автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Формирование оптимальной структуры и свойств легкого бетона как композиционного материала

На гфава^^шисй

Лейкин Алексей Павлович

ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЛЕГКОГО БЕТОНА КАК КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Специальность: 05.23.05- Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы и технологии» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Нина Николаевна Шангина

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Владимир Сергеевич Грызлов

кандидат технических наук Денис Владимирович Герчин

Ведущее предприятие - Санкт-Петербургский государствен-

ный архитектурно - строительный университет

Зашита диссертации состоится « »марта 2005 года вХЗ"^ часов на заседании диссертационного совета Д 218. 008.01 в Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр. д. 9, ауд.3-237, факс 315-26-21

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « /т^ » февраля 2005г. Ученый секретарь диссертационного совета -

доктор технических наук, профессор оЖ/шА Л.Л. Масленикова

Формирование оптимальной структуры и свойств легкого бетона как композиционного материала

Актуальность работы Актуальность диссертационного исследования определяется необходимостью разработки и внедрения составов бетонов и растворов, обеспечивающих в соответствии со СНиП (23-02-2003) требования, предъявляемые к температурному сопротивлению конструкций. Кроме того, по-прежнему на практике не решена проблема полного использования продуктов шлакопереработки ЧМЗ/ОАО «Северсталь». В частности, не использованные запасы шлаковой пемзы фракции 5-0 на 2003г. составляют 72000 т (по данным консалтиноговой фирмы «Альт»), при этом ежегодный выход данного продукта составляет 16800 т.

Возможности применения шлаковой пемзы в составе легких бетонов сборных железобетонных конструкций в настоящее время достаточно изучены. Данной проблеме посвящены исследования Ю.М. Баженова, П.И Боженова, B.C. Грызлова, П.Г. Комохова, Л.Б. Сватовской, Т.М. Петровой, Н.Н Шангиной, В.И. Соломатова и др. Однако основной тенденцией развития строительства на современном этапе является применение монолитного бетона. Использование шлаковой пемзы в составе бетона для монолитной конструкции (ОК=10-20 см и под бетононасос) ограничено, это вызвано высоким водоотделением и расслаиваемостью бетонной смеси.

Цель и задачи работы Основной целью диссертационного исследования является разработка и исследование свойств легкого бетона на основе шлаковой пемзы, в том числе для монолитного строительства.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Исследовать факторы, определяющие возможную структуру легкого бетона как композиционного материала.

2) Исследовать свойства поверхности компонентов легких бетонов, а также границы раздела фаз и установить возможные способы целенаправленного управления этими свойствами.

3) Установить влияние данных факторов: на среднюю плотность и подвижность бетонной смеси, а также теплопроводность и механические свойства легкого бетона.

4) Разработать технические условия и рекомендации по использованию легкого бетона для монолитного строительства.

Научная новизна

Разработаны теоретические положения о формировании структуры легкого бетона на шлаковой пемзе, заключающиеся в необходимости оптимизации гранулометрического состава с учетом формы зерен шлаковой пемзы и распределения частиц по размерам.

Установлено, что фактором, влияющим на структуру и свойства легкого бетона, наряду с ранее известными, является особенность свойств поверхности пемзы, а также ее структуры, выражающаяся в свойстве высокого водоотделения. При этом свойства поверхности по отношению к воде оцениваются распределением активных центров поверхности пемзы (количественное содержание центров с определённым показателем кислотности - рКа).

Корреляционным анализом установлена прямая связь между гидро-фильностью поверхности минерального заполнителя и суммарной интенсивности центров рКа от 7 до 13 на поверхности минерального вещества.

Показано, что использование пластифицирующей добавки С-3 позволяет целенаправленно изменять свойства поверхности шлаковой пемзы.

Влияние добавки выражается в снижении суммарного содержания

Льюисовских акцепторных и донорных центров. При этом содержание Бренстедовских центров в диапазоне рКа от 7 до 12,8 (ОН - группы на поверхности) увеличивается. Такое изменение свойств поверхности шлаковой пемзы исключает водоотделение и расслоение бетонной смеси, улучшая структуру бетона. Исследована возможность влияния на процесс раннего структурообразования цементного камня, введением добавок трудно растворимых веществ, основной характеристикой поверхности которых является высокое содержание апроторных кислотных центров.

Установлено сокращение периода формирования структуры цементного камня при использовании добавок использованных при получении поризованного легкого бетона на основе шлаковой пемзы.

Получено новое теплозащитное вяжущее СТВ, в состав которой входит шлаковая пемза.

Практическая значимость работы

Предложен эффективный способ формирования оптимальной структуры и свойств легкого бетона с учетом природы исходных компонентов, их фазового состава, соотношения и свойств поверхности составляющих, и по влиянию их на состояние гидратной оболочки, окружающей цементную частицу, и на процессы гидратации цемента.

Исследовано влияние дисперсности, вида и количества наполнителей на теплопроводность наполненного цементного камня и бетона. Разработан состав и способ получения бетона, основной характеристикой структуры которого является «каркасное строение». Такой тип структуры позволяет без ухудшения механических свойств бетона получить состав с максимальным содержанием шлаковой пемзы, что определяет получение бетона с лучшими теплоизоляционными свойствами при сохранении заданной прочности.

Получено вяжущее, использование которого позволяет уменьшить те-

плопроводность бетонов на его основе. Технология получения вяжущего предусматривает совместный помол шлаковой пемзы, портландцемента и пластификатора. При этом получено специальное теплозащитное вяжущее вещество (СТВ).

Подобраны составы легкого бетона с высоким содержанием шлаковой пемзы, до 90% (по весу), что определяет высокие теплозащитные свойства, не только за счет высокой пористости, но и благодаря сложному фазовому составу камня - что согласуется с теоретической моделью получения бетонов с низкой теплопроводностью, предложенной B.C. Грызловым.

Установлены зависимости коэффициента теплопроводности, морозостойкости, прочности, модуля упругости от параметров структуры бетона и активности поверхности легкого заполнителя - шлаковой пемзы.

Полученные составы могут быть использованы для производства мелкозернистого, монолитного бетона. Некоторые характеристики полученных бетонов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительные теплофизические характеристики легких бетонов

N9 п/п Вид бетона Плотность бетона Коэффициент теплопроводности Прочность

экспериментально Требования СНиП II-3-79 Изгиб Сжатие

Кг/м3 Вт/м °С Вт/м °С МПа МПа

1 Конструкционный 1850 0,47 0,52 8,4 41,5

2 Конструкционно-теплоизоляционный 1635 0,29 0,41 5,4 28,1

3 теплоизоляционный 1460 0,26 0,35 1,5 6,8

Разработаны технические условия и технология получения данных бетонов, а также сухих строительных смесей и растворов на их основе, с высокими теплоизоляционными свойствами.

Опытное внедрение результатов диссертационного исследования разработок:

1) ОАО СУ - 308 внедрены и используется составы на основе СТВ для изготовления как штучных, так и монолитных стеновых конструкций.

2) Компанией «АЖИО» с 1998г. производятся и реализуются сухие смеси с теплозащитными свойствами для ремонта конструкций из газобетона, а также выравнивания полов (с целью снижения нагрузки на перекрытие).

Материалы работы использованы в учебном процессе на кафедре «Строительные материалы и технологии» ПГУПС.

