автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Мелкозернистый бетон, армированный минерально-абразивными шламами, с повышенными эксплуатационными свойствами

На правах рукописи

/

оо

ГРУЗДЕВ АНАТОЛИИ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН, АРМИРОВАННЫЙ

МИНЕРАЛЬНО-АБРАЗИВНЫМИ ШЛАМАМИ, С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

1 1 НОЯ 2011

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград-2011

005000943

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Акчурин Талгать Кадимович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Корнеев Александр Дмитриевич

кандидат технических наук, доцент Чередниченко Татьяна Федотовна

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» (СГТУ)

Защита состоится 07 декабря 2011 г. а]3 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 в ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, ул. Академическая 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 03 ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т. К. Акчурин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Использование высокопрочного мелкозернистого бетона как конструкционного материала для монолитного строительства в наибольшей степени соответствует требованиям строительной практики. Приоритетным является создание строительных конструкционных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками, высокой прочностью, меньшей хрупкостью, более широким спектром функциональных возможностей. Что является актуальным направлением строительного материаловедения.

Совершенствование и управление структурой материала путем его модификации, введением новых структурных элементов, дисперсным армированием, принципиально улучшает свойства материала. Многокомпо-нентность бетонной композиции как результат многокомпонентное™ комплексных добавок позволяет эффективно управлять процессами струк-турообразования смеси на всех этапах технологии приготовления бетона с высокими эксплуатационными характеристиками. Сочетание свойств компонентов и их комбинация обеспечивают требуемые технологические и эксплуатационные свойства бетонной смеси.

Создание высокопрочного мелкозернистого бетона, сочетающего в себе высокоапотную и высокопрочную матрицу с армирующими элементами возможно при использовании отходов промышленных предприятий региона.

Диссертационная работа посвящена разработке состава мелкозернистого бетона армированного техногенными отходами в виде тонкодисперсного наполнителя минерально-абразивных шламов (МАШ). Дисперсное армирование бетона рассмотрено как эффективное средство повышения эксплуатационных свойств бетона на уровне цементной матрицы и уровне цементного бетона с максимальным проявлением сил физико-химического взаимодействия цементирующей связки с поверхностью армирующего элемента минерально-абразивных шламов (МАШ). Решение актуальной научно-технической задачи повышения физико-технических показателей мелкозернистого бетона за счет модификации эффективными комплексными добавками на основе техногенных отходов способствует расширению сырьевой базы строительной отрасли, снижению энергозатрат, улучшению экологии окружающей среды.

Степень разработанности проблемы.

Использование в технологии строительных материалов техногенных отходов промышленных предприятий посвящены работы П.И. Баженова, Ю.М. Баженова, A.B. Волженского, B.C. Лесовика, В.И. Калашникова, Ш.М. Рахимбаева, Р.З. Рахимова, Е.М. Чернышева, А.Д. Корнеева, что позволяет на 40 % удовлетворить потребности строительной индустрии во вторичных сырьевых материалах, делая технологии производства ре-

сурсосберегающими. Над созданием дисперсно-армированных бетонов и конструкций на их основе наряду с отечественными учеными работали и зарубежные: Дж. Купер, А. Келли, С.Т. Милейко.

Исследования, проводимые многими учеными в различных странах, убедительно доказывают, что бетоны, армированные волокнами различного происхождения, имеют более высокие физико-механические характеристики. Дисперсное армирование позволяет компенсировать главные недостатки бетона: низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. Фибробетон имеет в несколько раз более высокую прочность на срез, ударную и усталостную динамическую прочность, трещиностой-кость и вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость.

Дисперсное армирование бетона рассматривается как эффективное средство повышения его прочности на растяжение и затруднения образования трещин на всех уровнях его структуры, способствующее повышению долговечности. Армированные частицами композиты занимают промежуточное положение между дисперсно-упрочненными материалами и материалами, армированными волокнами. Успехи в области строительного материаловедения за последние годы позволили создать ряд новых дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе техногенных отходов, уровень свойств которых выше уровня свойств традиционных бетонов.

Минерально-абразивные шламы являются отходами производства карбида кремния. Возможность использования МАШ в качестве армирующей добавки мелкозернистого бетона, проявляющей свойства структурообразующего модифицирующего компонента матрицы, приводит к улучшению эксплуатационных характеристик мелкозернистого бетона и подтверждает актуальность выбранной темы диссертационного исследования.

Цель работы заключается в получении мелкозернистого бетона с повышенными эксплуатационными свойствами на рядовых цементах и заполнителях путем модификации бетонной смеси армирующим элементом минерально-абразивных шламов, являющихся отходами промышленных предприятий.

Задачи исследований:

- оценить качество минерально-абразивных шламов как многофункциональной модифицирующей добавки мелкозернистых бетонов;

- изучить особенности структурообразования модифицированного мелкозернистого бетона армированного тонкодисперсными минерально-абразивными шламами;

- определить оптимальное содержание МАШ в бетонной смеси, получить адекватную математическую модель для прогнозирования свойств мелкозернистого бетона при варьировании технологических факторов;

- оценить влияние армирующего элемента МАШ и параметров армирования на физико-механические и эксплуатационные свойства мелкозернистого бетона;

- опытно-промышленная апробация результатов исследований и их технико-экономическая оценка.

Научная новизна:

- обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения мелкозернистого бетона армированного минерально-абразивными шламами (МАШ) путем целенаправленного регулирования процессов структурообразования на уровне цементной матрицы и уровне цементного бетона с максимальным проявлением сил физико-химического взаимодействия цементирующей связки с поверхностью армирующего элемента минерально-абразивных шламов (МАШ);

- выявлены особенности процесса структурообразования армированного мелкозернистого бетона, заключающегося в адгезионном взаимодействии цементного теста с поверхностью зерен МАШ, с последующей активацией процессов гидратации цемента за счет неорганической составляющей агрегатов МАШ, которые выполняют роль не только армирующего элемента, но и активного компонента системы, оказывающего существенное влияние на полиструктурность композиции;

- установлено, что сочетание высокой плотности и прочности цементной матрица модифицированной МАШ композиции обеспечивает получение мелкозернистого бетона с повышенными эксплуатационными свойствами;

- по результатам экспериментальных исследований и построения регрессионных моделей установлена зависимость эксплуатационных характеристик мелкозернистого бетона от количества вводимой добавки МАШ, выявлена зависимость в системе " свойства - состав - структура" армированного бетона.

Практическая значимость работы. Разработаны и предложены оптимальные составы армированного мелкозернистого бетона, удовлетворяющего нормативным требованиям. Обоснована возможность эффективного использования тонкодисперсного наполнителя МАШ, являющихся промышленными отходами, для получения армированных мелкозернистых бетонов с улучшенными эксплуатационными свойствами. Абразивная составляющая шламов является армирующим элементом структуры бетона, неорганическая составляющая конгломератов МАШ является клинкерной составляющей цементной матрицы, что позволяет расширить сырьевую базу минеральных модификаторов бетона, снизить себестоимость бетона, решить экологическую проблему утилизации отходов.

Объект исследований. Мелкозернистые бетоны, армированные минерально-абразивными шламами.

Предмет исследований. Процессы структурообразования мелкозернистого бетона, армированного тонкодисперсными минерально-абразивными шламами, и влияние добавки шлама на физико-механические характеристики дисперсно-армированного мелкозернистого бетона.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты качественных показателей минерально-абразивных шламов как тонкодисперсной модифицирующей добавки при получении мелкозернистых бетонов;

- принципы повышения эффективности мелкозернистого бетона путем использования многофункциональной добавки МАШ в составах бетонной композиции, результаты исследования структуры мелкозернистых бетонов, армированных МАШ;

- новые оптимальные составы и эксплуатационные свойства мелкозернистых бетонов, армированных минерально-абразивными шламами.

Достоверность исследований и выводов по работе обеспечена методической обоснованностью комплекса исследований с применением стандартных средств измерений и методов исследований; применением современных математических методов обработки экспериментальных данных в среде МаШСАБ; опытными испытаниями и их положительными практическими результатами, совпадающими с результатами расчетов и не противоречащими выводам известных положений.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Малоэтажное строительство в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития Волгоградской области» (Волгоград, 2009 г.); Ш-й Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование» (Михайловка, 2009 г.); Н-й научно-технической конференции «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2009 г.); У-й Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009 г.); Международной научно-технической конференции «XV Академические чтения РААСН. Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения» (г. Москва - Орел, 2011 г.).

