая школа, 1975. 296 с.

395. Чемоданов Д.Н., Круглицкий Н.Н., Саркисов Ю.С, Физико-химическая механика оксидных систем.- Томск.: ТГУ, 1989.- 360 с.

396. Черкасов В.Д., Тюряхин А.С. Двухсвязная модель пористого композита. Проблемы строительного материаловедения: 1-е Соломат. чтения: Материалы Всерос. научн.-техн. конф. — Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 2002. С.392-395.

397. Черкасов В.Д., Карташов В.А., Кисилев Е.В. О деформативных свойствах ячеистых бетонов. Проблемы строительного материаловедения: 1-е Соломат. чтения: Материалы Всерос. научн.-техн. конф. Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 2002. - С.386-392.

398. Черкасов В.Д., Карташов В.А., Бузулуков В.И., Кисилев Е.В., Коешов Н.М. О влиянии формы включений на деформативные свойства композитов. Вестник РААСН, вып.9. г.Белгород, 2005. С.439-446.

399. Чернышов Е.М. Автоклавная технология материалов и изделий: новые возможности в 21-ом веке. Достижения строительного материаловедения. Сб. научных статей, посвященный 100-летию со дня рождения П.И. Боженова. С.-Петербург. 2004. - С.20-25.

400. Чернышов Е.М. Управление процессами структурообразования и качеством силикатных автоклавных материалов (вопросы методологии, структурное материаловедение, инженерно-технические задачи). Дис. докт. техн. наук. — JL, 1988. -246 с.

401. Чернышов Е.М., Дьяченко Е.И., Макеев А.И. Неоднородность строения и закономерности формирования поля напряжений при силовом нагружении строительных композитов // Вестник отделения строительных наук РААСН: Вып. 3. -М., 1995.-С. 184-193.

402. Чернышов Е.М., Дьяченко Е.И., Макеев А.И. Неоднородность строения как фундаментальная материаловедческая характеристика строительных композитов //Вестник отделения строительных наук РААСН: Вып. 2. М., 1999. - С. 390-402.

403. Чернышов Е.М., Макеев А.И. Синтез и конструирование структур бетонов нового поколения с позиций управления однородностью-неоднородностью их строения. Материалы VIII академических чтений РААСН. Самара, 2004. С.561-565.

404. Чистов Ю.Д., Борисюк Е.А. Плотные бетоны из барханного песка. Бетон и железобетон. -1984. №12. - С.36-37.

405. Чистов Ю.Д., Волженский А.В., Байтасов К., Борисюк Е.А., Предпосылки к производству изделий из пылевидных песков с применением малоклинкерного вяжущего . Строительные материалы. 1988. - №8. - С. 12-13.

406. Чистов Ю.Д. Концепция создания неавтоклавных бетонов на основе пылевидных песков. // Бетон и железобетон. 1993. - №10. - С. 15-16.

407. Чернявский B.JI., Крущедольская В.Е., Об адаптационных свойствах бетонов на шлакопортландцементе. Бетон и железобетон. №1. - 2002. - С. 15-17.

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

409. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов.- М.: Стройиздат, 1979. 344с.

410. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. /Под ред. В.Д. Глуховского

411. Киев: Вища школа, 1981. 224с.

412. Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе./ Под общ. ред. Глуховского В.Д.- Ташкент: Изд-во «Узбекистан», 1980. 484с.

413. Шепетов A.M. Производство местных вяжущих материалов. М.:

414. Госстройиздат, 1961. 114 с.

415. Шмитько Е.И., Черкасов С.В. Управление плотностью прессованных материалов путем рационального использования потенциала поверхностных и капиллярных сил. // Строительные материалы. 1993.- №8.- с.26-29.

416. Шумков А.И. Местные вяжущие, получаемые по энергосберегающим технологиям. //Известия вузов. Строительство. 1993 — № 11-12.

417. Шредер Ф. (ФРГ). Шлаки и шлаковые цементы. V Международный конгресс по химии цемента. Т.2. М., 1976.

418. Шубин В.И., Жарко В.И., Василик Г.Ю. Современное состояние и перспективы производства цемента в России. Цемент и его применение. 2003. №6. с. 18-21.

419. Шлакопортландцементы с применением высоко кальциевых никелевых шлаков / Г.И.Овчаренко, П.И. Боженов, Б.А.Григорьев, Н.И.Сафонов / / Цемент.- 1986.- № 6. С. 13-14.

420. Щелочные и щелочно-щелочеземельные гидравлические вяжущие и бетоны /Под общ. ред. В.Д. Глуховского. Киев: Вища школа. Головное издательство, 1979. - 232 с.

