автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Мелкозернистые бетоны на основе пирокластических пород Эквадора

На правах рукописи

--очаа542

¿-•

НАВАРЕТТЕ BEJIOC Федель Аугусто

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ГШРОКЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД ЭКВАДОРА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степенн кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

Белгород 2009

003488542

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

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Строкова Валерия Валерьевна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор (СГТУ. г. Саратов) Иващенко Юрий Григорьевич

кандидат технических наук, доцент

(БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород) Володченко Анатолий Николаевич

Ведущая организация

Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ, г. Липецк)

Защита состоится «22» декабря 2009 г. в 11 — 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, БГТУ им. В.Г. Шухова, ауд. 242.

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

Автореферат разослан ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор ——; Г.А. Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время во многих странах мира наблюдается интенсификация строительства различных гражданских и инженерных сооружений, что вызывает необходимость расширения сырьевой базы строительных материалов. Данный вопрос актуален и для Эквадора, горнодобывающая промышленность которого не может обеспечить возрастающую потребность строительной отрасли в сырье. И в тоже время за последние годы вулканическая активность на территории Эквадора увеличилась. Ежегодные объемы продуктов вулканической деятельности исчисляются сотнями миллионов тонн и, как результат, это приводит к нарушению экологической обстановки в регионе. Данное сырье в большинстве случаев складируется на поверхности, образуя техногенные месторождения, которые, в свою очередь, пылят, занимают значительные площади и т.д.

Представляется целесообразным производство мелкозернистых бетонов с использованием композиционных вяжущих и заполнителей на основе нетрадиционных пирокластических пород Эквадора.

Диссертационная работа выполнена в рамках финансовой поддержки в форме гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых МД-2906.2007.8 «Методологические принципы проектирования композиционных вяжущих при использовании нанодисперных модификаторов с учетом типоморфизма сырья».

Цель работы. Повышение эффективности мелкозернистых бетонов за счет использования пирокластических пород Эквадора и композиционных вяжущих.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение вещественного состава и строения пирокластических пород Эквадора;

- выявление возможности получения и разработка оптимального состава композиционного вяжущего на основе пирокластических пород Эквадора;

- исследование физико-механических свойств полученного вяжущего;

- разработка технологической схемы производства изделий из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород и композиционных вяжущих.

Научная новизна. Предложены принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора, заключающиеся в корректировке составов с учетом полиминеральности и высокой активности используемых пород в качестве компонента композиционного вяжущего и мелкого заполнителя, что объясняется спецификой пирокла-стического генезиса сырья. Физико-химические процессы структурообра-зования мелкозернистого бетона определяются взаимодействием в системе «цементные минералы - каркасные алюмосиликаты - вода затворения».

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования пирокластических пород Эквадора. Сырье проранжи-ровано по степени снижения эффективности его применения в качестве компонента вяжущего в следующей последовательности: пепел аэродисперсный (продукт быстрого охлаждения в воздушной среде, современной вулканической деятельности, Кк= 1,29) - песок литокластический (четвертичные пепловые отложения, частично литифицированные, Кк = 1,25) -пепел кристаллический (крупная фракция пирокластического материала современного вулканизма, с медленной скоростью охлаждения, Кк= 1,15). Снижение эффективности обусловлено уменьшением количества аморфной фазы, что объясняется генезисом вещества.

Установлена взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластического песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона. При одинаковом модуле крупности природных кварцевого осадочного и алюмосиликатного пирокластического песков показатели водо- и цементопотребности последних выше. В тоже время адгезия пирокластического песка по отношению к цементному камню превосходит традиционные кварцевые компоненты. Это обусловлено как химико-минералогическим составом пирокластического вещества, так и высокой развитостью поверхности и показателями удельной активной поверхности. Совокупность свойств нетрадиционных пирокластических

песков обуславливает высокий коэффициент качества как заполнителя бетона (ККГТал10М0сил песок= 1)45; ККПкварц П№0К = 0,69).

Практическое значение работы. Предложены составы ВНВ-70 на основе пирокластических пород Эквадора с активностью 65-75 МПа. Высокая активность компонентов вяжущего позволяет получать ВНВ-50 с активностью, соответствующей активности исходного цемента.

Установлена возможность применения частично литифицированного пирокластического материала Эквадора в качестве мелкого заполнителя бетонов. Разработаны составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластического песка.

Предложена технология производства стеновых блоков с использованием пирокластических горных пород Эквадора.

Внедрение результатов исследований. Апробация и внедрение технологии получения композиционных вяжущих на основе пирокластических пород осуществлено на предприятии \ibasec С.А.» г. Риобамба (Эквадор).

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные и технические документы:

- рекомендации по использованию нетрадиционных пирокластических пород Эквадора в качестве компонента композиционных вяжущих при производстве мелкозернистых бетонов;

- стандарт организации СТО 02066339-002-2009 Композиционные вяжущие на основе алюмосиликатного сырья для мелкозернистых бетонов;

- технологический регламент на производство стеновых камней из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород Эквадора.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270114, а так же бакалавров и магистров по направлению «Строительство», что отражено в учебных программах дисциплины «Строительные материалы и изделия».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-практической конференции «На-

учные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (г. Белгород, 2007 г.); XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Белгород, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Строительство 2009» (г. Ростов-на-Дону, 2009 г.); Casa Abierta Facultad de Ingeniería Civil, Centro de Investigaciones Científicas, Universidad Técnica de Ambato (Республика Эквадор, г. Амбато, 2009 г.). Международной научно-практической конференции «Проблемы инновационного и социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах» (г. Брянск, 2009 г.).

Публикации. По материалам и результатам исследований опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

На защиту выносятся:

- принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора;

- ранжирование пирокластических горных пород по эффективности их использования в качестве минерального компонента композиционных вяжущих;

- взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластическо-го песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона;

- характер зависимости изменения, физико-механических характеристик мелкозернистого бетона от размолоспособности водо- и цементопот-ребности пирокластических пород;

- составы композиционных вяжущих на основе пирокластического песка и пеплов двух видов;

- составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластических пород;

- результаты внедрения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, включающего 26 таблиц, 26 рисунка и фотографии, список литературы из 122 наименований, 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

За последние годы в Эквадоре произошли значительные изменения в сфере строительной индустрии. Резко повысились объемы выпускаемой продукции, ужесточился контроль производства и, как следствие, повысилось качество строительных материалов. Появилось большое разнообразие строительных материалов, которые совершили переворот в традиционных методах строительства.

Теплый сухой климат в стране является положительным фактором при производстве продукции строительного назначения, так как позволяет предъявлять менее высокие требования к характеристикам материалов.