Личный вклад автора. Вклад автора состоит в выборе направления исследования, его обосновании; разработке составов мелкозернистых бетонов, армированных минерально-абразивными шламами, являющимися отходами производства; в анализе и обобщении полученных результатов исследований, изложенных в диссертационной работе; внедрении ре-

зультатов работы в производство в виде выпуска опытно-промышленной партии изделий.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовало 11 печатных работ, в т. ч. 1 работа в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, основные выводы и изложена на 136 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 17 рисунков, список использованных источников из 154 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, научная новизна и практическая ценность результатов диссертационной работы. Сформулированы цель и задачи исследований. Показана целесообразность использования в составах мелкозернистого бетона техногенных отходов в виде тонкодисперсного наполнителя МАШ. Это способствует созданию многокомпонентной бетонной смеси, характеризующейся высококачественной структурой и отличающейся высокой технологичностью, что позволяет получать материалы с заданным комплексом свойств, расширить сырьевую базу стройиндустрии, улучшить экологию окружающей среды.

В первой главе отражены современные возможности технологии бетона, которые наиболее полно проявились в создании и производстве высококачественных, высокотехнологичных многокомпонентных бетонов с высокими эксплуатационными свойствами, прочностью, долговечностью, адсорбционной способностью, низким коэффициентом диффузии и истираемостью, надежными защитными свойствами по отношению к стальной арматуре, высокой химической стойкостью, бактерицидностыо и стабильностью объема. Важнейшей задачей строительной отрасли является разработка и внедрение эффективных, ресурсосберегающих технологий производства, экологически чистых материалов, изготавливаемых по малозатратным безотходным технологиям с максимальным использованием местного сырья и техногенных отходов промышленности. Одним из направлений решения этой задачи является расширение производства и применение в строительстве эффективных материалов и изделий на основе вторичных минеральных ресурсов.

Вопросам комплексной переработки отходов и их использования в технологии строительных материалов посвящены работы П.И. Баженова, Ю.М. Баженова, A.B. Волженского, B.C. Лесовика, В.И. Калашникова, Ш.М. Рахимбаева, Р.З. Рахимова, Е.М. Чернышева, А.Д. Корнеева. Использование промышленных отходов в производстве строительных материалов позволяет на 40 % удовлетворить потребности строительной индустрии в сырье.

Огромную экологическую проблему для большинства предприятий различных отраслей промышленности составляет утилизация шламовых отходов, образующихся на станциях нейтрализации и хранящихся в огромных количествах в шламонакопителях или на промышленных свалках. Интерес, с точки зрения использования в производстве строительных материалов, представляют гипсовые, известково-гипсовые, гипсо-карбо-натные, известково-гипсо-карбонатные, а также подобные им шламы более сложного состава, содержащие комплекс неорганических солей и органические примеси, обладающие стабильным химическим составом и физическими свойствами. Одним из перспективных направлений использования тонкодисперсных шламов является применение их в качестве активаторов твердения и наполнителей в производстве многокомпонентных композиционных строительных материалов. Анализ механизмов действия шламов на различных уровнях формирования структуры цементных композиций и оптимизация составов позволяют в определённом смысле управлять процессами структурообразования и твердения цементных систем с целью получения материалов с заданными физическими свойствами.

Исследования химического состава шламовых отходов абразивного производства, оборотные воды которого содержат в больших количествах механические примеси преимущественно абразивного характера, различной степени дисперсности - от грубодисперсных до коллоидных, и имеющих высокое солесодержание, позволило характеризовать их как многофункциональную модифицирующую добавку мелкозернистых бетонов.

В результате коагуляционной очистки промышленных сточных вод абразивного производства образуются нерастворимые формы минерально-абразивных шламов МАШ. По размеру частиц МАШ представляют собой гетерогенные коллоидные дисперсные системы, в которых центром твердой фазы является тонкодисперсный абразив, окружающей дисперсной средой - гидроксид алюминия, карбонат кальция, растворимые и малорастворимые неорганические соли. Введенные в состав мелкозернистых бетонов частицы шлама выполняют роль не только армирующего наполнителя, но и активного компонента системы, оказывающего существенное влияние на формирование активных центров кристаллизации. Возможность использования этого естественного резерва улучшения свойств мелкозернистых бетонов представляется весьма актуальной и экономически оправданной.

На основании проведенного литературного обзора диссертационной работы выдвигается рабочая гипотеза - введение в состав мелкозернистых бетонов минерально-абразивных шламов в качестве многофункциональной модифицирующей добавки целенаправленно оказывает влияние на процессы структурообразования мелкозернистого бетона с максимальным проявлением сил физико-химического взаимодействия цементирую-

щей связки с поверхностью армирующего элемента МАШ, что позволяет получать изделия с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Во второй главе обоснован выбор материалов и методик исследований. Большое количество ценнейшего сырья сегодня остаётся не востребованным и находится на промышленных свалках и в шламонакопителях, занимающих значительные территории. Исследование этих отходов, определение возможного пути их подготовки и, при необходимости, переработки с тем, чтобы при минимальном расходе вяжущих получать эффективные строительные и отделочные материалы, является важной задачей строительной отрасли. Это может быть достигнуто путём научно-обоснованного подхода к проблеме применения шламовых отходов в строительстве, исследования механизмов действия химически активных шламов и наполнителей на процессы гидратации и твердения цементных и композиционных материалов, в том числе с использованием нанотехнологий. В результате применения шламов строительные предприятия не только получают высокие экономические эффекты за счёт низкой стоимости шлама, экономии цемента и повышения качества строительных растворов, но и способствуют значительному улучшению экологической обстановки вблизи предприятий промышленности.

Основной физико-химический метод очистки промышленных стоков с высоким содержанием взвешенных мелкодисперсных загрязнений это коагуляция. В качестве веществ, способствующих коагуляции загрязнений сточных вод используются в основном соли железа и алюминия (А12(ОН)„С1т ■ хН20, где п = 3,0 - 5,0, от = 1,0 - 3,0, х = 1,0 - 1,5 - гидро-ксихлорид алюминия.

Оборотные воды абразивного производства содержат в больших количествах механические примеси различной степени дисперсности. На

рис. 1 представлен химический состав шламов.

%

Рис. 1. Химический состав шламовых отходов станции водоочистки абразивного производства

Коагулянт в результате химической реакции с загрязнениями сточных вод абразивного производства превращаются в нерастворимые формы гидроксидов алюминия. При своем образовании эти гидроксиды захваты-

вают органические и неорганические примеси из стоков. В результате коагуляции образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных) (рис. 2).

а б

Рис. 2. Микроскопические исследования МАШ: а - общий снимок шлама; б - отдельная частица шлама

Первичные частицы в таких скоплениях соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц (увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объёме дисперсионной среды - сточных вод. Рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель). В процессе обезвоживания в результате высыхания при открытом хранении, сначала образуется дисперсная система, частицы которой связаны в пространственный каркас, в дальнейшем происходит медленное отверждение шламов. Формирование коагуляционно-кристаллизационных структур МАШ, содержащих ЭЮ, Са(ОН)2, А12(ОН)3, Mg(OH)2 и гипс, происходит за счет образования гидроалюминатов и гидроалюмоферритов кальция, а также других гидратных фаз, близких по составу к продуктам гидратации цементов. Дисперсность частиц добавки МАШ и цемента изображена на рис. 3.

Большая удельная поверхность МАШ в сочетании со свободной поверхностной энергией, как и у цементных частиц, использована для уменьшения недостатков мелкозернистого бетона, за счет усиления адгезионного взаимодействия цементного теста с поверхностью МАШ.

В качестве заполнителя в составе мелкозернистого бетона использован кварцевый песок Орловского месторождения Волгоградской области с модулем крупности 2,6, соответствующего требованиям ГОСТ 10268-80.

Размер частиц, мм

Рис. 3. График дисперсности частиц МАШ (-; -), цемента (-)

В качестве вяжущего при разработке композиции мелкозернистого бетона использовался Себряковский цемент марки М500 ввиду доступности приобретения и удовлетворительных физико-механических свойств и химико-минералогического состава.

Для изучения свойств сырьевых материалов и мелкозернистого бетона, модифицированного добавкой МАШ, использовались физико-химические методы анализа (рентгенофазный анализ, оптический анализ) стандартные методики определения свойств сырья, смесей и изделий.

