автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Оптимизация условий твердения композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента

005001087

На правах рукописи

ВИШНЕВСКАЯ Яна Юрьевна

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕНЕЗИСА КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 / НОЯ 2011

Белгород 2011

005001087

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

Научный руководитель - член-корреспондент РААСН,

доктор технических наук, профессор Лесовик Валерий Станиславович

Официальные оппоненты - академик РААСН,

доктор технических наук, профессор Комохов Павел Григорьевич

Защита состоится «9» декабря 2011 года в 11 22 часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, ауд. 242.

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

Автореферат разослан «8» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор Володченко Анатолий Николаевич

Ведущая организация

Брянская государственная инженерно-технологическая академия

доктор технических наук, профессор

Г.А. Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Как известно, при производстве строительных материалов основная часть затрат приходится на сырьевые и топливно-энергетические ресурсы. При этом наиболее энергоемким технологическим переделом является тепловая обработка, доля которой составляет около 70 % от энергозатрат.

Из сырьевых ресурсов основной вклад в себестоимость конечной продукции вносят вяжущие, снижения затрат на которые можно достичь за счет использования тонкомолотых многокомпонентных цементов (ТМЦ) и вяжущих низкой водопотребности (ВНВ). В настоящее время разработана широкая номенклатура композиционных вяжущих (КВ), где в качестве кремнеземистого компонента применяется сырье как природного, так и техногенного происхождения. Однако процессы структурообразования композитов в условиях тепловой обработки на их основе изучены недостаточно, что затрудняет процесс внедрения КВ на заводах ЖБИ и ЖБК, которые до сих пор не могут обойтись без ускорения твердения методом тепловлажностной обработки (ТВО) или автоклавирования.

В связи с этим исследование процессов структурообразования композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса, приобретает особую актуальность.

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР: «Разработка фундаментальных основ получения композиционных вяжущих с использованием наносистем». Проводится по заданию Министерства образования и науки Российской Федерации (сроки выполнения - 2007-2011 гг.).

Цель работы. Оптимизация режимов твердения изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих на основе кремнезем-содержащего сырья различного генезиса.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение влияния вещественного состава и строения кремнеземсо-держащих компонентов (КСК) различного генезиса на рецептурно-технологические параметры изготовления композиционных вяжущих;

- подбор условий и оптимизация режимов твердения КВ с учетом использования сырья различного генезиса;

- изучение физико-механических свойств композиционных вяжущих и изделий на их основе, твердеющих в оптимальных условиях;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в учебном процессе и для промышленного внедрения.

Научная новизна. Установлен характер зависимости процессов структурообразования композиционных вяжущих от вида, количества кремнезем-содержащего компонента и условий твердения. При использовании генети-

чески активированного за счет геологических и техногенных процессов сырья процессы синтеза новообразований происходят при пониженных энергозатратах, что позволило осуществить ранжирование кремнеземсодержа-щего сырья по степени снижения эффективности в качестве компонента композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях.

Выявлены закономерности изменения энергоемкости изготовления ТМЦ-50 в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента и условий помола, заключающиеся в том, что при различной размолоспособ-ности компонентов большая часть энергии тратится на диспергирование более мягких составляющих, которые препятствуют разрушению минералов с большей твердостью. Это позволило предложить двухстадийную технологию помола компонентов, что обеспечило существенное снижение энергоемкости при производстве вяжущих.

Установлен характер синергетического действия происхождения, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения на эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих, что позволило предложить принципы проектирования параметров тепловлажностной обработки для различных видов вяжущих.

Получены закономерности изменения прочности композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента, его количества и параметров тепловлажностной обработки, позволяющие судить о снижении энергозатрат при обеспечении оптимальных условий твердения от композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 10-30 % (автоклавная обработка) до композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 50-70 % (тепловлажностная обработка).

Практическое значение работы. Обоснована целесообразность двух-стадийного изготовления композиционных вяжущих, что обеспечивает существенную экономию энергозатрат при помоле.

Предложены оптимальные режимы твердения изделий на основе композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса.

Кремнеземсодержащие компоненты КВ проранжированы по степени их эффективности в качестве сырья для производства КВ в зависимости от условий твердения.

Подобраны составы мелкозернистых бетонов и предложена технологическая схема производства стеновых камней с учетом использования композиционных вяжущих и оптимизации условий твердения.

Внедрение результатов исследований. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлялась на предприятиях ОАО «БелЭкономстрой» и «1-я домостроительная компания» г. Белгорода.

