автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Композиционное гипсовое вяжущее с применением наноструктурированного кремнеземного компонента и материалы на его основе

На правах рукописи

ВОЙТОВИЧ ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

КОМПОЗИЦИОННОЕ ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КРЕМНЕЗЕМНОГО КОМПОНЕНТА И МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени « пги опп

кандидата технических наук О Д С П ¿111/

Белгород 2012

005056581

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

Череватова Алла Васильевна

Официальные оппоненты — Кудяков Александр Иванович

доктор технических наук, профессор «Томский государственный архитектурно-строительный университет», заведующий кафедрой «Строительные материалы и технологии»

— Клименко Василий Григорьевич

кандидат технических наук, доцент «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова», доцент кафедры «Неорганической химии»

Ведущая организация — Липецкий государственный

технический университет

Защита состоится « 20 » декабря 2012 года в 1430 часов на заседании диссертационного совета Д.212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд. 242.

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

Автореферат разослан « 20 » ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф.

Г.А. Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В связи с постоянно возрастающими требованиями к экологической безопасности строительных материалов и их производству, необходимостью экономии энергоресурсов актуальным является переориентация строительной индустрии на более эффективные композиты, одними из которых являются композиционные гипсовые вяжущие. Это обосновано экологическим преимуществом существующей технологии получения гипсовых вяжущих, при реализации которой отсутствует высокотемпературный синтез, являющийся основой подавляющего большинства технологий получения минеральных вяжущих. Кроме того, отсутствуют выбросы С02, пыли и других вредных компонентов, а также производство самих вяжущих и материалов на их основе менее энергоемко по сравнению с производством клинкера и извести.

Большинство существующих композиционных гипсовых вяжущих (гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, гипсоизвестково-шлаковые вяжущие и т.д.) являются влагостойкими, что, в свою очередь, при применении их в качестве материала для внутренних стеновых конструкций может послужить негативным фактором, так как при получении водостойких вяжущих устраняется эффект гигроскопичности, за счет которого обеспечивается оптимальный температурно-влажностный режим в любых помещениях и в любых климатических условиях.

В связи с этим необходимо применение современных технологических подходов, позволяющих управлять структурообразованием на микро- и на-ноуровне для создания эффективных бесцементных композиционных гипсовых вяжущих и материалов на их основе.

Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации: соглашения 14.В37.21.1218, 14.В37.21.0930, программа стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова.

Цель работы. Разработка бесцементного композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента и материалов на его основе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определение основных норм и требований при получении наноструктурированного силикатного вяжущего;

- изучение возможности использования наноструктурированного силикатного вяжущего в качестве кремнеземного компонента при получении бесцементных композиционных гипсовых вяжущих;

- изучение влияния концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента на свойства гипсового вяжущего;

- оптимизация процесса получения и разработка составов композиционного гипсового вяжущего с использованием наноструктурированного кремнеземного компонента;

- изучение влияния параметров механоактивации гипсового вяжущего на свойства композиционного гипсового вяжущего с использованием наноструктурированного кремнеземного компонента;

- модернизация производства пазогребневых плит и разработка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Предложены принципы повышения эффективности производства бесцементного композиционного гипсового вяжущего, заключающиеся в оптимизации микроструктуры цементирующего вещества и формировании буферных топотаксических эпигенетических сульфосили-катных наносистем, что обеспечивает высокие физико-механические характеристики материала.

Выявлены особенности характера многоуровневого воздействия наноструктурированного кремнеземного компонента на формирование структуры композиционного гипсового вяжущего, заключающегося в растворении ангидрита и направленном образовании мелкокристаллической структуры, увеличении зоны контактов и снижении внутреннего напряжения системы.

Установлен механизм формирования системы «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент—вода», заключающиеся в возможности воздействия на реологические свойства гипсовой системы при получении вяжущего: микродисперсный компонент формирует соль-ватные оболочки, удерживая воду на своей поверхности, и затрудняет доступ воды к частицам вяжущего, замедляя его схватывание, позволяя процессам гидратации протекать в полном объеме. В этом случае механизм влияния наноструктурированного кремнеземного компонента подобен действию пластифицирующих добавок, что позволяет считать его минеральным пластификатором.

Практическое значение. Определены основные требования и нормы, разработаны методы испытаний для наноструктурированного силикатного вяжущего, применяемого в виде кремнеземного компонента, что в свою очередь, позволит провести достоверную оценку его качества и обеспечить единство измерений.

Разработаны составы композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента с повышени-

ем прочностных свойств около 40 %, уменьшением водопоглощения и незначительным повышением плотности.

Получены закономерности изменения свойств композиционных вяжущих в зависимости от параметров концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, водогипсового отношения и времени механо-активации гипсового вяжущего.

Предложены составы плит пазогребневых на основе композиционного гипсового вяжущего, позволяющие получить изделия с улучшенными эксплуатационными свойствами. Введение наноструктурированного кремнеземного компонента в количестве 16,5 % позволит снизить водопотреб-ность, повысить пределы прочности до 50 %.

Предложена технология производства композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного компонента и плит пазогребневых на его основе, позволяющая осуществить внедрение разработанных составов как при строительстве нового производства, так и при модернизации существующих предприятий по выпуску плит пазогребневых.

Внедрение результатов исследований. Апробацию полученных результатов в промышленных условиях осуществляли на предприятии ООО «Интеллект-сервис - ЖБК-1» и ООО «Новосит» (Белгородской области).

Для внедрения результатов научно-исследовательской работы в производство разработаны следующие нормативные документы:

- стандарт организации СТО 02066339-015-2011 «Наноструктуриро-ванное силикатное вяжущее. Технические условия»;

- стандарт организации СТО 02066339-019-2011 «Композиционное гипсовое вяжущее с применением наноструктурированного кремнеземного компонента. Технические условия»;

- стандарт организации СТО 02066339-020-2011 «Плиты для перегородок на основе композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента. Технические условия».

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106— Производство строительных материалов, изделий и конструкций специализации «Наносистемы в строительном материаловедении», а также магистров по направлению 270800.68 «Строительство» профиля «Наносистемы в строительном материаловедении», в подготовке учебно-методических комплексов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены: на XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2011); VI Академических

чтениях РАССН «Наносистемы в строительном материаловедении» (Белгород, 2011); Всероссийском молодежном инновационном конвенте (Москва, 2010, 2011); Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов» (Белгород, 2010); Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей (Москва, Экспоцентр, 2010); XIV-XV Московском международном салоне изобретений и инноваций технологий «Архимед» (Москва, 2011, 2012); Всероссийском образовательном форуме «Селигер 2010»; XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, 2011).

Публикации. Результаты исследований, отражающие положения диссертационной работы, изложены в девяти научных изданиях, в том числе в двух статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включающего 17 таблиц, 46 рисунков и фотографий, списка литературы из 159 наименований, 14 приложений.

На защиту выносятся:

- нормативная документация, а также методы испытаний для обеспечения контроля качества при получении наноструктурированного силикатного вяжущего;

- оптимизация способа получения композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента;

- механизм структурообразования в системе «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент-вода»;

- характер зависимости прочности композиционного гипсового вяжущего от концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, удельной поверхности гипсового вяжущего и водогипсового отношения;

- составы и технология производства плит пазогребневых на основе композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента;

- результаты внедрения и соответствующая нормативная документация.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В связи с возрастающими требованиями к безопасности и энергоэффективности строительных материалов перспективным является применение гипсовых вяжущих и композитов на их основе.

Проведенный анализ исследований и теоретических данных позволил определить основные пути регулирования свойств как при получении гипсовых вяжущих различных марок, так и при получении материалов на их основе. При этом можно выделить четыре основных фактора воздействия, с помощью которых происходит основное регулирование свойств получаемых продуктов (рис. 1).

Ранее была установлена принципиальная возможность использования наноструктурированного силикатного вяжущего (НВ(8)) как в качестве основного связующего, так и в качестве модифицирующей добавки при производстве строительных материалов.

В связи с этим рабочей гипотезой данного исследования явилась возможность проектирования бесцементного композиционного гипсового вяжущего с использованием НВ(8) в виде наноструктурированного кремнеземного компонента (НКК). Получение эффективной композиции возможно за счет сочетания двух различных механизмов твердения (гипсовые вяжущие - гидратационный, НКК - полимеризационно-поликонденсацион-ный тип твердения).

Производство гипсовых вяжущих при различных условиях варки сырья (атмосферное или избыточное давление)

С Способ

получения )

Получение различных видов гипсовых вяжущих

Приготовление сырьевой смсси (литье, п/ж смеси, жесткие)

Изменение температурного режима при формовке и гидратации I ипсового вяжущего

Механоактивация гипсового вяжущего

'-

Применение при получении заданных своййаДсмешанных

^__1__

Улучшение эксплуатационных характеристик _материалов_

Рис. 1. Факторы воздействия на свойства природного гипса и гипсового вяжущего

В представленном диссертационном исследовании сырьевыми материалами для получения НЩБ) являлись пески Зиборовского, Корочанского и Разуменского месторождений.

