автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Мелкозернистый бетон для тротуарной плитки с пониженным высолообразованием

На правах рукописи

ФОМЕНКО Юлия Владимировна

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН ДЛЯ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ С ПОНИЖЕННЫМ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЕМ

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

'7131

Белгород - 2007

003177131

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Белгородском государственном технологическом университете им В Г. Шухова

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Строкова Валерия Валерьевна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Логанина Валентина Ивановна (ПГУАС, г Пенза)

- кандидат технических наук, доцент

Шахова Любовь Дмитриевна (БГТУ им. В.Г. Шухова, г Белгород)

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государст-

венный архитектурно-строительный университет (СПГАСУ, г. С.Петербург)

Защита состоится " 18 декабря " 2007 года в 11°° час на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В Г Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд 242 г к

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Белгородский государственный технологический университет им. В.Г Шухова.

Автореферат разослан "16" ноября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета д-р техн. наук, профессор

Г.А. Смоляго

Актуальность. В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России» особую актуальность приобретают задачи увеличения производства дорожно-строительных материалов, обладающих высокими конструктивными, эксплуатационными и декоративными качествами в сочетании с экологической безопасностью В большей мере перечисленным требованиям отвечают штучные изделия из мелкозернистого бетона -тротуарная плитка Преимущество мощения плиткой очевидно и заключается в долговечности применяемого материала, его ремонтной пригодности, возможности получения архитектурного разнообразия и внесения индивидуальности, достигаемой с помощью использования разнообразных по цвету и форме изделий

В отличие от стеновых цементно-песчаных изделии тротуарная плитка эксплуатируется в более сложных температурно-влажностных условиях, при постоянном агрессивном воздействии выхлопных газов Одной из причин снижения долговечности изделий и конструкций из мелкозернистых бетонов является их коррозия, последствием которой являются солевых образования на тротуарной плитке, именуемые в технической литературе «высолами» Помимо снижения эксплуатационных показателей высолы приводят к ухудшению архитектурной выразительности дорожных покрытий.

Анализ существующих способов борьбы с высолами показал, что большинство методов, в частности различные виды очистки и гидрофоби-зирующие пропитки практически не приемлемы для изделий, используемых в покрытии' дорог и тротуаров В связи с этим актуальным является оптимизация составов и структуры на стадии подбора компонентов це-ментно-песчаной смеси

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг Цель и задачи работы.

Разработка составов мелкозернистого бетона со сниженным высоло-образованием для производства тротуарной плитки

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

— исследование состава и морфологии высолов, обоснование рациональных методов их предотвращения с учетом специфики эксплуатации изделий из мелкозернистого бетона для дорожного строительства,

— определение эффективности использования кварцевого сырья различных генетических типов и суперпластификаторов в качестве компонентов композиционных вяжущих,

— разработка композиционного вяжущего и установление закономерности влияния состава ВНВ и условий твердения на численные значения

коэффициентов корреляции и констант кинетики прочности во времени,

- разработка составов мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих и заполнителя с высокоплотной упаковкой для мелкозернистого бетона, изучение эффективности применения разработанных составов, как метода предотвращения высолообразования,

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и промышленная апробация

Научная новизна.

Предложены принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки, за счет оптимизации составов и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, что способствует повышению плотности материала и снижению содержания растворимы компонентов Показана целесообразность использования в качестве кремнеземисто компонента композиционных вяжущих мономинеральных кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма Установлено, что для увеличения плотности бетонной смеси путем создания плотнейшей упаковки рациональным является применение заполнителя с коэффициентом качества > 0,9

Установлена зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы Показано, что при увеличении содержания высокотемпературной п олиморфной модификации р-кварца, увеличивается активность кремнезема по отношению к Са(ОН)2, выделяющемуся при гидратации клинкерных минералов, следствием чего является повышение активности композиционного вяжущего и качества тротуарной плитки

Выявлен характер изменения вязкости системы «кварц - цемент -вода - суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема, заключающийся в зависимости величины снижения вязкости от прочности единичного коагуляционного контакта С увеличением энергии единичного коагуляционного контакта (кварц низкой степени метаморфизма) величина изменения реологических параметров возрастает, что обусловлено различной величиной высвобождаемой иммобилизованной воды, при этом при введении оптимального количества пластификатора вязкость системы на основе кварца низкой степени метаморфизма на 40-50 % ниже, чем на основе кварца осадочных пород

Практическое значение работы.

- разработаны композиционные вяжущие на основе кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма,

- предложены составы мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих и высокоплотных составах заполнителя, позволяющие снизить высолообразование на цементно-песчаной тротуарной плитке;

- получены мелкозернистые бетоны с кубиковой прочностью 30-40 МПа, морозостойкостью до 200 циклов включительно с использованием метаморфогенных кварцевых пород

Внедрение результатов исследований.

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы при производстве тротуарной плитки с пониженным высолообразованием из мелкозернистых бетонов на основе техногенных песков КМА разработаны следующие нормативные документы

- технические условия на «Кремнеземсодержащий компонент из отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского горнообогатительного комбината» ТУ 5743-009-02066339-2005,

- технологический регламент на «Изготовление вяжущих низкой во-допотребности с использованием отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского горно-обогатительного комбината в качестве кремнеземсодержащего компонента»;

- технологический регламент на «Изготовление тротуарной плитки методом полусухого вибропрессования»,

- рекомендации по использованию отсева дробления кварцитопесчаника КМА для производства тротуарной плитки

На предприятии ОАО «Стройбетон» выпущена опытно-промышленная партия изделий, использованных при благоустройстве тротуарных дорожек и прилегающих территорий поселка Пролетарский Белгородской области

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270205 и 270106 Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г Белгород, 2005), IV Международной нучно-практической конференции «Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения» (г Ялта, 2006), III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» (г Белгород, 2006), Всероссийской нучно-практической конференции «Строительное материаловедение-теория и практика» (г Москва, 2006), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (г Белгород, 2007) Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения

диссертационной работы, изложены в 10 научных публикациях, в том числе в двух статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, включающего 29 таблицу, 56 рисунков и фотографий, списка литературы из 153 наименований, 7 приложений На защиту выносятся:

- принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки,

- зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы,

- характер изменения вязкости системы «кварц - цемент - вода - суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема,

- составы композиционного вяжущего на основе кварцевых пород зе-леносланцевой фации метаморфизма,

- технология производства тротуарной плитки на основе ВНВ и заполнителя с плотнейшей упаковкой с пониженным высолообразованием,

- результаты внедрения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Экологические и экономические преимущества цементобетонных изделий привели к массовому производству в России тротуарной плитки Преимущество мощения плиткой заключается в ремонтоспособности покрытий, возможности получения архитектурного разнообразия с учетом последних достижений в области видеоэкологии

Одним из существенных недостатков тротуарной плитки является появление высолов на ее поверхности Высолы не только портят внешний вид дорожных покрытий, но и разрушают их Основной причиной их образования является выход на поверхность водорастворимых солей Появление высолов на камне связано с миграцией минерализованной воды через тело бетона при увеличении температуры окружающего воздуха В образовании высолов участвует также хлористый натрий, которым посыпают тротуары в период гололеда

В отличие от цементобетонных изделий, используемых при возведении фасадов зданий и сооружений, дорожные покрытия эксплуатируются в несравнимо более агрессивных условиях, под постоянными динамическими воздействиями, в соприкосновении с вредными веществами

- находящимися в атмосфере и имеющими высокую плотность выхлопными газами, концентрирующимися в приповерхностных частях зем-

ли (до 1,5 м);

- органическими испарениями, соседствующих асфальтобетонных покрытий;

- резиновой пылью от покрышек, от которых выделяется больше канцерогенных веществ, чем из выхлопных газов двигателя или асфальтового дорожного покрытия;

- атмосферными осадками, покрывающими тротуарную плитку в некоторых регионах до четырех месяцев в году.

Поэтому, как показывают наблюдения, высолы на тротуарной плитке могут появляться, исчезать и формироваться вновь.

Анализ причин образования высолов (рис. 1) свидетельствует о том, что наибольший вклад в кристаллизацию на поверхности тротуарной плитки новообразований вносит высокое содержание растворимых веществ в исходных и синтезированных материалах и нарушение технологии производства.

| Причины образования высолов |

Высокое : содержание растворимых веществ в исходных материалах (цементе. : заполнителях, воде затворения, добавках)

Первичные J

1 | Медленное и I ^ длительное

испарение ;

влаги с 1

[ поверхности ;

| материала в ;

следствии |

; температурно- | ? влажностных

* условий |

Ь Нарушение | технологии 1 ^'производства :

Повышение капиллярной : пористости

Высокая щёлочность цветных ;: цементов (верхний спой декоративной ппитки)

: Продолжение ц

процессов . гидратации \ ; компонентов I : цемента в : отвердевшем ; материале

Вторичные I

Конденсация

влаги на поверхности

изделий в естественных :, условиях (атмосферные

Атмосферная | влага во ! ,Время укладки Е

V ПЛИТКИ |

Перепад температур

Нарушение ; целбстнооти структуры бетона в эксплуатационный период

Рис. 1. Причины образования высолов

Анализ существующих методов борьбы с высолами показал, что большинство вторичных методов (рис. 2), в частности различные виды очистки и гидрофобизирующие пропитки практически не приемлемы для изделий, используемых в покрытии дорог и тротуаров. В связи со спецификой условий эксплуатации тротуарной плитки, снижение высолообразо-вания на поверхности цементобетонных дорожно-строительных материалов может быть достигнуто посредством оптимизации составов, и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, которая способствует повышению плотности материала и снижению растворимых компонентов.