421. Эффективные жаростойкие материалы на основе модифицированного глиношлакового вяжущего // Монография. Пенза: ПГУАС, 2004, 118 с. Калашников В.И., Хвастунов B.JI. Тарасов Р.В., Комохов П.Г., Стасевич А.В., Кудашов В.Я.

422. Эксплутационные свойства шлакощелочных бетонов/ В.Д. Глуховский, Л.П. Поляков, Б.В. Стефанов и др.//Бетон и железобетон. 1975. - №6. - С. 16-17.

423. Юнг В.Н. Микробетон .//Цемент. 1934. - №7. - С.6-17.

424. Юнг В.Н. Цементы с микронаполнителями. //Цемент. 1974. - №8 - С.32-36.

425. Юнг В.Н.Основы технологии вяжущих веществ. М.: Госстройиздат. 1951. - 547 с.

426. Ямалтдинова Л.Ф. Активизированные шлаковые вяжущие и бетоны на их основе: Автореферат дис. канд. техн. наук. С.-Петербург, 1994-21с.

427. Якуб И.А. Неавтоклавный газобетон на шлаковом цементе мокрого помола // Исследования- бетоны и вяжущие: Сборник.- М.: Стройиздат, 1993.-411 с.

428. Ямбор Я. Структура фазового состава и прочность цементных камней, с.315-321. Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды в 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента, кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

429. Ямлеев У.А., Решетников Ю.А. Теоретические основы структурообразования бетона при тепловлажностной обработке / / Известия вузов. Строительство.- 1995.- №2.- с. 5155.

430. Янев И.П., Мирчева Л. Кинетика гидратации цементов, содержащих щелочные клинкерные минералы.с.170-173. Шестой международный конгресс по химии цемента.

431. Труды. В 3-х т. Под общ. ред. А.С.Болдырева, т.2. Гидратация и твердение цемента. кн.1. М.: Стройиздат, 1976. 358с.

432. Alonso С., Andrade С., Castellote М., Castro P. Chloride threshold Values to depassivate reinforcing burs embedded in a standardised OPC mortar. Cem Coner Res 30 (2000) pp. 1047-1055.

433. Demoulian, E., Gourdin, P., Hawthorn, F. and Vernet, C., 7th International Congress on the Chemistry of Cement, Paris, 1980, 4 vols, Editions Septima, Paris (1980,1981). Vol. 2, p.III-89 (1980)

434. Die chinesishian P., Plasencia J., Ravanbakhsh S. assessment of reinforcing effects of recycled plastic and paper in concrete.// ACJ Materials Journal. 2003. - vol. № 3. - P. 203207, ill., tabl. Bibliogz.: 7 ret.

435. Die Zementindustried in Fernost uber Boom und Krise zu neuem Wachstum.// Zement -Kalk - Gips International. - 2003. - №5. - s. 16 - 24., III., Tabl.

436. Harrisson, A. M., Winter, N. B. and Taylor, H. F. W., 8th International Congress on the Chemistry of Cement, Rio de Janeiro, 1986, 6 vols, Abla Grafica e Editora, Rio de Janeiro (1986), Vol. 4, p. 170.

437. Harrisson, A. M., Winter, N. B. and Taylor, H. F. W. (1987). Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 85,213.

438. Hausmann D.A. Steel corrosion in concrete. How does it occur j. mater. Prot. (1967) pp 1923.

439. H. UchiKawa. The Influence of mineral Admixtures for Hudration and Structure Formation (general report). Praceedings 8 th Jnt, Cong of the Chem. Of Cement. Rio de Janeiro, 1986 V2. p.211-248.

440. Kondo, R., Ueda, S. and Kodama, M. (1967). Semento Gijutsu Nenpo 21, 83.

441. Luke, K. and Glasser, F. P. (1987). Cem. Concr. Res. 17,273.

442. Luke, K. and Glasser, F. P. (1988). Cem. Concr. Res. 18,495.

443. M. M. Shoaib., M. M. Bataha., A. G. Abdel-Rahman. Influece of cement Kiln dust on the mechanical properties of concrete. Cem. Concr. Res. 30 (2000) 371-377.

444. Marktveranderungen in der Kalk industrie.// Zement Kalk - Gips International. - 2003-№6 - S. 19-19. III.

445. Pal S .S. C., Mukheijee A., Pathak R. S. Corrosion behavioz of zeinforcement in slay concrete.// ACI Materials Journal. 2002. - Vol. 99. №6. - P.521-527, ill., tabl. -Bibliogr.:21 ref.