Территория Эквадора, в силу специфики геологического строения, характеризуется высокой вулканической активностью, что предопределяет специфический состав залегаемых пород, потенциал которых до конца не используется при производстве строительных материалов.

В качестве объектов исследования в работе были рассмотрены пирокла-стический песок и пепел различных генетических типов. С целью определения пригодности данных пород в качестве сырья для производства строительных материалов был проведен их комплексный анализ по основным показателям.

Минералогический анализ (табл. 1) исследуемых пород показал, что пирокластические образования представляют собой полиминеральное вещество, состоящее преимущественно из каркасных алюмосиликатов -минералов полевошпатной группы. Состав породообразующих минералов предоопределяет высокую адгезию данного вещества к цементному камню.

Таблица 1

Минералогический состав пнрокластическнх пород Эквадора

Вид Содержание, %

породы Альбит Анортит Анортоклаз Андезин Ортоклаз Кварц

Пепел № 1 34,5 31 10,4 11,3 7,8 5

Песок 44,5 25 13,3 9 5,5 2,7

Пепел № 2 30,7 39 9,2 Г 11,8 7,3 2

Емкость поглощения СаО (мг/г), определенная по методу И.Д. Запорожца, составила: Апспсл № , = 27; А1)улка„ песок = 19; Апепел № г = 17. Таким образом, из исследуемых пирокластических пород наибольшей пуц-цолановой активностью обладает пепел № 1.

Согласно данным рентге-нофазового анализа (рис. 1) в пепле №1 присутствует аморфная фаза, что дает возможность высказать предположение о лучшей его реакционной способности в системе с цементным камнем, в то время как в пепле № 2

в , {

аморфная фаза не наблюдает-

Рис. 1. Рентгенофазовый анализ пирокластических пород Эквадора: а - пепел № 1; 6 - вулканический песок; в - пепел № 2

ся.

Результаты исследований гранулометрического состава песка свидетельствует о его полидисперсности. Распределение частиц по размерам характеризуется основным пиком в области мелких песчаных частиц и тремя второстепенными - в области пыле-ватых (рис. 2). При этом ,2 количество песчаных частиц составляет около 80 % от общей массы фракции, а пылеватых -до 20 %. Частицы размером менее 1 мкм содержатся в незначительном количестве (< 1,5 %).

При сравнении гранулометрии вулканиче-

— - - вулканический песок

— — вулканический пепел № 1 ---вулканический пепел № 2

А /Л

> / \ \

/ / , N \ / / • \ \ //V / \\

к

Размер частиц, мкм

Рис. 2. Распределение частиц пирокластических пород по размерам

Рис. 3. Общий вид частиц пирокластического вещества: а — пепел № 1:0- песок: в - пепел № 2

Анализ морфологии формы зерен показал, что пеплы и песок представлены полидисперсными минеральными индивидами с преобладанием у них поверхностей ограничения ксеноморфной природы. Последнее указывает на совместную кристаллизацию в условиях массового роста минеральных индивидов в породе. Идиоморфные поверхности огранения практически

ских пеплов было выявлено, что более высокодисперсным является пепел № 1 (рис. 2).

т ттштт

отсутствуют. Так же отсутствуют признаки химического растворения поверхностей индивидов. Характерны остроугольные формы псевдограней, а также умеренная запыленность поверхности частиц (рис. 3).

Анализ фазового состава, кристалломорфологических особенностей, свойств и места отбора проб позволили осуществить палеотопологическую реконструкцию формирования и накопления залежей пирокластических пород.

В результате вулканической деятельности формируется пирокластиче-ское вещество различной дисперсности и степени закристаллизованности. Так, крупная фракция пирокластических выбросов, осаждаясь в непосредственной близости от вулканического очага, характеризовалась медленной скоростью охлаждения. Вследствие чего, образовавшиеся пирокластиче-ские накопления современного проявления вулканической деятельности представляют собой полнокристаллический материал (пепел кристаллический - № 2). При этом, мелкая фракция эффузивного пирокластического материала, являясь относительно седиментационно-устойчивой аэродисперсной системой, частично аморфизовывалась, из-за быстрого охлаждения в верхних слоях атмосферы, осаждалась на значительном удалении от очага извержения (пепел аэродисперсный - № 1).

Пирокластический песок представляет собой частично литифициро-ванные песчаные накопления аэродисперсного пепла четвертичного возраста (песок литокластический). Данное вещество сформировано в результате более древних эффузивных процессов.

Исходя из генетических особенностей был дан прогноз по эффективности использования данных пород при производстве строительных материалов на основе цемента. Наиболее эффективным был признан пепел № 1. Наименее эффективным - пепел № 2, песок занимает промежуточную позицию.

В связи с необходимостью оценки пригодности исследуемых пород для производства композиционных вяжущих (КВ) были проведены исследования по определению их качества как компонента КВ, по методике, разработанной на кафедре строительного материаловедения изделий и конструкций БГТУ им. В.Г. Шухова.

Для испытаний приготавливались ТМЦ-50 с удельной поверхностью примерно 500 м2/кг, в качестве минерального компонента КВ использовались исследуемые пирокластические породы. В качестве эталонного компонента использовался песок Вольского месторождения.

Анализ результатов (табл. 2) свидетельствует о том, что исследуемые породы обладают хорошими показателями коэффициента качества компонента КВ и могут быть использованы для производства высокоэффективных композиционных вяжущих, что позволит значительно сэкономить вяжущее.

Таблица 2

Показатели качества исследуемых пород как компонента композиционного вяжущего

№ п.п. Наименование минерального компонента ТМЦ-50 Кк

1 Пепел № I 1,29

2 Вулканический песок- 1,25

3 Пепел № 2 1,15

4 Вольский песок 1

Таким образом, установлена принципиальная возможность использования пирокластических горных пород - вулканических пеплов и песка различных генетических типов, преимущественно алюмосиликатного состава, как компонентов композиционных вяжущих. Сырье проранжировано по степени снижения эффективности его применения в качестве компонента вяжущего в следующей последовательности: пепел аэродисперсный (продукт быстрого охлаждения в воздушной среде, современной вулканической деятельности) - песок литокластический (четвертичные пепловые отложения, частично литифицированные) - пепел кристаллический (крупная фракция пирокластического материала современного вулканизма, с медленной скоростью охлаждения). Снижение эффективности обусловлено уменьшением количества аморфной фазы, что объясняется генезисом вещества.

Так как себестоимость производства композиционных вяжущих во многом определяется размолоспособностью компонентов, используемых

для их производства, были проведены исследования по определению кинетики помола исследуемых пород Эквадора. Как видно из полученных данных (рис. 4), при использовании вулканического песка в качестве минерального компонента при одинаковом времени помола удельная поверхность увеличивается на 20-25 % по сравнению с вулканическим пеплом и песком Вольского месторождения. При этом вулканический пепел по данным показателям соответствует песку Вольского месторождения.