При испытании образцов определялись средняя плотность (рср), во-допоглощение (W), прочность при сжатии (Лсжср), морозостойкость (F), характер изменения этих параметров в зависимости от количества вводимой добавки МАШ.

В третьей главе представлены уровни дисперсного армирования бетона минерально-абразивными шламами, развиты и дополнены процессы структурообразования мелкозернистого бетона, основанные на адгезионном взаимодействии цементного теста с поверхностью МАШ, которая выступает не только в качестве армирующего компонента бетона своей карбидок-ремниевой составляющей, но и в качестве минеральной добавки, способствующей образованию гидратных фаз, близких по составу к продуктам гидратации цементов.

Анализ образующихся структур модифицированного МАШ мелкозернистого бетона с позиций уровней дисперсности показывает, что ус-ловно-коагуляционная и кристаллизационная структуры формируются вначале на надмолекулярном (образование зародышей новой фазы), а затем на субмикроскопическом уровне, на стадии роста кристаллов и появления первичного каркаса. Если же говорить о контактных поверхностях,

- а именно они и определяют характер и прочность связей в цементном камне и бетоне, - то они занимают лишь часть площади новообразований, а условно-коагуляционные контакты в первом приближении можно рассматривать как точечные. В качестве основы для систематизации выбраны линейные размеры капилляров, пор и элементов каркаса.

Мелкий заполнитель и наполнители за счёт большой удельной поверхности оказывают на бетонную смесь комплексное воздействие. Помимо контактов «цементное тесто - заполнитель», появляются контакты «микронаполнитель - вяжущее», прочность которых значительно зависит от физико-химического взаимодействия минералов, входящих в состав заполнителей и частиц вяжущего. При этом наполнители представляют собой дисперсные частицы произвольной формы, размер которых не создаёт на окружающем матричном материале собственных полей деформаций и напряжений, что позволяет им участвовать в организации структуры вяжущего. Отсюда можно проследить более глубокое воздействие на структурообразование цементобетона именно наполнителей наряду с фракциями заполнителя.

Механизм действия добавки МАШ рассматривается на этапе становления структуры цементного камня в бетоне. Рассматривая строение частиц карбида кремния в шламах, и анализируя химический состав МАШ, очевидно, что примеси в виде А1203, Ре203, СаО, БЮ2, Б!, М§0 находятся на поверхности частиц БЮ, как бы она мала не была.

Физико-химические свойства поверхностного слоя дисперсных частиц карбида кремния сильно отличаются от свойств этого же вещества «в массе». Атомы и молекулы на поверхности вещества находятся в неуравновешенном состоянии и обладают особым запасом энергии. При достаточной инертности материала карбида кремния как наполнителя, примеси на его поверхности остаются активными и реакционно-способными в виду своего аморфного состояния, обладая нерастраченной внутренней энергией кристаллизации, химически более активны, чем кристаллические вещества такого же состава.

Химическое связывание МАШ с составляющими неорганических вяжущих веществ ускоряет процесс твердения и повышает прочность цементного камня. Микроскопический и рентгенофазный анализы материалов и образцов модифицированного МАШ мелкозернистого бетона подтверждают и дополняют теоретические основы процессов структурообразова-ния бетонов.

Для количественного определения интенсивности адгезионного взаимодействия цементного теста с минерально-абразивными шламами предлагается сравнительная оценка свойств мелкозернистых бетонов с добавкой МАШ (составы 2 - 6) и без нее (состав 1).

Эффект улучшения свойств модифицированного бетона за счет усиления адгезионного взаимодействия цементного камня с поверхностью

МАШ, плюс армирование бетона частицами карбида кремния, изображен на рис. 4. Прослеживается изменение характеристик бетона в сравнении с эталонным составом без добавки МАШ: в среднем прочность при сжатии увеличилась в на 25 %, плотность образцов уменьшилась на 10 %, водопо-глощение уменьшилось на 40 %.

В четвертой главе рассмотрены результаты экспериментальной проверки теоретических предположений, выдвинутых в работе.

Исследование влияния компонентов композиции на технологические и физико-механические характеристики мелкозернистого бетона позволили разработать оптимальные составы с использованием метода математического планирования эксперимента. Общее число опытов в матрице композиционного плана трехфакторного эксперимента составило 15.

Рис. 4. Изменение свойств модифицированного МАШ бетона в сравнении с эталонным образцом без добавки: 1 - без добавки МАШ; 2-6 составы с добавкой соответственно от 3 до 15 %

Математической моделью процесса является функция, связывающая параметры оптимизации: плотность (р), предел прочности при сжатии (/?ок), пористость (17), водопоглощение с переменными факторами содержание вяжущего цемента (х,= 400 - 600 кг), содержание многофунк-

циональной добавки МАШ (х2= 5 - 15 % от массы заполнителя) и водо-цементное отношение В/Ц (х3~ 0,4 - 0,6).

Выбор факторов оптимизации состава мелкозернистого бетона производился исходя из технологической и экономической целесообразности и получения материала с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

После статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, количественно характеризующие зависимость прочности, плотности, пористости, водопоглощения модифицированного мелкозернистого бетона от исследуемых факторов.

Y, (р) = 2,20 + 2,9*, + 4,9*z +1,1 IX, +1,0*,2 + 2,41*22 + 0,85*32 +

+ 2,9*, ■ *2-,012*, -X, + 0,14*2 •*,;

К (п) = 38,06 + 3,8 IX, + 9,59*2 - 6,89* + 8,02*,2 + 9,05А"2 - 0,14Х2 -

-6,56Х,Х2 -5,04А', А', -1 l,59X1Xs;

К, (О = 30,62+ 2,28*, = 2,84*2 + 2,29*, -4,74А',2 + 0,44*2 -3,62X] -

-0,43*,* -0,73*,*, — 0,69*,*,;

13,289 + 2,63*, +1,82*2 +0,56*, -2,63*,г -1,44*221,76А',2 +

+ 1,08*,*2 +0,24*,*, -0,12*2*.

Используя полученную математическую модель, получено комплексное представление о влиянии количества многофункциональной добавки МАШ на эксплуатационные свойства мелкозернистого бетона. Графическая интерпретация функций отклика плотности, пористости, предела прочности при сжатии, водопоглощения представлены на рис. 5-8.

Введение в состав бетонной смеси МАШ положительно сказывается на изменении характеристик бетона. При снижении расхода цемента в смеси прослеживается тенденция увеличения показателя плотности на 15%, прочности при сжатии на 30 %, снижение показателей пористости на 23 % и водопоглощения на 40 %. Водоцементное отношение бетонной смеси напрямую зависит от влажности минерально-абразивных шламов, оптимальным является В/Ц равное 0,5. Анализ факторов позволяет оптимизировать технологический процесс и эффективно управлять им.

Структура композиции мелкозернистого бетона, модифицированного МАШ, дисперсно-упрочненная. Характер распределения компонентов, форма поровых пространств позволяют сделать вывод о наличии реакционных связей между компонентами смеси, что приводит к изменению физико-механических показателей бетона.

МАШ

Цемент

о с

500

400

МАШ

Цзмент

Рис. 5. Функция отклика Рис. 6. Функция отклика по-

плотности мелкозернистого бетона ристости мелкозернистого бетона с

с добавкой МАШ

добавкой МАШ

млш

500 Цемент

400

МАИ

500

Цемент

Рис. 7. Функция отклика Рис. 8. Функция отклика во-

предела прочности при сжатии допоглощения мелкозернистого

мелкозернистого бетона с добавкой бетона с добавкой МАШ МАШ

Формирование структуры бетона связано с химизмом процессов гидратации цементного связующего в присутствии тонкодисперсных минерально-абразивных шламов, выступающих в качестве активной минеральной добавки цемента, с одной стороны, и в качестве армирующего компонента бетона — с другой. Свойства оптимального состава мелкозернистого бетона с добавкой МАШ представлены в табл. 1.

Таблица 1

Составы и свойства бетона с добавкой МАШ

Мелкозернистый бетон Средняя плотность, кг/м3 Пористость, % Предел прочности при сжатии, МПа Водопог- лощение, % Марка по морозостойкости

Без добавки 1770 21,4 20,6 14,3 Р25

С добавкой МАШ 15% 2210 11,3 33,5 8,9 >Р75

Полученные результаты положены в основу опытно-промышленной апробации бетонных изделий на ООО "МПК Лидер".