Апробация работы: основные положения и результаты работы изложены в докладах на: Международной конференции «Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций». (Белгород, 1995 г.), Юбилейной конференции «75 лет Строительному факультету», (ПГУПС 1996г.), 1 Международном совещании по химии и технологии цементов. (Москва, 1996г.), 56 научно-технической конференции: Неделя Науки 96. Санкт-Петербург, (ПГУПС, 1997г.), Международной научно-технической конференции. «Резервы производства строительных материалов» (Барнаул, 1997г.).

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы включающего 119 наименований, 3 приложения. Работа содержит 140 страниц машинописного текста, 41 рисунок и 40 таблиц.

Автор выражает особую благодарность своему научному консультанту, доктору технических наук, профессору, академику РААСН Павлу Григорьевичу Комохову.

Содержание работы

Создание в составе композиционного материала газообразной второй фазы является самым эффективным способом получения теплоизоляцион-

ных материалов. С этой целью в составе композиционного материала на основе цемента использована шлаковая пемза Череповецкого металлургического завода (ЧМЗ).

В теории композиционных материалов к основным параметрам структуры дисперсного композиционного материала относят:

1) Форму частиц.

2) Размер и распределение частиц по размерам.

3)Удельную поверхность частиц (протяженность границы раздела фаз).

4) Упаковку частиц.

5) Содержание фаз.

6) Среднестатистическое расстояние между частицами (или центрами частиц).

Основной характеристикой для оценки плотности упаковки дисперсных наполнителей является максимальная объемная доля дисперсной фазы, находящейся в заданном объеме. Упаковку частиц можно существенно увеличить, применяя полифракционные наполнители со специально подобранным соотношением диаметров и фракций.

Для образования компактного композиционного материала объем пустот между частицами при предельном их содержании необходимо заполнить компонентом первой фазы (матрица).

Существует много методов по определению оптимального зернового состава заполнителя, при этом большинство исследователей считают более эффективным непрерывный зерновой состав.

Теоретически, объем пустот в заполнителе не связан с крупностью его зерен. Однако с увеличением угловатости зерен вероятностные значения пустотности возрастают, то есть форма зерен оказывает решающее значение, наряду с грансоставом.

С целью получения легкого теплоизоляционного и конструкционно тепло-изоляционного бетона с низким значением теплопроводности в

первой главе диссертации проведено исследование гранулометрического состава шлаковой пемзы фракции 5-0 мм, насыпной плотности, прочности, формы зерен и межзерновой пустотности.

Особенностью шлаковой пемзы Череповецкого металлургического завода, использованной в работе в качестве заполнителя легкого бетона, является преимущественно пластинчатая (лещадная) форма зерен. Коэффициент формы дисперсной фазы (Ке), используемый при описании реологического поведения дисперсий (уравнение Эйнштейна) для частиц такой формы равен пяти, что в два раза больше, чем для шарообразных частиц.

В работе проведено исследование размера и распределения по размерам частиц шлаковой пемзы фракции 0-5 мм. Установлено, что гранулометрический состав характеризуется узким распределением частиц по размерам и не соответствует известным идеальным кривым рассеивания. Таким образом, зерновой состав и форма зерен шлаковой пемзы определяют высокое значение межзерновой пустотности.

Значение межзерновой пустотности шлаковой пемзы фракции 0-5мм в естественном состоянии составляет при насыпной плотности 525

кг/м3.

Для снижения пустотности шлаковой пемзы предложено использовать второй компонент (более мелкую фракцию), полученную в результате кратковременного помола (30 мин) в лабораторной шаровой мельнице. Особенностью формы частиц, получаемых дроблением, является меньшее, чем у шлаковой пемзы в естественном состоянии отношение длины к эквивалентному диаметру.

Данные о гранулометрическом составе второго компонента представлены в таблице 2.

Таблица 2

Гранулометрический состав шлаковой пемзы после помола (второй компонент)

Размеры сит, мм 5 2,5 2 1 0,5 0,25 0,16 0,10 0,05 поддон

Процентное содержание, % 0,3 1Д 1,5 2,1 3,2 5,1 12,1 16,1 22,4 35,9

Полные Остатки, % 0,3 1,4 2,9 5 8,2 13,3 25,4 41,7 63,9 100

Для оптимизации гранулометрического состава было предложено последовательно добавлять второй компонент, увеличивая в каждом опыте его содержание на 5%, при этом контролировалась насыпная плотность смеси фракций. Смесь считается оптимальной в том случае, когда насыпная плотность перестаёт нарастать. Дальнейшее увеличение содержания второго компонента приводит к раздвижке более крупных зерен, росту общей поверхности смешанного заполнителя и соответственно снижению подвижности бетонной смеси. На графике рис. 1 показано изменение насыпной плотности смеси заполнителей при увеличении содержания второго компонента. Кривая на графике получена методом наименьших квадратов по данным пяти опытов.

Насыпная Изменение насыпной плотности шлаковолй пемзы в плотность зависимости от количества добавленного второго

КГ/МЗ компонента.

900 --,------

п*>л

Г

/

700 650 (

} у

1

500

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Количество молотой пемзы % от обще го количества (по весу).

Рис. 1

Из данных, представленных на графике видно (выделенная зона), что оптимальным является использование второго компонента в количестве 30-40% от массы шлаковой пемзы 0-5мм в естественном состоянии. Так, до оптимизации гранулометрического состава насыпная плотность шлаковой пемзы составляла 525 кг/м3, после оптимизации 846 кг/м3, что говорит о снижении пустотности заполнителя. Данные по исследованию влияния плотности смеси (количества второго компонента) на её теплопроводность представлены в таблице 3.

Таблица 3

Количества добавленного второго компонента

Номер состава Количество молотой фракции Коэффициент тепло-

заполнителя в смеси (по массе), % проводности, Вт/м °С

1 0 0,269

2 25 0,290

3 50 0,340

4 70 0,330

5 100 0,320

Данные таблице 3 подтверждают, что использование второго компонента в количестве 50 % по массе позволяют получить наиболее плотную упаковку. Подобранный таким образом состав бетона должен обеспечивать лучшие теплоизоляционные свойства за счет высокого содержание шлаковой пемзы (термозита).

Необходимо учитывать возможное влияние на структуру и свойства бетона способность шлаковой пемзы (термозита) удерживать или отделять воду при укладке бетонной смеси и в начальный период твердения бетона. Зона контакта между заполнителем и цементным камнем может быть плотной в том случае, если заполнитель удерживает воду (структура в таком случае формируется при меньшем (В/Ц)), или напротив, в случае внутреннего водоотделения, кокда зона контакта может быть ослаблена.

В связи с этим в работе проведено исследование гидрофильности шлаковой пемзы. Смачиваемость, адсорбционную способность, дисперги-

руемость и агрегативную устойчивость суспензии определяют поверхностные свойства твердых веществ. Поверхность твердого вещества можно характеризовать полярностью, являющейся энергетической характеристикой и отражающей гидрофильно-гидрофобные свойства поверхности.

Косвенной характеристикой полярности твердых тел является смачиваемость, характеризуемая краевым углом смачивания. Количественной характеристикой способности поверхности нерастворимого твердого вещества к смачиванию является теплота смачивания, определяемая калориметрическим методом.

Данные о тепловыделении при смачивании водой ряда твердых веществ (получены совместно с В.Л.Шубаевым) приведены в таблице 4.