Исследование вещественного состава сырьевых компонентов, высолов, синтезированных образцов композиционных вяжущих и мелкозерни-

стых бетонов включало определение химического состава, общего минералогического состава, рентгеиофазового, дифференциально-термического анализов. Анализы микроструктуры были выполнены в лаборатории локальных методов исследования вещества Геологического факультета МГУ с помощью растровых электронных микроскопов « ,7ео1 ^М -6480ЬУ» и «Хитачи-8-800». Реологические свойства суспензий исследовали на ротационном вискозиметре «ЯЬео1еБ1-2». Гранулометрический состав порошкообразных материалов определялся методом лазерной гранулометрии на установке МюкМ/.ег 201. Удельная поверхность сырьевых и вяжущих материалов определялась методом газопроницаемости на приборе ПСХ-2. Определение физико-механических характеристик сырьевых и синтезированных материалов проводилось по стандартным методам согласно ГОСТам.

«

:

на изяелияхч!из^мЪл^

I На стадии подбора компонентов I цементно-песчаной смеси и 1 технологического процесса 3§

Уменьшение ? пористости за | смет усовершёи-\ стаования | . способов ; уплотнения

бетонной смеси

—"

Щ Использование Щ цемента с | низким I содержанием щелочей

Увеличение плотности заполнитепя бетонной

смеси за счет создания плотнейшей упаковки путем корректировки его Фа нул ометрическог о состава

Г"

Применение супер-ппасп-йфикаторов для снижения водоцемен-тного отношения

На стадии \ эксплуатации |

| Соблюдение ; I Использование -технологи- ■ л проготаи ! ческих норм ! V бесплотными ^ хранения и : -* водоразбав-

укладки : : лйнмыми

' ...........^ ; акриловыми

] диспепсий

Очистка

Очистка кислого-СОДерЖа-

Ц&ИМИ

| растворами

ортано-минеральными

• растворами

Рис. 2. Виды мероприятий по ликвидации выводов на изделиях из мелкозернистого бетона

Для анализа влияния эксплуатационного периода на интенсивность миграции и количество растворимых веществ была изучена динамика поведения химических элементов в массиве мелкозернистого бетона, для чего создавалась модель процессов поверхностного выветривания. Исследования производили на образцах тротуарной плитки заводского состава новой и бывшей в эксплуатации в течение пяти лет.

Количественная оценка химического состава фильтратов в зависимости от качества тротуарной плитки позволила установить увеличение количества выносимого вещества (оксидов щелочных металлов) в изделиях прошедших эксплуатационный срок пять лет (табл. 1): СаО - на 37 %, Ыа20 и К20 - на 15 и 33 % соответственно. За счет действия фильтрационных вод, происходит нарушение кристаллической структуры цементного камня, разуплотнение структуры бетона и, как следствие, увеличение от-

крытой пористости Следствием этого является более интенсивный вынос растворимого вещества не только с поверхностных слоев, как это происходит в свежеприготовленной плитке, но и со всего объема образца

Таблица 1

Влияние эксплуатационного периода на возможность миграции

химических элементов в тротуарной плитке

Материал | Э Ю21А120, | Ре2031 СаО | МйО | ИагО | К20 | БО, | Т|Ог | Р20> | ИеО | п п п

до эксплуатации

Плитка до испытания*, % 62,28 6,72 1,67 14,81 0,48 1,82 1,11 0,60 0,28 0,077 0,47 60

Плитка после испытания, % 62,05 6,37 1,63 14,45 0,40 1,40 0,93 0,49 0,26 0,065 0,35 5,72

Д, % 0,23 0,3 0,04 0,36 0,08 0,42 0,18 0,11 0,02 0,012 0,12 0,28

Фильтрат, г/см' 0,05 3,45 0,05 3,2 0,2 22,0 16,0 0,02 н/о <0,01 0,09 0,05

после эксплуатации

Плитка до испытания, % 64,24 6,52 1,70 14,23 0,49 1,63 0,84 0,55 0,30 0,066 0,30 6,05

Плитка после испытания, % 64,05 581 1,33 13,98 0,37 1,25 0,79 0,51 0,20 0,058 0,22 5,59

Д,% 0,19 0,71 0,37 0,25 0,12 0,38 0,05 0,04 0,1 0,008 0 08 0 46

Фильтрат, г/см' 0,08 2,82 0,09 5,1 0,2 26,0 24,0 0,01 н/о <0,01 0,05 0,05

* испытания проводились в аппарате «Сокслет»

Таким образом, изучение динамики поведения химических элементов цементно-песчаной тротуарной плитки под воздействием непрерывного цикла воды свидетельствует о том, что введу нарушения микроструктуры бетона в эксплуатационный период, возможность формирования высолов не снижается, а напротив возрастает

Анализ влияния эксплуатационного периода на микроструктуру цементного камня мелкозернистого бетона позволил предложить следующую картину трансформации структуры мелкозернистого бетона, корректировка состава которого позволила наметить пути снижения высолообразования на тротуарной плитке

Цементный камень в заводской тротуарной плитке имеет достаточно рыхлую структуру, сложенную в основном глобулярной массой, а также новообразованными кристаллами продуктов гидратации вяжущего В по-ровом пространстве встречаются удлиненные столбчатые кристаллы гидросиликатов кальция, имеющие локальное расположение и создающие микрокаркас материала

В отличие от структуры бетона поставляемого потребителю, изделия того же состава, но прошедшие эксплуатационный период в течение пяти лет, имеют иной характер микроструктуры Окатанные частицы заполнителя покрыты плотной коркой новообразованного вещества (рис 3 а), что напоминает натечные почкообразные формы, характерные для кристаллизации вещества в карстовых пространствах и трещинах из гидротермаль-

ных источников. Однако при изучении данных структур при увеличении 10000 и 25000 раз диагностируются призматические кристаллы размером до 5 мкм, с четко выраженными гранями (рис. 3 б). Судя по характеру контакта кристаллов с окружающей массой натечного вида, это вещество одного и того же состава. Хорошо прослеживаются структуры роста на гранях кристаллов (рис. 3 в). Исходя из формы кристаллов, покрывающих сплошной массой зерна кварца, фазового состава изучаемой системы, отсутствия данных форм в свежих образцах и условий эксплуатации мате------- -----------------------/г .... __С1 - - «

б)

Рис. 3. Морфология новообразований на зернах заполнителя плитки прошедшей эксплуатацию в течение 5 лет: а - окатанное зерно кварца с ноздреватой поверхностью, покрытое коркой новообразованного вещества; б - морфология вещества, слагающего корку; в - морфология кристаллов кальцита со структурами роста на гранях

Это свидетельствует об интенсивной диффузии растворенного вещества из материала по контактной зоне цементного камня с заполнителем, где и происходит отложение и кристаллизация растворимых компонентов данной системы.

Анализ общего вида структуры свидетельствует о сформировавшейся в процессе эксплуатации материала значительной пористости (рис. 4), что не характерно для исходного образца. Поровое пространство имеет как близкую к изометричной форму, гак и карстовый вид пространства. Это объясняется равномерностью выщелачивания вещества по объему при заполнении существующих в цементом камне капиллярных пор и пустот водой.

Морфология новообразований, наблюдаемых на стенках пор, и характер их заполнения кристаллами, не характерна для традиционного цементного камня. Подобные друзы правильно ограненных кристаллов могут формироваться при длительном времени заполнения порового пространства насыщенным раствором и благоприятных условиях синтеза.

Рис. 4. Микроструктура цементного камня и новообразований в поро-вом пространстве тротуарной плитки прошедшей эксплуатацию в течение 5 лет: а - общий вид структуры мелкозернистого бетона; б - форма поры и характер ее заполнения; в - морфология новообразований стенок пор

,1/!

Учитывая тот факт, что карбонатно-натриевые и сульфатно-натриевые высолы растворимы в воде, и при эксплуатации тротуарной плитки являются самоликвидирующимися, основ- Рис. 5. Состав высолов по данным РФА ной задачей является предотвращение формирования практически нерастворимых карбонатно-кальциевых высолов. В составе высолов плитки заводского состава обнаружены кальцит — СаСОз, портландит - Са(ОН)2 безводный сульфоалюминат кальция 3(СА) Са804 (рис. 5). Высолы на тро туарной плитке представляют собой незакономерные сростки кристаллов -

л а V г

51 lii.lL'

друзы (рис. 6 а). Четко прослеживается несколько генераций портландита (рис. 6 б) в виде кристаллов до 10-15 мкм, покрытых более тонкодисперсными новообразованиями, не превышающими 0,2 мкм. Это свидетельствует о непрерывном процессе формирования высолов при изменении кон-

а) б)

Рис. 6. Структура высолов на тротуарной плитке заводского состава: а - друзы портландита на поверхности бетона; б — морфология кристаллов портландита, покрытых той же фазой более поздней генерации

Учитывая особенности миграции вещества и характер изменения микроструктуры при эксплуатации, предлагаются следующие меры предотвращения высолов: применение композиционных вяжущих; увеличение плотности бетонной смеси путем корректировки ее гранулометрического состава и рационального выбора генетического типа заполнителя.

Изучение кварцевых природных и техногенных песков, распространённых на территории КМА, а также опыт получения ВНВ на наполнителях различных генетических типов свидетельствует о том, что наиболее эффективным является применение кварцевого сырья с низкой степенью кристалличности, т.е. с дефектами кристаллической решётки. В связи с этим в качестве компонента ВНВ был выбран кварц кварцитопесчани-ков зеленосланцевой фации метаморфизма Лебединского месторождения (КМА) в виде отсева дробления, который в силу типоморфных особенностей отличается повышенной степенью дефектности различных порядков и, как следствие, более интенсивной размалываемостью (рис. 7) и высокой

ТМЦ-50 песок ТМЦ-50 ОКВП

4

Время, ч

Рис. 7. Динамика размалываемости ТМЦ в зависимости от типа кварцевого компонента

реакционной способностью

В качестве кварцевого компонента, как при разработке составов с гоготнейшей упаковкой, так и при приготовлении ВНВ помимо отсева использовались осадочные породы - песок продукции ОАО «Вяземское карьероуправление» (табл 2, 3). При получении композиционных вяжущих применялись суперпластификаторы - Melment FIO, Melflux 1641 F, C-3, ЦЕМ 1 42,5 H производства ЗАО «Белгородский цемент».