446. Pritchett I. The modern face of time.// Structural Engineer. 2004. Vol. №8. - p.13-14.

447. Regourd, M., in 8th International Congress on the Chemistry of Cement, Rio de Janeiro, 1986,6 vols, Abla Grafia e Editora, Rio de Janeiro (1986).

448. Regourd, M. (1985). Chem. Scripta 26A, 37.

449. Regourd, M., 7th International Congress on the Chemistry of Cement, Paris, 1980, 4 vols, Editions Septima, Paris (1980,1981), Vol. l,p. Ill-2/10.

450. Regourd, M., Mortureux, B. and Hornain, H., in Fly Ash, Silica Fume, Slag and Other Mineral By Products in Concrete (ed. V. M. Malhotra), Sp. Publ. SP79, Vol. 2, p. 847, American Concrete Institute, Detroit (1983).

451. Regourd, M., Thomassin, J. H., Baillif, P. and Touray, J. C. (1983).Cem. Concr. Res. 13, 549.

452. Schachinger I. Schubert I.Stengel T. Schmidt K. Heinz D. Ultzahochfester Beton Bertit fur die Anwengung ?Scntiftenreihe Baustoffe.fest-schrift zum 60 Yeburtstag von Prof. Dr.- Ing. .Peter Schlissl .Heft 2.2003,c.267-276.

453. Smolczyk H.-G.,in 7th International Congress on the Chemistry of Cement, Paris, 1980, 4 vols, Editions Septima, Paris (1980,1981). Vol. 1, p.III-1/3 (1980)

454. Smolczyk H.-G (1978). Zem.-Kalk-Gips 31.294 (partial Englihs translation, p.180).

455. Soroushian P., Plasencia I., Ravanbakhsh S. Assessment of reinforcing effects of recycled plastic and peper in concrete.//ACI materials Journal. 2003 - vol. №3 - P.203-207, ill., tabl. - Bibliogr.: 7 ref.

456. Schroder, F., Proceedings of the Fifth International Symposium on the Chemistry of Cement. Tokyo 1968,4 vols, Cement Association of Japan, Tokyo, (1969), Vol 4, p. 149.

457. Staske W., Lauterbach P., Wloszczynski A. Farbige Baukeramic.// ziegelindustie International. 2003. №1-2. - S.12-17, III., Tabl. - Bibliogr.: 7 ref.

458. Topics and Trends. Reactive Powder Concrete: Ultra High Performance Cement Based Composite Material. 2003. 3 c.

459. Uchikawa, H., Uchida, S. and Hanehara, S., 8th International Congress on the Chemistry of Cement, Rio de Janeiro, 1986, 6 vols, Abla Grafica e Editora, Rio de Janeiro (1986), Vol. 4, p 245.

460. Uchikawa, H., 8th International Congress on the Chemistry of Cement, Rio de Janeiro, 1986, 6 vols, Abla Grafica e Editora, Rio de Janeiro (1986), Vol.1, p. 249.

461. Uchikawa, H., Uchida, S. and Ogawa, K., 8th International Congress on the Chemistry of Cement, Rio de Janeiro, 1986, 6 vols, Abla Grafica e Editora, Rio de Janeiro (1986), Vol. 4, p. 251.

462. ФОРМЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ТАБЛИЦЫ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И МОРОЗОСТОЙКОСТИ МЕЛКО-И КРУПНОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ

463. Рис. 1 Общий вид форм для изготовления образцов различных размеров методом виброуплотнения, прессования и вибропрессования

464. Рис.3 Общий вид и схема установки для определения коэффициента интенсивности напряжений

465. Рис. 4 Установка для формования прессованных и вибропрессованных колец из вяжущих и бетонов на их основе с целью исследования их трещиностойкости

466. Рис. 5 Общий вид и схема прибора для определения газопроницаемости бетона1 вакуум-шкаф; 2 - вакуум-насос; 3 - патрон под образец; 4 - U-образный манометр; 5 - трехходовой кран; 6 - кран; 7 - стеклянные трубки.

467. Рис.8 Общий вид отформованных колец и форм для их изготовления при оценке трещиностойкости вяжущих и бетонов

468. Рис.9 Установка для определения ползучести и усадки тяжелых и легких бетонов на основе минеральношлаковых вяжущих

469. Рис.10 Общий вид и схема приспособления для определения прочности сцепления раствора или бетона с различными поверхностями 1 болт Мб; 2 - кольцо с перекладиной; 3 - арматурный объемный каркас

470. Рис.12 Структура тяжелого бетона на карбонатношлаковом вяжущем

471. Рис.13 Схема армирования и общий вид испытаний железобетонной балки на прочность при изгибе.