Это объясняется генетическими особенностями литокла-стического песка. Исходя из того, что мелкодисперсных (пы-леватых) частиц на фоне полидисперсного состава песка больше чем в пеплах, а также с учетом возраста данных пород, можно предположить, что частицы песка представляют собой сцементированные агрегаты из частиц мелкодисперсного пепла. Разрушение с меньшими энергозатратами происходит, как известно, по межзерновым границам. В тоже время оба пепла, как и Вольский песок, представляют собой практически монодисперсное вещество, с близкой твердостью породообразующих минералов, что приводит к идентичной картине кинетики помола.

Проведен комплекс исследований по разработке рецептурно-технологических параметров композиционных вяжущих (ВНВ и ТМЦ). Для разработки оптимального состава композиционного вяжущего использовалась методика математического планирования эксперимента. С целью определения оптимальных составов композиционного вяжущего в качестве факторов варьирования были выбраны количество минерального компонента и количество добавки суперпластификатора (табл. 3). Вяжущее формовалось с одинаковой подвижностью без заполнителя.

550

200 -1-1-1-1-1-

10 20 30 40 50 60

Время помола, м№ Рис. 4. Кинетика помола ТМЦ-50

Таблица 3

Условия планирования эксперимента

Факторы Уровни варьирования Интервал варьирования

Натуральный вид Кодированный вид -1 0 1

Компонент КВ, % от массы Х\ 30 40 50 10

МеШих 1641 И, % от массы КВ XI 0 0,2 0.4 0,2

»1......'"

Рис. 5. Зависимость предела прочности на сжатие композиционного вяжущего на основе пирокластических пород от расхода суперпластификатора МеШих 1641 V и количества минерального компонента КВ: а - пепла аэродисперсного (пепел № 1); б - песка литокластического (вулканический песок)

На основе обработки результатов исследований были выявлены закономерности изменения свойств композиционного вяжущего, получены математические зависимости и графические интерпретации этих зависимо-

стей, которые позволяют дать количественную и качественную оценку влияния каждого фактора в отдельности, а также в их совокупности на изменение системы «состав - свойства» и могут быть использованы для производственных рецептур вяжущего и прогнозирования их физико-механических свойств.

Рациональным является состав с содержанием минерального компонента - 30 % и суперпластификатора МеШих 1641 Р - 0,25 % от массы вяжущего (рис. 5).

Одной из важнейшей характеристикой вяжущего является величина удельной поверхности, связанная с гранулометрическим составом. Изучение гранулометрического состава, который оказывает определенное значение на водопотребность, темпы набора прочности, активность вяжущих, позволяет нам расширить представления о материалах, заглянув «внутрь» мелкодисперсных систем.

Анализ результатов проведенного сравнения гранулометрического состава ВНВ-70 на пирокластических породах и песке Вольского месторождения показал, что кривые распределения одномодальные и имеют не значительные различия, при одинаковой удельной поверхности вяжущего (рис. 6).

Наибольшее количество частиц у всех вяжущих соответствует размерам 16,3-20 мкм. При этом ВНВ-70 на вулканическом песке отличается небольшим смещением частиц в сторону меньших значений, а ВНВ-70 на песке Вольского месторождения - смещением частиц в сторону больших значений.

О

Интервал размеров частиц, мхм

—О—.ВНС-70 <природкый кварцевый песо*) —ез—ВI-£3-70 (вулканический лесок) —¿г - ВНВ-70 (пепел № 1) ВИВ-70 (пепел N9 2)

Рис. 6. Сравнение распределения частиц по размерам ВНВ-70 на пирокластическом сырье Эквадора и природном кварцевом песке

В целом, исходя из анализа, можно сказать, что ВНВ-70 на пирокла-стических породах Эквадора и песке Вольского месторождения имеют не значительные отличия в гранулометрии, это дает возможность сделать вывод, что различия прочностных показателей изделий на данных вяжущих обусловлены не гранулометрией, а качественными показателями минерального компонента.

Таким образом, физико-механические характеристики вяжущих на основе пирокластических пород Эквадора обусловлены полидисперсным составом исследуемых пород, который способствует образованию более плотной структуры цементного камня, а развитость поверхности обеспечивает лучшее сцепление с цементным камнем.

Сравнительный анализ микроструктуры контактной зоны цементного камня с активированным в процессе помола компонентом КВ подтверждает предположение о высокой адгезии исследуемых пород (рис. 7).

Рис. 7. Контактная зона цементного камня с минеральным компонентом композиционного вяжущего: а- вулканический пепел № 1 ; б - вулканический песок; в - вулканический пепел № 2;

г— Вольский песок

Так же была рассмотрена возможность использования пирокластиче-ских пород как заполнителя для производства мелкозернистого бетона.

Коэффициент качества изучаемого вещества, как мелкого заполнителя, определяли также по методике, предложенной в БГТУ им. В.Г. Шухова. Его сравнение с рядом используемых на территории РФ песками природного и техногенного происхождения свидетельствует о том, что литокласти-ческий песок превосходит по качеству традиционные природные пески осадочного происхождения. При одинаковом модуле крупности природного кварцевого (осадочного происхождения) и алюмосиликатного (пирокла-стического) песков показатели водо- и цементопотребность последних выше. В тоже время адгезия пирокластического песка по отношению к цементному камню превосходит традиционные кварцевые компоненты. Что обусловлено как химико-минералогическим составом литокластического вещества, так и высокой развитостью поверхности и показателями удельной активной поверхности. Полная активная удельная поверхность (модель БЕТ, одноточечное измерение, методом Темкина) для кварцевого песка составила 0,32 м2/г (320 м2/кг), для алюмосиликатного песка - 4,82 м2/г (4820 м2/кг). При этом объем пор с радиусом менее 19,4 нм равен 0,001 см7г и 0,014 см3/г для песков осадочного и пирокластического соответственно. Исходя из состава и свойств, пирокластические пески Эквадора четвертичного возраста можно рекомендовать для производства изделий из мелкозернистого бетона.

Таблгща 4

Основные характеристики свойств песков различных видов

№ Наименование заполнителя Мкр Цементопотребность Водопо- требность, % Коэффициент качества, ККП

1 Песок Разуменского месторождения 1,2 0.64 7,5 0,69

2 Песок Вольского месторождения 2,5 0,49 4 1

3 Ппрокластический песок 1,13 0,69 9,7 1,45

В связи с тем, что в Эквадоре развито каркасно-монолитное домостроение, особо нспытывается потребность в мелкоштучных стеновых материалах. С учетом специфики сырьевой базы, наиболее целесообразным является производство мелких стеновых блоков из мелкозернистого бетона.