Таблица 2

Физико-механические свойства природного и техногенного песков

Вид сырья Модуль крупности Плотность, кг/м3 Водопотреб-ность, %

средняя истинная насыпная

Вяземский песок 2,7 1560 2610 1500 6

Отсев дробления кварцитопесчаника 3,7 1520 2710 1415 5,5

Таблица 3

Химический состав кварцевого сырья_

Вид сырья Соде) эжание оксидов по массе, %

S1O2 АЬОз FeiOí FeO MgO Na20 к2о SOj тю2 CaO п п п

Вяземский песок 93,2 2,1 0,75 - 0,3 0,24 0,35 0,06 0,12 1,5 1,1

Кварцито-песчаник 94,32 2,61 0,42 0,81 0,66 0,22 0,65 0,01 0,16 0,46 0,65

Анализ влияния вида пластификатора на эффективность помола ВНВ свидетельствует о том, что максимальное смещение в сторону меньшего размера частиц имеет ВНВ с добавкой Melflux 1641 F (MF), что и обеспечивает его более высокую активность (рис 8)

Так как применение ВНВ наиболее оправдано в жестких бетонных смесях, в которых количество воды затворения минимально, произвели подбор оптимальной концентрации суперпластификаторов

Эффективность воздействия на структурированную систему механических факторов в сочетании с добавкой таких ПАВ, как C-3, Melment FIO и Melflux 1641 F для системы «ВНВ - вода» оценивалось методом совмещения полных реологических кривых, исследуемых в стационарном ламинарном потоке

Установили, что введение в состав ТМЦ добавок приводит к снижению предельного напряжения сдвига (рис 9) Повышение содержания в суспензии добавки от 0,1 до 0,65 %, приводит к понижению предельного напряжения сдвига подтверждающего сделанные ранее наблюдения, показывающие, что адсорбция ПАВ происходит на наиболее активных участках поверхности частиц, где в отсутствии ПАВ образуются наиболее прочные контакты между частицами в структуре суспензии и поэтому наиболее эффективным суперпластификатором для исследуемой системы ВНВ является Melflux 1641 F

Интервалы размеров частиц, мкм Рис. 8. Распределение частиц по размерам в зависимости от вида вяжущего

100

-ТМЦ-50 ВНВ-50 СЗ ВНВ-50 ММ ВНВ-50 МФ - ЦЕМ I 42,5

14

12 10 В 6 4 2

Содержание добавки. % Содержание добавки, %

Рис. 9. Влияние суперпластификатора на реотехнологические характеристики суспензий на основе песка и кварцитопесчаника I - С-3 (кварцитолесчанник); 2 - С-3 (песок); 3 - Melment (песок); 4 - Melflux (кварцитопес-чанник); 5 - Melment (кварцитопесчанник); 6 - Melflux (песок)

Установлено, что наименьший эффект оказывает добавка Melment FIO, при максимальном содержании 0,35 % условно-статического предел текучести снижается с 10 до 8 Па, условно динамический - с 70 до 45 Па. При использовании в качестве добавки С-3 максимальное снижение пределов текучести составляет условно статического с 10 до 3 Па, условно-динамического с 70 до 19 Па. Для достижения указанных значений необходимо введение 0,65 % добавки С-3. Введение Melflux 1641 F в количестве 0,05 % повышает значения как условно-динамического, так и условно-статического предела текучести. Дальнейшее увеличение концентрации Melflux 1641 F до 0,2 % позволяет снизить пределы теку-

чести условно-статический и условно-динамический до 3 и 8 Па соответственно

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что на условно-динамический предел текучести системы наименьшее воздействие оказывает добавка Melment FIO (снижение составляет с 70 до 18 Па) Добавка С-3 снижает предел текучести до 4 Па, Melflux 1641 F - до 7 Па На условно-статический предел текучести наименьшее воздействие оказывает добавка С-3 (снижение составляет до 2,1 Па) Добавки Melment FIO и Melflux 1641 F в количестве до 0,2 % оказывают практически одинаковое действие, однако при повышении концентрации Melment FIO наблюдается повышение условно-статического предела текучести Таким образом, оптимальной с точки зрения снижения структурной прочности и пределов текучести является добавка 0,2 % Melflux 1641 F или 0,65 % С-3

Выявлен характер изменения вязкости системы в зависимости от генетического типа кремнезема, заключающийся в зависимости величины снижения вязкости от прочности единичного коагуляционного контакта С увеличением энергии единичного коагуляционного контакта (кварц низкой степени метаморфизма) возрастает величина изменения реологических параметров, что обусловлено различной величиной высвобождаемой иммобилизованной воды Установлено, что при введении оптимального с точки зрения снижения структурной прочности и пределов текучести количества пластификатора вязкость системы на основе кварца низкой степени метаморфизма на 40-50 % ниже, чем на основе кварца осадочных пород

В ранние сроки твердения композиционных вяжущих происходит уменьшение количества свободного Са(ОН)2> что фиксируется по снижению интенсивности основных характерных отражений При этом количество наиболее растворимого компонента цементного камня в прогидрати-рованном ВНВ снижается в зависимости от типа пластификатора в следующей последовательности С-3 Melment Melflux При этом в этой же последовательности наблюдается увеличение прочности на кварце изученных генетических типов (табл 4), что обусловлено более быстрой гидратацией вяжущего, вследствие более мелкодисперсного состава, а также лучшей пространственной укладкой частиц вяжущего Это позволяет ускорить и улучшить их взаимодействие с клинкерными минералами при формировании новообразований

Использование метаморфогенного кварца позволяет повысить активность композиционного вяжущего на 8,5 % по сравнению с ВНВ на основе песка, и на 11 % - относительно портландцемента

Для установления причин зависимости активности природных и техногенных песков различных видов от их генетических особенностей проведен полнопрофильный рентгенофазовый анализ с использованием про-

грамм FullProf и MAUD На основании асимметрии рентгеновских отражений сделан вывод, что исследуемые образцы кварца представлены двумя полиморфными модификациями - низкотемпературным а-кварцем и высокотемпературным Р-кварцем (табл 5) В качестве микроструктурной характеристики приведен усредненный размер областей когерентного рассеяния (ОКР) - бездефектных кристаллитов из которых состоят минеральные зерна кварца

Таблица 4

Состав, свойства и кинетические константы для расчета прогнозируемой _ прочности ВНВ____

№ п/п Состав вяжущего* П п редел прочности ри сжатии, МПа и„, МПа/сут ktor, МПа4 kkor? МПа

1 3 7 28

1 ВНВ-50 (Ц П+Melflux) 12 31,24 35,28 52 36 15,14 0,0201 0 999

2 ВНВ-50 (Ц П+Melment) 11,03 31,17 38,32 51 17 15,70 0,0162 0,9977

•л J ВНВ-50 (Ц П+С-3) 8,52 29,82 35,36 50,86 11,95 0,015 0 9951

4 ВНВ-50 (Ц КВП+Melflux) 11,86 32,52 37,52 57 2 18,14 0,018 0,9973

5 ВНВ-50 (Ц КВП+Melment) 10,08 31,86 34,88 54.21 15,57 0,0183 0,9954

6 ВНВ-50 (Ц КВП+С-3) 7,82 28,82 33,48 52,12 11,02 0,0153 0,993

* Ц - цемент ЦЕМ 1 42,5Н, П - песок Вяземского месторождения КВП - отсев дробления кварцитопесчаника, S> ¿ВНВ) = 690 м2/кг, В/Ц = 0,34

Таблица 5

Зависимость активности ТМЦ от состава кварцевого компонента

Наименование кремнеземистого компонента ТМЦ Коэффициент качества, .К, Минеральный состав и микроструктурные характеристики кварца

а-кварц р-кварц

Об% ОКР (нм) Об% ОКР (нм)

Кварцитопесчаник Лебединского месторождения 1,29 65 600 35 50

Песок Вольского месторождения 1 75 25

Песок Нижне-Ольшанского месторождения 0,95 78 22

Песок Вяземского месторождения 0,84 87 13

Таким образом, установлена зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы Показано, что при увеличении содержания высокотемпературной полиморфной модификации р-кварца, увеличивается активность кремнезема по отношению к Са(ОН)2 в системе «кварцевый компонент - портландцемент», следствием чего является повышение активности ТМЦ

На основании методики расчета прогнозируемой прочности вяжущих

(см табл 4, 6), установлены закономерности влияния состава разработанных ВНВ и условия твердения на численные значения коэффициентов корреляции и констант кинетики роста прочности во времени Увеличение начальной скорости твердения и уменьшение коэффициента торможения, не оказывают существенного влияния на коэффициент корреляции по уравнению теории переноса. Наибольшее влияние на кинетику твердения вяжущего оказывают пластифицирующие добавки Установлена закономерность влияния состава ВНВ и добавок на численные значения констант твердения по уравнению теории переноса