Таблица №4

Суммарная теплота смачивания наполнителей (р)

Вещество адж/г Вещество 0,Дж/г

Диабаз 0,436 Графит окисленный 1,344

Керамзит 0,708 Цеолит 4,673

Кварц 0,077 Доменный шлак 4,831

Известняк 1,204 Граншлак 1,564

Шунгит 1,630 Термозит 0,370

Как видно из приведенных в таблице данных величина суммарной теплоты смачивания термозита (шлаковой пемзы) сравнительно мала. При этом термокинетические кривые взаимодействия исследуемых веществ с водой характеризуются, как правило, наличием одного экзоэфекта, но при взаимодействии с водой термозита в начальный момент происходит поглощение тепла. Эндоэффект превалирует короткое время (от 3 до 13,5 мин), после чего и проявляется экзоэффект, но значительно меньший, чем

у гранулированного и доменного шлака одинакового со шлаковой

12

пемзой химического состава. Данные таблицы 4 позволяют предположить, что используемые в составе бетона легкий заполнитель (термозит) хуже смачивается водой (О_=0,370Дж/г), чем, например, керамзит (Q=0,708 Дж/г), это означает, что силы межмолекулярного взаимодействия между твердым телом и жидкостью (адгезия) меньше, чем силы межмолекулярного взаимодействия в самой жидкости. Именно эта особенность шлаковой пемзы может объяснять замеченное в опытах водоотделение бетонной смеси.

По современным представлениям гидрофобные поверхности содержат полярные центры, и адсорбция воды происходит и на них. Однако количество этих центров невелико, а их энергия меньше энергии адсорбционных центров гидрофильных поверхностей. Поэтому конечной целью исследования является не изучение усредненной по всем активным центрам гид-рофильности, а содержание отдельных адсорбционных центров.

Реальная поверхность твердого тела характеризуется набором активных центров: структурных неоднородностей и функциональных групп, которые обладают различными свойствами, например донорно-акцепторными.

Для исследования поверхности труднорастворимых минеральных веществ в работе применены индикаторный метод определения распределения центров адсорбции (РЦА). Данный метод был использован и представлен в работах П.Г. Комохова, Л.Б. Сватовской, Н.Н. Шангиной, A.M. Сычевой, A.M. Харитонова и др. и служит для изучения свойств поверхности различных минеральных веществ в цементных системах. В соответствии с теоретической моделью данного метода на шкале РЦА (см. рис 2) можно условно выделить четыре области - Льюисовские основные (рКа от -4 до 0), Бренстедовские кислотные (рКа от 0 до 7), Бренстедовские основные (рКа от 7 до 13), Льюисовские кислотные (рКа >13).

Шкала распределения центров адсорбции по показателю рКа

Рис.2

Цементное тесто в бетонной системе обладает высоко развитой поверхностью раздела: твердое тело - жидкость. В такой системе проявляются силы адсорбционного, молекулярного и капиллярного взаимодействия, влияющие на реологические свойства бетонной смеси. Структура воды, адсорбированной на различных поверхностях, отличается от структуры свободной воды. Количество адсорбционно-связанной воды определяется содержанием функциональных групп на поверхности оксидных материалов.

Полученные в работе данные о распределении активных центров поверхности и теплоте смачивания ряда минеральных веществ позволили установить, что наблюдается очень сильная положительная связь между теплотой смачивания и суммарной интенсивностью центров в области рКа от 7 до 13 (основания по Бренстеду). Коэффициент корреляции 0,972 при уровне значимости 0,003. Регрессионным анализом для исследованных веществ установлена зависимость суммарной теплоты смачивания (У) от суммарной интенсивности основных центров по Бренстеду (X).

(1)

(коэффициент корреляции 0,927, стандартная ошибка 1,096)

Таким образом, установлена корреляция между суммарной теплотой смачивания твердого тела и содержанием на его поверхности центров в области рКа от 7 до 13.В рамках же понятий гидрофильность и гидрофоб-ность поверхности, большая интенсивность центров в области оснований

по Бренстеду отвечает большей гидрофильности поверхности.

Полученная зависимость согласуется с литературными данными о том, что гидрофильность поверхности оксидов определяется содержанием гидроксильных групп, способных к взаимодействию с водой

Распределение центров адсорбции поверхности шлаковой пемзы

-6 -5 -4 -3 -2 -1 012345678 9 1011 1213141516 рКа

Рис.3

Распределение центров адсорбции шлаковой пемзы с удельной поверхностью 0,9 м 2/г характеризуется достаточно высоким содержанием Льюисовских основных и кислотных центров (рис. 3).

Принадлежность центров к люисовскому типу определяется наличием акцепторного (кислота) или донорного (основание) поверхностного состояния, локализованного на неполностью координированных атомах элементов вещества на его поверхности. Льюисовский кислотный центр представляет собой вакантный электронный уровень атома металла способный акцентировать электронную пару. Основные центры Льюиса образованы двухэлектронными донорными орбиталями атома кислорода на поверхности и вступают в химическое взаимодействие с передачей электронов на энергетический уровень атома или молекулы.

Содержание акцепторных Льюисовских центров, определенное методом РЦА для шлаковой пемзы составляет 3,28 • 10 3 МГ экв/г, а, например, кварцевого песка равной удельной поверхности — 1,86 • 10 3 МГ экв/г. Такое различие может объясняться высокотемпературной технологией

получения шлаковой пемзы и наличием на поверхности большого количества примесей.

Поскольку кислоты и основания Бренстеда образуются в результате адсорбции молекул воды и ее фрагментов на соответствующих центрах Льюиса, предварительная выдержка шлаковой пемзы в воде должна уменьшить количество апротонных центров. Такое изменение подтверждается полученными нами данными РЦА. Суммарное содержание центров в области рКа от - 4 до 0 уменьшается от содержа-

ние центров в области рКа >13 от 3,28 'Ю'3 до 2,0 -103 соответственно. Меняется и характер термокинетической кривой, полученной при исследовании теплоты смачивания модифицированной таким образом шлаковой пемзы - эндоэффект, наблюдаемый ранее, исчезает.

Адсорбционный характер взаимодействия используемых в технологии бетонов поверхностно-активных веществ признается многими исследователями. В связи с этим, в проводимой работе изучалось влияние пластификатора С-3 на изменение распределения активных центров поверхности таких наполнителей, как граншлак и термозит.

Полученные нами данные подтверждают адсорбционный характер взаимодействия и позволяют утверждать, что обработка поверхности шлаковой пемзы и граншлака приводит к увеличению содержания гидро-ксильных групп на поверхности (рост содержания бренстедовских основных центров).

Таким образом, использование суперпластификатора С-3 при подборе состава бетона на шлаковой пемзе целесообразно не только из-за снижения водо-цементного отношения, но и с учетом экспериментально установленного эффекта уменьшения внутреннего водоотделения в зоне контакта между заполнителем и цементным камнем, которое объясняется увеличением адсорбционного взаимодействия на границе заполнитель - жидкая фаза.

Среди известных способов использования пластификаторов, как наи-

более эффективный, нами был выбран совместный помол добавки и клинкера портландцемента. Данная технология позволяет получить специальное теплозащитное вяжущее вещество (СТВ), обладающее улучшенными теплоизоляционными свойствами.

Установлено, что использование в качестве наполнителя цемента молотой шлаковой пемзы приводит к уменьшению коэффициента теплопроводности камня (рис. 4).

Влияние вида наполнителя на теплопроводность цементного

Вт/м°С камня.