На основе полученных результатов были разработаны составы бетонных смесей для производства стеновых камней (табл. 5). В качестве вяжущего применяли ВНВ-50 на основе аэродисперсного пепла, заполнителем являлся литокластический песок.

Таблица 5

Составы мелкозернистого бетона для изготовления стеновых камней цементных

№ п/п Расход материалов, кг/м3 Предел прочности

Вид изделия ВНВ-50 (клинкерная составляющая) Вулканический песок Вода при сжатии в возрасте 28 сут, МПа

1 СКЦ-2 М25 330(165) 1684 115,5 2,54

2 СКЦ-4 М50 430(215) 1584 150,5 5,11

3 СКЦ-6 М75 530(265) 1474 185,5 7,56

4 СКЦ-6М100 600(300) 1380 210 10,01

Из приведенных результатов видно, что прочность бетона разработанных составов с использованием ВНВ-50 на основе пирокластических пород Эквадора, соответствует проектным значениям, предъявляемым к материалам при производстве стеновых камней. При этом экономится в 2 раза клинкерная составляющая бетона.

Прочностные показатели обусловлены хорошей адгезией исследуемых пород к цементному камню, что подтверждается сравнительным анализом микроструктуры контактной зоны цементного камня с песком Вольского месторождения (контрольный образец) и пирокластическими породами Эквадора (рис. 8).

Предложена технологическая схема производства стеновых камней с использованием пирокластических пород Эквадора. Суть технологических

операций сводится к получению композиционного вяжущего путем совместного помола цемента, суперпластификатора, минерального компонента КВ и изготовления бетонной смеси, с последующим формованием, специальной обработкой и складированием изделий.

ятяшш ашшмйшмшмшшшшпшняжш

Рис. 8. Контактная зона вяжущего с заполнителем: а - вулканический песок; б - песок Вольского месторождения

Апробация разработанной технологии была осуществлена на предприятии «ТиЬаБес С.А.» г. Риобамба (Эквадор).

Таким образом, установлена возможность расширения сырьевой базы промышленности строительных материалов Эквадора за счет рационального использования нетрадиционных для строительной индустрии пирокла-стических пород. Предложенная технология производства композиционных вяжущих с использованием портландцементного клинкера, суперпластификатора и вулканических пород позволяет экономить до 50 % клинкерной составляющей без снижения активности вяжущего. Использование пирокластических пород Эквадора обеспечит не только значительный экологический, но социальный и экономический эффекты. При этом себестоимость продукции с учетом затрат на изготовление и внедрение нового оборудования снизится на 25 %.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложены принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора, заключающиеся в корректировке составов с учетом полиминеральности и высокой активности исполь-

зуемых пород в качестве компонента композиционного вяжущего и мелкого заполни теля, что объясняется спецификой пирокластического генезиса сырья. Физико-химические процессы структурообразования мелкозернистого бетона определяются взаимодействием в системе «цементные минералы - каркасные алюмосиликаты - вода затворения».

2. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования пирокластическпх пород Эквадора. Сырье про-ранжировано по степени снижения эффективности его применения в качестве компонента вяжущего в следующей последовательности: пепел аэродисперсный (продукт быстрого охлаждения в воздушной среде, современной вулканической деятельности, Кк= 1,29) - песок литокластический (четвертичные пепловые отложения, частично литифицированные, Кк= 1,25) -пепел кристаллический (крупная фракция пирокластического материала современного вулканизма, с медленной скоростью охлаждения, Кк = 1,15). Снижение эффективности обусловлено уменьшением количества аморфной фазы, что объясняется генезисом вещества.

3.Установлена взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластического песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона. При одинаковом модуле крупности природных кварцевого осадочного и алюмосиликатного пирокластического песков показатели водо- и цементопотребности последних выше. В тоже время адгезия пирокластического песка по отношению к цементному камню превосходит традиционные кварцевые компоненты. Это обусловлено как химико-минералогическим составом пирокластического вещества, так и высокой развитостью поверхности и показателями удельной активной поверхности. Совокупность свойств нетрадиционных пирокластическпх песков обуславливает высокий коэффициент качества как заполнителя бетона (Ьч-КПалкзмосил песок 1?45, ККПквар,( песок* = 0,69).

4.Предложены составы ВНВ-70 на основе пирокластическпх пород Эквадора с активностью 65-75 МПа. Высокая активность компонентов вяжущего позволяет получать ВНВ-50 с активностью, соответствующей активности исходного цемента. Установлена возможность применения частично литифицированного пирокластического материала Эквадора в каче-

стве мелкого заполнителя бетонов. Разработаны составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластического песка.

5. Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные и технические документы:

- рекомендации по использованию нетрадиционных пирокластиче-ских пород Эквадора в качестве компонента композиционных вяжущих при производстве мелкозернистых бетонов;

- стандарт организации СТО 02066339-002-2009 Композиционные вяжущие на основе алюмосиликатного сырья для мелкозернистых бетонов;

- технологический регламент на производство стеновых камней из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород Эквадора.

6. Апробация и внедрение технологии получения композиционных вяжущих на основе пирокластических пород осуществлено на предприятии «Tubasec С.А.» г. Риобамба (Эквадор).

7. Предложена технология производства стеновых блоков с использованием пирокластических горных пород Эквадора. При этом себестоимость продукции, с учетом затрат на изготовление и внедрение нового оборудования снизится на 25 %.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Наваретте Велосс, Ф.А. Перспективы использования сырьевых ресурсов Эквадора в строительстве / Ф.А. Наваретте Велосс // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройинду-стрии: Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 18-19 сент. 2007 г. / Изд-во БГТУ. - Белгород, 2007. - 4.1. - С. 278 - 281.

2. Наваретте Велосс, Ф.А. Эффузивные породы Эквадора как сырье для производства строительных материалов / Ф.А. Наваретте Велосс, А.Ф. Щеглов // НТЖ Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 4. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2007. - С. 17 - 18.

3. Строкова, В.В. Эффузивные и пирокластические горные породы Эквадора как перспективная сырьевая база производства строительных материалов [Электронный ресурс] / В.В. Строкова, М.С. Шейченко,

Ф.А. Наваретте Велосс // Ломоносов: XV Междунар. конф. студ., аспир. в и молодых ученых, Москва, 8-12 а пр., 2008 г.; отв. ред. И. А. Алешковский, П.Н. Костылев, А.И. Андреев. - М.: Изд-во МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008.