Таблица 6

Прогнозирование прочности вяжущего низкой водопотребности

по уравнениям теории переноса с различными химическими добавками

№ п/п Состав вяжущего Орасч МПа Фмгеперем МПа Отклонение Д, МПа Отклонение Д, %

по результатам испытаний в возрасте 1,3 и 7 суток

1 ВНВ-50 (Ц.П+Ме1Яих) 45,53 52,36 -6,83 -13,04

2 ВНВ-50 (Ц П+Ме1теШ) 54,13 51,17 2,96 5,78

3 ВНВ-50 (Ц П+С-3) 55,59 50,86 ",73 9,30

4 ВНВ-50 (Ц КВП+МеШих) 56,08 57,20 -1,12 -1,96

5 ВНВ-50 (Ц.КВП+Ме1шеШ) 48,56 54,21 -5,65 -10,42

6 ВНВ-50 (Ц.КВП+С-3) 53,93 52,12 1,81 3,47

по результатам 3 и 7 суточных испытаний

1 ВНВ-50 (Ц.П+МеШих) 44,01 51,17 -7,16 -13,99

2 ВНВ-50 (Ц П+Ме1теШ) 38,04 52,36 -14,32 -27,35

3 ВНВ-50 (Ц П+С-3) 39,55 50,86 -11,31 -22,24

4 ВНВ-50 (Ц. КВП+МеШих) 41,04 57,20 -16,16 -28,25

5 ВНВ-50 (Ц. КВП+Ме1 теш) 36,89 54,21 -17,32 -31,95

6 ВНВ-50 (ЦКВП+С-3) 36,89 52,12 -15,23 -29,22

Таким образом, разработаны составы ВНВ на основе слабо упорядоченного кварца пород зеленосланцевой фации метаморфизма Использование композиционных вяжущих позволяет решить несколько задач, обеспечивающих снижение высолообразования снижение расхода цемента, связывание Са(ОН)2 аморфизованной фазой кремнеземистого компонента; увеличение плотности цементного камня за счет заполнения микропор вторичными продуктами реакций пуццоланового типа и благодаря присутствию в составе вяжущего пластифицирующих добавок

Высокая эффективность использования в мелкозернистых вибропрессованных бетонах высокоплотных смесей при условии высококачественного кварцевого заполнителя, полной обмазки и минимальной раздвижки зерен цементным тестом обусловлена созданием контактной структуры материала и, тем самым, повышением прочности и плотности материала за счет вовлечения в работу заполнителя и создания его зернами структурного каркаса бетона Эти же факторы позволяют снизить вероятность коррозии выщелачивания

Таблица 7

Физико-механические характеристики мелкозернистого бетона в зависимости от состава_

№ п/п Расход материалов на 1м* смеси, кг Возраст, сутки Ксж, МПа Водопог-лощение, % Истираемость, % Морозостойкость Степень

Состав вяжущее мелкий заполнитель (Вяземский песок) вода высолообра-зования

1 Заводской ЦЕМ I 42,5 Н, песок 561,0 1635 202,0 3 7 14 28 20,0 28,9 34,7 39,9 5,8 0,59 200 + + +

1 ВНВ-50 Песок МеШих 1641 Р = 0,60 491,0 (245,5) 1620 82,5 3 7 14 28 20,1 29,5 38,1 44,5 3,4 0,32 200 ---

2 ВНВ-50 ОКВП МеШих 1641 И» 0,65 475,0 (237,5) 1620 77,2 3 7 14 28 21,0 31,0 39,0 49,0 3,0 0,30 200 ---

3 ВНВ-50 Песок Ме1тетР10 = 1,427 491,0 (245,5) 1620 82,5 3 7 14 28 20.5 27.6 34,6 42,2 3,6 0,33 200

4 ВНВ-50 ОКВП Ме1темР10 = !,5 488,0 (244,0) 1620 81,2 3 7 14 28 22,0 28,0 38,0 45,0 3,2 0,30 200 ---

5 Высокоплотный 1 3 ВНВ-50 ОКВП МеШих 1641 Р = 0,65 600,0 (300,0) 1800 138,0 3 7 14 28 20,2 27,8 37,0 49,0 3,0 0,30 200 ---

Высокоплотный 3 22,0

6 1 3,5 ВНВ-50 ОКВП МеШих 1641 Р = 0,65 540,0 (270,0) 1874 122,0 17 14 28 35,0 50,0 55,0 3,0 0,30 200 ---

Примечание + + + большое количество высолов, + — незначительное количество высолов,---высолы отсутствуют

Показано, что максимальный эффект достигается при увеличении соотношения «цемент / отсев кварцитопесчаника» при использовании высокоплотного состава с 1/3 до 1/3,5 (табл 7) Это позволяет уменьшить толщину раздвижки зерен заполнителя цементным тестом до 30 мкм и, тем самым, не только повысить прочность и плотность материала, но и снизить расход вяжущего с 600 до 540 кг.

Таким образом, в результате оптимизации микроструктуры цементного камня за счет применения ВНВ и увеличения плотности упаковки заполнителя обеспечивается рост прочности мелкозернистого бетона и снижение высолообразования в эксплуатационный период На основе композиционных вяжущих и высокоплотных составах заполнителя разработаны составы бетона для технологии вибропрессования Предложенные составы позволяют получать готовые изделия с малодефектной структурой бетона, увеличить прочность на 6-25 % (табл 7) в зависимости от типа заполнителя и вида добавки

В зависимости от технологических особенностей того или иного предприятия, предложены варианты модернизации технологии производства с целью получения тротуарной плитки со сниженным высолообразованием и, как следствие, с увеличенными сроками эксплуатации

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ существующих методов борьбы с высолами показал, что большинство вторичных методов, в частности различные виды очистки и гидрофобизирующие пропитки практически не приемлемы для изделий, используемых в покрытии дорог и тротуаров В связи со спецификой условий эксплуатации тротуарной плитки, снижение высолообразования на поверхности цементобетонных дорожно-строительных материалов может быть достигнуто посредством оптимизации составов, и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, которая способствует повышению плотности материала и снижению растворимых компонентов

2 Изучение динамики поведения химических элементов цементно-песчаной тротуарной плитки под воздействием непрерывного цикла воды свидетельствует о том, что ввиду нарушения микроструктуры бетона в эксплуатационный период, возможность формирования высолов не снижается, а напротив возрастает За счет действия фильтрационных вод, происходит нарушение кристаллической структуры цементного камня, разуплотнение структуры бетона и, как следствие, увеличение открытой пористости Следствием этого является более интенсивный вынос растворимого вещества не только с поверхностных слоев, как это происходит в свежеприготовленной плитке, но и со всего объема образца Это подтверждается наличием нескольких генераций портландита и кальцита, что сви-

детельствует о непрерывном процессе формирования высолов при изменении концентрации и интенсивности поступления раствора

3 Предложены принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки, за счет оптимизации составов и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, что способствует повышению плотности материала и снижению содержания растворимы компонентов Показана целесообразность использования в качестве кремнеземисто компонента композиционных вяжущих мономинеральных кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма Установлено, что для увеличения плотности бетонной смеси путем создания плотнейшей упаковки рациональным является применение заполнителя с коэффициентом качества > 0,95

4 Установлена зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы Показано, что при увеличении содержания высокотемпературной полиморфной модификации р-кварца, увеличивается активность кремнезема по отношению к Са(ОН)2, выделяющемуся при гидратации клинкерных минералов, следствием чего является повышение активности композиционного вяжущего и качества тротуарной плитки

5 Выявлен характер изменения вязкости системы «кварц — цемент -вода — суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема, заключающийся в зависимости величины снижения вязкости от прочности единичного коагуляционного контакта С увеличением энергии единичного коагуляционного контакта (кварц низкой степени метаморфизма) величина изменения реологических параметров возрастает, что обусловлено различной величиной высвобождаемой иммобилизованной воды, при этом при введении оптимального количества пластификатора вязкость системы на основе кварца низкой степени метаморфизма на 40—50 % ниже, чем на основе кварца осадочных пород

6 Разработаны составы композиционных вяжущих с использованием кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма региона КМА и суперпластификаторов Использование метаморфогенного кварца позволяет повысить активность композиционного вяжущего на 8,5 % по сравнению с ВНВ на основе природного песка, и на 11 % - относительно портландцемента

7 Показано, что максимальный эффект достигается при увеличении соотношения «цемент/заполнитель» при использовании высокоплотного состава с 1/3 до 1/3,5 Это позволяет уменьшить толщину раздвижки зерен заполнителя цементным тестом до 30 мкм и, тем самым, не только повысить прочность материала, но и снизить расход вяжущего на 10 %

8 В результате оптимизации микроструктуры цементного камня за

счет применения ВНВ и высокоплотных составах заполнителя обеспечивается повышение коррозионной стойкости мелкозернистого бетона и снижение высолообразования в эксплуатационный период На основе композиционных вяжущих и высокоплотных составах заполнителя разработаны составы бетона для технологии вибропрессования Предложенные составы позволяют получать готовые изделия с малодефектной структурой бетона, с кубиковой прочностью 42-55 МПа, морозостойкостью до 200 циклов включительно в зависимости от типа кварцевого компонента ВНВ, вида добавки и качества заполнителя

9. Для широкомасштабной реализации результатов диссертационной работы разработаны технические условия, технологические регламенты и рекомендации Выпущена опытно-промышленная партия изделий, использованных при благоустройстве территории общей площадью 1200 м2.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Фоменко, ЮВ Анализ причин образования высолов на тротуарной плитке, методов предупреждения и ликвидации /ВС Лесовик, В В Строкова, Ю В Фоменко, О.В Четверкина // Проблемы и достижения строительного материаловедения Межд научн-практическая интер-нет-конф , Белгород, - 2005 - С. 122-124

2 Фоменко, Ю В Оценка активности минеральных добавок для регулирования степени высолообразования / В В Строкова, ЮВ Фоменко // ВестникБГТУ имени В Г Шухова, 2005 -№9 -С 210-213