В пятой главе приведены результаты опытно-промышленной апробации разработанного состава модифицированного мелкозернистого бетона. Выполнен расчет технико-экономических показателей производства блоков для кладки стен и перегородок.

Экономический эффект от внедрения разработанного оптимального состава мелкозернистого бетона с добавкой минерально-абразивных шла-мов достигается за счёт снижения расхода цемента и улучшения эксплуатационных характеристик бетона. Себестоимость блоков (в пересчете на одно изделие) снижена на 15 %.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность получения мелкозернистого бетона с улучшенными эксплуатационными характеристиками путем целенаправленного регулирования структуры композиции введением многофункциональной добавки минерально-абразивных шламов, являющихся техногенными отходами производства.

2. Выявлены особенности процесса структурообразования модифицированного бетона, заключающиеся в армировании бетона абразивной составляющей шламов, неорганическая составляющая конгломератов МАШ является активной минеральной добавкой цементной матрицы.

3. Установлен характер влияния добавки МАШ на свойства цементной матрицы и дана оценка новообразованиям в мелкозернистом бетоне на уровнях дисперсности. Процесс гидратации клинкерных минералов в мелкозернистом бетоне с добавкой МАШ проходит более интенсивно за счет значительно большей удельной поверхности модифицирующего компонента вяжущего, который выступает в качестве активной минеральной добавки цементной матрицы, ускоряя процесс твердения. Изменение

морфометрических параметров микроструктуры мелкозернистого бетона при введении МАШ сопровождается снижением общей пористости, что связано с формированием микрокристаллической структуры за счет изменения химизма процессов гидратации в присутствии тонкодисперсных шламов.

4. С помощью математического метода планирования эксперимента получены зависимости, связывающие параметры оптимизации: плотность (р), предел прочности при сжатии (Л«ж), пористость (//), водопоглощение (IV) с переменными факторами - содержание цемента, многофункциональной добавки МАШ и водоцементным отношением, что позволило получить материал с улучшенными характеристиками: плотностью 2210 кг/м3, пористостью 11,3 %, прочностью при сжатии 33,5 МПа, водо-поглощением 8,9 %, морозостойкостью > Р75.

5. Эффективность применения многофункциональной добавки МАШ в мелкозернистом бетоне при ее содержании 5-15% подтверждена результатами экспериментов. Показано, что за счет ускорения процессов гидратации цемента и армирования бетона частицами карбида кремния прочность при сжатии увеличилась на 25 %, плотность образцов уменьшилась на 10 %, водопоглощение уменьшилось на 40 %.

6. Экономический эффект от использования многофункциональной добавки минерально-абразивных шламов в мелкозернистом бетоне достигается за счет снижения расхода цемента. Себестоимость блоков (в пересчете на одно изделие) снижена на 15 %. Предлагаемая технология с использованием исследованных в работе техногенных отходов производства рентабельна, экологически и экономически эффективна.

Основные результаты диссертационной работы изложены в 11 публикациях, в том числе:

Работы, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях:

1. Груздев А. А., Акчурин Т. К., Пушкарская О. Ю. Минерально-абразивные шламы - эффективные наполнители бетонов // Вестн. Волг-ГАСУ: Стр-во и архитектура. 2010. № 20 (39). С. 58 - 62.

Публикации в других изданиях:

2. Груздев А. А., Акчурин Т. К. Минерально-абразивные шламы -эффективные наполнители бетонов // Вестник отделения строительных наук. 2011. Вып. 15. С. 167-170.

3. Груздев А. А., Богайсков Ю. С., Надеева И. В. Некоторые аспекты технологий утилизации отходов // Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства : материалы II науч.-техн. конф., г. Волгоград, 24-25 окт. 2009 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. С. 12 - 15.

4. Груздев А. А., Акчурин Т. К., Пушкарская О. Ю. Физико-механические исследования композитов строительного назначения на основе вторичного сырья // Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование : материалы III Всерос. науч.-техн. конф., г. Волгоград - г. Михайловка, 22-23 окт. 2009 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. С. 65-68.

5. Груздев А. А., Акчурин Т. К., Пушкарская А. А. Шламы водоочистки как наполнитель композитов строительного назначения // Малоэтажное строительство в рамках национального проекта "Доступное и комфортное жилье гражданам России": технологии и материалы, проблемы и перспективы развития в Волгоградской области : материалы Между-нар. науч.-практ. конф., 15-16 дек. 2009 г., Волгоград. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. С. 92-93.

6. Груздев А. А., Пушкарская О. Ю., Клавдиева Т. Н. Исследование возможности использования вторичного сырья в составе строительных композитов // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов : материалы V Междунар. науч.-техн. конф., Волгоград, 23-24 апреля 2009 г. : [в 3-х ч.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. Ч. I. С. 74-77.

7. Комплексная оценка строительных композитов на основе техногенных отходов / Груздев А. А. [и др.] // Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства : материалы И науч.-техн, конф., г. Волгоград, 24-25 окт. 2009 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. С. 16-19.

8. Груздев А. А., Пушкарская О. Ю„ Клавдиева Т. Н. Комплексная оценка строительных композитов на основе техногенных отходов // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов : материалы V Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 23-24 апреля 2009 г.: [в 3-х ч.]. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2009. Ч. I. С. 190-192.

9. Груздев А. А., Акчурин Т. К., Пушкарская О. Ю. Микронапол-ненный цементный композит // Технологии бетонов, 2010. N 11-12. С. 16-17.

10. Груздев А. А., Акчурин Т. К. Оценка возможности использования минеральных отходов в строительных композициях // Научный потенциал молодых ученых для инновационного развития строительного комплекса Нижнего Поволжья : материалы Междунар. науч.-практ. конф., 24 дек. 2010 г., Волгоград : [в 2 ч.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2011. Ч. 1.С. 207-209.

11. Груздев А. А., Акчурин Т. К., Пушкарская О. Ю. Мелкозернистый бетон с повышенными эксплуатационными свойствами при армировании минерально-абразивными шламами // Надежность и долговечность

строительных материалов^ конструкций и оснований фундаментов : материалы VI Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 13-14 октября 2011 г.: [в 3-х ч.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2011.4.1. С. 85-90.

Груздев Анатолий Александрович

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН, АРМИРОВАННЫЙ МИНЕРАЛЬНО-АБРАЗИВНЫМИ ШЛАМАМИ, С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Автореферат

Подписано в печать 28.10.11 Формат 60x84/16. Бумага Union Prints. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная Усл. печ. л. 1 . Уч.-изд. л. 1,13. Тираж 100 экз. Заказ № 87.

Отпечатано в РИО ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ 404111, г. Волжский Волгоградской области, пр. Ленина, 72

Введение.

Глава 1. Современное состояние вопроса о изготовлении мелкозернистых бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками.

1.1. Особенности получения мелкозернистого бетона с повышенной прочностью.

1.2. Влияние заполнителей и наполнителей на процессы структу-рообразования мелкозернистого бетона.

1.3. Использование техногенного сырья в производстве бетонов.

1.4. Минеральные шламы промышленных предприятий - эффективные компоненты строительных материалов.

1.5. Шламы водоочистки - фунгицидная добавка бетонов.

1.6. Особенности производства строительных материалов с добавкой золы от сжигания осадков сточных вод.

1.7. Строительные пигменты из шламов водоочистки.

1.8. Рабочая гипотеза и задачи исследования.

1.9. Выводы.

Глава 2. Методы исследований и исходные материалы.

2.1. Применяемые материалы и их свойства.

2.2. Исследование свойств бетонов.

2.3. Выбор объекта для проведения исследований.

2.4. Математический метод планирования экспериментов.

2.5. Статистическая обработка результатов испытаний.

2.6. Выводы.

Глава 3. Теоретические предпосылки формирования структур мелкозернистого бетона, модифицированного минерально-абразивными шламами.

3.1. Механизм действия минеральных добавок бетона.

3.2. Дисперсное армирование строительных композиций.

3.3. Формирование структуры мелкозернистого бетона.

3.4. Свойства бетона и бетонной смеси в зависимости от состава.

3.4. Выводы.

Глава 4. Оптимизация состава мелкозернистого бетона, армированного минерально-абразивными шламами.

4.1. Регулирование свойств мелкозернистого бетона путем введения дисперсного наполнителя МАШ.

4.2. Математическое моделирование состава мелкозернистого бетона, модифицированного минерально-абразивными шламами

4.3. Технико-экономический анализ производства бетонных блоков с использованием в качестве модифицирующей добавки цемента минерально-абразивных шламов.