1 без наполнителя

2 песок

3 диабаз

4 шпак доменный

5 шлаковая пемза

6 шунгизит

7 граншпак

6 7

Рис.4

При замене 50% клинкера шлаковой пемзой, совместный помол с добавкой С-3 позволяет получить вяжущее с активностью контрольного цемента, но с меньшим значением коэффициента теплопроводности.

Так, бетон, изготовленный на 50% СТВ, имеет коэффициент теплопроводности, при прочности на изгиб и прочности на сжатие

Статистическая обработка полученных в работе экспериментальных данных показала, что в исследованном диапазоне изменения входного параметра (Хр прочность цементного камня) прочность бетона не зависит от данного показателя. Зависимость объясняется каркасным строением разработанного состава бетона, а увели- увеличение прочности за счет

17

увеличения объема цементного теста приводит к росту теплопроводности.

Таким образом, доказана возможность дополнительной поризации цементного камня на основе СТВ, что приводит к снижению средней плотности смеси без уменьшения прочности.

В диссертационном исследовании показано, что твердые вещества с определенными донорно-акцепторными свойствами поверхности могут быть использованы для получения поризованного легкого бетона неавтоклавного твердения. Твердые вещества, содержащие активные центры большой силы в области кислот по Льюису (рКа>13), ускоряют структуро-образование цементной системы, и, влияя на вязкопластические свойства смеси, позволяют получить однородный по структуре поризованный легкий бетон.

Влияние акцепторных свойств поверхности наполнителей на процессе гидратации цемента установлено при использовании в качестве наполнителей ряда химически чистых веществ - оксидов металлов и металлопо-добных фаз.

В таблице 5 представлены данные о степени гидратации цемента в присутствии наполнителей, активирующих процесс гидратации, определенные методом ДТА.

Таблица 5

Степень гидратации цемента в присутствии модельных наполнителей

Наполнитель Общая потеря массы при эффектах, % Общая потеря массы по дериватогаммам, %

Без наполнителя 8,11 12,80

"ПС 12,62 13,28

РЬ02 14,57 18,57

Со304 12,94 19,25

СоО 15,17 17,17

Степень гидратации цемента, таким образом, может увеличиваться в

присутствии труднорастворимых веществ по определенной каталитической схеме.

Исследовано влияние модельных труднорастворимых оксидов - МоОз и 7 - А1гОз, являющихся твердыми кислотами, а также природных минеральных веществ на кинетику тепловыделения при гидратации цемента. Мо03 И 7 - А^Оз при содержании 20% и 30% от массы цемента соответственно, увеличивают величину первого экзоэффекта прямо пропорционально силе центров с

для МоОз ЯрКа=22,82*10'3 мг-экв/г). Установлена концентрационная зависимость величины первого пика от содержания добавки М0О3.

Поверхность природных минеральных веществ также влияет на кинетику тепловыделения при гидратации цемента. Установлено, что величина суммарного тепловыделения за 1,5 часа гидратации прямо связана с содержанием апротонных кислотных центров поверхности.

Влияние добавки оксида алюминия на кинетику тепловыделения при гидратации цемента

На рис.5 представлены данные о кинетике тепловыделения при гидратации цемента в присутствии (30% от массы цемента). Рост первого пика на кривой скорости тепловыделения при гидратации цемента объясняет установленное экспериментально увеличение пластической прочности цементного камня с добавкой по сравнению с контрольными образцами.

Поскольку установлено, что для бетона «каркасного строения» прочность не зависит от прочности цементного камня в межзерновых пустотах заполнителя, в работе предложено использовать специальное теплозащитное вяжущее (СТВ). Результаты испытаний СТВ, полученного в результате совместного помола шлаковой пемзы, портландцемента Пикалевского завода и С-3 представлены в таблице 6. Испытания по ГОСТ 310.1-6-84 «Цементы. Методы испытаний».

Таблица 6

Результаты испытаний СТВ по ГОСТ 310.1-6-84

№ п/п Количество молотой шлаковой пемзы в СТВ,% по массе Маркировка Прочность при изгибе МПа 28 суток Прочность на сжатие МПа 28 суток

1 0 ПЦ400Д-20 5,44 47,9

1 0 ВНВ-100 14,82 76,4

2 10 СТВ-90 11,63 65,2

3 25 СТВ-75 8,42 51,5

4 50 СТВ-50 5,62 43,6

5 75 СТВ-25 2,31 15,8

Как видно из представленных в таблице результатов испытаний, специальное теплозащитное вяжущее вещество (СТВ) имеет достаточную высокую прочность, что позволило использовать шлаковый песок и дополнительно поризовать бетон в присутствии добавки Таким образом, использованы все резервы для повышения теплозащитных свойств бетона -это максимальное использование в составе шлаковой пемзы (как в качестве заполнителя, так и в составе вяжущего), а также создание оптимальной структуры поризованного камня в межзерновых пустотах. В зависимости от назначения бетонных конструкций разработан ряд составов бетона, в которых использованы вяжущие с различным содержанием пемзы.

На рис. 6 представленные данные об изменении модуля упругости двух видов бетона. Сравнивались образцы бетона «каркасной структуры» и бетона с «плавающим заполнителем» (контрольный состав).

Установлено, что при нагрузках равных 0,1 от разрушающей (20 кг/см2), модуль упругости бетона с каркасной структурой значительно выше, чем у того же бетона с плавающим заполнителем. По нашему мнению, в бетоне с каркасной структурой напряжения воспринимает скелет из шлаковой пемзы (модуль упругости шлаковой пемзы выше, чем у поризо-ваного цементного камня) и только в том случае, когда напряжения в бетоне превышают прочность «скелета» из шлаковой пемзы в работу включается поризованный цементный камень.

Поскольку известным недостатком легких бетонов являются большие деформации при увлажнении и высушивании, в диссертационном исследовании определялись значения данного показателя для разработанных составов. Установлено, что деформации насыщенных водой образцов после 15-ти суток высушивания в два раза меньше у бетона с каркасной структурой. Большим преимуществом разработанного состава является также уменьшение ползучести.

Модуль упругости

Напряжения и, кг/см

Рис.6

Для поризации бетона по результатам сравнительного эксперимента выбрана алюминиевая паста марки АВП. Доказана эффективность данной добавки в сравнении с пастами марок АПХ, АГП-2, и алюминиевой пудрой.

На графиках рис. 7 показано, что легкий бетон, при изготовлении которого в качестве добавки, ускоряющей структурообразование, использован А^Оз, имеет меньший коэффициент теплопроводности, чем бетон без добавки. В экспериментальной части диссертационного исследования произведен выбор газообразующей добавки. Сравнивалась эффективность исследования алюминиевой пудры и некоторых видов алюминиевых паст (АВП, АПХ и АГП-2).

В качестве газообразующей добавки выбрана алюминиевая паста АВП, при этом для регулирования структурообразования бетона применялся "у - АЬОз в количестве 0,1-0,8 % от массы вяжущего.

22

Полученные нами зависимости коэффициента теплопроводности от количества алюминиевой пасты и оксида алюминия представлены на графике рис.7

Зависимость коэфицинта теплооводности легкого бетон от количества алюминивой пасты

2 о

V

С окси дом алк миния" --— --1--— ___1 -- .....

Количество алюминевой пасты %

Рис 7.

Из данных (рис.7) следует, что оптимальное количество алюминиевой пасты находится в пределах от 0,3% до 0,6 % от массы вяжущего, при этом использование А^Оз несколько уменьшает коэффициент теплопроводности, что, по-видимому, объясняется получением в этом случае более мелких замкнутых пор при этом процесс обмена теплоты конвекцией очевидно уменьшается.