3 Фоменко, ЮВ Мелкозернистые бетоны для малых архитектурных форм / Р В Лесовик, М.С Агеева, В Г Голиков, Ю В. Фоменко // Строительные материалы, 2005 - № 11 - С 66-67

4 Фоменко, Ю В Динамика поведения химических элементов цементно-песчаной тротуарной плитки под воздействием экзогенного цикла воды / В В Строкова, Ю В Фоменко, Н Д Комарова // Строительство, материаловедение, машиностраение Сб. научн трудов Вып 37, - Дн-вск, ПГАСА, 2006 - С 476-480

5 Фоменко, Ю В Активация твердения бетона с помощью кристаллических затравок [Электронный ресурс] / В В Строкова, Л Н Соловьева, М С Агеева, Ю В Фоменко // III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» - Белгород, 2006

6 Фоменко, Ю В Использование ВНВ, как метод повышения коррозионной стойкости тротуарной плитки / А М Гридчин, В В Строкова, Ю В Фоменко, Е И Ходыкин и др // Сб трудов Строительное материаловедение - теория и практика - М СИП РИА, 2006 - С 246-247

7 Фоменко, ЮВ Элементы мощения на основе техногенных песков// Строительство, материаловедение, машиностраение / Р В Лесовик, Н Д. Комарова, Н В Ряпухин, Ю.В Фоменко, А.Н Ластовецкий // Сб научн трудов Вып 37, - Дн-вск, ПГАСА , 2006 - С 248-251

8. Фоменко, ЮВ Способы снижения высолообразования тротуарной плитки / Ю В Фоменко, А И Топчиев, Ю В Литвинова, А П Гринев // Строительные материалы, 2007. - № 8. - С 46-47

9 Фоменко, Ю В Тротуарная плитка с пониженным высолообразованием / Ю В Фоменко // Материалы междунар Науч.-практ.конф «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» - Белгород. Изд-во БГТУ, 2007. - Ч 1 - С. 285-289.

10 Фоменко, ЮВ О влиянии размерных параметров полиморфных модификаций кварца на его активность в композиционных вяжущих / В В Строкова, И В Жерновский, Ю В Фоменко - Белгород НТЖ «Вестник БГТУ им В Г Шухова», 2007 -С 48-49

ФОМЕНКО Юлия Владимировна

МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН ДЛЯ ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ С ПОНИЖЕННЫМ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЕМ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.23 05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 15 11 2007 Формат 60x84 1/16

Объем 1,0 Уч -изд л Тираж 100

Заказ 185

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Актуальность использования цементно-песчаной тротуарной плитки.

1.2. Причины образования высолов на цементно-песчаной тротуарной плитке.

1.3. Высолы как результат коррозий.

1.4. Методы предотвращения и очистки высолов на тротуарной плитке

1.5. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований.

2.1.1. Методы оценки фазового состава сырьевых и синтезированных материалов.

2.1.2. Изучение реологических свойств суспензий «вяжущее -вода».

2.1.3. Методика получения композиционных вяжущих и мелкозернистых бетонов.

2.1.4. Определение физико-механических характеристик мелкозернистого бетона.

2.1.5. Методика выращивания высолов.

2.2. Применяемые материалы.

2.2.1. Характеристика кварцевого сырья.

2.2.2. Применяемые добавки и используемая вода.

2.2.3. Характеристика вяжущего.

2.3. Выводы.

3. ОБРАЗОВАНИЕ ВЫСОЛОВ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИХ

ЛИКВИДАЦИИ.

3.1. Анализ дефектов на заводской тротуарной плитке.

3.2. Источники растворимых соединений и химизм образования высолов на тротуарной плитке.

3.3. Состав и морфология высолов на цементно-песчаной плитке.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ВЯЖУЩЕГО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЯ.

4.1. Определение предельного напряжения сдвига и пластической вязкости суспензии «ВНВ-50 - вода».

4.2. Исследование процессов гидратации композиционных вяжущих с помощью рентгенофазового анализа.

4.3. Разработка комплексного вяжущего и его свойства.

4.4. Прогнозирование марочной прочности вяжущего низкой водопотребности с пониженным высолообразованием.

4.5. Выводы.

5. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ СО СНИЖЕННЫМ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЕМ.

5.1. Составы и свойства цементно-песчаной тротуарной плитки на

5.2. Расчет плотнейшей упаковки мелкого заполнителя на основе отсева дробления кварцитопесчаника и проектирование состава мелкозернистого бетона.

5.3. Анализ степени высолообразования в зависимости от состава бетона.

5.4. Выводы.

6. ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРОИЗВОДСТВА ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ.

6.1. Технологии производства и укладки тротуарной плитки.

6.1.1. Методы вибропрессования при получении тротуарной плитки.

6.1.2. Особенности укладки и эксплуатации тротуарной плитки

6.2. Экономическая эффективность производства тротуарной плитки

6.3. Выводы.

В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России» особую актуальность приобретают задачи увеличения производства дорожно-строительных материалов, обладающих высокими конструктивными, эксплуатационными и декоративными качествами в сочетании с экологической безопасностью. В большей мере перечисленным требованиям отвечают штучные изделия из мелкозернистого бетона - тротуарная плитка. Преимущество мощения плиткой очевидно и заключается в долговечности применяемого материала, его ремонтной пригодности, возможности получения архитектурного разнообразия и внесения индивидуальности, достигаемой с помощью использования разнообразных по цвету и форме изделий.

В отличие от стеновых цементно-песчаных изделии тротуарная плитка эксплуатируется в более сложных температурно-влажностных условиях, при постоянном агрессивном воздействии выхлопных газов. Одной из причин снижения долговечности изделий и конструкций из мелкозернистых бетонов является их коррозия, последствием которой являются солевых образования на тротуарной плитке, именуемые в технической литературе «высолами». Помимо снижения эксплуатационных показателей высолы приводят к ухудшению архитектурной выразительности дорожных покрытий.

Анализ существующих способов борьбы с высолами показал, что большинство методов, в частности различные виды очистки и гидрофобизирующие пропитки практически не приемлемы для изделий, используемых в покрытии дорог и тротуаров. В связи с этим актуальным является оптимизация составов и структуры на стадии подбора компонентов цементно-песчаной смеси.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг.

Цель и задачи работы.

Разработка составов мелкозернистого бетона со сниженным высолообра-зованием для производства тротуарной плитки.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование состава и морфологии высолов; обоснование рациональных методов их предотвращения с учетом специфики эксплуатации изделий из мелкозернистого бетона для дорожного строительства;

- определение эффективности использования кварцевого сырья различных генетических типов и суперпластификаторов в качестве компонентов композиционных вяжущих;

- разработка композиционного вяжущего и установление закономерности влияния состава ВНВ (вяжущее низкой водопотребности) и условий твердения на численные значения коэффициентов корреляции и констант кинетики прочности во времени;

- разработка составов мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих и заполнителя с высокоплотной упаковкой для мелкозернистого бетона; изучение эффективности применения разработанных составов, как метода предотвращения высолообразования;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и промышленная апробация.

Научная новизна.

Предложены принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки за счет оптимизации составов и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, что способствует повышению плотности материала и снижению содержания растворимых компонентов. Показана целесообразность использования в качестве кремнеземистого компонента композиционных вяжущих мономинеральных кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма. Установлено, что для увеличения плотности бетонной смеси путем создания плотнейшей упаковки, рациональным является применение заполнителя с коэффициентом качества > 0,9.

Установлена зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы. Показано, что при увеличении содержания высокотемпературной полиморфной модификации Р-кварца, увеличивается активность кремнезема по отношению к Са(ОН)2, выделяющемуся при гидратации клинкерных минералов, следствием чего является повышение активности композиционного вяжущего и качества тротуарной плитки.

Выявлен характер изменения вязкости системы «кварц - цемент - вода -суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема, заключающийся в зависимости величины снижения вязкости от прочности единичного коагуляционного контакта. С увеличением энергии единичного коагуляци-онного контакта (кварц низкой степени метаморфизма) величина изменения реологических параметров возрастает, что обусловлено различной величиной высвобождаемой иммобилизованной воды, при этом при введении оптимального количества пластификатора вязкость системы на основе кварца низкой степени метаморфизма на 40-50 % ниже, чем на основе кварца осадочных пород.

Практическое значение работы.

Разработаны композиционные вяжущие на основе кварцевых пород зеле-носланцевой фации метаморфизма;

Предложены составы мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих и высокоплотных составах заполнителя, позволяющие снизить высо-лообразование на цементно-песчаной тротуарной плитке;

Получены мелкозернистые бетоны с кубиковой прочностью 30-40 МПа, морозостойкостью до 200 циклов включительно с использованием метаморфо-генных кварцевых пород.

Внедрение результатов исследований.

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы при производстве тротуарной плитки с пониженным высолообразованием из мелкозернистых бетонов на основе техногенных песков КМА разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия на «Кремнеземсодержащий компонент из отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского горнообогатительного комбината» ТУ 5743-009-02066339-2005;

- технологический регламент на «Изготовление вяжущих низкой водопо-требности с использованием отсева дробления кварцитопесчаника Лебединского горно-обогатительного комбината в качестве кремнеземсодержащего компонента»;

- технологический регламент на «Изготовление тротуарной плитки методом полусухого вибропрессования»;

- рекомендации по использованию отсева дробления кварцитопесчаника КМА для производства тротуарной плитки.

На предприятии ОАО «Стройбетон» выпущена опытно-промышленная партия изделий, использованных при благоустройстве тротуарных дорожек и прилегающих территорий поселка Пролетарский Белгородской области.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270205 и 270106.