4. Перспективы использования вулканического песка Эквадора для производства мелкозернистых бетонов / В.В. Строкова, Н.И. Алфимова, М.С. Шейченко, Ф.А. Наваретте Велосс // Строительные материалы. -№ 2. - М„ 2009. - С. 32-33.

5. Strokova, V. V. Cementos compuestos en base a la ceniza volcanica de Ecuador [dirección electrónica] / V.V. Strokova, N.I. Alfimova, F. A. Navarrete Veloz // Casa Abierta Facultad de ingeniería Civil, Centro de Investigaciones Científicas, Ambato, 2-4 marzo 2009. / Universidad Técnica de Ambato - Am-bato, Ecuador, 2009.

6. Алфимова, Н.И. О перспективах использования вулканического пепла для производства композиционных вяжущих / Н.И. Алфимова, П.В. Трунов, Ф.А. Наваретте Велосс // Строительство 2009: юбил. Междунар. науч.-практ. конф., Ростов н/Д, 16-18 апреля 2009 г./ Рост. гос. строит. ун-т. - Ростов н/Д, 2009. - С. 161-162.

7. Повышение эффективности использования техногенного сырья при производстве композиционных вяжущих / Н.И. Алфимова, Я.Ю. Вишневская, Ф.А. Наваретте Велосс, П.В. Трунов // Проблемы инновационного и социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах: Международ, науч.-практ. конф., Брянск, 8-9 октября 2009 г. / Брянская гос. инженер.-техн. акад. - Брянск, 2009. - С. 77-79.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность кандидату технических наук, старшему преподавателю каф. СМИиК Алфимовой Н.И. и кандидату геолого-минералогических наук Жерновскому И.Б. за консультации и активное участие в обсуждении результатов работы.

Наваретте Белое Федель Аугусто

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ПИРОКЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД ЭКВАДОРА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19.1!.09 . Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 120 жз. Заказ .У }•%!)

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

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Уровень развития строительной промышленности Эквадора.

1.2 Минерально-сырьевая база Эквадора.

1.3 Вулканизм в Эквадоре.

1.4 Анализ стеновых материалов.

1.5 Способы повышения эффективности производства вяжущих.

1.6 Добавки к мелкозернистым бетонам.

Выводы.

2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1 Характеристика использованных материалов.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Рентгенофазовый анализ.

2.2.2 Изучение морфологических особенностей микроструктуры с помощью РЭМ.

2.2.3 Определение гранулометрии веществ.

2.2.4 Цементо- и водопотребность мелкого заполнителя.

2.2.5 Методика определения качества пирокластических пород как компонента композиционного вяжущего.

2.2.6 Методика определения качества вулканического песка как заполнителя мелкозернистого бетона.

2.2.7 Изучение сорбционных особенностей породообразующих минералов горных пород.

2.2.8 Измерения удельной поверхности дисперсных материалов.

2.2.9 Изучение свойств бетонных смесей.

Выводы.

3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПИРОКЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД ЭКВАДОРА.

3.1 Геологическое строение территории Эквадора.

3.2 Состав и свойства пирокластических пород Эквадора.

3.3 Форма и морфология пирокластических пород Эквадора.

3.4 Палеотопологическая реконструкция.

Выводы.

4 КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ПИРОКЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД ЭКВАДОРА.

4.1 Рациональные области использования природных сырьевых ресурсов Эквадора и перспективы расширения номенклатуры строительных материалов и изделий.

4.2 Композиционные вяжущие на основе пирокластических пород Эквадора.

4.2.1 Свойства пирокластических пород Эквадора как компонента композиционных вяжущих.

4.2.2 Размолоспособность пирокластических пород Эквадора.

4.2.3 Подбор состава композиционного вяжущего.

4.2.4 Изучение изменения характера распределение частиц композиционных вяжущих в зависимости от вида пирокластических пород Эквадора.

4.3 Мелкозернистые бетоны на основе пирокластических пород Эквадора.

4.3.1 Определения качества вулканического песка как заполнителя мелкозернистого бетона.

4.3.2 Составы мелкозернистых бетонов на основе пирокластических пород Эквадора.,

4.5. Подбор оптимального режима твердения композиционных вяжущих на основе пирокластических пород Эквадора.

Выводы.

5 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ НА ПИРОКЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД ЭКВАДОРА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1 Технология получения стеновых камней на основе пирокластических пород Эквадора.

5.2 Технико-экономическое обоснование проекта.

Выводы.

Актуальность. В настоящее время во многих странах мира наблюдается интенсификация строительства различных гражданских и инженерных сооружений, что вызывает необходимость расширения сырьевой базы строительных материалов. Данный вопрос актуален и для Эквадора, горнодобывающая промышленность которого не может обеспечить возрастающую потребность строительной отрасли в сырье. И в тоже время за последние годы вулканическая активность на территории Эквадора увеличилась. Ежегодные объемы продуктов вулканической деятельности исчисляются сотнями миллионов тонн и, как результат, это приводит к нарушению экологической обстановки в регионе. Данное сырье в большинстве случаев складируется на поверхности, образуя техногенные месторождения, которые, в свою очередь, пылят, занимают значительные площади и т.д.

Представляется целесообразным производство мелкозернистых бетонов с использованием композиционных вяжущих и заполнителей на основе нетрадиционных пирокластических пород Эквадора.

Диссертационная работа выполнена в рамках финансовой поддержки в форме гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых МД-2906.2007.8 «Методологические принципы проектирования композиционных вяжущих при использовании нанодисперных модификаторов с учетом типоморфизма сырья».

Цель работы. Повышение эффективности мелкозернистых бетонов за счет использования пирокластических пород Эквадора и композиционных вяжущих.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

-изучение вещественного состава и строения пирокластических пород Эквадора;

-выявление возможности получения и разработка оптимального состава композиционного вяжущего на основе пирокластических пород Эквадора;

-исследование физико-механических свойств полученного вяжущего;

-разработка технологической схемы производства изделий из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород и композиционных вяжущих.

Научная новизна. Предложены принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора, заключающиеся в корректировке составов с учетом полиминеральности и высокой активности используемых пород в качестве компонента композиционного вяжущего и мелкого заполнителя, что объясняется спецификой пирокластического генезиса сырья. Физико-химические процессы структурообразования мелкозернистого бетона определяются взаимодействием в системе «цементные минералы - каркасные алюмосиликаты - вода затворения».

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования пирокластических пород Эквадора. Сырье проранжировано по степени снижения эффективности его применения в качестве компонента вяжущего в следующей последовательности: пепел аэродисперсный (продукт быстрого охлаждения в воздушной среде, современной вулканической деятельности, Кк = 1,29) - песок литокластический (четвертичные пепловые отложения, частично литифицированные, Кк = 1,25) - пепел кристаллический (крупная фракция пирокластического материала современного вулканизма, с медленной скоростью охлаждения, К1с = 1,15). Снижение эффективности обусловлено уменьшением количества аморфной фазы, что объясняется генезисом вещества.