Общие выводы по работе

1. Теоретически обоснована необходимость использования в составе заполнителя (шлаковой пемзы) фракции 0-5 мм, второго компонента, получаемого дроблением шлакового песка.

2. Установлено, что высокое водоотделение бетонной смеси на основе шлаковой пемзы объясняется низким содержанием на поверхности заполнителя адсорбционных центров в области рКа от 7 до 13.

3. Показано, что обработка поверхности шлаковой пемзы добавкой С-

3 увеличивает суммарное содержание адсорбционных центров в области рКа от 7-13, что увеличивает гидрофильность поверхности и, в конечном итоге, снижает водоотделение бетона.

4. Экспериментально установлено, что использование в качестве наполнителя цемента молотой шлаковой пемзы снижает коэффициент теплопроводности. С целью получения теплозащитных бетонов предложено использовать специальное теплозащитное вяжущие (СТВ), получаемое совместным помолом портландцемента, шлаковой пемзы, добавки С-3. (ТУ 5745-017-5054834-2000).

5. Разработаны составы и технология изготовления бетона каркасного строения, характерной особенностью которого является отсутствие прямой зависимости между прочностью бетона и прочностью камня в межзерновом пространстве. Предложено проводить дополнительную поризацию цементного камня в присутствии добавки, влияющей на процесс гидратации цемента, пластическую прочность цементного теста, и в конечном итоге, структуру пор. Доказано, что такое влияние добавки объясняется высоким содержанием на ее поверхности центров с (кислоты по Льюису)

6. Подобранные составы бетона обладают улучшенными теплозащитными свойствами (коэффициент теплопроводности в среднем на 30% меньше, чем у бетона равной плотности), имеют меньшую ползучесть, больший модуль упругости и меньшие деформации усадки - набухания.

7. Разработки, полученные в диссертационном исследовании, внедрены при изготовлении бетонных конструкций в СУ-308, ТУ № 5745-02139472962-97 для производства колец технических колодцев, а также при выпуске сухих строительных смесей ООО «АЖИО», ТУ 5745-00750054834-2002

Экономическая эффективность разработок определяется использованием природоохранной технологии, так как шлаковая пемза фракции 0-5

мм является наименее востребованным попутным продуктом производств ОАО «Северсталь».

Основные положения, опубликованные в следующих работах:

1. Особенности регулирования структуры и управления свойствами бетонов, используемых для защиты от радиации. Тез. Докладов Международной конференции «Ресурсо и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций». - Белгород, 1995, ч.З - с.И (соавторы П.Г. Комохов, Н.Н. Шангина)

2. Конструирование композиционных материалов на неорганических вяжущих с учетом энергетических состояний на границе раздела фаз. Сб. докладов Юбилейной конференции «75 лет Строительному факультету». -Санкт-Петербург, ПГУПС, 1996, с.202-207 (соавторы П.Г. Комохов, Н.Н. Шангина)

3. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя. Известия вузов. Строительство, 1997, №9 с.51-54 (соавторы П.Г. Комохов, Н.Н. Шангина, Л.Б. Сватовская)

4. Использование модельных представлений для решения задач тепло-переноса пористых материалов. Тезисы докладов 56 научно-технической конференции: Неделя Науки 97. Санкт-Петербург, ПГУПС, 1997 с.112 (соавтор Н.Н. Шангина)

5. Управление теплофизическими свойствами бетонов с учетом природы поверхности твердых фаз. Резервы производства строительных материалов: Тезисы докладов международной научно-технической конференции, Барнаул, изд-во Алтайского ГТУ, 1997. с.98 (соавторы П.Г. Комохов, Н.Н. Шангина, Л.Б. Сватовская)

6. Способы управления теплопроводностью минеральных композиционных материалов. Тезисы докладов 57 научно-технической конференции: Неделя науки 97. Санкт-Петербург, ПГУПС, 1997 с.112 (Н.Н. Шангина)

7. Адсорбционно-каталитические процессы на поверхности твердой

фазы и их влияние на свойства бетонов. Межвузовский сборник научных трудов. «Молодые ученые аспиранты и докторанты Петербургского государственного университета путей сообщений», Санкт-Петербург, ПГУПС, 1998 с.28-34

8. Природа поверхности наполнителей в пенобетонах. Инженерно-химические проблемы пеноматериалов третьего тысячелетия. Сборник научных трудов. С-Петербург, ПГУПС, 1999, с.32-45 (соавторы П.Г. Комо-хов, Н.Н. Шангина, Л.Б. Сватовская)

9. Распределение активных центров поверхности наполнителей как фактор, влияющий на Физико-механические свойства бетона. Прогрессивные ресурсосберегающие технологии в строительстве. Сборник научных трудов. ПГУПС, 2002, с.71-77 (соавтор Н.Н. Шангина)

10. Влияние химии поверхности пористого заполнителя по деформа-тивным характеристикам легкого равнопрочного бетона. Ресурсосберегающие технологии и управление качеством в производстве строительных материалов, изделий и конструкций. Сборник научных трудов. ПГУПС, 2004,с134-140

Подписано к печати 14.02.05 Печ.л.-1,68 Печать -ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16 Тираж 100 экз. Заказ №_

мь.

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр.9

05:1Ъ

-ici

7005

1094

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современные представления о формировании структуры 5 и свойств лёгких бетонов.

1.1 Особенности структуры и свойств лёгких бетонов.

1.1.1 Шлаковая пемза фракции 0-5 мм как заполнитель в легком бетоне.

1.1.2 Влияние гранулометрического состава на свойства бетона.

1.1.3 Форма, поверхность, структура и размер зерен заполнителя.

1.1.4 Влияние вида структуры на свойства бетона.

1.1.5 Изучение влияния гранулометрического состава, насыпной плот- 17 ности и пустотности на теплопроводность шлаковой пемзы.

1.1.6 Влияние второго компонента на подвижность бетонной смеси.

1.1.7 Влияние структуры и объёма пор на физико-механические свойст- 24 ва бетонов.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Исследование поверхности заполнителей.

2.1 Влияние поверхности наполнителей на свойства композиционных 31 материалов.

2.1.1 Методы исследования поверхности.

2.1.2 Удельная поверхность.

2.2 Исследование кинетики тепловыделения при смачивании наполни- 32 телей.

2.2.1 Исследование гидрофильности поверхности.

2.2.2 Исследование поверхности труднорастворимых минеральных ве- 35 ществ.

2.2.3 Индикаторный метод исследования поверхности.

2.2.4 Донорно-акцепторные свойства поверхности исследованных ми- 42 неральных веществ.

2.3 Свойства бетонной смеси и бетонов в зависимости от состава и при- 46 роды заполнителей.

2.3.1 Связь между теплотой смачивания и распределением центров ад- 48 сорбции.

2.3.2 Влияние наполнителей на реологические свойства смесей.

2.3.3 Исследование зависимости пластической прочности цементного 50 теста от активности поверхности наполнителя.

2.3.4 Влияние суперпластификатора С-3 на поверхность шлаковой пем- 54 зы и граншлака.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Улучшения свойств цементной матрицы, как основной со- 56 ставляющей композиционного материала.

3.1. Применение вяжущего низкой водопотребности с улучшенными 56 теплофизическими характеристиками (СТВ) в конструкционных легких бетонах.