Использование высокопрочного мелкозернистого бетона как конструкционного материала для монолитного строительства в наибольшей степени соответствует требованиям строительной практики. Приоритетным является создание строительных конструкционных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками, высокой прочностью, меньшей хрупкостью, более широким спектром функциональных возможностей. Что является актуальным направлением строительного материаловедения.

Совершенствование и управление структурой материала путем его модификации, введением новых структурных элементов, дисперсным армированием, принципиально улучшает свойства материала. Многокомпонентность бетонной композиции как результат многокомпонентности комплексных добавок позволяет эффективно управлять процессами структур о образования смеси на всех этапах технологии приготовления бетона с высокими эксплуатационными характеристиками. Сочетание свойств компонентов и их комбинация обеспечивают требуемые технологические и эксплуатационные свойства бетонной смеси.

Создание высокопрочного мелкозернистого бетона, сочетающего в себе высокоплотную и высокопрочную матрицу с армирующими элементами возможно при использовании отходов промышленных предприятий региона.

Диссертационная работа посвящена разработке состава мелкозернистого бетона армированного техногенными отходами в виде тонкодисперсного наполнителя минерально-абразивных шламов (МАШ). Дисперсное армирование бетона рассмотрено как эффективное средство повышения эксплуатационных свойств бетона на уровне цементной матрицы и уровне цементного бетона с максимальным проявлением сил физико-химического взаимодействия цементирующей связки с поверхностью армирующего элемента минерально-абразивных шламов (МАШ). Решение актуальной научно-технической задачи повышения физико-технических показателей мелкозернистого бетона за счет модификации эффективными комплексными добавками на основе техногенных отходов способствует расширению сырьевой базы строительной отрасли, снижению энергозатрат, улучшению экологии окружающей среды.

Степень разработанности проблемы

Использование в технологии строительных материалов техногенных отходов промышленных предприятий посвящены работы П.И. Баженова, Ю.М. Баженова, A.B. Волженского, B.C. Лесовика, В.И. Калашникова, Ш.М. Рахим-баева, Р.З. Рахимова, Е.М. Чернышева, А.Д. Корнеева, что позволяет на 40 % удовлетворить потребности строительной индустрии во вторичных сырьевых материалах, делая технологии производства ресурсосберегающими. Над созданием дисперсно-армированных бетонов и конструкций на их основе наряду с отечественными учеными работали и зарубежные: Дж. Купер, А. Келли, С.Т. Милейко.

Исследования, проводимые многими учеными в различных странах, убедительно доказывают, что бетоны, армированные волокнами различного происхождения, имеют более высокие физико-механические характеристики. Дисперсное армирование позволяет компенсировать главные недостатки бетона: низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. Фибробетон имеет в несколько раз более высокую прочность на срез, ударную и усталостную динамическую прочность, трещиностойкость и вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость.

Дисперсное армирование бетона рассматривается как эффективное средство повышения его прочности на растяжение и затруднения образования трещин на всех уровнях его структуры, способствующее повышению долговечности. Армированные частицами композиты занимают промежуточное положение между дисперсно-упрочненными материалами и материалами, армированными волокнами. Успехи в области строительного материаловедения за последние годы позволили создать ряд новых дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе техногенных отходов, уровень свойств которых выше уровня свойств традиционных бетонов.

Минерально-абразивные шламы являются отходами производства карбида кремния. Возможность использования МАШ в качестве армирующей добавки мелкозернистого бетона, проявляющей свойства структурообразующего модифицирующего компонента матрицы, приводит к улучшению эксплуатационных характеристик мелкозернистого бетона и подтверждает актуальность выбранной темы диссертационного исследования.

Цель работы заключается в получении мелкозернистого бетона с повышенными эксплуатационными свойствами на рядовых цементах и заполнителях путем модификации бетонной смеси армирующим элементом минерально-абразивных шламов, являющихся отходами промышленных предприятий.

Задачи исследований:

- оценить качество минерально-абразивных шламов как многофункциональной модифицирующей добавки мелкозернистых бетонов;

- изучить особенности структурообразования модифицированного мелкозернистого бетона армированного тонкодисперсными минерально-абразивными шламами;

- определить оптимальное содержание МАШ в бетонной смеси, получить адекватную математическую модель для прогнозирования свойств мелкозернистого бетона при варьировании технологических факторов;

- оценить влияние армирующего элемента МАШ и параметров армирования на физико-механические и эксплуатационные свойства мелкозернистого бетона;

- опытно-промышленная апробация результатов исследований и их технико-экономическая оценка.

Научная новизна:

- обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения мелкозернистого бетона армированного минерально-абразивными шламами (МАШ) путем целенаправленного регулирования процессов структурообразования на уровне цементной матрицы и уровне цементного бетона с максимальным проявлением сил физико-химического взаимодействия цементирующей связки с поверхностью армирующего элемента минерально-абразивных шламов (МАШ);

- выявлены особенности процесса структурообразования армированного мелкозернистого бетона, заключающегося в адгезионном взаимодействии цементного теста с поверхностью зерен МАШ, с последующей активацией процессов гидратации цемента за счет неорганической составляющей агрегатов МАШ, которые выполняют роль не только армирующего элемента, но и активного компонента системы, оказывающего существенное влияние на полиструктурность композиции;

- установлено, что сочетание высокой плотности и прочности цементной матрица модифицированной МАШ композиции обеспечивает получение мелкозернистого бетона с повышенными эксплуатационными свойствами;

- по результатам экспериментальных исследований и построения регрессионных моделей установлена зависимость эксплуатационных характеристик мелкозернистого бетона от количества вводимой добавки МАШ, выявлена зависимость в системе " свойства - состав - структура" армированного бетона.

Практическая значимость работы. Разработаны и предложены оптимальные составы армированного мелкозернистого бетона, удовлетворяющего нормативным требованиям. Обоснована возможность эффективного использования тонкодисперсного наполнителя МАШ, являющихся промышленными отходами, для получения армированных мелкозернистых бетонов с улучшенными эксплуатационными свойствами. Абразивная составляющая шламов является армирующим элементом структуры бетона, неорганическая составляющая конгломератов МАШ является клинкерной составляющей цементной матрицы, что позволяет расширить сырьевую базу минеральных модификаторов бетона, снизить себестоимость бетона, решить экологическую проблему утилизации отходов.

Объект исследований. Мелкозернистые бетоны, армированные минерально-абразивными шламами.

Предмет исследований. Процессы структурообразования мелкозернистого бетона, армированного тонкодисперсными минерально-абразивными шламами, и влияние добавки шлама на физико-механические характеристики дисперсно-армированного мелкозернистого бетона.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты качественных показателей минерально-абразивных шламов как тонкодисперсной модифицирующей добавки при получении мелкозернистых бетонов;

- принципы повышения эффективности мелкозернистого бетона путем использования многофункциональной добавки МАШ в составах бетонной композиции, результаты исследования структуры мелкозернистых бетонов, армированных МАШ;

- новые оптимальные составы и эксплуатационные свойства мелкозернистых бетонов, армированных минерально-абразивными шламами.

Достоверность исследований и выводов по работе обеспечена методической обоснованностью комплекса исследований с применением стандартных средств измерений и методов исследований; применением современных математических методов обработки экспериментальных данных в среде МаЛСАБ; опытными испытаниями и их положительными практическими результатами, совпадающими с результатами расчетов и не противоречащими выводам известных положений.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Малоэтажное строительство в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития Волгоградской области» (Волгоград, 2009 г.); Ш-й Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование» (Михайловка, 2009 г.); Н-й научно-технической конференции «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2009 г.); У-й Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009 г.); Международной научно-технической конференции «XV Академические чтения РААСН. Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения» (г. Москва - Орел, 2011 г.).

Личный вклад автора. Вклад автора состоит в выборе направления исследования, его обосновании; разработке составов мелкозернистых бетонов, армированных минерально-абразивными шламами, являющимися отходами производства; в анализе и обобщении полученных результатов исследований, изложенных в диссертационной работе; внедрении результатов работы в производство в виде выпуска опытно-промышленной партии изделий.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ, в т. ч. 1 работа в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, основные выводы и изложена на 136 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 17 рисунков, список использованных источников из 154 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность получения мелкозернистого бетона с улучшенными эксплуатационными характеристиками путем целенаправленного регулирования структуры композиции введением многофункциональной добавки минерально-абразивных шламов, являющихся техногенными отходами производства.