Наноструктурированное силикатное вяжущее представляет собой неорганическую полидисперсную, минеральную вяжущую систему, имеющую преимущественно силикатный состав и обладающую высокой концентрацией активной твердой фазы, содержащей нанодисперсный компонент в количестве 5-10 %.

В настоящее время, несмотря на широкую практическую востребованность НВ(8), все еще отсутствуют установленные нормы и требования, а также стандартные методы испытаний, что не позволяет обеспечить единство измерений и оценить качество получаемых вяжущих систем.

Был проведен анализ основных контролируемых параметров в процессе получения вяжущей системы и подобраны существующие методы испытаний (рис. 2), которые можно разделить на три основные группы:

- методы испытаний, позволяющие проводить контроль параметров без внесения каких-либо корректировок при проведении измерений;

- методы испытаний, требующие незначительных изменений с учетом особенностей приготовления рассматриваемой вяжущей системы;

- методы испытаний, требующие нового подхода при проведении измерений рассматриваемой вяжущей системы.

Влажность

ГОСТ 19609.14-89

Дисперсность ГОСТ 19286-77

Вязкость системы

ГОСТ 19609.23-89

Параметры, контролируемые в процессе помола

Параметры, контролируемые на выходе

Предел прочности иа сжатие и на растяжение при изгибе ГОСТ 23789-79

Стандартные методы испытания

Методы, требующие незначительных изменений

Методы, требующие значительных изменений

Рис. 2. Параметры контроля наноструктурированного силикатного вяжущего

Также были предложены основные требования и нормы для НВ(8), которые позволят провести достоверную оценку его качества (табл. 1).

Таблица I

Требования и нормы, предъявляемые к НВ(8)_

№ п/п Показатель Единица измерения Норма Г 2' 3'

1 Предел прочности при сжатии МПа Не менее 3 4,0 4,5 4,3

2 Предел прочности при изгибе МПа » 1,5 2,1 2,5 2,4

3 Плотность кг/м3 2000-2250 2138 2140 2140

4 Дисперсность % Не более 1 0,78 0,89 0,69

5 Вязкость Пас » 25 17,4 16,3 16,0

6 рН среды РН 7-10 8,3 8 7,9

7 Влажность % 14-20 14,7 14,5 14,5

8 Удельная эффективность естественных радионуклидов Бк/кг Не более 370 200 210 205

1 - Зиборовское месторождение;

2 - Корочанское месторояадение;

3 - Разуменское месторождение

Анализ свойств и основных технологических характеристик НВ(8), полученного на сырье различных месторождений, показал идентичный характер и соответствие установленным нормам. Поэтому дальнейшие исследования проводились на НЩБ) на основе кварцевого песка Корочанского месторождения.

Для получения композиционного гипсового вяжущего (КГБ) применяли: НВ(5), строительный гипс марки Г-5АН производителей «Самарский гипсовый комбинат» (г. Самара), «ВОЛМА» (г. Волгоград).

При получении экспериментальных составов следует учитывать тот факт, что НКК имеет вид минеральной водной суспензии с влажностью 1420 %. Поэтому для получения достоверных результатов предложено введение НКК при пересчете на твердое соотношение.

При определении оптимального диапазона введения НКК в гипсовую систему была выдвинута гипотеза о заполнении межпорового пространства и создании максимально плотной упаковки с силикатным компонентом.

Анализ результатов определения прочностных характеристик экспериментальных составов показал, что оптимальное содержание НКК в системе составляет 15-20 %. Такое количество НКК обеспечивает прирост прочности около 40 % по сравнению с контрольным составом. Дальнейшее увеличение содержание НКК в системе нецелесообразно, так как происходит снижение прочности, что может быть объяснено перенасыщением системы твердой фазы и недостатком дисперсионной среды, участвующей в процессе гидратации (рис. 3).

О 10 15 20 25 30

Концентрация НКК, %

Рис. 3. Влияние концентрации НКК на прочностные показатели при введении в гипсовую систему Производитель: 1 - Самарский гипсовый комбинат; 2 - «Волма»

На основе полученных данных были разработаны составы, при анализе которых можно утверждать, что введение НКК повышает прочностные свойства, оказывает пластифицирующий эффект, при этом увеличивается время твердения и незначительно повышает плотность композиции, по сравнению с контрольным составом (табл. 2).

Таблица 2

Характеристики КГВ на основе строительного гипса марки Г-5 АН

№ п/п Состав « В Л Время ¿Г Предел прочности на сжатие, МПа, через Предел прочности на рае- а § £

вяжущего, % = 1. й & о, о твердения, с 1 -3 ё ь Я изгибе че МПа, зез о г> С к О X ч

НКК ГВ Начало Конец 2ч 24 ч* 2ч 24 ч* И

1 - 100 18,0 535 985 1201,1 5,04 10,19 2,69 3,7 31,02

2 10 90 18,2 566 1082 1263,2 4,91 11,88 2,62 4,0 28,07

3 15 85 18,6 777 1239 1285,4 4,68 14,13 2,56 5,1 27,54

4 20 80 19,2 805 1330 1307,5 4,42 13,97 2,49 5,0 27,07

5 25 75 18,3 948 1549 1318,9 4,29 11,61 2,40 4,3 26,24

6 30 70 17,8 1025 1634 1330,2 4,05 9,46 2,34 3,5 24,97

Изотермическая выдержка при температуре 35 С

Для объяснения увеличения прочностных показателей предложен механизм комплексного (многоуровневого) воздействия НКК на гипсовую вяжущую систему как на микро-, так и на наноуровне, возможный за счет полифракционного состава данного компонента (рис. 4).

Частицы максимального размера в НКК (1-100 мкм) работают в композиционном гипсовом вяжущем как микронаполнитель, который способствует созданию максимально плотной бездефектной структуры матричной фазы вяжущего.

Частицы нанодисперсного уровня (0,02-0,1 мкм) участвуют в формировании буферных наноразмерных образований сульфосиликатов кальция. Комплексное воздействие НКК в системе происходит как на уровне матрицы вяжущего, так и в уровне контактной зоны что, в свою очередь, приводит к повышению качества (эффективности) гипсовых материалов.

Мик^оу£оеень_

высокоплотная упаковка

увеличение площади контактов между фазами

Факторы воздействия НКК на гипсовую систему

снижение внутреннего напряжения

формирование упорядоченной более плотной и однородной мелкокристаллической структуры

формирование буферных наноразмерных образований сульфатосиликатов кальция

Наноуровень

Г____I - основные факторы воздействия;

:' .......: - результат влияния данных факторов на систему

Рис. 4. Механизм многоуровневого воздействия НКК на гипсовую систему

Также была предложена гипотетическая модель формирования буферных новообразований (рис. 5). С целью подтверждения гипотезы о роли нанодисперсных частиц при формировании буферных наноразмерных образований в

Са50,

]Са0-5Ю2-5041

Рис. 5. Гипотетическая модель формирования буферных наноразмерных образований

экспериментальных вяжущих системах использован комплекс структурно-чувствительных методов анализа (РФА, ИК, РЭМ, ДТА).

Был проведен полнопрофильный количественный РФА полученных композиций. В качестве структурных моделей минеральных компонентов для полнопрофильного количественного РФА использовались: гипс Са804-2Н20 (2057-1С80), бассанит Са8040,5Н20 (79528-1С8Э), а-кварц 8Ю2 (27745-1С8Б), ангидрит Са804 (28546-1С80), доломит СаМ§(С03)2

(52149-1С50) и гидроксиэллестадит Са5(8Ю4)з(804)з(0Н)2 (Ъус1гоху1е11е51а(Ше). Результаты расчетов исходных ГВ и КГВ с концентрацией 15% НКК представлены на рис. 6 (мас.%).

Для подтверждения присутствия структурных фрагментов, характерных для гидроксиэллестадита в КГВ применяется метод ИК-спектроскопии.

(ш I МО

Гипс

Шри

Вассмт

Ангидрит

Доломит

Ш% 12!% Ш 4.0% 4.1%

Гидрокшлктайип 8,5%

-11 л ilLд^JJLЛk_» 1

Рис.6. Ритвельдовская диаграмма: а - ГВ; б - КГВ Вверху - точками обозначена экспериментальная дифракционная кривая, сплошной линией -расчетная. Внизу - разностная кривая экспериментального и расчетного дифракционного спектра.

Штрихи - брегговские маркеры отражений для всех фаз

Сравнительная диаграмма ИК-спектров НКК, ГВ и КГВ приведена на рис. 7. Анализ ИК-спектрального исследования показал присутствие в результате деконволюции спектральных кривых элементарных полос поглощения, характерных для гидроксиэллестадита.

На рис. 8 представлены результаты деконволюции спектральных про-филей в длинно- и средневолновой областях ИК-спектра КГВ.

Полученные на основе рентгендифракци-онного и ИК-спектрос-копического изучения КГВ результаты с определенной степенью уверенности дают основание считать, что в процессе его образования формируется сульфосиликатная фаза - гидроксиэллестадит.