Установлена взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластического песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона. При одинаковом модуле крупности природных кварцевого осадочного и алюмосиликатного пирокластического песков показатели водо- и цементопотребности последних выше. В тоже время адгезия пирокластического песка по отношению к цементному камню превосходит традиционные кварцевые компоненты. Это обусловлено как химико-минералогическим составом пирокластического вещества, так и высокой развитостью поверхности и показателями удельной активной поверхности. Совокупность свойств нетрадиционных пирокластических песков обуславливает высокий коэффициент качества как заполнителя бетона (ККПалюмосил. песок = 1,45; ККПкварц. песок - 0,69).

Практическое значение работы. Предложены составы ВНВ-70 на основе пирокластических пород Эквадора с активностью 65-75 МПа. Высокая активность компонентов вяжущего позволяет получать ВНВ-50 с активностью, соответствующей активности исходного цемента.

Установлена возможность применения частично литифицированного пирокластического материала Эквадора в качестве мелкого заполнителя бетонов. Разработаны составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластического песка.

Предложена технология производства стеновых блоков с использованием пирокластических горных пород Эквадора.

Внедрение результатов исследований. Апробация и внедрение технологии получения композиционных вяжущих на основе пирокластических пород осуществлено на предприятии «ТиЬаэес С.А.» г. Риобамба (Эквадор).

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные и технические документы:

-рекомендации по использованию нетрадиционных пирокластических пород Эквадора в качестве компонента композиционных вяжущих при производстве мелкозернистых бетонов;

-стандарт организации СТО 02066339-002-2009 Композиционные вяжущие на основе алюмосиликатного сырья для мелкозернистых бетонов;

-технологический регламент на производство стеновых камней из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород Эквадора.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270114, а так же бакалавров и магистров по направлению «Строительство», что отражено в учебных программах дисциплины «Строительные материалы и изделия».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (г. Белгород, 2007 г.); XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Белгород, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Строительство 2009» (г. Ростов-на-Дону, 2009 г.); Casa Abierta Facultad de Ingeniería Civil, Centro de Investigaciones Científicas, Universidad Técnica de Ambato (республика Эквадор, г. Амбато 2009 г.). Международной научно-практической конференции «Проблемы инновационного и социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах» (г. Брянск, 2009 г.).

Публикации. По материалам и результатам исследований опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

На защиту выносятся:

-принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора;

-ранжирование пирокластических горных пород по эффективности их использования в качестве минерального компонента композиционных вяжущих;

-взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластического песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона;

-характер зависимости изменения, физико-механических характеристик мелкозернистого бетона от размолоспособности водо- и цементопотребности пирокластических пород;

-составы композиционных вяжущих на основе пирокластического песка и пеплов двух видов;

-составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластических пород;

-результаты внедрения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, включающего 26 таблиц, 26 рисунка и фотографии, список литературы из 122 наименований, 7 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложены принципы проектирования мелкозернистых бетонов на основе нетрадиционного сырья Эквадора, заключающиеся в корректировке составов с учетом полиминеральности и высокой активности используемых пород в качестве компонента композиционного вяжущего и мелкого заполнителя, что объясняется спецификой пирокластического генезиса сырья. Физико-химические процессы структурообразования мелкозернистого бетона определяются взаимодействием в системе «цементные минералы — каркасные алюмосиликаты - вода затворения».

2. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования пирокластических пород Эквадора. Сырье проранжировано по степени снижения эффективности его применения в качестве компонента вяжущего в следующей последовательности: пепел аэродисперсный (продукт быстрого охлаждения в воздушной среде, современной вулканической деятельности, Кк = 1,29) — песок литокластический (четвертичные пепловые отложения, частично литифицированные, Кк = 1,25) - пепел кристаллический (крупная фракция пирокластического материала современного вулканизма, с медленной скоростью охлаждения, Кк = 1,15). Снижение эффективности обусловлено уменьшением количества аморфной фазы, что объясняется генезисом вещества.

3. Установлена взаимосвязь между генетическими особенностями пирокластического песка Эквадора и качественными характеристиками данного сырья как мелкого заполнителя бетона. При одинаковом модуле крупности природных кварцевого осадочного и алюмосиликатного пирокластического песков показатели водо- и цементопотребности последних выше. В тоже время адгезия пирокластического песка по отношению к цементному камню превосходит традиционные кварцевые компоненты. Это обусловлено как химико-минералогическим составом пирокластического вещества, так и высокой развитостью поверхности и показателями удельной активной поверхности. Совокупность свойств нетрадиционных пирокластических песков обуславливает высокий коэффициент качества как заполнителя бетона (ККПалюмосил. песок = 1,45; ККПкварц. песок" = 0,69).

4. Предложены составы ВНВ—70 на основе пирокластических пород Эквадора с активностью 65-75 МПа. Высокая активность компонентов вяжущего позволяет получать ВНВ-50 с активностью, соответствующей активности исходного цемента. Установлена возможность применения частично литифицированного пирокластического материала Эквадора в качестве мелкого заполнителя бетонов. Разработаны составы мелкозернистого бетона на основе ВНВ-50 и пирокластического песка.

5. Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные и технические документы:

- рекомендации по использованию нетрадиционных пирокластических пород Эквадора в качестве компонента композиционных вяжущих при производстве мелкозернистых бетонов;

- стандарт организации СТО 02066339-002-2009 Композиционные вяжущие на основе алюмосиликатного сырья для мелкозернистых бетонов;

- технологический регламент на производство стеновых камней из мелкозернистого бетона на основе пирокластических пород Эквадора.

6. Апробация и внедрение технологии получения композиционных вяжущих на основе пирокластических пород осуществлено на предприятии «ТиЬазес С.А.» г. Риобамба (Эквадор).

7. Предложена технология производства стеновых блоков с использованием пирокластических горных пород Эквадора. При этом себестоимость продукции, с учетом затрат на изготовление и внедрение нового оборудования снизится на 25 %.

1. Archivo: Estadística Minera 2002 / DINAMI Dirección Nacional de Minería. -2003.-362 p.

2. Cardenas, M. Industria minera de los materiales de construcción / M. Cardenas, E. Chaparro // Su sustentabilidad en América del Sur. Chile. 2004. - Pp. 2528.