3.2 Исследования влияния поверхности наполнителей на структуру це- 60 ментного камня в легких бетонах.

3.3 Исследования микроструктуры цементного камня в легком бетоне.

3.4 Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности наполнителя 68 на способность пор к обводнению.

3.5 Влияние наполнителей на теплопроводность цементного камня. 73 Выводы по третьей главе.

Глава 4. Донорно-акцепторные свойства поверхности заполните- 77 лей, как фактор, определяющий состояние границы раздела фаз.

4.1. Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности твердых ве- 77 ществ на свойство легкого бетона.

Выводы по четвертой главе.

Глава 5. Состав и свойства теплозащитного бетона.

5.1 Проверка правильности подбора грансостава заполнителя.

5.2 Легкие бетоны на основе СТВ.

5.3 Влияние структурообразующих факторов на свойства 98 легкого бетона.

5.4 Влияние химии поверхности пористого заполнителя на деформа- 109 тивные характеристики легкого, равнопрочного бетона.

5.5 Определение деформаций усадки при высыхании и ползучести у бе- 117 тонов с разным типом структуры.

5.6 Применение СТВ-50 в качестве вяжущего для кладочных растворов.

5.7 Применение СТВ как добавки повышающей морозостойкость бето- 125 на.

Выводы по пятой главе.

Актуальность диссертационного исследования определяется необходимостью разработки и внедрения составов бетонов и растворов, обеспечивающих в соответствии со СНиП (23-02-2003) требования, предъявляемые к температурному сопротивлению конструкций. Кроме того, по-прежнему на практике не решена проблема полного использования продуктов шлакопереработки ЧМЗ/ОАО «Северсталь». В частности, не использованные запасы шлаковой пемзы фракции 5-0 на 2003г. составляют 72000 т (по данным консалтинговой фирмы «Альт»), при этом ежегодный выход данного продукта составляет 16800 т.Возможности применения шлаковой пемзы в составе легких бетонов сборных железобетонных конструкций в настоящее время достаточно изучены. Данной проблеме посвящены исследования Ю.М. Баженова, П.И Боженова, B.C. Грызлова, П.Г. Комохова, Л.Б. Сватовской, Т.М. Петровой, Н.Н Шангиной, В.И. Соломатова и др. Однако основной тенденцией развития строительства на современном этапе является применение монолитного бетона. Использование шлаковой пемзы в составе бетона для монолитной конструкции (ОК=10-20 см и под бетононасос) ограничено, это вызвано высоким водоотделением и расслаиваемостью бетонной смеси.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Теоретически обоснована необходимость использования в составе заполнителя (шлаковой пемзы фракции 0-5 мм), второго компонента, получаемого дроблением шлакового песка.

2. Установлено, что высокое водоотделение бетонной смеси на основе шлаковой пемзы объясняется низким содержанием на поверхности заполнителя адсорбционных центров в области рКа от 7 до 13.

3. Показано, что обработка поверхности шлаковой пемзы добавкой С-3 увеличивает суммарное содержание адсорбционных центров в области рКа от 7—13, что увеличивает гидрофильность поверхности и, в конечном итоге, снижает водоотделение бетона.

4. Экспериментально установлено, что использование в качестве наполнителя цемента молотой шлаковой пемзы снижает коэффициент теплопроводности. С целью получения теплозащитных бетонов предложено использовать специальное теплозащитное вяжущие (СТВ), получаемое совместным помолом портландцемента, шлаковой пемзы, добавки С-3. (ТУ 5745-0175054834-2000).

5. Разработаны составы и технология изготовления бетона каркасного строения, характерной особенностью которого является отсутствие прямой зависимости между прочностью бетона и прочностью камня в межзерновом пространстве. Предложено проводить дополнительную поризацию цементного камня в присутствии добавки, влияющей на процесс гидратации цемента, пластическую прочность цементного теста, и в конечном итоге, структуру пор. Доказано, что такое влияние добавки объясняется высоким содержанием на ее поверхности центров с рКа >13 (кислоты по Льюису)

6. Подобранные составы бетона обладают улучшенными теплозащитными свойствами (коэффициент теплопроводности в среднем на 30% меньше, чем у бетона равной плотности), имеют меньшую ползучесть, больший модуль упругости и меньшие деформации усадки — набухания.

7. Разработки, полученные в диссертационном исследовании, внедрены при изготовлении бетонных конструкций в СУ-308, ТУ № 5745-02139472962-97 для производства колец технических колодцев, а также при выпуске сухих строительных смесей ООО «АЖИО», ТУ 5745-007-500548342002.

Экономическая эффективность разработок определяется использованием природоохранной технологии, так как шлаковая пемза фракции 0-5 мм является наименее востребованным попутным продуктом производств ОАО «Северсталь».

1. Агзамходжаев А.А. и др. Коллоид, ж., 1974, Т.36, №6, с. 1145-1148.

2. Александрии И.П. Строительный контроль качества бетона. М.: Стройиздат, 1955, 227 с.

3. Алесковский В.Б., Корсаков В.Г. Физико-химические основы рационального выбора активных материалов. Изд-во Ленинградского университета, Ленинград, 1980, 159 с.

4. Бабков В.В. Физико-механические аспекты оптимизации структуры цементных бетонов. Автореф. дисс.д.т.н. 05.23.05, Ленинград, 1990, 45с.

5. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. — М.: Стройиздат, 1983, 472 с.

6. Баженов Ю.М., Горчаков Г.И., Алимов Л.А., Воронин В.В. Получение бетона заданных свойств. М., Стройиздат, 1978, 53 с.

7. Баталин Б.С. Управление физико-механическими свойствами материалов на основе шлакощелочных вяжущих на примере R2O-RO-Al203-Si02-H20 Дис.д.т.н. 05.17.11, Пермь, 1988,458 с.

8. Боэм X. Химическая идентификация поверхностных групп. Катализ. Стереометрия и механизмы химических реакций. М.: Мир, 1968, с. 186-288.

9. Бужевич Г. А. Легкие бетоны на пористых заполнителях. -М.: Стройиздат, 1970. 270 с.

10. Вознесенский В.А. Улучшение свойств мелкозернистого бетона для армоцемента регулированием зернового состава смеси: Дис. .канд. тех. наук. -М.: 1962,232 с.

11. Гемерлинг Г.В., Цимерманис Л.Б. Шлакопемзобетон. М.: Стройиздат, 1969, 130 с.

12. Герчин Д.В. Автореферат: «Особенности получения и свойства композиционных покрытий из неорганических вяжущих для строительства и отделки». СПб., 111 У ПС, 2002.

13. Гордон С.С. Структура и свойства тяжёлых бетонов на различных заполнителях. — М., 1969.

14. Горчаков Г.И., Алимов JI.A., Воронин В.В., Урьев В.М. Исследование свойств бетонных смесей, обеспечивающих получение бетонов заданных структур. Тезисы докл.2 Всесоюзн. симп. "Реология бетонных смесей и ее технологические задачи". Рига, 1976, с. 89-91.

15. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1965, 195 с.

16. Горчаков Г. И., Орентлихер JI. П., Лифанов И.И., Мурадов Э. Г. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов, М.: Стройиздат, 1971, 157 с.

17. Горчаков Г.И,.Орентмихер Л.П, Савин В.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М., 1976, 144 с.