На защиту выносятся:

- принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки;

- зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы;

- характер изменения вязкости системы «кварц - цемент - вода - суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема;

- составы композиционного вяжущего на основе кварцевых пород зеле-носланцевой фации метаморфизма;

- технология производства тротуарной плитки на основе ВНВ и заполнителя с плотнейшей упаковкой с пониженным высолообразованием;

- результаты внедрения.

Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 10 научных публикациях, в том числе в двух статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, включающего 29 таблицу, 56 рисунков и фотографий, списка литературы из 153 наименований, 7 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих методов борьбы с высолами показал, что большинство вторичных методов, в частности различные виды очистки и гидрофобизирующие пропитки практически не приемлемы для изделий, используемых в покрытии дорог и тротуаров. В связи со спецификой условий эксплуатации тротуарной плитки, снижение высолообразования на поверхности цементобетонных дорожно-строительных материалов может быть достигнуто посредством оптимизации составов, и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, которая способствует повышению плотности материала и снижению растворимых компонентов.

2. Изучение динамики поведения химических элементов цементно-песчаной тротуарной плитки под воздействием непрерывного цикла воды свидетельствует о том, что ввиду нарушения микроструктуры бетона в эксплуатационный период, возможность формирования высолов не снижается, а напротив возрастает. За счет действия фильтрационных вод, происходит нарушение кристаллической структуры цементного камня, разуплотнение структуры бетона и, как следствие, увеличение открытой пористости. Следствием этого является более интенсивный вынос растворимого вещества не только с поверхностных слоев, как это происходит в свежеприготовленной плитке, но и со всего объема образца. Это подтверждается наличием нескольких генераций портландита и кальцита, что свидетельствует о непрерывном процессе формирования высолов при изменении концентрации и интенсивности поступления раствора.

3. Предложены принципы проектирования мелкозернистого бетона с пониженным высолообразованием для производства тротуарной плитки, за счет оптимизации составов и структуры на стадии подбора компонентов бетонной смеси, что способствует повышению плотности материала и снижению содержания растворимы компонентов. Показана целесообразность использования в качестве кремнеземисто компонента композиционных вяжущих мономинеральных кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма. Установлено, что для увеличения плотности бетонной смеси путем создания плотнейшей упаковки рациональным является применение заполнителя с коэффициентом качества > 0,95.

4. Установлена зависимость качества кварцевого компонента композиционного вяжущего от типа и количества полиморфных модификаций кремнезема в составе исходной породы. Показано, что при увеличении содержания высокотемпературной полиморфной модификации р-кварца, увеличивается активность кремнезема по отношению к Са(ОН)2, выделяющемуся при гидратации клинкерных минералов, следствием чего является повышение активности композиционного вяжущего и качества тротуарной плитки.

5. Выявлен характер изменения вязкости системы «кварц - цемент - вода суперпластификатор» в зависимости от генетического типа кремнезема, заключающийся в зависимости величины снижения вязкости от прочности / единичного коагуляционного контакта. С увеличением энергии единичного коагуляциоиного контакта (кварц низкой степени метаморфизма) величина изменения реологических параметров возрастает, что обусловлено различной величиной высвобождаемой иммобилизованной воды, при этом при введении оптимального количества пластификатора вязкость системы на основе кварца низкой степени метаморфизма на 40-50 % ниже, чем на основе кварца осадочных пород.

6. Разработаны составы композиционных вяжущих с использованием кварцевых пород зеленосланцевой фации метаморфизма региона КМА и суперпластификаторов. Использование метаморфогенного кварца позволяет повысить активность композиционного вяжущего на 8,5 % по сравнению с ВНВ на основе природного песка, и на 11 % - относительно портландцемента.

7. Показано, что максимальный эффект достигается при увеличении соотношения «цемент/заполнитель» при использовании высокоплотного состава с 1/3 до 1/3,5. Это позволяет уменьшить толщину раздвижки зёрен заполнителя цементным тестом до 30 мкм и, тем самым, не только повысить прочность материала, но и снизить расход вяжущего на 10 %.

8. В результате оптимизации микроструктуры цементного камня за счет применения ВНВ и высокоплотных составах заполнителя обеспечивается повышение коррозионной стойкости мелкозернистого бетона и снижение высолообразования в эксплуатационный период. На основе композиционных вяжущих и высокоплотных составах заполнителя разработаны составы бетона для технологии вибропрессования. Предложенные составы позволяют получать готовые изделия с малодефектной структурой бетона, с кубиковой прочностью 42-55 МПа, морозостойкостью до 200 циклов включительно в зависимости от типа кварцевого компонента ВНВ, вида добавки и качества заполнителя.

9. Для широкомасштабной реализации результатов диссертационной работы разработаны технические условия, технологические регламенты и рекомендации. Выпущена опытно-промышленная партия изделий, использованных при благоустройстве территории общей площадью 1200 м .

1. Баженов, Ю. М. Новому веку новые бетоны / Ю. М. Баженов // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. - М., 2000. - №2. -С. 10-11.

2. Баженов, Ю. М. Применение промышленных отходов в производстве строительных материалов / Ю.М. Баженов. М. : Госстройиздат, 1986. -56 с.

3. Рыбьев, И. А. Строительные материалы / И. А. Рыбьев. М. : Стройиздат, 1999. - 376 с.

4. Скрамтаев, Б. С. Способы определения состава бетона различных видов / Б. С. Скрамтаев, П. Ф. Шубенкин, Ю. М. Баженов. М.: Стройиздат, 1966.- 160 с.

5. Соломатов, В. В. Мелкозернистые бетоны из отходов промышленности : учеб. пособие / В. В. Соломатов. М., 1997. - 176 с.

6. Суздальцева, А. Я. Бетон в архитектуре XX века / А. Я. Суздальцева. М. : Стройиздат, 1981.-208 с.

7. Коррозия железобетона в среде, содержащей фтористый водород / А. Ф. Полак и др. // Бетон и железобетон. 1976. - № 3. - С. 4-6.

8. Мелкозернистые бетоны и конструкции из них // Сб. науч. тр. под ред. И. М. Красного. М., 1985. - 87 с.

9. Ферронская, А. В. Высококачественный мелкозернистый бетон для дорожных покрытий / А. В. Ферронская, С. Б. Кожиев // Строит, материалы. 2005. - № 4. - С. 58-59.

10. Наназашвили, И. X. Системный подход к повышению эксплуатационной стойкости и комфортности благоустраиваемых городских территорий / И. X. Наназашвили, Д. А. Мешков // Строит, материалы. 2003. - № 4. -с. 46.

11. И. Николаевская, И. А. Благоустройство территорий / И. А. Николаевская. -М.: Академия : Мастерство, 2002. 268 с.

12. Розенталь, Н. К. О причинах раннего повреждения бетонных и железобетонных конструкций / Н. К. Розенталь, Г. В. Чехний, Г. В. Любарская // Промышленное и гражданское строит. 2002. - № 9. - С. 41-43.

13. Ситников, И. В. Бетонные тротуарные плитки и брусчатка нового поколения по технологии СИСТРОМ долговечный и доступный по цене эквивалент гранитного мощения / И. В. Ситников // Технологии бетонов. - 2006. - № 4. - С. 48-49.

14. Авершина, Н. М. Анализ кинетики коррозии цементного камня в различных агрессивных средах / Н, М. Авершина // Проблемы материаловедения и совершенствования технологии производства строительных изделий : сб. науч. тр Белгород, 1990. - С. 17-19.

15. Влияние сероводородосодержащих пластовых вод на коррозионную стойкость цементного камня / А. И. Булатов, Н. А. Иванова, Д. Ф. Новохатский и др. II Нефтяное хозяйство. 1981. - № 7 - С. 17-20.

16. Ван Аардт, ДЖ. X. П. Разрушение цементных изделий в агрессивной среде / ДЖ. X. П. Ван Аардт. // IV Международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1964. - С. 541-553.

17. Шахова, Л. Д. Причины высолообразования на бетонах / Л. Д. Шахова, М. В. Кафтаева, О. М. Донченко // Тр. НГАСУ. Новосибирск : НГАСУ, 2002. - Т. 5. - Вып. 2 (17). - С. 113-116.

18. Шахова, JI. Д. Высолообразование на прессованных бетонных изделиях / J1. Д. Шахова, М. В. Кафтаева, Ш. М. Рахимбаев // Тр. НГАСУ. -Новосибирск : НГАСУ, 2002. Т. 5. - Вып. 2 (17). - С. 117-121.

19. Сычев, М. М. Твердение вяжущих веществ / М. М. Сычев. М., 1964.

20. Ханнаши, Я. Эффективность бетона на основе тонкомолотых цементов и вяжущих низкой водопотребности / Я. Ханнаши, Е. И. Исаченко // Сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002.-4.2.-С. 101-105.

21. Бутт, Ю. М. Химическая технология вяжущих материалов : учеб. для вузов / Ю. М. Бутт, М. М. Сычев, В. В. Тимашев. М.: Высш. шк., 1980. - 472 с.

22. Пащенко, А. А. Вяжущие материалы / А. А. Пащенко, В. П. Сербии, Е. А. Старчевская. Киев : Высш. шк., 1985. - 439 с.

23. Пинус, Э. Р. Контактные слои цементного камня в бетоне и их значение / Э. Р. Пинус // Структура, прочность и деформации бетонов : сб. тр. НИИЖБ. 1966. - С. 290-293.

24. Хрулев, В. М. Отделочные композиции для выравнивания поверхности бетона / В. М. Хрулев, Г. Н. Шибаева, В. М. Ткаченко. Абакан : Хакасск. кн. изд-во, 1997.-48 с.