3. Estudio ambiental de la explotación de materiales de construcción en la Provincia de Pichincha / CODIGEM&DINAMI. Quito. - 2001. - Pp. 31-35

4. Abad, J. El mercado de los acabados para la construcción en Ecuado r / J. Abad. -Quito.-2005.-Pp. 5-8.

5. Viteri, F. Estudio de zonificación territorial de las zonas de explotación de materiales de construcción en el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito / F. Viteri. Quito. - Pp. 3-5.

6. Paladines, A. Zonificación Mineralógica del Ecuador / A. Paladines, G. Rosero.- Quito. 1996. - 217 p.

7. Inventario de Materias primas no metálicas en el Ecuador. Provincia de Pichincha / COOPERACION TECNICA ALEMANA INEMIN. - Tomo VII. - 1999.-521 p.

8. Arrata, L. Investigaciones de Materias Primas Minerales No Metálicas en el Ecuador / L. Arrata, H. Bosse, H. Mylius // Tomo V. INEMI-BGR, 1990. -Pp. 244.

9. Sandoval, F. Minería, Minerales y Desarrollo Sustentable en Ecuador / F. Sandoval. -2001. Pp. 8-18.

10. Технология и свойства мелкозернистых бетонов : учебное пособие / Ю. М. Баженов и др.. Алматы : КазГосИНТИ, 2000. - 195 с. -ISBN 9965-9034-6-8.

11. Лесовик, Р.В. Стеновые камни из мелкозернистого бетона на основе техногенного сырья / Р.В. Лесовик, Н.И. Алфимова, М.Н. Ковтун // Известия вузов. Строительство. Новосибирск, 2007. - № 11. — С. 46 — 49.

12. Стеновые блоки из мелкозернистого бетона на основе техногенного песка Северного Кавказа // Курбатов В.Л. и др. / Строительные материалы. Приложение «Technology», № 8. М., 2006. - № 11. - С. 10 - И.

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

14. Морозов, Н. М. Песчаный бетон высокой прочности / Н. М. Морозов, В. Г. Хозин // Строительные материалы. 2005. - №11. - С. 25-26.

15. Оганесянц, С. Л. Производство мелкоштучных изделий для малоэтажного строительства / С. Л. Оганесянц // Строительные материалы. 1996. -№2. -С. 12-14.

16. Мелкозернистые бетоны для стеновых цементных камней / В.Л. Курбатов и др. // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. статей Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2006. - С. 108-110.

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

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

19. ЪХ.Уръе, Н. Б. Коллоидный цементный клей и его применение в строительстве / Н. Б. Урье, Н. В. Михайлов. М. : Стройиздат, 1967. - 175 с.

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

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

22. Ъв Долгополов, Н. Н. Некоторые вопросы развития технологии строительных материалов / Н. Н. Долгополов, Л. А. Феднер, М. А. Суханов // Строительные материалы. 1994. - № 6. - С. 5-6.

23. Долгополое, Н. Н. Новый тип цемента: структура и льдистость цементного камня / Н. Н. Долгополов, М. А. Суханов, С. Н. Ефимов // Строительные материалы. -1994. № 6. - С. 9-10.

24. Волженский, А. В. Влияние низких водоцементных отношений на свойства камня при длительном твердении / А. В. Волженский, Т. А. Карпова // Строительные материалы. 1980. - № 7. - С. 18-20.

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

26. Сватовская, Л. Б. Повышение активности цементов путем их помола с неорганическими добавками / Л. Б. Сватовская // Цемент. 1982. - №2. -С. 10-11.

27. Сватовская, JI. Б. Активированное твердение цементов / JI. Б. Сватовская, M. М. Сычев. — Л.: Стройиздат, Ленингр. Отделение, 1983. 160 с.

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

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

30. Верещагин, В. И. Влияние высоковольтного коронного разряда на гидратацию клинкерных минералов / В. И. Верещагин, О. В. Силкина // Цемент. 1992. - №1. - С. 4-8.

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

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

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

34. Renke, Y. Cernent and Concrete Research / Y. Renhe Vol.29. - 1999. - Pp. 17 -25

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

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

37. Herzog, A. Reaktions Accompaning Stabilization of Clay With Cernent /А. Herzog, J. Mitchell // Cement-Tread Soil Mixtures 10 Reports. Highway Research Record. — Wacyington, 1962 36 p.

38. Bodenstabilisierung mit hydraulischen Bindemittelh im Erd und Strabenbau / A. Neumann // Tiefbau Tiefbau-Berufsgenoss. - 1997. - 109, № 12. - Pp. 759 - 767.

39. Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе / Под ред. В. Д. Глуховского. Ташкент : Узбекистан, 1980. - 484 с.

40. Ramachandran, V.S. Concrete admixtures handbook / V.S.Ramachandran,. — Park Ridge, N.J., 1988.- 570 c.

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

42. Иванов, Ф. М. Основы эффективного использования суперпластификаторов В кн. Исследование и применение бетонов с суперпластификаторами. М. : НИИЖБ, 1982. - С. 3 - 6.

43. Соколов, В.Н. Применение компьютерного анализа РЭМ-изображений для оценки емкостных и фильтрационных свойств пород — коллекторов нефти и газа / В. Н. Соколов, В. А. Кузьмин // Изв. АН Сер. физ. 1993. - Т. 57. № 8. - С. 94-98.

44. Осипов, В. И. Микроструктура глинистых пород / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева М. : Недра. - 1989. - 211 с.

45. A.C. 1118624 СССР, МКИ С '04 В 13/24. Способ получения пластификатора для бетонной смеси / Груз А.Э. и др. (СССР) // Открытия. Изобретения. 1984. - № 38. - С. 65.

46. В.П. Савиных, В.В. Вишневского. М.: Академия наук о Земле, 2003. - Т. 2. - С. 46^48.

47. Лесовик, Р.В. К возможности использования техногенного месторождения песка /Р.В. Лесовик, В.А Калашников //Экология-образование, наука и промышленность: междунар. науч.-метод. конф. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001.-Ч. 3. - С. 104-108.

48. Лесовик, Р.В. Проблема утилизации техногенных песков / Р.В. Лесовик //Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса в XXI веке: материалы Междунар. конф. М.: Изд-во РУДН, 2004. - С. 266-268.

49. Строкова, ДА.Новые технологии производства строительных материалов на основе нетрадиционного сырья КМАСтроительные материалы, оборудование, технологии XXI века / Ежемесячный информационный научно-технический журнал. М., 2004. - № 5. - С. 60-61.

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

51. К проблеме повышения эффективности композиционных вяжущих / Н.И. Алфимова и др. // НТЖ «Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова». №1. -Белгород: изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009. - С. 30-33.91 .Лесовик, B.C. Проблемы расширения номенклатуры вяжущих веществ //

52. B.C. Лесовик, Н.И. Алфимова, Р.В. Лесовик / Материалы международного конгресса производителей цемента: Сб. док. Белгород 9-12 октября, 2008.1. C. 30-34

53. I Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование». — Белгород, 2006

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

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

56. Иванов, Ф. М. Основы эффективного использования суперпластификаторов В кн. Исследование и применение бетонов с суперпластификаторами. М. : НИИЖБ, 1982. - С. 3 - 6.