18. Горчаков Г.И. Исследование морозостойкости бетона в связи с расчетными характеристиками его пористости и прочностью. Дис. на со-иск. учен, степени д-ра техн. наук, М., 1963.

19. Громова Н. Н. Улучшение свойств бетона при использовании заполнителей и наполнителей с нанесенными катализаторами.: Автореф. -Дисс. . кандидата техн. наук.: 05.23.05. Ленинград, 1988, 26 с.

20. Гуммель А. О гранулометрическом составе дорожного бетона. В кн.: Дорожный бетон. Иностранно - техническая литер, из серии переводных материалов, Л., Ленгорстраниздат, 1933, с. 96— 104.

21. Данько Г.Я. Определение рационального зернового состава заполнителей для бетонов. Техника, технология, организация и экономика строительства: технология бетона и строительные материалы, 1983, вып. 9, с. 20 24.

22. Добролюбов Г.И., Ратинов В.В., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.: Стройиздат, 1983, 212 с.

23. Драго Р. Физические методы в химии. В 2-х т. — М.: Мир, 1981.

24. Думанский А.В. Лиофильность дисперсных систем. Киев: Изд. АН. СССР, 1961, 312 с.

25. Дункен X., Лыгин В.И. Квантовая химия адсорбции на поверхности твердых тел. М.: Мир, 1980, 288 с.

26. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах СПб: Питер, 1997, 240с.

27. Залигман П., Грининг Н. Фазовое равновесие в системе цемент-вода. В кн.: V международный конгресс по химии цемента. М., Стройиз-дат, 1973, 169-184 с.

28. Запорожец И.Д., Окороков С.Д., Парийский А.А. Тепловыделение бетона. М., Стройиздат, 1966, 314 с.

29. Заседателев И.Б. О температурной функции гидратации цементов. -В кн.: VI Международный конгресс по химии цемента. М., Стройиздат, 1976, т.2, с. 34-38.

30. Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях. -М.:Стройиздат, 1974, 287с.

31. Иоффе И.И., Решетов В.А., Добротворский A.M. Гетерогенный катализ. -Л.: Химия, 1985, 224 с.

32. Каммерер И.С. Теплоизоляция в промышленности и строительстве. -М.: Стройиздат, 1965, 278 с.

33. Катада X. Механизм морозного разрушения и методы испытаний на морозостойкость.- Сэмэнто конкурито, 1985.- №461, с.34-41

34. Касаи А.Х., Бишоп Р.Дж. Исследование цеолитов методом электронного парамагнитного резонанса. Химия цеолитов и катализ на цеолитах, т. 1. М.: Мир, 1980,419-460 с.

35. Кириенко И.А. Расчёт состава высокопрочных и обычных бетонов и растворов. Киев: Госстройиздат УССР, 1961, 79 с.

36. Кислотно-основные свойства поверхности твердых веществ. Ме-тод.указания. ЛТИ им. Ленсовета. —Л., 1989. 23 с.

37. Козаматов В.Н. Влияние заполнителей на структурообразование и свойства полимербетонов. — Дне. . канд. техн. наук. -Липецк, 1988, 201 с.

38. Комохов П. Г., Грызлов В. С. Структурная механика и теплофизика лёгкого бетона. — Вологда: Из-во Вологодского научного центра. 1992, 321 с.

39. Комохов П.Г, Мохов В.Н., Сахибрагеев Р.Р, Габитов А.И, Попов А.В, Бабков В.В. Конструкции и изделия повышенной прочности, ударной стойкости и долговечности из бетонов с демпфирующим и компонентами. Уфа, 1988, 138 с.

40. Комохов П.Г. Механико — технологические основы торможения процессов разрушения бетонов ускоренного твердения: Атореф. дис.д ра техн. наук — М., 1977, 38 с.

41. Кондо Р., Даймон М. Фазовый состав затвердевшего цементного теста. В кн.: VI Международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, т.2. кн. I, 244-257 с.

42. Кондратьев Ю.В., Ершов С.Д., Суворов А.В. Исследование кинетики химических процессов методом микрокалориметрии. Журнал общей химии. 1981. - Т.51. -№2. 264с.

43. Крок Р., Браутман Л., Композиционные материалы, т. 1,2,5,6 М. : "Мир", 1978 г.

44. Кудряков А.И. Метод расчёта гранулометрического состава заполнителей твердеющей композиции. В — кн.: Совершенствование стр-го производства, Томск, Изд. Томского университета, 1981, с.З- 7.

45. Кунцевич О.В. Оптимизация составов модификаторов бетона пла-стифицирующе-структурирующего действия. Заключительный отчет по теме № 147, ЛИИЖТ, 1990, 53 с.

46. Кунцевич В.О. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. — JL: Стройиздат, 1983,132 с.

47. Кунцевич О.В. Исследования физических и технологических основ проектирования морозостойких бетонов: Дис.д -ра техн. наук. — JL, 1968, 389 с.

48. Лемехов В.Н., Галактионов В.И. Форма зёрен крупных заполнителей, её влияние на удобоукладываемости бетонных смесей и методы её определения и оценки. — В сб.: Материалы VI конференции по бетону и железобетону. М., 1966, вып. 1.

49. Лисичкин Г.В. Модифицированные кремнеземы в сорбции, катализе и хромографии. -М.: Химия, 1986, 248 с.

50. Листопадов М.Е. Метод расчёта искусственной смеси заполнителей для бетона. Бетон и железобетон, 1959, № 7, с. 321 - 322.

51. Лыков А.В. Тепломассообмен. — М., 1978, 480 с.

52. Лысюк А.Г., Пинчук А.И., Пинчук Л.И. Тезисы докладов 8-го научно-технического совещания по химии и технологии цементов. Черкесск, 1988, с. 103.

53. Малыгин А.А. Технология молекулярного наслаивания и некоторые области её применения. — ЖПХ, 1996, том 69, вып.10, стр. 1585-1593.

54. Малюга И. Состав и способ изготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости. Отдельный оттиск из инженерного журнала № 3,4,5,9. С-Пб. Типография и литография В.А. Тихонова, 1895.

55. Митчел Дж., Смит Д. Акваметрия М.: Химия, 1980, 600 с.

56. Мешкова В.З. Перевод с английского. Под редакцией Ярмоковского В.Н. Легкие бетоны. Проектирования и технология, Москва., Стройиздат, 1981 г., М.: Высш. шк., 1986, 360 с.

57. Мощанский Н. А. Плотность и стойкость бетонов. М., 1951.

58. Мещереков В.З. (пер. с англ.). Под. ред. В. Н. Ярмоковского. Проектирование и технология;—М.: Стройиздат, 1981. с 25.

59. Мчедлов-Петросян О.П., Ушеров-Маршак А.В., Урженко А.М. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетонов. М.: Стройиздат, 1984, 224 с.

60. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. -М.: Стройиздат. 1971, с. 130-183.

61. Неймарк И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов. — Киев.: Наук, думка, 1982,216 с.

62. Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенидов. Автореф.д.хим.наук. 02.00.18, Санкт-Петербург, 1995, 42 с.

63. Нечипоренко А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенидов. — Докт.дисс., JL, 1995, 523 с.

64. Овчаренко Ф.Д. Гидрофильность глин и глинистых материалов. -Киев: Изд. АН. СССР, 1961, 346 с.

65. Овчаренко Ф.Д .и др. Коллоидная химия палигорскита. Киев: Изд. АН. УССР,1963, 289 с.