Следует отметить, что образование этой фазы с твердостью по Моосу 4,5-5,0 потенциально способно внести положительный вклад при формировании прочностных свойств в КГВ.

1500 1700 1900 2100 Волновое число, см'

Рис. 7. Фрагмент нормированных ИК - спектров: 1 - НВ(8); 2 - ГВ; 3 - КГВ

Для обоснования воздействия НКК в качестве микронаполнителя в гипсовой системе был проведен гранулометрический анализ составов исходных компонентов композиционного вяжущего (рис. 9), на основании которого можно утверждать, что НКК является микронаполнителем, так как его размерность частиц во много раз меньше соответствующих размерных параметров частиц гипсового вяжущего.

■"гипсовое вжушее

0,063 0,08 0,14 02 №свп

Рис. 9. Гранулометрический состав исходных компонентов

Зависимость пористости гипсовых систем от концентрации НКК

Табли1(а 3

№ п/п Состав вяжущего, % Суммарная пористость, м3/г Распределение пор по радиусу, % Объем пор с радиусом, меньшим 94,6 нм, см3/^

НКК гв <0,01 мкм 0,01-0,1 мкм 0,1-1 мкм >1 мкм

1 - 100 0,3065 0,6 16,6 27,5 55,3 0,02

2 15 85 0,2071 17,6 36,4 30,6 15,4 0,04

3 20 80 0,1798 20,2 41,3 26,8 11,7 0,04

350 «О 550 6» 750

Волмовм число, си'1

Рис. 8. Деконволюция профиля ИК-спектра КГБ: а - в длинноволновой области; коэффициент корреляции деконволюции г2—0,991; б - в средневолновой области, коэффициент корреляции деконволюции ^-0,9999 Стрелками показаны элементарные профили поглощения с волновыми числами, соответствующие гидроксиэллестадиту

В качестве дополнитель-ного подтверждения ранее выдвинутой гипотезы о микроармирующей роли НКК в гипсовой системе был проведен анализ характера пористости по кинетике водонасыщения (дискретный метод) и нанопористости (метод полной изотермы адсорбции). Снижение объема пор при введении НКК обусловлено получением более плотной

упаковки кристаллов, а также смещением макро- и мезапористости в диапазон нанопористости, которая увеличивается в 2 раза по сравнению с контрольным образцом (табл. 3).

При этом улучшение эксплуатационных свойств обусловлено в первую очередь улучшением структуры композиционных гипсовых вяжущих. Сопоставительный анализ микроструктуры исследуемых вяжущих систем, выполненный на сканирующем электронном микроскопе, показал, что структура контрольного состава отличается наличием более крупных кристаллов с контактами срастания в отдельных точках. Это, в свою очередь, ведет к формированию крупных кристаллов с высокой дефектностью и появлению крупных пор в структуре образца, что увеличивает общую пористость и снижает количество контактов между кристаллами (рис. 10, а).

а б

Рис. 10. Микроструктура гипсовой матрицы: а - ГВ; б - КГВ (НКК 15%)

При введении НКК в гипсовую систему изменяется размер и морфология кристаллов, что содействует формированию мелкокристаллической структуры, увеличению площади контактов между новообразованиями (увеличение площади межфазной поверхности), снижению избыточного напряжения и уменьшению пористости; это способствует повышению прочностных характеристик (рис. 10, б).

Были проведены исследования изменения кинетики твердения при введении 15 % НКК и постоянном водогипсовом (0,5) отношении (рис. 11).

10 12 24 Время, ч

Рис. 11. Изменение физико-механических свойств вяжущих систем в зависимости от времени: а - предел прочности на растяжение при изгибе; б - предел прочности на сжатие

Анализ полученных данных позволил сделать вывод о том, что введение НКК в гипсовую систему влияет на кинетику набора прочности. Прирост прочности (за точку отсчета принята прочность образцов в возрасте 2 ч) на сжатие и растяжение при изгибе в контрольных образцах происходит равномерно, что объясняется потерей влажности, тогда как введение НКК в гипсовую систему изменяет процесс формирования структуры. Прочность на растяжение при изгибе у КГВ выше, чем у контрольного образца в течение всего времени испытания, в то время как основной прирост прочности на сжатие приходится после 48 ч. Такое изменение прочностных характеристик со временем у КГВ может быть объяснено формированием новых фаз, отвечающих за увеличение прочностных характеристик на растяжение при изгибе.

Известно, что применение механоактивации гипсового вяжущего способствует повышению прочностных свойств. В связи с этим с целью по-

вышения эффективности вяжущих систем было изучено влияние удельной поверхности гипсового вяжущего и концентрации НКК на прочностные свойства КГВ (рис. 12).

Таблт{а 4

Изменение удельной поверхности гипсового вяжущего от времени помола

Контролируемые параметры Время механоактивации гипсового вяжущего, мин

0 5 10 15 30 45 60

Буд. по ПСХ, м2/кг 489 823 1035 1128 1279 1401 1575

Буд. по БЭТ, м2/г 1,7 3,5 3,8 4,0 4,5 5,0 5,5

Механоактивация гипсового вяжущего осуществлялась в шаровой мельнице в течение 5, 10, 15, 30, 45, 60 мин. Характер изменения удельной поверхности гипсового вяжущего от времени помола приведен в табл. 4.

Установлено, что при ме-ханоактивации гипсового вяжущего наибольший эффект наблюдается на контрольном составе (увеличение предела прочности на сжатие на 30 %). При этом в КГВ прирост прочности незначителен - не более 10 % (рис. 12).

Таким образом, проведение механоактивации гипсового вяжущего не оказывает значительного влияния на предел прочности на сжатие в КГВ. Это объясняется тем, что введением НКК уже обеспечивается формирование высокоплотной упаковки, а дальнейшее ее уплотнение не оказывает существенного эффекта, как для контрольного образца.

Исходя из полученных результатов, можно утверждать, что увеличение удельной поверхности гипсового вяжущего в процессе механоактивации не оказывает существенного влияния на прочностные свойства КГВ, а также нецелесообразность проведения механоактивации в данном конкретном случае.

Анализ микроструктуры исследуемых систем после механоактивации подтверждает формирование мелкокристаллической структуры, обеспечивающей высокоплотную упаковку зерен как в контрольном образце, так и в КГВ (рис. 13), что объясняется повышением активности гипсового вяжущего и увеличением площади поверхности взаимодействия.

-»-О — 10%НКК -»-1;«/0НКК -*-20'/сНКК -Ж-25ННКК

Рис. 12. Рассмотрение влияния механоактивации на свойства КГВ

а б

Рис. 13. Микроструктура вяжущих после механоактивации в течениие 30 мин: а - ГВ; б - КГВ (НКК 15 %)

Известно, что изделия на основе гипсовых вяжущих относятся к огнестойким материалам, поэтому проводились исследования влияния высоких температур на свойства КГВ. Образцы подвергались изотермической выдержке при температуре 200 и 400 °С в течение 2 ч. При анализе влияния температурного фактора на прочностные свойства КГВ выявлено одинаковое снижение прочности и отсутствие деструкций по сравнению с контрольными образцами.

В связи с тем, что гипсовые изделия прогреваются относительно медленно и разрушаются лишь после 6-8 ч нагрева, образцы-балочки были подвергнуты изотермической выдержке в течение 6 ч при температуре 1000 С (рис. 14).

Анализ изменения геометрических размеров показал, что в контрольном образце общая объемная усадка ( Д/) соответствует 28,8 %, а в КГВ - 9,1 %. Это можно объяснить наличием в КГВ кремнезема высокореакционной способности, содержащего частицы в наноразмерном диапазоне.

До проведения После проведения испытания испытания

Рис. 14. Особенность влияния термообработки (I = 1000 °С) на гипсовую систему: 1 - КГВ (НКК 15%); 2 - ГВ

Пик: 373 С

Лис 372 С

Пи|Г 574 С Пик. 575 С

7 Пик 707 С Пик 74 "С Пик 70В *С

700

800

400 500 600 Температура /°С Рис. 15. Особенности характера термограммы экспериментальных систем: 1 - ГВ; 2 - КГБ (НКК 15 %); 3 - КГВ (НКК 20 %)

9(

Результаты дифференциально-термического анализа (рис. 15) подтверждают характер многоуровневого воздействия НКК на КГВ, что отражено на типичных для гипсовых систем экзо- и эндоэффектах, представленных соответствующими пиками и появлением не характерного для данных систем экзоэффек-та при температурном воздействии около 860 °С, свидетельствующего о присутствии новообразований, согласно результатам проведенного РФА (рис. 16) данным соединением является волластонит.

Появление в системе КГВ волластонита рассматривается исключительно как результат термического разложения гид-роксиэллестадита, что, в частности, подтверждается и их одинаковыми концентрациями.

Микроструктура гипсового вяжущего после высокотемпера-~ ' » » 22 21 м 46 52 5! турной обработки (рис. 17, а) Рис.16. Ритвельдовская диаграмма. представлена типичными кри-

КГВ (НКК 15%) после 1= 1000 С сталлическими индивидами с

проявленным идиоморфизмом ангидрита.