57. Feng Nai-Qian, Li Gui-Zhi, Zan Xuan-Wu. Hiigh-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture // Cem., Concr., and Aggreg. 1990. V12.-№2.-P. 61-69.

58. Bendz, D. P. Simulation studies of the effect of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone / D. P. Bendz, E. J. Garfodzi // ACI Mater. J. 1991. - V 88. - №8. Pp. 518 - 529.

59. Красный, И. M. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителей / И. М. Красный // Бетон и железобетон. — 1987. №5. -С. 10-11.

60. Larbi, J. A. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems / J. A. Larbi, J. M. Bijen // Cem. and Concr. Res. 1990. - V20. - №5. - Pp. 783 - 794.

61. Larbi, J. A. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems / J. A. Larbi., J. M. Bijen // Cem. and Concr. Res. -1990. V20. - №4. -Pp. 506-516.

62. Roberts, L. R. Microsilica in concrete. 1 / Roberts L.R., Grace W.R. / L. R. Roberts, W. R. Grace // Mater. Sci. Concr. 1. Westerville (Ohio), 1989. - Pp. 197-222.

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

64. Bendz Dale, P. Simulation studies of the effects of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone / P. Bendz Dale , J. Garfodzi Edward // ACI Mater. J. -1991. V88. -№8. - Pp. 518 - 529.

65. Баженов, Ю. M. Новому веку новые бетоны / Ю. М. Баженов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. — №2.-С. 10-11.

66. Баженов, Ю.М., Модифицированные высокопрочные бетоны / Ю.М. Баженов, B.C. Демьянова, В.И. Калашников. — М.: АСВ, 2007. 368 с.

67. Формирование техногенного сырья и перспективы его использование // A.M. Гридчин и др. / НТЖ Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. М., 2006. - № Ю. - С. 62-63.

68. Гридчин, A.M. Особенности производства ВНВ и бетона на его основе с использованием техногенного полиминерального песка / A.M. Гридчин, Р.В. Лесовик // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. - №1 - С. 36-37.

69. Строкова, В.В. Управление процессами синтеза строительных материалов с учетом типоморфизма сырья // В.В. Строкова / Строительные материалы. № 9. 2004. Приложение «Наука». № 4. С. 2-5.

70. Методические указания по применению метода математического планирования эксперимента и ЭВМ при решении задач по технологии бетонных и железобетонных изделий. — Белгород: БТИСМ. 1985. — 41 с.

71. Строительное материаловедение : Учеб. Пособие для строит, спец. Вузов / И. А. Рыбьев. М. : Высш. шк., 2003. - 701 с. - ISBN 5-06-004059-3.

72. Баженов, Ю.М. Прогнозирование свойств бетонных смесей и бетонов с техногенными отходами / Ю.М. Баженов, JI.A. Алимов, В.В. Воронин // Изв. ВУЗов. Строительство. 1997. - № 4. - С. 68-72.

73. Зозуля, П. В. Оценка формы частиц мелкого заполнителя для строительных растворных смесей / П. В. Зозуля // Матер, конф. BaltiMix «Сухие строительные смеси для XXI века: технологии и бизнес». СПб. — 2004.

74. Дьяченко, Е. И. Роль зернового состава заполнителя в сухих строительных смесях / Е. И. Дьяченко, А. Н. Сушенков // Сб.тез. докл. I Междунар. конф. BaltiMix. СПб., 2001. - С 83-87.

75. УТВЕРЖДАЮ» оректор по научной деятельности «Г- Шухова, д.т.н., профессор B.C. Лесовик2008 г.1. ПРОТОКОЛ № 03-0408-1

76. Исследования на радиационное качество

77. Наименование пробы Заказчик1. Кем выполнен анализ:

78. Дата проведения анализа: Метод анализа:1. Вулканический пепел

79. Центр радиационного мониторинга Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова 3 апреля 2008 г.

80. Гамма-спектральный на базе гамма-бета спектрометрического комплекса «Прогресс-БГ(П)»1. V.пробы Наименование пробы Дата анализа Содержание радионуклидов, Бк/кг

81. Вулканический пепел 03.04.08 uvCs=37,6±0,012 "иК=0,000±0Д2б 226Ra=8,053±07265 232Th=5,133±0,010 Аэф=14,77±0,010

82. Примечание: АЭф~ удельная эффективная активность радионуклидов в пробе (Бк/кг).1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

83. Вулканический пепел согласно ГОСТ 30108-94 относится к 1-му классу радиационной опасности и согласно НРБ-99 является радиационно-безопасной.

84. Директор Центра радиационного Мониторинга, с.н.с., к.ф.-м.н.1. Инженер

85. УТВЕРЖДАЮ» орйктор по научной деятельности П| Шухова, д.т.н., профессор 1 B.C. Лесовик2008 г.1. ПРОТОКОЛ № 03-0408-1

86. Исследования на радиационное качество

87. Наименование пробы Заказчик1. Кем выполнен анализ:

88. Дата проведения анализа: Метод анализа:1. Вулканический песок

89. Центр радиационного мониторинга Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова 3 апреля 2008 г.

90. Гамма-спектральный на базе гамма-бета спектрометрического комплекса «Прогресс-БГ(П)»1. V.пробы Наименование пробы Дата анализа Содержание радионуклидов, Бк/кг

91. Вулканический песок 03.04.08 u 'Cs=8,345±0,017 4UK=262,6±0,201 226Ra=53,04±0,023 '232Th-22,73±0,016 Аэф=105,1±0,013

92. Примечание: АЭф- удельная эффективная активность радионуклидов в пробе (Бк/кг).1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

93. Вулканический песок согласно ГОСТ 30108-94 относится к 1-му классу радиационной опасности и согласно НРБ-99 является радиационно-безопасной.

94. Директор Центра радиационного Мониторинга, с.н.е., к.ф.-м.н. Ястребинский Р.Н.1. Инженер .— Воронов Д.В.1. У^сго^Ъег 2011. Санкт-Петербург Россиявулканический песок

95. Дзта5/29/2008 Пок-ль преломления частиц = (1.800, 0.100) Пок-.чь преломления растворителя = (1.330, 0.000) Положение кюветы 323.00 Ультразвук 200 \Ч Время диспергирования = 60 б Коэфф. пропускания = 831. И, (мкм)1. Весовое распределение1. Ш %1ГЫОЕН