66. Овчаренко Ф.Д. Мир опознанных величин. М: Знание, 1979.

67. Окрошидзе Н.Г. Технология бетонов на основе шлаковых вяжущих низкой водопотребности. Автореф. к.т.н. 05.23.05. Москва, 1989 с.18

68. Окороков И.Д., Запорожец.Д.С., Парийский А.А. Тепловыделение бетона. М., Стройиздат, 1966,314 с.

69. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. М., Химия, 1985, -592 с.

70. Парфита Г., Рочестера К. под ред., пер. с англ. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел. - М.: Мир, 1986, 488 с.

71. Пауэре Т.К. Физическая структура портландцементного теста (Химия цемента) Под ред. Х.Ф.У.Тейлора. -М., 1969, с. 300-319 .

72. Полак А.Ф., Ратинов В.Б. Механизм и кинетика твердения цементного камня. Цемент, 1974, № с. 15-17.

73. Рамачадран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне: Физико — химическое бетоноведение ; Пер. с англ. под ред. В.Б.Ратинова. — М.: Стройиздат, 1986,280 с.

74. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. СПб.: "Химия", 1994.432 с.

75. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979; Коллоидная химия. М.: Наука, 1978, 381 с.

76. Самович И. Составление пропорций цементных растворов и бетонов. — Инженерный журнал, 1890, № 7 — 9.

77. Сватовская Л.Б. Модели строения твердого тела и процессы твердения. Цемент, 1990, №5, с. 11-12.

78. Сватовская Л.Б. Особенности химического и электронного строения твердых тел в процессах твердения. Известия АНСССР. Технология тугоплавких материалов, 1988.

79. Сватовская Л.Б. Термодинамический аспект прочности вяжущих систем. Цемент, 1996, №1, с. 34-35.

80. Сватовская Л.Б., Сычев М.М., Орлеанская Н.Б. Электронные явления при твердении вяжущих. Цемент, 1980, №7 с. 6-9

81. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Эффект отвердевания и особенности гидратирования. ЖПХ, 1978, Т.51, - №10, с. 2278-2783.

82. Скрамтаев Б.Г., Шубенкин П.Ф., Баженов Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов. М.: Стройиздат, 1966, 160 с.

83. Современные строительные композиты и их технология. Проблемы и перспективы развития. Саранск: изд-во Мордовского ун-та, 1994, 175с.

84. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. "Химия", 1977, 189 с.

85. Сорокер В. И. Галактионова В. П. Выбор оптимальных смесей, фракционированных заполнителей для бетонов заводов железобетонных изделий. — Известие Вузов. Строительство и архитектура, 1966 №1, с.63 -65.

86. Спивак Н.Я., Грызлов B.C., Александров С.Е. Шлакопемзобетон в индустриальном строительстве -Воронеж: Центр, Черн.кн.из-во, 1979, 113 с.

87. Сторк Ю. Теория состава бетонной смеси. JL: Стройиздат, 1971, 238с.

88. Сумгин М.И., Калугин С.П., Тол стихии Н.И., Тумель В.Ф., Под ред. Обручева В.А. Общее мерзлотоведение. M-JL, 1940, 340 с.

89. Сычев М.М. Некоторые вопросы активации адгезии вяжущих систем. ЖПХ №5, 1987, с. 982-992.

90. Танабе К. Твердые кислоты и основания. — М.: Мир, 1973, 183 с.

91. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова думка, 1975, 352 с.

92. Тейлор X. Химия цемента. Пер.с англ. М.: Мир, 1996, 560 с.

93. Ткачук М.Е. Морозостойкость и морозосолестойкость бетонов с гидрофобизированными пористыми минеральными добавками: Дис. кан — та техн. наук. — JL, 1990, 53 с.

94. Третьяков Н.С. Филимонов В.И. Изучение относительной протоно-дорной способности ОН-групп поверхностных оксидов методом их спектроскопии. Кинетика и катализ, 1972, Т.13, №3, с. 815-817.

95. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. Под ред. В.Э.Фигурнова М.: ИНФА - М, 1998, 528 с.

96. Уорд Дж. Исследование поверхности и реакционной способности цеолитов методом ИК-спектроскопии. Химия цеолитов и катализ на цеолитах, т. 1.В.Киселев. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хромографии. — М.: Мир, 1980, с. 147-346.

97. Флашнен Э.М. Исследование структуры цеолитов методом ИК-спектроскопии. Химия цеолитов и катализ на цеолитах, т.1. М.: Мир, 1980, с. 104 146.

98. Шангина Н.Н. О влиянии поверхностных свойств компонентов на реологические свойства структурированных дисперсных систем. Санкт-Петербург, 2004.

99. Шрейбер А. К., Горчаков Г. И., Абрамов JI. И. Влияние природы и состояния камня на его сцепление с бетоном. Известия ВНИИГ, 1962, т. 71, с. 227-231.

100. Штарк Й. Взаимосвязь между гидратацией цемента и долговечностью бетона. Цемент. Специальный выпуск. 1-е (9-е). Международное совещание по химии и технологии цемента. г.Москва, 1996 г. с. 39-45.

101. Шорт А, П. В. Абелес, Б. К. Бардхен Рой и др. Лёгкие бетоны.

102. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Брусер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. — М.: Стройиздат, 1979, 343 с.

103. Шейкин А.Е., Доюшиц Л.М. О морозостойкости тяжелых бетонов. Труды ЛИИЖТ. Применение бетонов повышенной прочности и долговечности в железнодорожном строительстве. -Л., 1983, с.24-30

104. Энтин З.Б., Юдович Б.Э. Многокомпонентные цементы. — Научи. тр. НИИ цемент, 1994, вып. 107, с.3-76.

105. Якубов Т.С. О теплоемкости твердых тел, проявляющих фрак-фрактальный характер. Докл. АН СССР, 1990, т.ЗЮ №1 с. 145-149.

106. Brunauer S., Skalny I., Odler I. Complete pore Structure analysis.-Proc. Of the International Sumposium "Pore structure and Properties of materials". Prague, 1973,1, p. 3-36.

107. Du Pont Co., Instrument Products Div., 510 Moisture Analyzer.

108. Feldman R.F. Helium flow and density measurement of the hyarated triealcium silicate water system, - Cement and concrete Res. 1972, 2/1/, p. 123-136.

109. Feldman R.F.(1984). J. Am. Ceram. Soc. 67.30.

110. Joung G.J., Bursh T.P. J. Colloid Sci., 1960, V.15, N4, p. 361-369.

111. Kondo R., Daimon M. Early hydration of tricalcium silicates a solid reaction with induction and acceleration poriods. — "J.Amer. Ceram. Soc.", 1969, v.52, p. 503-508.

112. Shyder L.P., Ward J.W. Introduction to modern liquid chromatography ipid, 1966. V 70. N 12/ p 3941 3952.

113. Skalny I., Odler I. Pore structure of calcium silicate hydrate. Cement and concrete Res., 1972, 2141, p. 387-400.

114. Totani Y., Saito Y. and coll. Intern, cong. on the Chem. of cem. Paris, 1980, Vol. 11, 111-95-111-98. The hydration of blast furnace slag cements.

115. Tanaka K., Ozaki A., J.Catalysis, 8, 1 (1967) Bull. Chem. Soc. Japan, 41,2812(1968)

116. Uchikawa, H., Uchida, Sand Ogawa, K., in 8 th ICCC, Vol. 4., p.251 (1986).