2. Выявлены особенности процесса структурообразования модифицированного бетона, заключающиеся в армировании бетона абразивной составляющей шламов, неорганическая составляющая конгломератов МАШ является активной минеральной добавкой цементной матрицы.

3. Установлен характер влияния добавки МАШ на свойства цементной матрицы и дана оценка новообразованиям в мелкозернистом бетоне на уровнях дисперсности. Процесс гидратации клинкерных минералов в мелкозернистом бетоне с добавкой МАШ проходит более интенсивно за счет значительно большей удельной поверхности модифицирующего компонента вяжущего, который выступает в качестве активной минеральной добавки цементной матрицы, ускоряя процесс твердения. Изменение морфометрических параметров микроструктуры мелкозернистого бетона при введении МАШ сопровождается снижением общей пористости, что связано с формированием микрокристаллической структуры за счет изменения химизма процессов гидратации в присутствии тонкодисперсных шламов.

4. С помощью математического метода планирования эксперимента получены зависимости, связывающие параметры оптимизации: плотность (р), предел прочности при сжатии (^с>1:), пористость (/7), водопоглощение (¡V) с переменными факторами - содержание цемента, многофункциональной добавки МАШ и водоцементным отношением, что позволило получить материал с улучшенными характеристиками: плотностью 2210 кг/м , пористостью 11,3 %, прочностью при сжатии 33,5 МПа, водопоглощением 8,9 %, морозостойкостью > Р75.

5. Эффективность применения многофункциональной добавки МАШ в мелкозернистом бетоне при ее содержании 5 - 15 % подтверждена результатами экспериментов. Показано, что за счет ускорения процессов гидратации цемента и армирования бетона частицами карбида кремния прочность при сжатии увеличилась на 25 %, плотность образцов уменьшилась на 10 %, водопо-глощение уменьшилось на 40 %.

6. Экономический эффект от использования многофункциональной добавки минерально-абразивных шламов в мелкозернистом бетоне достигается за счет снижения расхода цемента. Себестоимость блоков (в пересчете на одно изделие) снижена на 15 %. Предлагаемая технология с использованием исследованных в работе техногенных отходов производства рентабельна, экологически и экономически эффективна.

124

1. А. с. 17911415 Россия, МПК 5 С04В 28/00. Бетонная смесь / М.И. Стрелков, В.В. Мухин, В.З Мухин, Н.И. Сулима. Опубл. 30.01.93; Бюл. №4."

2. А. с. 1801958 Россия, МКИ 5 С04В 28/04. Бетонная смесь / И.О. Карпенко, В. В. Попов, В. П. Давиденко. Опубл. 15.03.93; Бюл. № 10.

3. Диамант М. И., Гилязидинова Н. В., Санталова Т. Н. Технология сборного монолитного бетона и железобетона. Кемерово: КузГТУ, 2005. 193 с.

4. Королева, Е. Л. Мелкозернистые бетоны на техногенном глауконито-вом песке : автореф. дис. . канд. техн. наук / Е.Л. Королева. Белгород, 2008. 22 с.

5. Акчурин Т. К., Григорьевский В. В. Об определении вязкости разрушения образцов из бетона при сжатии // Актуальные проблемы строительной стройиндустрии : сб. МНТК. Тула, 2001. С . 7 8.

6. Шлаковая пемза — эффективный строительный материал / С. Е. Александров и др.. Воронеж: ЦЧКИ. 1974. 89 с.

7. Бабин А. Е., Глухарев А. А. Опыт использования в промышленности отходов горнорудного производства ЛГОК // Проблемы строит, материаловедения и новые технологии: сб. докл. Междунар. конф. Белгород: Изд.-во Бел-ГТАСМ, 1993. 4.5.

8. Бабков В. В., Мохов В. Н. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Уфа, 2002.

9. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности // Строит, материалы. 1999. №7-8. С. 21-22.

10. Баженов Ю.М. Высококачественные бетоны // Материалы круглого стола по критическим технологиям в пр-ве строит, материалов и изделий / МГСУ. М., 1999. С. 4-7.

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

12. Баженов Ю. М. Особо тонкодисперсные минеральные вяжущие в строительстве // Материалы круглого стола по критическим технологиям в пр-ве строит, материалов и изделий, МГСУ. М., 1999. С. 13-15.

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

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

15. Баженов Ю. М. Современная технология бетона // Технологии бетонов. 2005. № 1.С. 6-8.

16. Баженов Ю. М. Технология бетона. М.: Изд-во ABC, 2003. 499 с.

17. Баженов Ю. М. Технология бетона. М.: Изд-во АСВ, 2002. 500 с.

18. Баранов И. М. Новые эффективные строительные материалы для создания конкурентных производству // Строит, материалы. 2001. № 2. С. 26-28.

19. Трапп В. Б., Ратинов В. Б. Применение химических добавок для интенсификации процесса производства и повышения качества бетона и железобетона; ЛатНИИНТИ. Рига, 1997.

20. Горчаков Г. И., Орентлихер JI. П., Савин В. И. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1976.

21. Грушко И. М., Дегтярева Э. В. Влияние комплексных добавок на прочность бетона // Строит, материалы и конструкции. 1985. N 3. С. 33-35.

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

23. Богачев Г. А. Комплексные добавки к бетону в зимних условиях // Изв. вузов. Строительство. 1994. № 2-3 .С. 10-12, 39.

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

25. Иванов Ф. М., Батраков В. Г., Лагойда А. В. Основные направления применения химических добавок к бетону // Бетон и железобетон. 1981. N 9. С. 17-20.

26. Иочинская И. А. Влияние комплексных добавок на процессы гидратации и твердения портландцемента : авторефер. дис. канд. техн. наук / И. А. Иочинская. М., 1974.

27. Бровцин А. К. Создание высокопрочных и безопасных бетонов // Пром. и граждан, стр-тво. 2001. № 4. С. 55-56.

28. Власов В. К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками //Бетон и железобетон. 1993. № 4. С. 10-12.

29. Влияние суперпластификатора на твердение цемента / Калашников В. И. и др.// Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. № 1. С. 28-29.

30. Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1989. 464 с.

31. Волков Ю. С. Применение сверхпрочных бетонов в строительстве // Бетон и железобетон. 1994. № 7. С. 27 31.

32. Каприелов С. С., Шейнфельд А. В., Салила К. С., Жигулев П.Ф. Высокопрочные бетоны повышенной морозосолестойкости с органоминеральным модификатором // Транспорт, стр-во. 2000. № П. С. 24-27.

33. Высоцкий С. А. Минеральные добавки для бетонов // Бетон и железобетон. 1994. №2. С. 7-10.

34. Гаврилов И. В., Гаврилов В. И., Гвоздовский Г. Н. Свойства противо-морозных добавок, модифицированных С-3 и лигносульфонатами техническими // Строит, материалы. 2005. №6. С 41^43.

35. Гладков Д. И. Физико-химические основы прочности бетонов. М.: Изд-во «Ассоц. строит, вузов», 1998.

36. Годжилы Р. А. Возможности повышения эффективности технологии бетона // Бетон и железобетон . 2001. № 6. С. 7-9.

37. ГОСТ 10060.0-95. Методы определения морозостойкости. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1995. 37 с.

38. Таубе П. Р., Чумаков Ю. М., Ратинов В. Б. Изменение дисперсности цемента при его гидратации в присутствии добавок // Цемент. 1980. N 1. С. 2224.

39. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. М.: Изд-во стандартов, 1990. 38 с.

40. ГОСТ 11.004-74. Прикладная статистика. Правила-определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. М.: Изд-во стандартов, 1974. 20 с.

41. Берг О. Я., Щербаков Е. Н., Писанко Г. Н. Высокопрочный бетон. М.: Стройиздат, 1975. 208 с.

42. Сычев М. М., Матвиенко В. А. Активация твердения цементного теста путём поляризации // Цемент. 1987. № 8. С. 78.

43. Круглицкий Н. Н., Горовенко Г. Г., Манюшевский П. П. Физико-химическая механика дисперсных систем в сильных импульсных полях. Киев, 1983. 191 с.

44. Ларионова 3. М., Никитина Л. В., Гарашин В. Р. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона. М.: Стройиздат, 1977. 262 с.

45. Шейкин А., Чеховский Ю. В., Бруссер М. И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.

46. ГОСТ 9757-90 «Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия». М: Издательство стандартов, 1990. 7 с.