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

- стандарт организации СТО 02066339-014-2011 Композиционные вяжущие с использованием отходов производства керамзита для мелкозернистых бетонов;

- рекомендации по изготовлению стеновых камней цементных с использованием композиционных вяжущих.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270114, студентов бакалавриата и магистрантов, обучающихся по направлению «Строительство», что отражено в учебных программах дисциплины «Строительные материалы и изделия». Изданы методические указания «Композиционные вяжущие» к выполнению лабораторных работ для магистрантов, обучающихся по направлению «Строительство».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены: на Международной научно-практической конференции «Проблемы инновационного и социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах» (г. Брянск, 2009 г.); на III Международной научно-практической конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» (г. Губкин, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Строительство 2010» (г. Ростов-на-Дону, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения)» (г. Белгород, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Строительство 2011» (г. Ростов-на-Дону, 2011 г.); на Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы и технологии» (г. Белгород, 2011 г.).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК России.

На защиту выносятся:

- качественные характеристики и классификация пород как кремнезем-содержащего компонента для производства композиционных вяжущих;

- закономерность изменения прочностных показателей композиционных вяжущих в зависимости от вида, КСК и условий твердения;

- характер новообразований КВ в зависимости от параметров тепловой обработки;

- результаты термического и рентгенофазового анализа композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях;

- составы, свойства и технология производства стеновых камней изготовленных с использованием КВ;

- экономическое обоснование и результаты внедрения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложения. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включающего 36 таблиц, 27 рисунков и фотографий, библиографический список из 137 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В основу создания высокоэффективных вяжущих положен принцип целенаправленного управления технологией на всех ее этапах: использование активных компонентов, разработка оптимальных составов, применение химических модификаторов, использование механохимической активации компонентов и некоторых других приемов.

В целом факторы, которые влияют на активность композиционных вяжущих и как следствие - на свойства изделий на их основе, можно разделить на три основные группы (рис. 1.). Условия твердения относятся к технологическим факторам, однако рассматривать их воздействие на активность КВ необходимо только в совокупности с генетическими и рецептурными факторами.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АКТИВНОСТЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ

Рис. 1. Факторы, влияющие на активность композиционных вяжущих

До последнего времени в качестве кремнеземсоставляющих КВ и выступали природные кварцевые пески, месторождения которых ограничены. В течение XX в. образовались огромные месторождения техногенных песков, широкомасштабное использование которых может принести существенный экологический и экономический эффект.

Среди техногенных песков, выделяют четыре класса: хемогенные, биогенные, механогенные и пирогенные.

Наиболее крупнотоннажными являются последние два вида песков; запасы месторождений первых двух пока незначительны, не имеют практического применения в качестве сырья для производства композиционных вяжущих.

С целью исследования влияния генетического фактора на процессы структурообразования композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях, в качестве объектов исследования были выбраны четыре разновидности песков, входящие в различные генетические группы:

осадочные (природные) - кварцевый песок Нижне-Ольшанского месторождения;

магматические (природные) - полнокристаллический вулканический пепел (Республика Эквадор);

метаморфические (техногенные) - отсев дробления кварцитопесчаника зеленосланцевой степени метаморфизма (Лебединский ГОК);

пирогенные (техногенные) - отход производства керамзитового гравия, образующийся на стадии сортировки (ОАО ЖБК-1, г. Белгород).

Основной особенностью техногенных песков с точки зрения их использования в КВ является их химико-минеральный состав. Анализ минералогического состава показал, что основным породообразующим минералом исследуемого сырья является кварц, исключение составляет вулканический пепел, который представлен в основном полевыми шпатами. Согласно данным химического анализа основным соединением является оксид кремния и оксид алюминия. При этом наиболее развитой поверхностью и полидисперсным составом частиц отличаются керамзитовая пыль и вулканический пепел.

Для выявления степени влияния генезиса исследуемых пород на скорость нарастания удельной поверхности и как следствие - на энергоемкость получения композиционных вяжущих проводилось сопоставление длительности изготовления ТМЦ-50 при совместном и раздельном помоле компонентов на вибрационной лабораторной мельнице.

Совместный помол производился одностадийно до удельной поверхности 500-550 м2/кг. Раздельный - в две стадии: на первой - кремнеземсодер-жащий компонент мололся до удельной поверхности 300-350 м2/кг; на второй - добавлялся цемент и с целью достижения однородности смеси произ-

водился домол до 500-550 м2/кг. При использовании керамзитовой пыли совместный помол не осуществлялся, что обусловлено ее высокой начальной удельной поверхностью (630 м2/кг).