£ 400 £

а аю

Минеральный состав |изсс.%) д А - Ангидрид 69

К-Кварц ¡3

В ■ Вопласюниг 8

А А

1111 II I I ¿1.1 I I »„ И ,

н и П1 .1 шЬмяшши «йми»»#няа

а б

Рис. 17. Микроструктура после температурного воздействия при 1000 'С а - ГВ; б - КГВ (НКК 15 %)

Микроструктура КГВ (рис. 17, б) характеризуется преобладающим отношением индивидов с пластинчатой морфологией к мелкокристаллическим изометричным индивидам, располагающимся эпитаксиально на них или образующих глобулярное скопление. Кроме этого, в относительно небольшом количестве фиксируются индивиды с призматически-игольчатой морфологией, относящиеся, вероятно, к волластониту.

Комплексное влияние технологических параметров на предел прочности на сжатие КГВ с применением НКК анализировали с помощью математического (ортогонального центрального композиционного) планирования эксперимента.

Полученные математические модели (номограммы) процесса позволяют провести оптимизацию концентрации сырьевых компонентов в гипсовой системе и выявить закономерность их влияния на прочностные характеристики (рис. 18).

При этом данные, полученные с помощью математических моделей, подтверждают данные, полученные экспериментальным путем.

Оптимальным составом композиционного гипсового вяжущего для получения плит пазогребневых будет являться содержание НКК в диапазоне 14,6-18,7 % в зависимости от требуемого В/Г отношения. Таким образом, задавая один из интересующих параметров, можно определить состав и спрогнозировать физико-механические свойства.

На основании полученных результатов и в соответствии с требованиями ГОСТ 6428-83 «Плиты гипсовые для перегородок» были подобраны оптимальные составы на основе КГВ с применением НКК, исходя из технико-эксплуатационных характеристик, а также экономической целесообразности (табл. 5).

Рис. 18. Номограмма зависимости предела прочности на сжатие КГВ от содержания НКК и В/Г отношения

Таблица 5

Физико-механические показатели плит пазогребневых на основе КГВ_

№ п/п Показатель Содержание НКК в КГВ, %

0 16,5 20 25 30

1 Предел прочности на сжатие1, МПа 5,0 4,8 4,5 4,4 4,0

2 Предел прочности на сжатие2, МПа 10,2 15,2 14,1 13,2 11,4

3 Предел прочности на растяжение при изгибе1, МПа 2,7 2,6 2,5 2,4 2,1

4 Предел прочности на растяжение при изгибе2, МПа 3,7 5,3 5,0 4,4 3,3

5 Плотность, кг/м3 1201,1 1284,4 1309,5 1321,9 1332,2

6 Водопоглощение, % 31,0 27,1 26,9 26,1 25,9

1В возрасте 2 ч;

2 Высушенных до постоянной массы.

Разработана технологическая схема производства плит пазогребневых на основе КГВ, которая включает в себя: получение НКК, получение с его использованием КГВ и приготовление плит пазогребневых. Промышленная апробация результатов диссертационной работы осуществлена в ООО «Интеллект-Сервис - ЖБК-1» и ООО «Новосис» (Белгородская область).

Экономическая эффективность производства и применения разработанного материала обусловлена использованием доступных сырьевых материалов, возможностью снижения расхода гипсового вяжущего и получения материала с улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложены принципы повышения эффективности производства бесцементного композиционного гипсового вяжущего, заключающийся в оптимизации микроструктуры цементирующего вещества и формировании буферных топотаксических эпигенетических сульфосиликатных наноси-стем, что обеспечивает высокие физико-механические характеристики гипсовой системы.

2. Выявлены особенности характера многоуровневого воздействия на-ноструктурированного кремнеземного компонента на формирование структуры композиционного гипсового вяжущего, заключающиеся в растворении ангидрита и направленном образовании мелкокристаллической структуры, увеличении зоны контактов и снижении внутреннего напряжения системы.

3. Установлен механизм формирования системы «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент-вода», заключающийся в возможности воздействия на реологические свойства гипсовой системы

при получении вяжущего: микродисперсный компонент формирует соль-ватные оболочки, удерживая воду на своей поверхности, и затрудняет доступ воды к частицам вяжущего, замедляя его схватывание, позволяя процессам гидратации протекать в полном объеме (подтверждено РФА, в 2 раза уменьшена фаза ангидрита по сравнению с контрольным образцом). В этом случае механизм влияния наноструктурированного кремнеземного компонента подобен действию пластифицирующих добавок, что позволяет считать его минеральным пластификатором.

4. Определены основные требования и нормы, разработаны методы испытаний для наноструктурированного силикатного вяжущего, применяемого в виде наноструктурированного кремнеземного компонента, что, в свою очередь, позволит провести достоверную оценку качества и обеспечить единство измерений.

5. Разработаны составы композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента, с повышением прочностных свойств около 40 %, уменьшением водопоглощения и незначительным повышением прочности. Получены закономерности изменения свойств композиционных вяжущих в зависимости от параметров концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, водо-гипсовго отношения и времени механоактивации.

6. Предложены составы материалов (плит пазогребневых) на основе композиционного гипсового вяжущего, позволяющие получить изделия с улучшенными эксплуатационными свойствами. Введение наноструктурированного кремнеземного компонента позволит снизить водопотребность на 16,5 % и повысить пределы прочности до 50 %.

7. Предложена технология производства композиционного гипсового вяжущего и плит пазогребневых на его основе, позволяющая осуществить внедрение разработанных составов, как при строительстве нового производства, так и при модернизации существующих предприятий по производству плит гипсовых.

8. Проведена успешная апробация полученных результатов в промышленных условиях на предприятии ООО «Интеллект-сервис - ЖБК-1» и ООО «Новосит» (Белгородская область).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Войтович, Е.В. Наноструктурированное композиционное гипсовое вяжущее - вяжущее нового поколения / Е.В. Войтович, A.B. Череватова // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород. - 2010. - № 3. - С. 32-34.

2. Войтович, Е.В. Наномодифицированное композиционное гипсовое вяжущее и материалы на его основе / Е.В. Войтович, A.B. Череватова // Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, рабо-

тающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей: сборник докладов, Москва, 27-28 октября 2010 г. - Москва: Экспоцентр, 2010 - С. 102— 103.

3. Войтович, ЕВ. Применение наносистем при создании нового типа композиционного гипсового вяжущего / Е.В. Войтович, A.B. Череватова // Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах: проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах: материалы 2-й Междунар. науч,-практ. конф., Брянск, 1-2 окт. 2010. - Брянск, 2010. - Т. 1. - С. 103-106.

4. Войтович, Е.В. Композиционные гипсовые вяжущие с применением наномодификаторов / Е.В. Войтович // Научные исследования, наносисте-мы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов. Белгород, 2010. -ч. 1.-С. 96-98.

5. Войтович, Е.В. Практическая область применения минеральных на-ноструктурированных вяжущих / Е.В. Войтович, A.B. Череватова, Н.В. Павленко // Наноиндустрия на Белгородчине: областная научно-практическая интернет-конференция, Белгород, 1 дек.-28 Февр. 2011. — Белгород, 2011. - С. 3-5.

6. Войтович, Е.В. Композиционные наноструктурированные гипсовые и материалы на их основе / Войтович Е.В. // Материалы Международного молодежного научного форума «JIOMOHOCOB-2011» / Отв. ред. А.И. Андреев, A.B. Андриянов, Е.А. Антипов, М.В. Чистякова. [Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс, 2011. — 1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).

7. Череватова, A.B. Новые виды гипсовых вяжущих с применением наномодификаторов / A.B. Череватова, И.В. Жерновский, Е.В. Войтович // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. Сухие строительные смеси. - 2011. - № 3. - С. 18-19.

8. Войтович, Е.В. Влияние наноструктурированного компонента в композиционном гипсовом вяжущем на гипсовые изделия при повышенных температурах / Е.В. Войтович, A.B. Череватова // Инновационные материалы и технологии: Инновационные материалы и технологии, Белгород, 11-12 окт. 2011. - Белгород, 2011. - ч. 4. - С. 37-40.

9. Строкова, В. В. Особенности фазообразования в композиционном наноструктурированном гипсовом вяжущем / В.В. Строкова, A.B. Череватова, И.В. Жерновский, Е.В. Войтович // Строительные материалы. - 2012. — № 7. — С. 9-12.

Автор выражает благодарность сотрудникам секции «Наносистемы в строительном материаловедении» и лично кандидату геолого-минералогических наук, доценту Жерновскому Игорю Владимировичу за консультации и активное участие в обсуждении результатов работы

Войтович Елена Валерьевна

КОМПОЗИЦИОННОЕ ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КРЕМНЕЗЕМНОГО КОМПОНЕНТА И МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19.11.12 . Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 120 экз. Заказ 479

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Применение гипсовых вяжущих в строительстве.

1.2.Анализ рынка гипсовых вяжущих.

1.3.Существующие теории твердения гипсовых вяжущих.