47. Гридчин А. М., Лесовик В. С., Погорелов С. А. Строительные материалы и изделия. Белгород: Изд-во БелГТА, 2000. 153 с.

48. Грийков, Г. Е. Совершенствование технологии вибропрессоваиия изделий из песчаных бетонов: автореф. дис.канд. техн. наук. Л., 1990.

49. Филоненко Н. Е., Лавров И. В. Петрография искусственных абразивов. М.; Л.: Машгиз, 1958.

50. Тейлор, Ф.Х.У. Кристаллохимия продуктов гидратации портландцемента. М. Стройиздат, 1976.

51. Дворкин Л. П., Дворкин О. Л. Строительные материалы из отходов промышленности. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 368 с.

52. Демьянова В. С., Калашников В. И., Борисов А. А. Об использовании дисперсных наполнителей в цементных системах // Жилищ, стр-во. 1999. № 1. С. 17-18.

53. Добшиц, Л. М., Соломатов В. И. Влияние свойств цемента на мороз-стойкость бетонов //Бетон и железобетон, 1999. № 3. С. 19-21.

54. Ермолов М. Лигнопан это не только современные добавки, это серьезная экономия // Технологии бетонов. 2007. № 5. С. 17.

55. Естемесов 3. А., Куртаев Л. С. Стойкость железобетона в различных средах // Строит, материалы. 1999. № 7-8. С. 42-44.

56. Железобетон в XXI веке. Состояние и перспективы развития бетона и железобетона в России / Госстрой России, НИИЖБ. М.: Готика, 2001. 684 с.

57. Жилкин Т. А., Креймер Я. О., Чернышев В. П. Заполнители для бетонов на основе отходов промышленного производства. М.: ЦНИИЭПсельстрой, 1990. 96 с.

58. Зайко Н. И. Защита, ремонт, сочетание и усиление бетонных конструкций. Минск: НП ООО «Стринко», 1997. 124 с.

59. Звездов А. И. Бетон основной материал современного строительства III Строит, материалы. 2004. № 6. С. 2-4.

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

61. Измайлова Е.В. Повышение стойкости бетонов в условиях капиллярIного всасывания растворов солей и испарения: дис. . канд. техн. наук.- М., 1993. 196 с.

62. Изотов В. С., Кириленко О. Б. Казанская государственная архитектурно-строительная академия // Строит, материалы. 2001.№ 1.

63. Изотов B.C. Свойства бетонов, модифицированных водорастворимыми полимерами // Композиционные строительные материалы: сб. тр. Саратов, 1995.

64. Изотов В. С., Морозова Н. Н. Смешанное вяжущее для бетонов, твердеющих при пропаривании// Строит, материалы. 1998. №12. С. 19-20.

65. Ицкович С. М., Чумаков JL Д. Технология заполнителей для бетонов. М.: Высш. шк., 1991.

66. Каприелов С. С. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона // Бетон и железобетон. 1992. № 7. С. 4-7.

67. Каприелов, С. С. Общие закономерности формирование структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов // Бетон и железобетон. 1995. № 3. С. 16-20.

68. Пушкарская О. Ю., Фориков А. И., Надеева И. В. Использование карбида кремния в производстве огнеупорных поликристаллических материалов // Огнеупоры и техн. керамика. 2004. №11. С. 11-12.

69. Кингери, У. Д. Введение в керамику. М.: Изд-во лит. по стр-ву, 1967.499 с.

70. Козлов, В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энер-гоатомиздат, 1991. 352 с.

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

72. Тейлор X. Химия цементов. М.: Мир, 1996.

73. Костенко Г. О., Толмачев С. П., Кондратьев И. Г. Взаимосвязь уровня прессования и свойств цементобетонных изделий // Вестн. Харьков, нац. авто-мобил.-дорож. ун-та: сб. науч. тр. Харьков, 2002. Вып. 19. С. 118-121.

74. Кочегарова, Е. Исследование минеральных добавок для бетона с целью ускорения его твердения и экономии цемента // Изв. вузов. Строительство. 1988. № 11-12. С. 36-40.

75. Краснов А. М. Морозостойкость и ползучесть высоконаполненного высокопрочного мелкозернистого песчаного бетона // Бетон и железобетон. 2003. № 5.

76. Краснов А. М. Высоконаполненный мелкозернистый песчаный бетон повышенной прочности // Строит, материалы. 2003. № 1. С. 36-37.

77. Красный И. М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителя // Бетон и железобетон. 1992. № 6. С. 12-15.

78. Крекшин В. Е. О влиянии тонко дисперсных фракций песка на микроструктуру бетона // Совершенствование стр-ва наземных объектов нефтяной и газовой пром-сти.: сб. науч. тр / НПО Тидротрубопровод". М., 1990. С. 23-26.

79. Латышева Л. Ю., Смирнов С. В. Бетоны нового поколения для быстрого и прочного строительства // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. №> З.С. 17.

80. Левицкий И. А. Исследование возможности использования глауконит-содержащих пород в производстве стеновых керамических материалов // Строит, материалы. 2005. № 2. С. 46.

81. Лесовик В.С. Использование промышленных отходов в производстве строительных материалов. М.: Высш. шк., 1987. 111с.

82. Тринкер Б. Д. Сравнительные исследования эффективности химических добавок. Применение химических добавок в технологии бетона; МДНТП. М.: Знание, 1980.

83. Угулава Л. Г. Повышение водозащитных свойств легкого бетона комплексной химической добавкой : автореф. дис. . канд. техн. наук. Тбилиси, 1986.

84. Ушеров-Маршак А. В., Осенкова Н. Н., Циак М. Скорость и полнота ранних стадий гидратации цемента в присутствии суперпластификаторов. Бетоны с эффективными модифицирующими добавками; НИИЖБ. М., 1985.

85. Магдеев У. X., Гольденберг Л. Б. Прочность, структура и морозостойкость высокопрочного мелкозернистого бетона // Технологии бетона. 2005 .№ 2.

86. Макарова Н. Е., Соломатов В. И. Прогнозирование свойств и изучение наполненных цементных композитов с позиции синергетики // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. № 6. С. 28-29.

87. Макишева Е. А. Группа добавок суперплатификаторов ПОЛИПЛАСТ // Технологии бетонов. 2006. № 4. С. 6-7.

88. Баженов Ю. М., Магдеев У. X., Алимов Л. А., Воронин В. В. Мелкозернистые бетоны. М.: Типография МГСУ, 1998. 148 с.

89. Методика определения предотвращенного экологического ущерба / Гос.комитет Рос. Федерации по охране окруж. среды. М., 1999. 71с.

90. Шейкин А. Е., Чеховский Ю. В., Бруссер М. И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979.

91. Наназашвили И. К. Строительные материалы, изделия и конструкции: справ. М. Высш. шк., 1990. 495 с.

92. Нерубенко С. Л., Гвоздев В. А. О совершенствовании методов испытания бетона на морозостойкость // Бетон и железобетон. 1998. № 5. С. 21-23 .

93. Ольгинский А. Г., Бершадекий Ф. Г. Значение микро заполнителя в формирование в структуре и свойств бетона // Управляемая структура образования в пр-ве строит, материалов: сб. Киев: Будивельник, 1998. С. 76-80.

94. Бадьин Г. М. Технология строительного производства: Учебник для Втузов. М.: Стройиздат, 1987. 606 с.

95. Шерешевский И. А. Конструирование гражданских зданий: Учебное пособие. С.-П: ООО «Юнита», 2001. 175 с.

96. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учебное пособие. С.-П: ООО «Юнита», 2001. 167 с.

97. Некрасов В. В. Кинетика гидратации у цементов различных типов // Журнал прикладной химии АН СССР. 1948. Т XXI. Вып. 3.

98. Особокоррозиестойкий цемент для ремонтно-восстановительных работ / Осокин А. Щи др. // Цемент и его применение. 2000. № 5. С. 35-38.

99. Павленко С. И. Мелкозернистый бетон из отходов промышленности. М. : АСВ, 1997. 176 с.

100. Перцев В.Т. Управление процессами раннего формирования структуры бетона: автореф. дис. докт. техн. наук. Воронеж, 2002.

101. Пирадов К. Л., Гузеев Е. А. Физико-механические основы долговечности бетона и железобетона // Бетон и железобетон. 1998. №1. С 25 26.

102. Подвальный А. М. О классификации видов коррозии бетона // Бетон и железобетон. 2004. № 2.