Анализ полученных результатов (рис. 2) показал, что при совместном помоле для достижения удельной поверхности 500-550 м2/кг ТМЦ-50 на кварцитопесчанике необходимо 20 мин, а на кварцевом песке и вулканическом пепле - 30 мин. Это обусловлено тем, что кварцитопесчаник состоит из отдельных агрегатов с большой дефектностью кристаллов, в то время как вулканический пепел и природный песок представляют собой практически монодисперсное вещество с близкой твердостью породообразующих минералов.

При раздельном помоле время, необходимое для достижения идентичной удельной поверхности, сокращается в 2 раза. Это обусловлено тем, что при различной размолоспособности компонентов большая часть энергии тратится на диспергирование более мягких составляющих, которые препятствуют разрушению минералов с большей твердостью.

Проведенные исследования позволили проранжировать исследуемое кварцсо-держащее сырье по степени снижения энергоемкости помола композиционных вяжущих на их основе в следующем порядке: «природный кварцевый песок -вулканический пепел -кварцитопесчаник -керамзитовая пыль».

Таким образом,

наименьшее количество энергии будет затрачиваться при изготовлении ТМЦ-50 с использованием керамзитовой пыли, что обусловлено отсутствием необходимости доведения отходов производства керамзита до удельной поверхности 420-450 м2/кг, то есть энергоемкость изготовления вяжущего будет определяться размолоспособностью клинкерной составляющей.

В связи с необходимостью оценки пригодности использования исследуемых песков в качестве кремнеземистого компонента вяжущего и их ранжирования по эффективности были произведены исследования по методике, разработанной на кафедре строительного материаловедения, изделий и кон-

ВИ совместный помол -—энергоемкости совместного помол«

•ид кремнеэемсодержащегокомпонент«

■■раздельный помол

энергоемкость раздельного помол«

Рис. 2. Зависимость длительности помола ТМЦ-50 от вида кремнеземсо держащего компонента: 1 - кварцевый песок; 2 - кварцитопесчаник; 3 - вулканический пепел; 4 - керамзитовая пыль

струкций Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. Однако следует отметить, что данная методика предполагает совместный помол компонентов при изготовлении КВ.

С учетом описанных выше исследований влияния условий на процесс помола был определен коэффициент качества сырья как компонента вяжущего при совместном и раздельном помоле компонентов.

Анализ показателей Кк различного происхождения (табл. 1) позволил ранжировать его по степени пригодности в качестве компонента композиционного вяжущего в порядке убывания эффективности использования: «метаморфические породы зеленосланцевой степени метаморфизма -пирогенные отходы, образовавшиеся при производстве керамзитового гравия — закристаллизованные продукты вулканической деятельности -природный кварцевый песок».

Таблица I

Показатели коэффициента качества песков различного генезиса

как компонента композиционных вяжущих

№ п/п Наименование кремнеземсодержащего компонента КВ Коэффициент качества

Совместный помол Раздельный помол*

1 Отсев дробления кварцитопесчаника 1,18 1.26

2 Керамзитовая пыль - 1,22

3 Вулканический пепел (р. Эквадор) 1.05 1,15

4 Песок Вольского месторождения 1 1,1

5 Песок Нижне-Ольшанского месторождения 0,95 1

* В качестве эталона выступало ТМЦ-50 на Вольском песке, полученное при совместном помоле.

Согласно приведенному ряду, наивысшими показателями коэффициента качества обладают метаморфические породы зеленосланцевой степени метаморфизма, что объясняется типоморфными особенностями кварцитопес-чаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовоздушных включений, флюидов и минералообразующей среды, т.е. квар-цитопесчаник является генетически активированным сырьем.

Следует также отметить тот факт, что при раздельном помоле компонентов вяжущего значения коэффициента качества по отношению к эталону (ТМЦ-50 с использованием Вольского песка, изготовленного совместным помолом) увеличиваются. Возможно, это обусловлено тем, что при совместном помоле клинкерная составляющая, имеющая меньшую твердость, достигает большей удельной поверхности, чем при раздельном, в результате чего происходит быстрая гидратация с последующей перекристаллизацией новообразований, приводящей к сбросу прочности. В то же время при раздельном помоле получается однородная смесь. При этом удельная поверх-

ность, а следовательно, и активность кремнеземсодержащего компонента достигает более высоких показателей, чем при совместном помоле, что, в свою очередь, способствует связыванию выделяющегося в процессе гидратации портландита с образованием дополнительных гидросиликатов кальция.