1 АФакторы, влияющие на повышение эффективности гипсовых вяжущих.

1.5. Роль кремнеземсодержащегокомпонента при получении композиционных вяжущих.

1.6. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Методы исследования.

2.2. Анализ физико-механических характеристик гипсовых вяжущих.

2.3. Характеристики сырьевых материалов.

2.4. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО СИЛИКАТНОГО ВЯЖУЩЕГО

3.1. Получение наноструктурированного силикатноговяжущего.

3.2. Наноструктурированное силикатное вяжущее. Методы испытаний.

3.3. Свойства наноструктурированного силикатного вяжущего.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КРЕМНЕЗЕМНОГО КОМПОНЕНТА

4.1.Технология получения и состав композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

4.1.1. Способ введения наноструктурированного кремнеземного компонента в гипсовую систему.

4.1.2.Разработка экспериментальных составов и определение оптимального интервала концентраций наноструктурированного кремнеземного компонента в композиционном гипсовом вяжущем.

4.2. Особенности механизма формирования композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

4.3.Механизм формирования композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

4.4.Влияние механоактивации на свойства композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

4.5.Характер влияния наноструктурированного кремнеземного компонента на свойства высокопрочного гипса.

4.6. Выводы.

5.ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО

5.1.Оптимизация составов композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

5.2.Изучение воздействия повышенных температур на свойства композиционного гипсового вяжущего и материалов на его основе.

5.3 .Термограммы изучаемых систем.

5.4. Выводы.

6. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

6.1 Технология производства плит пазогребневых на основе композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента.

6.2. Технико-экономическое обоснование эффективности производства пазогребневых плит на основе композиционного гипсового вяжущего.

6.3 Внедрение результатов исследования.

6.4 Выводы.

В связи с постоянно возрастающими требованиями к экологической безопасности строительных материалов и их производству, необходимостью экономии энергоресурсов, актуальным является переориентация строительной индустрии на более эффективные композиты, одними из которых являются композиционные гипсовые вяжущие. Это обосновано экологическим преимуществом существующей технологии получения гипсовых вяжущих, при реализации которой отсутствует высокотемпературный синтез, являющийся основой подавляющего большинства технологий получения минеральных вяжущих. Кроме того, отсутствуют выбросы СО2, пыли и других вредных компонентов, а также производство самих вяжущих и материалов на их основе менее энергоемко по сравнению с производством клинкера и извести.

Большинство существующих композиционных гипсовых вяжущих (гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, гипсоизвестково-шлаковые вяжущие и т.д.) являются влагостойкими, что, в свою очередь, при применении их в качестве материала для внутренних стеновых конструкций может послужить негативным фактором, так как при получении водостойких вяжущих устраняется эффект гигроскопичности, за счет которого обеспечивается оптимальный температурно-влажностный режим в любых помещениях и в любых климатических условиях.

В связи с этим необходимо применение современных технологических подходов, позволяющих управлять структурообразованием на микро- и наноуровне для создания эффективных бесцементных композиционных гипсовых вяжущих и материалов на их основе.

Цель работы. Разработка бесцементного композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента и материалов на его основе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определение основных норм и требований при получении наностру-ктурированного силикатного вяжущего;

- изучение возможности использования наноструктурированного силикатного вяжущего в качестве кремнеземного компонента при получении бесцементных композиционных гипсовых вяжущих;

- изучение влияния концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента на свойства гипсового вяжущего;

- оптимизация процесса получения и разработка составов композиционного гипсового вяжущего с использованием наноструктурированного кремнеземного компонента;

- изучение влияния параметров механоактивации гипсового вяжущего на свойства композиционного гипсового вяжущего с использованием наноструктурированного кремнеземного компонента;

- модернизация производства пазогребневых плит и разработка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Предложены принципы повышения эффективности производства бесцементного композиционного гипсового вяжущего, заключающиеся в оптимизации микроструктуры цементирующего вещества и формировании буферных топотаксических эпигенетических сульфосиликатных наносистем, что обеспечивает высокие физико-механические характеристики материала.

Выявлены особенности характера многоуровневого воздействия наноструктурированного кремнеземного компонента на формирование структуры композиционного гипсового вяжущего, заключающегося в растворении ангидрита и направленном образовании мелкокристаллической структуры, увеличении зоны контактов и снижении внутреннего напряжения системы.

Установлен механизм формирования системы «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент-вода», заключающиеся в возможности воздействия на реологические свойства гипсовой системы при получении вяжущего: микродисперсный компонент формирует сольватные оболочки, удерживая воду на своей поверхности, и затрудняет доступ воды к частицам вяжущего, замедляя его схватывание, позволяя процессам гидратации протекать в полном объеме. В этом случае механизм влияния наноструктурированного кремнеземного компонента подобен действию пластифицирующих добавок, что позволяет считать его минеральным пластификатором.

Практическое значение. Определены основные требования и нормы, разработаны методы испытаний для наноструктурированного силикатного вяжущего, применяемого в виде кремнеземного компонента, что в свою очередь, позволит провести достоверную оценку его качества и обеспечить единство измерений.

Разработаны составы композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента с повышением прочностных свойств около 40 %, уменьшением водопоглощения и незначительным повышением плотности.

Получены закономерности изменения свойств композиционных вяжущих в зависимости от параметров концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, водогипсового отношения и времени механоактивации гипсового вяжущего.

Предложены составы плит пазогребневых на основе композиционного гипсового вяжущего, позволяющие получить изделия с улучшенными эксплуатационными свойствами. Введение наноструктурированного кремнеземного компонента в количестве 16,5 % позволит снизить водопотребность, повысить пределы прочности до 50 %.

Предложена технология производства композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного компонента и плит пазогребневых на его основе, позволяющая осуществить внедрение разработанных составов как при строительстве нового производства, так и при модернизации существующих предприятий по выпуску плит пазогребневых.

Внедрение результатов исследований. Апробацию полученных результатов в промышленных условиях осуществляли на предприятии ООО «Интеллект-сервис - ЖБК-1» и ООО «Новосис» (Белгородской области).

Для внедрения результатов научно-исследовательской работы в производство разработаны следующие нормативные документы:

- стандарт организации СТО 02066339-015-2011 «Наноструктуриро-ванное силикатное вяжущее. Технические условия»;

- стандарт организации СТО 02066339-019-2011 «Композиционное гипсовое вяжущее с применением наноструктурированного кремнеземного компонента. Технические условия»;

- стандарт организации СТО 02066339-020-2011 «Плиты для перегородок на основе композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента. Технические условия».

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106- Производство строительных материалов, изделий и конструкций специализации «Наносистемы в строительном материаловедении», а также магистров по направлению 270800.68 «Строительство» профиля «Наносистемы в строительном материаловедении», в подготовке учебно-методических комплексов.

Апробация работы.Основные положения диссертационной работы представлены: на XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2011); VI Академических чтениях РАССН «Наносистемы в строительном материаловедении» (Белгород, 2011); Всероссийском молодежном инновационном конвенте (Москва, 2010, 2011); Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов» (Белгород, 2010); Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей (Москва, Экспоцентр, 2010); Х1У-ХУ Московском международном салоне изобретений и инноваций технологий «Архимед» (Москва, 2011, 2012); Всероссийском образовательном форуме «Селигер 2010»; XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, 2011).

На защиту выносятся:

- нормативная документация, а также методы испытаний для обеспечения контроля качества при получении наноструктурированного силикатного вяжущего;

- оптимизация способа получения композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента;

- механизм структурообразования в системе «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент-вода»;

- характер зависимости прочности композиционного гипсового вяжущего от концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, удельной поверхности гипсового вяжущего и водогипсового отношения;

- составы и технология производства плит пазогребневых на основе композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента;

- результаты внедрения и соответствующая нормативная документация.

Публикации. Результаты исследований, отражающие положения диссертационной работы, изложены в девяти научных изданиях, в том числе в двух статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включающего 17 таблиц, 46 рисунков и фотографий, списка литературы из 159 наименований, 14 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложены принципы повышения эффективности производства бесцементного композиционного гипсового вяжущего, заключающийся в оптимизации микроструктуры цементирующего вещества и формировании буферных топотаксических эпигенетических сульфосиликатных наносистем, что обеспечивает высокие физико-механические характеристики гипсовой системы.

2. Выявлены особенности характера многоуровневого воздействия наноструктурированного кремнеземного компонента на формирование структуры композиционного гипсового вяжущего, заключающиеся в растворении ангидрита и направленном образовании мелкокристаллической структуры, увеличении зоны контактов и снижении внутреннего напряжения системы.

3. Установлен механизм формирования системы «гипсовое вяжущее-наноструктурированный кремнеземный компонент-вода», заключающийся в возможности воздействия на реологические свойства гипсовой системы при получении вяжущего: микродисперсный компонент формирует сольватные оболочки, удерживая воду на своей поверхности, и затрудняет доступ воды к частицам вяжущего, замедляя его схватывание, позволяя процессам гидратации протекать в полном объеме (подтверждено РФА, в 2 раза уменьшена фаза ангидрита по сравнению с контрольным образцом). В этом случае механизм влияния наноструктурированного кремнеземного компонента подобен действию пластифицирующих добавок, что позволяет считать его минеральным пластификатором.