25. Повышение эффективности бетона химическими добавками / В. Г. Батраков, В. Б. Ратинов, Н. Ф. Башлыков, Ш. Т. Бабаев, В. J1. Яворская // Бетон и железобетон. 1988. - №9. - С. 27-29.

26. Свойства мелкозернистых смесей и бетонов с добавкой суперпластификатора / В. Г. Батраков, Ф. А. Иссерс, P. JI. Серых, С. И. Фурманов // Бетон и железобетон. 1982. - №10. - С. 22-24.

27. Бетоны с эффективными модифицирующими добавками // Сб. науч. тр. под ред. Ф. М. Иванова, В. Г. Батракова. М., 1985. - 157 с.

28. Активные минеральные добавки и их применение / Т. В. Кузнецова, 3. Б. Эйтин, 3. С. Альбац и др. // Цемент. 1981. - № 10. - С. 6-8.

29. Рамачандран, В. С. Добавки в бетон: справочное пособие / В. С. Рамачандран. М., 1988. - 575 с.

30. Ратинов, В. Б. Комплексные добавки для бетонов / В. Б. Ратинов, Т. И. Розенберг, Г. Д. Кучерова // Бетон и железобетон. 1981. - № 9. - С. 910.

31. Беленцов, Ю. А. Формирование оптимального гранулометрического состава заполнителя растворов / Ю. А. Беленцов // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - №9. - С. 36-37.

32. Гаркави, М. С. Использование песков из отсевов дробления при изготовлении мелкоштучных элементов мощения / М. С. Гаркави, А. С. Волохов // Строит, материалы. 2003. - № 6. - с. 38.

33. Дергунов, С. А. Разработка составов фракционированных песков / С. А. Дергунов, В. Н. Рубцова // Строит, материалы. 2005. - № 4. - С. 30-31.

34. Любимова, Т. Ю. О свойствах контактной зоны на границе между вяжущим и заполнителем в бетоне / Т. Ю. Любимова, Э. Г. Пинус // Коррозия железобетона и методы защиты: тр. НИИЖБ. М. , 1962. -Вып. 28.

35. Особенности подбора материалов при разработке составов и технологии высокопрочных бетонов / А. А. Борисов, Л. Г. Поляков, В. В. Викторов,

36. B. С. Горбунова, Л. В. Фомина // Строит, материалы. 2001. - № 6.1. C. 28-29.

37. Горчаков, Г. И. Влияние свойств крупного заполнителя на коррозионную стойкость бетонов / Г. И. Горчаков, Н. К. Хохрин, А. С. Пастухов // Изв. вузов. Строит, и архитектура. 1974. - № 8. - С. 22-23.

38. Розенталь, Н. К. Коррозионная стойкость цементных бетонов низкой и особо низкой проницаемости : автореф. дис. . докт. техн. наук / Розенталь Н. К. Москва, 2005. - 36 с.

39. Розенталь, Н. К. Стойкость бетонов в газовой среде коллекторов сточных вод / Н. К. Розенталь, Г. В. Чехний // Бетон и железобетон. 2002. - № 5. -С. 23-25.

40. Метод расчета глубины разрушения бетона в условиях коррозии / Т. В. Рубецкая и др. // Бетон и железобетон. 1971. - № 10. - С. 3-5.

41. Чернявский, В. JI. Адаптационно-коррозионный механизм взаимодействия бетонов с внешней средой / В. JI. Чернявский // Изв. вузов. Строит. 2004. - № 8. - С. 57-62.

42. Чехов, А. П. Защита строительных конструкций от коррозии / А. П. Чехов! Киев, 1977. - 214 с.

43. Кинетика коррозии бетона в жидкой агрессивной среде / А. Ф. Полак, Г. Н. Гельфман, А. А. Оратовская, Р. Ф. Хуснутдинов // Коллоидный журнал. 1974. -№ з. с. 429-431.

44. Полак, А. Ф. Физико-химические основы коррозии железобетона / А. Ф. Полак. Уфа : Изд-во Уфимс. нефт. ин-та, 1982. - 73 с.

45. Перейма, А. А. Коррозионная стойкость цементного камня в сероводородсодержащих средах / А. А. Перейма // Нефтяное хозяйство. -1986.-№ 3-С. 29-32.

46. Коррозия бетона в агрессивных кислых жидкостях и газах / А. Ф. Полак и др. // Тр. НИИПромстроя. 1974. - Вып. 14. - С. 140-147.

47. Подвальный, А. М. О классификации видов коррозии / А. М. Подвальный // Бетон и железобетон. 2004. - № 2. - С. 23-27.

48. Бабушкин, В. И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона / В. И. Бабушкин ; под ред. В. Б. Ратинова. М.: Изд-во литературы по строит., 1968. - 187 с.

49. Данюшевский, В. С. Изменение химического состава цементного камня при действии на него минерализованных пластовых вод / В. С. Данюшевский, Ю. М. Бутт, А. Я. Липовецкий // Тр. МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1964. Вып. 45. - 150 с.

50. Заседателев, И. Б. Исследование солевой коррозии бетона методом фильтрации / И. Б. Заседателев, Ф. П. Дужих, Е. И. Богачев // Специальные бетоны и защита строительных конструкций от коррозии: сб. тр. ВНИПИ Теплопроект. 1986. - Вып. 44. - 123 с.

51. Коррозионная стойкость бетона, арматуры и железобетона в агрессивных средах : сб. науч. тр. НИИЖБ Госстроя СССР М., 1988. - 129 с.

52. Коррозия и стойкость железобетона в агрессивных средах : сб. науч. тр. под ред. В. М. Москвина. М., 1980. - 536 с.

53. Миронов, В. Д. Кинетика развития коррозии цементного камня при длительном воздействии агрессивных сред / В. Д. Миронов, В. Б. Ратинов // Журнал прикладной химии. 1970. - T.XLIII. - Вып. 8. - С. 1861— 1863.

54. Москвин, В. М. Коррозия бетона в кислых средах и методы ее исследования / В. М. Москвин, Т. В. Рубецкая, Г. В. Любарская // Бетон и железобетон. 1971. - № 10. - С. 10-12.

55. Обобщенная математическая модель коррозии бетона в агрессивных жидких средах / А. Ф. Полак, Р. Г. Хабибулин, В. В. Яковлев, В. М. Латыпов // Бетон и железобетон. 1981. - № 4. - С. 4-6.

56. Огрель, Л. Ю. Защита строительных конструкций от коррозии: учеб. пособие / Л. Ю. Огрель, Р. Г. Шевцова, А. И. Никулин. Белгород, 2001. -96 с.

57. Москвин, В. М. Коррозия бетона под действием щелочей цемента на кремнезём заполнителя / В. М. Москвин, Г. С. Рояк. М.: Госстройиздат, 1962.-116 с.

58. Москвин, В. М. Коррозия бетонов / В. М. Москвин. М. : Стройиздат, 1952.-342 с.

59. Младова, М. В. Экономия цемента при использовании суперпластификатора С-3 / М. В. Младова, М. С. Бибик // Бетон и железобетон. 1989. - № 4. - С. 11-12.

60. Базанов, С. М. О некоторых проблемах сульфатной коррозии / С. М. Базанов, С. В. Федосов // Изв. вузов. Строит. 2004. - № 11. - С. 2730.

61. Вакалова, Т. В. Причины образования и способы устранения высолов в технологии керамического кирпича / Т. В. Вакалова, В. М. Погребенков, И. Б. Рева // Строит, материалы. 2004. - № 2. - С. 30-31.

62. Десов, А. Е. Некоторые вопросы структуры, прочности и деформаций бетонов / А. Е. Десов // Структура, прочность и деформации бетонов : сб. докл. НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1966. - 88 с.

63. Зоткин, А. Г. Защемление воздуха в цементопесчаных смесях / А. Г. Зоткин // Мелкозернистые бетоны и конструкции из них. М., 1985.

64. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты // Под общ. ред. В.М. Москвина. -М., 1980.-107 с.

65. Ратинов, В. Б. Химия в строительстве / В. Б. Ратинов, Ф. И. Иванов. М.: Стройиздат, 1977. - 220 с.

66. Ратинов, В. Б. Добавки в бетон / В. Б. Ратинов, Т. И. Розенберг. М. : Стройиздат, 1989.-188 с.

67. Степанова, В. Ф. Причины образования высолов на поверхности строительных конструкций / В. Ф. Степанова, Н. К. Розенталь, Г. В.

68. Чехний // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. -2000.-№3.-С. 30-31.

69. Цементные бетоны с минеральными наполнителями /Л. И. Дворкин, В. И. Соломатов, В. Н. Выровой, С. М. Чудновский. Киев : Будивэльнык, 1991.-136 с.

70. Чулаков, Ю. М. Влияние суперпластификаторов на свойства бетона / Ю. М. Чулаков, Б. Д. Тринкер // Бетон и железобетон. 1980. - № 10. -С. 16-17.

71. Логанина, В. И. К вопросу о формировании структуры известковых защитно-декоративных покрытий / В. И. Логанина, О. А. Захаров // Изв. вузов. Строит. 2005. - № 3 (555). - С. 57-59.

72. Шведов, В. Н. Опыт применения добавок в бетоны и растворы / В. Н. Шведов, В. Н. Шмигальский. Кишенев : Картя Молдовеняскэ, 1979. -139 с.

73. Пустовалов, Д. В. Пути повышения высолостойкости декоративных бетонов / Д. В. Пустовалов //

74. Афанасьев, Н. Ф. Добавки в бетон и растворы / Н. Ф. Афанасьев, М. К. Целуйко. Киев : Будевельник, 1989. - 128 с.

75. Бабушкин, В. И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа / В. И. Бабушкин. Харьков : Выща шк., 1989. -168 с.