По данным гранулометрического анализа установлено, что кривые распределения частиц ТМЦ-50, изготовленных при совместном и раздельном помоле, имеют схожий характер с четким, ярко выраженным пиком в области частиц 36,4-99 мкм. Исключение составляет график распределения частиц ТМЦ-50, изготовленного с использованием керамзитовой пыли, что объясняется ее высокой удельной поверхностью. То есть различия в значениях коэффициента качества обусловлены генезисом сырья и условиями изготовления вяжущих, а не гранулометрией композиционных вяжущих.

Таким образом, учитывая показатели энергоэффективности, значения коэффициента качества и гранулометрии, наиболее целесообразным для данного вида вяжущих является раздельный помол компонентов, который будет обеспечивать не только экономию энергоресурсов, но и большую активность вяжущих.

Для изучения влияния условий твердения на свойства композиционных вяжущих были запланированы по две матрицы для ТМЦ и ВНВ с использованием четырех видов кремнеземсодержащих компонентов. В качестве факторов варьирования приняты количество минерального компонента и температура изотермической выдержки (табл. 2).

Таблица 2

Условия планирования эксперимента

Факторы Уровни варьирования Интервал варьирования

Натуральный вид Кодированный вид -1 0 1

Кремнеземсодержащий компонент, % от массы КВ X, (ХГ) 30(70) 50(80) 70(90) 10

Температура изотермической выдержки, °С х2 55 70 85 15

Выбор факторов и параметров оптимизации производился исходя из технологической и экономической целесообразности. Варьирование температуры изотермической выдержки при пропаривании преследовало цель выявления оптимального ее значения для каждого вида КСК. Выходным параметром для подбора оптимального состава служила прочность на сжатие.

Режим тепловлажностной обработки выбран в соответствии с наиболее распространенным на заводах по производству железобетонных изделий 2+3+6+2. Образцы испытывались через 1 сут после пропаривания. В качест-

ве контрольных выступали образцы на чистом портландцементе, твердеющие в аналогичных условиях.

В соответствии с матрицей планирования были рассчитаны девять составов композиционных вяжущих ВНВ и ТМЦ. Для ВНВ расход суперпластификатора Ме1теп1 Р 10 принимался равным 0,8 % от массы цемента. Все составы проектировались с условием равной подвижности.

После статистической компьютерной обработки экспериментальных данных были получены математические модели изменения прочности композиционных вяжущих в зависимости от вида, количества кремнеземсодер-жащего компонента и температуры изотермической выдержки при тепловой обработке (рис. 3). По уравнениям регрессии был сделан анализ влияния исследуемых факторов.

Рис. 3. Зависимости прочности при сжатии ТМЦ (а, б) и ВНВ (в, г) от вида, количества (а, в - 30, 50, 70; б, г - 70. 80, 90) кремнеземсодержащего компонента и температуры изотермической выдержки

Так, максимальная активность наблюдается у КВ, изготовленных с использованием отходов производства керамзита. Следует отметить, что разница в показателях прочности по сравнению с показателями КВ на других

] кварцевый песок 3 «варцитопвсчант 3 вулканический пепел 3 керамзитовая пыпь

кремнеземистых компонентах, растет с увеличением доли керамзитовой пыли. Так, для ТМЦ-70 разница составляет 12-22 %, для ТМЦ-50 -1325 %, в то время как для ТМЦ-30 - 30-40 %, ТМЦ-20 - 32-58 %, ТМЦ-10 -50-65 %. Данный факт обусловлен высокой начальной удельной поверхностью керамзитовой пыли, введение которой повышает общую реакционную способность смеси.

Наименьшей прочностью отличаются вяжущие, изготовленные с использованием кварцевого песка и вулканического пепла, что объясняется их невысокой активностью в сравнении с кварцитопесчаником и керамзитовой пылью.

Анализ влияния температуры изотермической выдержки на прочность КВ показал, что для ТМЦ и ВНВ (рис. 3, б, в) с содержанием клинкерной составляющей 70-30 % наиболее оптимальной является / = 70 °С, при ее повышении до 85 °С увеличивается негативное воздействие деструктивных процессов, что и приводит к сбросу прочности. Невысокие прочностные показатели при 55 °С можно объяснить недостаточной активацией кремнеземистого компонента.