4. Определены основные требования и нормы, разработаны методы испытаний для наноструктурированного силикатного вяжущего, применяемого в виде наноструктурированного кремнеземного компонента, что, в свою очередь, позволит провести достоверную оценку качества и обеспечить единство измерений.

5. Разработаны составы композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурированного кремнеземного компонента, с повышением прочностных свойств около 40 %, уменьшением водопогло-щения и незначительным повышением плотности. Получены закономерности изменения свойств композиционных вяжущих в зависимости от параметров концентрации наноструктурированного кремнеземного компонента, водогип-совго отношения и времени механоактивации.

6. Предложены составы материалов (плит пазогребневых) на основе композиционного гипсового вяжущего, позволяющие получить изделия с улучшенными эксплуатационными свойствами. Введение наноструктурированного кремнеземного компонента позволит снизить водопотребность на 16,5 % и повысить пределы прочности до 50 %.

7. Предложена технология производства композиционного гипсового вяжущего и плит пазогребневых на его основе, позволяющая осуществить внедрение разработанных составов, как при строительстве нового производства, так и при модернизации существующих предприятий по производству плит гипсовых.

8. Проведена успешная апробация полученных результатов в промышленных условиях на предприятии ООО «Интеллект-сервис - ЖБК-1» и ООО «Новосис» (Белгородская область).

1. Стратегия развития промышленности строительных материалов и индустриального домостроения на период до 2020 года: приказ Министерства регионального развития РФ от 30.05. 2011. -№ 262.

2. Рахимов, Р.З. Состояние и тенденции развития промышленности гипсовых строительных материалов / Р.З. Рахимов, М.И. Халлиулин // Строительные материалы, 2010. -№12. С. 44-46.

3. Граник, Ю.Г. Применение гипсовых материалов и изделий в жилищно-гражданском строительстве / Ю.Г. Граник // Гипс, его исследование и применение: материалы Международной научно-практической конференции. М.: Реклама и продвижение, 2005. - С. 30-31.

4. Производство важнейших видов промышленной продукции в РФ 2008-2010 гг. Биржевая ситуация в 2010 г. (по данным московской фондовой биржы // Международное аналитическое обозрение. Цемент. Бетон. Сухие смеси, 2011-№ 1-С. 8-15

5. Гипс, его исследование и применение // международная научно-практическая конференция, посвященная 120-летию со дня рождения академика П.П. Будникова / Строительные материалы, 2005. № 12. -С. 58-59.

6. Семенов, A.A. Российский рынок гипса: текущее состояние и перспективы развития / A.A. Семенов // Строительные материалы, 2009. -№2.-С. 79-81.

7. ГОСТ 23789-79. Вяжущие гипсовые. Методы испытаний. Введ. 01.07.1980. -М.: Изд-во стандартов, 1980. - 16 с.

8. Коровяков, В.Ф. Повышение эффективности гипсовых вяжущих и бетонов на их основе: дис. . д-ра техн. наук / Коровяков Василий Федорович. М., 2002. - 367 с.

9. Алтыкис, М.Г. Гипс. Строительные материалы и изделия: учебное пособие / М.Г. Алтыкис, Р.З. Рахимов. Казань: КИСИ, 1994. - 107 с.

10. Будников, ПИ. Гипсовые безобжиговые цементы / П.П. Будников и др. // Украинский химический журнал, 1955. Т. 21. -№ 2.

11. Будников, П.П. Неорганические материалы / П.П. Будников. -М.: Наука, 1968.-420 с.

12. Будников, П.П. Гипс, его исследование и применение / П.П. Будников. -М.: Стройиздат, 1951. -418 с.

13. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества / A.B. Волженский. -М.: Стройиздат, 1986. 464 с.

14. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества / A.B. Волженский, Ю.С. Буров, B.C. Колокольников. М.: Стройиздат, 1979. - 476 с.

15. Журавлев, В.Ф. Химия вяжущих веществ / В.Ф. Журавлев. JI - М.: Госхимиздат, 1951. - 207 с.

16. Волженский, A.B. Гипсовые вяжущие и изделия / A.B. Волженский, A.B. Ферронская. -М.: Стройиздат, 1974. 328 с.

17. Алтыкис, М.Г. Гипс. Строительные материалы и изделия: учебное пособие / М.Г. Алтыкис, Р.З. Рахимов. Казань: КИСИ, 1994. - 107 с.

18. ГОСТ 125-79. Вяжущие гипсовые. Технические условия. Введ. 01.07.1980. -М.: Изд-во стандартов, 1980. - 7 с.

19. Кудяков, А. И. Шпатлевочные смеси на основе фторангидрита /

20. A. И. Кудяков, JI. А. Аниканова, Н. О. Копаница, Ю. М. Федорчук,

21. B. Д. Бушуев // Строительные и отделочные материалы. Стандарты XXI века: IV Междунар. семинар АТАМ, 7-9 июня 2001, Новосибирск, Россия : тез. докл. / НГАСУ. Новосибирск, 2001. - С. 53

22. Кудяков, А.И. Материалы для ограждающих конструкций из композиционых фторангидритовых вяжущих / А.И. Кудяков, Л.А. Аниканова, В.В. Редлих//Вестник ТГАСУ-2012.-№ 1.-С. 106-111.

23. Материалы КНАУФ фактор устойчивого развития строительной отрасли России // Строительные материалы, оборудование XXI века, 2012. -№ 1.-С. 12-14.

24. Ребиндер, П.А. Физико-химические основы гидратационного твердения вяжущих веществ / П.А. Ребиндер, Е.Е. Сегалова, Е.А. Амелина и др. // материалы трудов VI Международного конгресса по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1976. Т.2. - С. 58-65.

25. Волженский, A.B. Гипсоцементные и гипсошлаковые вяжущие и изделия / A.B. Волженский, М.И. Роговой, В.И. Стамбулко. -М.: Стройиздат, 1960.- 122 с.

26. Короеяков, В.Ф. Гипсовые вяжущие и их применение в строительстве / В.Ф. Коровяков // Журнал Российского химического общества имени Д.И. Менделеева, 2003. Т. XLVII. - №4. - С. 18-25.

27. Волженский, A.B. Структура, прочность и деформации бетона / A.B. Волженский, A.B. Ферронская. -М.: НИИЖБ, 1966. С. 56-59.

28. Алкснис, Ф.Ф. Твердение и деструкция гипсоцементных композиционных материалов / Ф.Ф. Алкснис. Л.: Стройиздат. Ленингр. Отд-ние, 1988.- 103 с.

29. Матвеев, М.А. Водоустойчивость гипсовых стройизделий и ее повышение / М.А. Матвеев, K.M. Ткаченко. М.: Промстройиздат, 1951. -94 с.

30. Лягикевич, И.М. Высокопрочные строительные материалы на основе гипса и фосфогипса / И.М. Ляшкевич // Строительные материалы, 1985. -№ 11.-С. 10-11.

31. Ляшкевич, И.М. Новые эффективные строительные материалы на основе гипса и фосфогипса / И.М. Ляшкевич. Минск: БелНИИНТИ, 1986.-56 с.

32. Мещеряков, Ю.Г. Формование гипсовых строительных изделий из жестких смесей / Ю.Г. Мещеряков, П.И. Боженов, A.A. Кононов // Строительные материалы, 1978. № 7. - С. 30-31.

33. Матросович, А.Н. Гипсовые строительные изделия из горячих смесей (получение и свойства): автореф. дисс. . канд. техн. наук. /

34. A.Н. Матросович. М., 1968. - 24 с.

35. Мещеряков, Ю.Г. Гипсовые попутные промышленные продукты и их применение в производстве строительных материалов / Ю.Г. Мещеряков. Л.: Стройиздат, 1982. - 144 с.

36. Черкинский, Ю.С. Полимерцементный бетон / Ю.С. Черкинский . -М.: Госстройиздат, 1960. 147 с.

37. Докукина, Ж.П. Некоторые особенности гипсовых вяжущих с добавкой солей сополимеров дикарбоновых и метакриловой кислот / Ж.П. Докукина // Применение гипса и ГЦП вяжущих в городском и сельском строительстве: сборник. М., 196. - С. 31-34.

38. Веденеев, A.B. Производство строительного гипса /A.B. Веденеев, И.П. Моисеев // Строительные материалы, 2009. -№6. С. 16-18.

39. Гаркави, М.С. Термодинамический анализ структурных превращений в вяжущих системах / М.С. Гарваки. Магнитогорск: МГТУ, 2005. - 243 с.

40. Алтыкис, М.Г. О механизме структурных преобразований гипса при термической обработке / М.Г. Алтыкис, Р.З. Рахимов, Г.Р. Булка,

41. B.П. Морозов, А.И. Бахтин // Известия вузов. Строительство, 1994. №12.1. C. 59-64.

42. Антипин, A.A. Конструкции и детали из гипса в поточном строительстве. Свердловск: Свердловское книжное изд-во, 1953.