103. Технология вяжущих веществ / Ю.М. Бутт и др. . М.: Высшая школа, 1965.619 с.

104. Подмазова С. А. Технологические аспекты обеспечения морозостойкости бетона и железобетона // Бетон и железобетон. 2003.№ 3.

105. Проталинский А. Н. Модифицирование структуры бетонов отходами промышленности западной Сибири // Проблемы и пути создания компо-зиц. материалов и технологии из вторич. минерал, ресурсов: сб. тр. науч.-прак. семинара. Новокузнецк, 2003. С. 188-197.

106. Соколов В. Г., Соколов А. С., Денисов Е. М., Лаптев В. П. Прочностные характеристики прессованных бетонов оптимальной структуры // Строит, материалы. 1995. № 8. С. 25-26.

107. Разработка и реализация программою обеспечения «CONCRETE» для проектирования и корректировки высококачественных бетонов / Р. 3. Рахимов и др. // Бетон и железобетон. 2002. № 6. С. 2-5.

108. Ратинов В. Б., Розенберг Т. И. Добавки в бетон. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1989. 186 с.

109. Ребиндер П. А. Адсорбционное влияние среды на механическиесвойства твердых тел // Сб. к ХХХ-летию Октябрьской революции. Киев, 1955. С.16-25.

110. Рекомендации по подбору составов тяжёлых и мелкозернистых бетонов (к ГОСТ 27006-86). М.: ЦИТП, 1990. 69 с.

111. Рекомендации по применению комплексной органоминеральной добавки «Полипласт -3МБ». ТУ 5745-013-5804865-2006.

112. Реологические свойства радиационно-защитных строительных растворов на основе высокоглиноземистого цементам / Баженов Ю. М. и др. // Строит, материалы. 2004. С. 8-11.

113. Рудаков П. И., Сафонов В. И. Обработка сигналов и изображений. MATLAB 5.x. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. 387 с.

114. Рыбьев И. А. Прогрессивные технологии в строительном материаловедении // Изв. вузов. Строительство.1994.№ З.С. 36-41.

115. Рыбьев И. А., Жданова Н. И. Проектирование состава бетона оптимальной структуры с использованием компьютерной программы EXCEL // Изв. вузов. Строительство. 2000. № 12. С. 33-37.

116. Рыбьев И. А., Жданов А. А. Создание строительных материалов с заданными свойствами // Изв. вузов. Строительство. 2003. № 3. С.45-48.

117. Рыбьев И. А. Строительное материаловедение. М.: Высш. шк., 2002. 700 с.

118. Саенко С. М., Очкина Н. А. Специальные мелкозернистые бетоны повышенной плотности // Тез. докл. 6 Междун. семинара "Строит, и отделоч. материалы. Стандарты 21 века». Новосибирск, 2001. С 61-62.

119. Самченко С. В. Роль низкоосновных гидросиликатов кальция в синтезе прочности цементного камня // Соврем, проблемы строит, материало-, ведения: материалы VII академ. чтений РААСН. Белгород, 2001. Ч. 1. С. 469478.

120. Сватовская Л. Б., Смирнова Т. В. Криогидратационная аномалия при твердении вяжущих // Резервы пр-ва строит, материалов: материалы меж-дунар. науч.-техн. конф. / Алтайский гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1997.4. I.e. 22.

121. Сватовская JI. Б. Модели строения твердого тела и процессы твердения // Цемент. 1990. № 5. С 11-12.

122. Сидоров В. А., Белова И. А. Модификаторы противоморозного действия // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000.№ 2. С. 35.

123. Сизов В. П. Зависимости прочности и морозостойкости бетона от свойств и расхода цемента // Бетон и железобетон. 2000.№6.

124. Синякин А. Г., Левин М. Е. Модифицирующие добавки Зика для рядовых и специальных бетонов // Технологии бетонов. 2006. № 2. С. 18-19.

125. Соколов В. Г., Царев В. М., Баранов В. М. Безотходное использование карбонатных пород в строительстве // Строит, материалы. 1993. № 12. С. 8-9.

126. Соколов В. Г., Буйный П. И., Рустамов Г. Ю. Долговечность прессованных бетонов // Строит, материалы. 1998. № 10. С. 22-26.

127. Соломатов В. И. Актуальные проблемы обеспечения долговечности материалов, конструкций и сооружений // Долговечность строит, материалов и конструкций: тез. докл. междунар. конф. Саранск, 1995. С. 3-5.

128. Соломатов В.И. Проблемы современного строительного материаловедения // Соврем, проблемы строит, материаловедения. Казань, 1996. Ч. 1. Общие проблемы и решения теории и практики строит, материаловедения. С. 3-9.

129. Спирин Ю. Л., Алёхин Ю. А., Глушнев С. В. Использование зол, шлаков ТЭС и отходов угледобычи и углепереработки в производстве строительных материалов. М.: Высш. шк., 1984. 71 с

130. Строкова В. В., Лютенко А. О. Пути утилизации вскрышных пород Ломоносовского месторождения Архангельской алмазоносной провинции // Вестн. БГТУ им. В.Г. Шухова. 2006. №15.

131. Сычев М. М., Сычев В. М. Природа активных центров и управление элементарными актами гидратации // Цемент. 1990. № 5. С. 6-10.

132. Тейлор X. Химия цемента ; пер. с англ. М.: Мир, 1996. 560 с.

133. Технология и свойства мелкозернистых бетонов: учеб. пособие / Ю. М. Баженов и др.. Алматы: КазГосИНТИ, 2000. 195 с.

134. Ушаков В. В. Выбор химических добавок в составе сухих строительных смесей // Пром. и гражд. стр-во. 2003. № 12. С. 41^42.

135. Фалихман В.А. Новое поколение суперпластификаторов // Бетон и железобетон. 2000. № 5. С. 5-7.

136. Федорова Т.С. Влияние золы на процессы структурообразования и стойкость бетона // Экология и прогресс технологии в строительстве для условий Сибири и Севера. 1993. С. 98-99.

137. Хархардин А.Н. Способ получения высокоплотных составов зернистого сырья // Изв. ВУЗов. Строительство. Новосибирск, 1996. №10. С. 5660.

138. Ферронская А. В., Волков 10. С. Роль строительства в решении экологических проблем современной цивилизации // Строит, эксперт. 2003. № 13(152). С. 7

139. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. М.: Финансы и статистика, 1983. 302 с.

140. Харитонов А. М. Модификация структуры и регулирование свойств цементных бетонов на основе использования отходов и попутных продуктов промышленности Дальнего Востока: автореф. дис . канд. техн. наук. СПб., 2002. 24 с.

141. Хархардин А.Н. Топологические состояния и свойства композиционных материалов // Изв. вузов. Строительство. 1997. № 4. С. 72-77.

142. Химический энциклопедический словарь / под ред. И. JI. Кнунянц. М.: Сов. энцикл., 1983. 792 с.

143. Цементные бетоны с минеральными наполнителями / Дворкин JL И. и др.. Киев: Будивэльник, 1991. 133 с.

144. Чалов В. И., Кравчино О. Л., Екимов С. В. Использование отходов цветной металлургии для производства строительных материалов. М.: Строй-издат, 1984. 74 с.

145. Чернышев Е. М., Белякова М. И. Измельчение и физико-химическая активность сырьевых компонентов технологии строительных материалов //Изв. вузов. Строительство. 1993. № 3. С. 37-41.

146. Чистов Ю. Д., Левшин В. В. Современные российские добавки для получения бетонов с высокими эксплуатационными свойствами // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. №1. С. 16.

147. Шангина Н. Н. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом доннорно-акцепторных свойств поверхности наполнителей и заполнителей: автореф. дис. . докт. техн. наук. СПб., 1998. 45 с.

148. Шашкольская М. П. Кристаллография. М.: Высш. шк., 1976. 391с.

149. Шейнин А. М., Якобсон М. Я. Высокопрочные мелкозернистые бетоны с пластификатором С-3 для дорожного строительства // Бетон и железобетон. 1993. № 10.С. 8-11.

150. Шушпанов В. А., Орловский В. М. Расчет оптимальной дозировки пластификатора бетонной смеси с учетом минералогического и вещественного состава цемента // Бетон и железобетон. 2004. № 2.

151. Ядыкина В.В. Влияние физико-механической обработки на реакционную способность кварцевого заполнителя при формировании цементно-песчаных бетонов: автореф. дис. канд. техн. наук. Харьков, 1987. С. 29.