76. Торвальдсон, Т. Солестойкость растворов и бетонов / Т. Торвальдсон // III Междунар. конгресс по химии цемента. М. : Стройиздат, 1958. -598 с.

77. Виноградов, Б. Н. Влияние заполнителей на свойства бетонов / Б. Н. Виноградов. М.: Стройиздат, 1979. - 224 с.

78. Гордон, С. С. Структура и свойство тяжелых бетонов на различных заполнителях / С. С. Гордон. -М., 1969.

79. Борисов, А. А. О возможности использования дисперсных техногенных отходов в мелкозернистых бетонах / А. А. Борисов // Строит, материалы. -2004.-№8.-С. 39-39.

80. Повышение стойкости бетона и железобетона при воздействии агрессивных сред / Под ред. В.М. Москвина. М. : Стройиздат, 1975. -236 с.

81. Ицкович, С. М. Заполнители для бетона / С. М. Ицкович. Минск, 1972.

82. Ицкович, С. М. Технология заполнителей бетона / С. М. Ицкович, Л. Д. Чумаков, 10. М. Баженов. М.: Высш. шк., 1991. - 271 с.

83. Рамачандран, В. С. Применение дифферинцированного термического анализа в химии цементов / В. С. Рамачандран. М.: Стройиздат, 1977. -408 с.

84. 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.

85. Соколов, В. Н. Формирование микроструктуры глинистых пород / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. 1998. -№ 7. - С. 8388.

86. Педро, Ж. Экспериментальные исследования геохимического выветривания кристаллических пород / Ж. Педро. М., 1971. - 252 с.

87. Баженов, Ю. М. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны / Ю. М. Баженов // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. -2001.-№10.-С. 24.

88. Горшков, В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ : учеб. пособие / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев М. : Высш. шк., 1981. - 335 с.

89. Несветаев, Г. В. Эффективное применение суперпластификатора «СП-1» / Г. В. Несветаев // Технологии бетонов. 2004. - № 2. - С. 6.

90. Батраков, В. Г. Суперпластификаторы в производстве железобетонных конструкций / В. Г. Батраков // Бетон и железобетон. 1981. - № 9. -С. 7-9.

91. Баженов, Ю. М. Технология бетона / Ю. М. Баженов.- М. : АСВ, 2002. -500 с.

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

93. Хигерович, М. И. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов / М. И. Хигерович, А. П. Меркин. Л. - М.: Высш. шк., 1968. - 136 с.

94. Сивко, В. И. Основы механики вибрируемой бетонной смеси / В. И. Сивко. Киев: Выща шк., 1987. - 168 с.

95. ГОСТ 23732-85. Вода для бетонов и растворов. Технические условия. -Введ. 01.01.80. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 8 с.

96. ГОСТ 310.4-81. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

97. Гридчин, А. М. Строительное материаловедение. Бетоноведение: лабораторный практикум / А. М. Гридчин, М. М. Косухин, Р. В. Лесовик. Белгород : Изд-во БелГТАСМ, 2002. - 310 с.

98. Дворкин, Л. И. Строительные материалы из отходов промышленности : учеб. пособие / Л. И. Дворкин, И. А. Пашков Киев, 1980. - 144 с.

99. Заварицкий, В. А. Микроскопический метод в петрографии / В. А. Заварицкий. Л.: Изд-во Ленингр. горн, ин-та, 1970. - Т. III.

100. Ланге, Ю. Г. Применение очень мелких и мелких песков в дорожном бетоне : дис. канд. техн. наук / Ланге Ю. Г. М., 1986. - 233 с.

101. Ларионова, 3. М. Петрография цементов и бетонов / 3. М. Ларионова, Б. Н. Виноградов. М.: Стройиздат, 1974. - 348 с.

102. Руководство по определению скорости коррозии цементного камня, раствора и бетона в жидких агрессивных средах. М : Стройиздат, 1975. -32 с.

103. СНИП 2.03.II-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: ЦНИТМ Госстроя СССР, 1986. - 48 с.

104. Справочник по производству сборных железобетонных изделий. М. , 1965.-Т. 1.

105. ТУ 5746-017-01331012-01. Брусчатка бетонная. Технические условия.

106. Лесовик, Р. В. Мелкозернистые бетоны для дорожного строительства с использованием отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Лесовик Руслан Валерьевич. Белгород, 2002. - 207 с.

107. Лесовик, В. С. Строительные материалы из отходов горнорудного производства КМА / В. С. Лесовик. М.: АСВ, 1996 - 155 с.

108. Логанина, В. И. Влияние поверхностной активности наполнителя на структурообразование отделочных покрытий на основе сухих смесей / В. И. Логанина, И. С. Великанова // Изв. ВУЗов. Строит. 2005. - № 5 (557).-С. 58-60.

109. Логанина, В. И.Оценка структурообразовавния известково-диатомитовых композиций / В. И. Логанина, И. С. Великанова // Изв. ВУЗов. Строит. -2005. -№2(554). -С. 37-40.

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

111. Строкова, В. В. Комплексное использование коры выветривания кварцевых порфиров КМА / В. В. Строкова, Р. В. Лесовик // XVII Региональная научно-техническая конференция. Красноярск : Изд-во КрасГАСА, 1999.-С. 128-129.

112. Col, L. W. Beton de ciment et beton de ciment mince colle. L'experience americaine/ L. W. Col // Revue Generale des Routes. 1999. - № 769. - P. 28-32.

113. Строкова, В. В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья : дис. . докт. техн. наук : 05.23.05 / Строкова Валерия Валерьевна. Белгород, 2005. - 440 с.

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

115. Ахвердов, И. Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Ахвердов. М. : Стройиздат, 1961. - 163 с.

116. Бенштейн, Ю. Исследование взаимодействия гидратных новообразований цементного камня с заполнителями : автореф. дис. канд. тех. наук. / Бенштейн Ю. М. : МХТИ им. Менделеева, 1971. -25 с.

117. Лесовик, В. С. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород : дис. . докт. техн. наук : 05.23.05 / Лесовик Валерий Станиславович. Белгород, 1997. - 461 с.

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

119. Рахимбаев, Ш. M. Прогнозирование долговечности строительных материалов по единичному сроку испытаний / Ш. М. Рахимбаев, Н. М. Авершина // Строит, материалы. 1994. - № 4. - С. 17-18.

120. Рахимбаев, Ш. М. Кинетика переноса в гетерогенных процессах технологии строительных материалов / Ш. М. Рахимбаев // Физикохимия строительных и композиционных материалов : сб. тр. Белгород, 1989.- 160 с.

121. Поспелова, Е. А. Повышение эффективности технологии строительных материалов путем регулирования процессов переноса : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Поспелова Елена Анатольевна. Белгород, 1999. -156 с.

122. Способы определения состава бетона различных видов / Ю. М. Баженов и др. М.: Стройиздат, 1975, - 268 с.

123. Herzog, A. Reaktions Accompaning Stabilization of Clay With Cement / A. \ Herzog, J. K. Mitchell // "Cement-Tread Soil Mixtures 10 Reports". Highway

124. Research Record. Wacyington. - 1962. - P. 36.

125. Fleischer, W. Neuerungen bei Fahrbahndecken aus Beton. Teil I. Grundlagen und Fortschritten / W. Fleischer, D. Grossmfnn, H. Moschwitzer // Beton. - 2000. - № 7. - S. 376-380.

126. Хархардин, A. H. Расчет состава многофракционного заполнителя для тяжелого бетона / А. Н. Хархардин, В. А. Смирнов, JI. И. Лень // Изв. Сев.-Кав. НЦВШ. Технические науки. 1978. - № 4. - С. 86-88.

127. Хархардин, А. Н. Расчет гранулометрического состава наполнителя высокоплотной упаковки / А. Н. Хархардин // Пласт, массы. 1997. -№10.-С. 22-23.

128. Fernandez Montes, L. Compactage des materiaux traites avec des Hants hydrauliques / L. Fernandez Montes // Rout actual. 1996. - № 60. - C. 6975. •

129. Faderland, I. Property of cement sfone unfer lou water containing / I. Faderland, D. I. Roy, I. R. Goyda // Cement and Concrete Res. 1972. -V. 1.2.-P. 349.

130. Yang, R. // Renhe Yang, Christopher D Lawrence, Cyril J. Lynsdale, John H. Sharp. Cement and Concrete Research. 1999. - Vol.29. - pp. 17-25.

131. Venuat Michel La pratique des ciments et des betons. Le moniteur des travaux publics et du batiment. - 1976. - 415 с. (Цементы и бетоны в строительстве)

132. Verfahren und Bindenmittel zur Verbesserung und / oder Verfestigung von A Boden / Заявка 19706498 Германия, МПК6 E 01 С 21 / 00 Rohbach G.1970698/Заявл. 19.2.97; Опубл. 1.12.97.

133. Авершина, Н. М. Закономерности кинетики коррозии и стойкость бетона с активным заполнителем : дис. . канд. техн. наук: 05.23.05 / Авершина Н. М.-Воронеж, 1995.-210 с.

134. Защита, ремонт, сочетание и усиление бетонных конструкций / Под ред. Н. И. Зайко Минск : НП ООО "Стринко", 1997. - 124 с.

135. Рахимбаев, Ш. М. Вопросы рационального применения пластификаторов в технологии бетона / Ш. М. Рахимбаев // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы пятых академических чтений РААСН. Воронеж: ВГАСА, 1999. - С. 369-371.

136. Львович, К. И. Песчаный бетон строительный материал России XXI века / К. И. Львович // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2004. - № 2. - С. 16-17.

137. Стефанов, Б. В. Технология бетонных и железобетонных изделий / Б. В. Стефанов, Н. Г. Русанова. Киев : Вища шк., 1982. - 406 с.