43. Волженский A.B. Влияние дисперсности цемента на прочность камня / A.B. Волженский, О.Н. Ларгина // тезисы докладов и сообщений VI Всесоюзного совещания по гидратации и твердению вяжущих. Львов, 1981. -С. 294.

44. Антипин, A.A. Производство и применение гипсобетонных изделий на основе гипсоизвестковых вяжущих / A.A. Антипин, JI. И. Рябокопь // Пути расширения производства и применения в промышленности гипсовых материалов и изделий. М., 1979.

45. Петропавловская, В.Б., Оптимизация внутренней структуры дисперсных систем негидратационного твердения / В.Б. Петропавловская,

46. B.В. Белов, Т.Б. Новиченкова, А.Ф. Бурьянов, А.П. Пустовгар // Строительные материалы, 2010. -№7. С. 22-23.

47. Бердов Г.И. Повышение свойств композиционных строительных материалов введением минеральных микронаполнителей / Г.И. Бердов, J1.B. Ильина, В.Н. Зырянова, Н.И. Никоненко, A.B. Мельников // Бетоны, 2012.-№2.

48. Морева И.В. Композиционные гипсовые вяжущие в современном строительстве: учебное пособие / И.В. Морева, В.В. Медяник, Ю.А. Соколова. М.: ГАСИС, 2004. - 85 с.

49. Матвеев, М.А. Водоустойчивость гипсовых стройизделий и ее повышение / М.А. Матвеев, K.M. Ткаченко. М.: Стройиздат, 1951. - 95 с.

50. Румянцев Б.М. Многофункциональные гипсоцеолитовые материалы с повышенной сорбционной способностью / Б.М. Румянцев, A.B. Орлов // Строительные материалы, 2010. — №11. С. 30-32.

51. Михеенков, М.А. Производство искусственного гипсового камня / М.А. Михеенков, В. Ким, Л. А. Полянский // Строительные материалы, 2010. № 7. - С. 13.

52. Кущ, Л.И. Цеолиты эффективная минеральная добавка в гипсовые вяжущие / Л.И. Кущ, У.В. Буланая. - Сухие строительные смеси, 2011. - №1. -С. 23.

53. Сагдатуллин, Д.Г. Высокопрочное гипсоцементноцеолитовое вяжущее / Д.Г. Сагдатуллин, В.Г. Хозин, В.В. Власов. Строительные материалы, 2010. - №2. - С. 53-55.

54. Волэюенский, A.B. Гипсоизвестковые сухие смеси и гипсоглиняные растворы / A.B. Волженский. М.: Бюро технической информации, 1947. -72 с.

55. Волженский, A.B. Влияние активного кремнезема на процессы взаимодействия алюминатных составляющих портландцементного клинкера с гипсом / A.B. Волженский, Г.С. Коган, З.С. Краснослободская // Строительные материалы, 1963. -№ 1. С. 31-34.

56. Волженский, A.B. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, бетоны и изделия / A.B. Волженский, В.И.Стамбулко, A.B. Ферронская. М.: Стройиздат, 1971. - 316 с.

57. Булычев, Г.Г. Смешанные гипсы. -М.: Госстройиздат, 1952. 136 с.

58. Рязанов, P.P. Диперсно-армированные строительные композиционные материалы на основе гипсового вяжущего / P.P. Рязапов, Р.Х. Мухометрохимов, B.C. Изотов // Известия КГАСУ, 2011. №3. -С.145-149.

59. Петропавловская, В.Б. Закономерности влияния зернового состава на свойства сырьевых смесей прессованных гипсовых материалов / В.Б. Петропавловская, В.В. Белов // Строительные материалы, 2011. №6. -С. 4-5.

60. Клименко, В.Г. Влияние температурно-временных условий дегидратации природного гипса на его свойства / В.Г. Клименко, A.C. Погорелова // Известия вузов. Строительство, 2005. №6. - С. 29-33.

61. Клименко, В.Г. Рентгенофазовый анализ гипсового сырья различного генезиса и продуктов его термообработки / В.Г. Клименко, A.B. Балохонов //Известия вузов. Строительство, 2009. -№10. С. 26-31.

62. Морева, И.В. Эффективные композиционные материалы на основе низкомарочного строительного гипса: диссер. . д-ра техн. наук / Морева Инна Владиславовна; ГОУВПО Ивановская государственная архитектурно-строительная академия. Иваново, 2009. - 414 с.

63. Маева, И.С. Модификация ангидритовых композиций ультра- и нанодисперсными добавками: автореф. дис. . канд. техн. наук / Маева Ирина Сергеевна. Казань, 2010. - 154 с.

64. Мурог, В.Ю. Диссипация энергии в механически активированном цементе Электронный ресурс. / В.Ю. Мурог, B.C. Францкевич // Труды БГТУ. Режим доступа к стат.: http://www.rucem.ru/statyi/bgtul6.html.

65. Технология вяжущих веществ / Бутт Ю.М., Дейнека В.К., Окороков С.Д., Боков А.Н.; под редакцией Юнга В.Н. М.: Стройиздат, 1947. - 420 с.

66. Пннес, Б. Я. Лекции по структурному анализу: учебное пособие / Б. Я. Пинес. X.: ХГУ, 1967. - 3-е изд. - 476 с.

67. Ливийский, Ю.Е. О механизме твердения и упрочнения «керамических» вяжущих / Ю.Е. Пивинский // Журнал прикладной химии. -1981.-Т. 54. — № 8. С. 170.

68. Череватова, A.B. Исследование процесса упрочнения безобжиговых материалов на основе ВКВС посредством химическогоактивирования контактных связей / A.B. Череватова, Э.О. Гащенко, Н.В Павленко // Строительные материалы, 2007. № 8. - С. 32-33.

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

70. Пивинский, Ю.Е. Теоретические аспекты технологии керамики и огнеупоров / Ю.Е. Пивинский. СПб.: Строийздат, 2003. - Т.1. - 544 с.

71. Пивинский, Ю.Е. О повышении плотности укладки частиц порошка при формировании керамического полуфабриката// Стекло и керамика, 1969. № 9. - С. 25-29.

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

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

74. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев. М.: Теплоэнергетик, 2008 - .Т. 1. -672 с.

75. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев. М.: Теплоэнергетик, 2008 - Т. 2. -458 с.

76. Мержанов, А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: двадцать лет поисков и находок. Черноголовка, 1989. - 93 с.

77. Нигматулин, Р.И. Динамика многофазных сред / Р.И. Нигматулин. -М.: Наука, 1987.

78. Череватова, A.B. Строительные композиты на основе высококонцентрированных вяжущих систем: автореф. дис. . д-ра техн. наук

79. Череватова Алла Васильевна; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2008. -43 с.

80. Череватова, A.B. Пенобетон на основе наноструктурированного вяжущего / A.B. Череватова, Н.В. Павленко // Вестник БГТУ им.

81. B.Г. Шухова, 2009. №3. - С. 115-119.

82. Лесовик, B.C. Повышение эффективности вяжущих за счет использования наномодификаторов / B.C. Лесовик, В.В. Потапов, Н.И. Алфимова, О.В. Ивашова // Строительные материалы, 2011. № 12.1. C. 60-62.

83. Cherevatova, A. The Development of Nanostructured Si02 Binders for Application in Cellular Concrete / A. Cherevatova, V. Strokova, I. Zhernovsky, N. Pavlenko, V. Nelubova, K. Sobolev // 4th International Symposium on

84. Nanotechnology in Construction, Agios Nicolaos, Crete, Greece, May 20-22, 2012.

85. Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Справочное руководство. М.: Наука, 1976. - 570 с.

86. Шлыков, В.Г. Рентгеновский анализ минерального состава дисперсных грунтов / В.Г. Шлыков. М.: ГЕОС, 2006. - 176 с.

87. Пущаровский, ДЮ. Рентгенография минералов / Д.Ю. Пущаровский. М.: Геоинформарк, 2000. 292 с.

88. Rietveld, Н.М. Profile Refinement Method for Nuclear and Magnetic Structures I I J. Appl. Cryst, 1969. №2. - Pp. 65-71.

89. Chateigner, D. Combined Analysis: structure-texture-microstructure-phase-stressesreflectivity determination by X-ray and neutron scattering: CRISMAT-ENSI-CAEN, UMR CNRS n 6508, 6 Bd. M. Juin, F 14050 Caen, France.

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

91. Nishi, F The tricalcium silicate Ca30Si04.: the monoclinic superstructure / F. Nishi, Y. Takeuchi, I. Maki // Zeitschrift fur Kristallographie, 1985. №172. - Pp. 297-314.

92. Rietveld, H.M. Line profiles of neutron powder-diffraction peaks for structure refinement // Acta Cryst, 1967. № 22. - Pp. 151-152.

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

94. Нахмансон, М.С. Диагностика состава материалов рентгенодифракционными и спектральными методами / М.С. Нахмансон, В.Г. Фекличева. JL: Машиностроение, 1990. - 357 с.

95. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. М.: Мир, 1984. - 306 с.

96. Дерягин, Б.В. Поверхностные силы / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев,

97. B.М. Муллер. М., Наука, 1985. - 398 с.

98. Экспериментальные методы в адсорбции и газовой хроматографии / Под. ред. А.В.Киселева, В.П.Древинга. -М.: Изд-во МГУ, 1983.

99. Ребиндер, П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах / П.А. Ребиндер. М.: Наука, 1979. - 384 с.

100. Киселев A.B. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии / A.B. Киселев. М. Высшая школа, 1986. - 360 с.

101. Вячеславов, A.C. Измерение площади поверхности и пористости методом капиллярной конденсации азот: методическая разработка / A.C. Вячеславов, Е.А. Померанцева, Е.А. Гудилин. М.: Изд-во МГУ, 2006.1. C. 55.

102. Вудраф, Д. Современные методы исследования поверхности / Д. Вудраф, Т. Делчар Т. М.: Мир, 1989. - 568 с.

103. Черепин, В.Т. Методы и приборы для анализа поверхности металлов: справочник / В.Т. Черепин, М.А. Васильев. Киев: Наукова думка,1982.

104. Гудман, Ф. Динамика рассеяния газа поверхностью / Ф. Гудман, Г. Вахман. М.: Мир, 1980.-424 с.

105. Балмасов, Г.Ф. Реологические свойства строительных растворов / Г.Ф. Балмасов, JI.C. Стреленя // Строительные материалы. 2008. - № 1. -С. 50-52.

106. Рейнер, М. Реология. М.: Наука, 1965. - 224 с.

107. Малкин, А. Я. Реология. Концепции, методы, приложения /

108. A.Я. Малкин, А.И. Исаев. М.: Профессия, 2007. - 560 с.

109. Астарита, До/с. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей /Дж. Астарита, Дж. Маруччи. М.: Мир, 1978. - 312 с.

110. Уилкинсон, У. Л. Неньютоновские жидкости. Гидромеханика, перемешивание и теплообмен. М.: Мир, 1964. - 216 с.

111. Шульман, 3. Я. Беседы о реофизике / З.П. Шульман. Минск: Наука и техника, 1976. - 96с.

112. Виноградов, Г. В. Реология полимеров / Г.В. Виноградов. М.: Химия, 1977.-440с.

113. Севере, Э. Текучесть и реология полимеров / Э. Севрерс. М.: Химия, 1966.-200с.

114. Горшков, B.C. Термография строительных материалов. М.: Стройиздат, 1968.-238 с

115. Рамачандран, В. С. Применение дифференциального термического анализа в химии цементов. М.: Стройиздат, 1977. - 408 с.

116. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия. М: Мир, 1982. - 328 с.

117. Дехант, И. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Дехант и др..-М.: Химия, 1976.

118. Худяков, В.З.В. Экспертное исследование полимерных пленок и липких лент на полимерной основе методом РЖ-спектроскопии /

119. B.З. Худяков, A.B. Беляев. -М.: ЭКЦ МВД России, 1993.

120. Григорьев, А.И. Введение в колебательную спектроскопию неорганических соединений / А.И. Григорьев. — М.: Издательство МГУ, 1977.

121. Вилков, Л.В. Физические методы исследования в химии / JI.B. Вилков, Ю.А. Пентин. М.: Высшая школа, 1987. - 367 с.

122. Куколев, Г.В. Химия кремния и физическая химия силикатов. М.: Высшая школа, 1966. - 464 с.

123. Сергеева, Н. Е. Введение в электронную микроскопию минералов Электронный ресурс. / Н.Е. Сергеева. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1977.144 с.

124. Гоулдстейн Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Дж. Гоулдстейн, Д. Ньюбери, П. Эчлин, Д. Джой, Ч. Фиори, Э. Лифшин Э. -М.: Мир, 1984. Т. 1. 303 с.

125. Практическая растровая электронная микроскопия / Под ред. Дж. Гоулдстейна и X. Яковица. М.: Мир, 1978. - 656 с.

126. Гуртовой В.Л. Визуализация областей пленок УВагСизО-г-х с различными Тс в растровом электронном микроскопе Черных A.B., Ермолаев

127. A.Б. // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1990. С. 45-48.

128. ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов и растворов. Введ. 1980—01— 01. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 5 с.

129. Малая горная энциклопедия / Под ред. В. С. Белецкого. Донецк: Донбасс, 2004.

130. Серых, Н. М. Достижения и проблемы кварцевой отрасли в преддверии 300-летия геологической службы России / Н. М. Серых,

131. B. К. Федотов // Разведка и охрана недр, 1999. № 3.

132. Бурьян, Ю. И. Кварцевое сырье важнейший вид минеральных ресурсов для высокотехнологичных отраслей промышленности / Ю. И. Бурьян, Л. А. Борисов, П. А. Красильников // Разведка и охрана недр, 2007.-№ Ю.

133. Серых, Н. М. О перспективах использования МСБ кварцевого сырья России в промышленности высоких технологий / Н. М. Серых и др. // Разведка и охрана недр, 2003. № 1.

134. Савко, А. Д. Нерудные полезные ископаемые Черноземья / А. Д. Савко, Г. В. Холмовой, С. А. Ширшов // Труды научно-исслед. института геологии ВГУ. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2005. - № 32. - 316 с.

135. Кузьмина, Н. И. Критерии определения пределов обогатимости различных природных типов кварцевого сырья / Н. И. Кузьмина // Разведка и охрана недр, 2007. № 10.

136. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия. -Введ. 1995-07-01. -М.: Изд-во стандартов, 1995. 12 с.

137. Белянкин, Д.С. Петрография технического камня / Д.С. Белянкин, Б.В. Иванов, В.В. Лапин. М.: Изд-во АН СССР, 1952. - 583с.

138. Жерновкий, И.В. Минеральные наноструктурированные вяжущие. Природа, технология и перспективы применения / И.В. Жерновский, В.В. Строкова, A.B. Череватова. LAM LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. - Saarbrucken. - 2011. - 170 pp.

139. ГОСТ 30108-94 Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. Введ. 01.01.1995. М.: Изд-во стандартов, 1995.- Юс.

140. ГОСТ 8.134-98 Шкала pH водных растворов. Введ. 01.07.1999. М.: Изд-во стандартов, 1999. - 11 с.

141. ГОСТ 19286-77 Каолин обогащенный. Метод определения гранулометрического состава. Введ. 01.01.1978. М.: Изд-во стандартов, 1988.-4 с.

142. ГОСТ 26798.1-96 Цементы тампонажные. Методы испытаний. -Введ. 01.10.1998. М.: Изд-во стандартов, 1998. 11 с.

143. ГОСТ 19609.14-89 Каолин обогащенный. Метод определения влаги.-Введ. 01.01.1991. М.: Изд-во стандартов, 1991.-3 с.

144. ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические требования. Введ. 01.01.1989. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 5 с.

145. ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые, с квадратными ячейками. Технические условия. Введ. 01.01.1988. М.: Изд-во стандартов, 1988.-5 с.

146. ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия. Введ. 01.01.1976. М.: Изд-во стандартов, 2008.-22 с.

147. ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия. Введ. 01.07.1991. М.: Изд-во стандартов, 2009. -11 с.

148. ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний. Введ. 01.01.1991. М.: Изд-во стандартов, 2007. - 10 с.

149. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. Введ. 01.07.1983. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 12 с.

150. Вихтер, Я.И. Производство гипса / Я.И. Вихтер. М.: ПРОФТЕХИЗДАТ, 1962. - 246 с.

151. Rouse C.R. A contribution to the crystal chemistry of ellestadite and the silicate sulfate apatites. / American Mineralogist. 1982. - Vol.67. -Pp.90-96.

152. Onac B.P. Hydroxylellestadite from Cioclovina Cave (Romania): Microanalytical, structural, and vibrational spectroscopy data. / B.P. Onac, H. Effenberger, K. Ettinger, S.P. Panzaru // American Mineralogist. 2006. -Vol.91.-Pp. 1927-1931.

153. Solovyov L.A. Full-profile refinement by derivative difference minimization / Journal of Applied Crystallography. 2004. - 37. - P.743-749.

154. ГОСТ 12730.4-78 Бетоны. Методы определения показателей пористости. Введ. 01.01.1980. М.: Изд-во стандартов, 1994. - 6 с.

155. Зенгынпдзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зенгинпдзе. М.:Наука, 1976. - 390 с.

156. Бондарь, А.Г. Планирование эксперимента в химической технологии / А.Г. Бондарь, Г.А. Статюха. Киев: Вища школа, 1976. - 181 с.

157. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -280 с.

158. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. Взамен СНиП II-3-79*.; введ. 2003-10-01. -М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП. - 1992. - 26 с.

159. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии. введ. 1986-01 -01. - М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП. - 1987. - 97 с.

160. СП 55-103-2004 «Конструкции с применением гипсовых пазогребневых плит». Введ. 01.10.2004. М.: Изд-во стандартов, 2007. - 22 с.1. V у