Для ТМЦ с содержанием клинкерной составляющей 30-10 % (рис. 3, а) наблюдается аналогичная картина. И в то же время для ВНВ-30, ВНВ-20 и ВНВ-10 оптимальной является температура изотермической выдержки 85 °С (рис. 3, г). Это можно объяснить уменьшением количества воды за-творения при введении суперпластификатора, что, в свою очередь, приводит к снижению деструктивных процессов, вызванных миграцией влаги, и к расширению паровоздушной смеси в порах.

Дальнейшие исследования были направлены на изучение влияния на прочность композиционных вяжущих гидротермальной обработки при повышенном давлении. Как известно, в традиционной технологии материалов автоклавного твердения основным кремнеземсодержащим компонентом является кварцевый песок; для активизации путем тонкого измельчения хотя бы его частичного объема требуются большие энергозатраты. Поэтому особый интерес представляют продукты с высокой начальной химической активностью, которые не только могут заменить кварцевый песок, но и интенсифицировать технологические процессы.

Таким образом, видится целесообразным подвергать автоклавированию изделия, изготовленные с использование КВ. В связи, с этим были проведены исследования влияния гидротермальной обработки при повышенном давления на активность ТМЦ и ВНВ, изготовленных с использованием кремнеземсодержащих компонентов различного генезиса.

Анализ полученных результатов показал (рис. 4), что автоклавная обработка положительно влияет на прочностные показатели композиционных вяжущих. Так, для ТМЦ-50 и ТМЦ-70 (рис. 4, а) прочность в сравнении с

образцами, твердевшими в нормальных условиях, увеличилась на 40-60 %, что объясняется ростом новых гидросиликатов, в образовании которых участвует КСК. При этом наибольшими показателями прочности отличаются КВ, изготовленные с использованием кварцитопесчаника и керамической пыли, что обусловлено их большей активностью в сравнении с кварцевым песком и вулканическим пеплом.

о. о. С <=

Рис. 4. Зависимость прочности при сжатии ТМЦ (а) и ВНВ (б) от вида, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения

Следует также отметить, что при введении в систему суперпластификатора характер нарастания прочности при содержании кремнеземистого компонента 10-20 % изменяется. Так, разница в прочности между ТМЦ-10, ТМЦ-20 с использованием керамзитовой пыли и кварцитопесчаника и ТМЦ-10, ТМЦ-20 с применением кварцевого песка и вулканического пепла составляет 70-74 %, в то время как для ВНВ-10, ВНВ-20 - 30-40 % (рис. 4, б). Возможно, данный факт можно объяснить тем, что введение су-

перпластификатора способствует снижению воздействия деструктивных процессов и более раннему формированию оптимальной структуры ВНВ в сравнении с ТМЦ. В результате этого в вяжущих с использованием более активных кремнеземсодержащих компонентов происходит перекристаллизация новообразований, ведущая к сбросу прочности.

На основании изложенного выше, можно предположить, что для формирования оптимальной структуры ВНВ-10 и ВНВ-20 с использованием керамзитовой пыли и кварцитопесчаника необходимо снизить давление авто-клавирования или сократить длительность изотермической выдержки. В то же время для ТМЦ-10 и ТМЦ-20 с использованием кварцевого песка и вулканического пепла оптимальным будет увеличение длительности изотермической выдержки.

Анализ влияния автоклавной обработки на контрольные образцы, изготовленные без кремнеземсодержащих добавок, показал, что она приводит к 30 %-му, а в случае ВНВ - к 40 %-му сбросу прочности.

Таким образом, проведенные исследования позволили проранжировать кремнеземсодержащее сырье по степени снижения эффективности в качестве компонента композиционных вяжущих, твердеющих в тепловлажност-ных условиях и в условиях гидротермальной обработки при повышенном давлении в следующей последовательности: «керамзитовая пыль -кварцитопесчаник - вулканический пепел - кварцевый песок».

Изучение микроструктуры композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях, позволило обосновать данные по изменению их активности (рис. 5).

Анализ новообразований ТМЦ-70 с использованием кварцевого песка и кварцитопесчаника (рис. 5, а), твердеющих в нормальных условиях, показал наличие большого количества пластинчатых гидросиликатов кальция.

В аналогичных образцах вяжущих, твердеющих при температуре изотермической выдержки 70 °С, видны новообразования, которые образуют сетку, заполняющую анизометричные поры (рис. 5, в), за счет чего достигается плотная микроструктура материала, предопределяющая высокую прочность при сжатии. Подобные игольчатые новообразования наблюдаются в образцах, твердеющих при температуре изотермической выдержки 85 °С (рис. 5, г), при этом для вяжущих, прошедших ТВО при 55 °С характерна рыхлая структура, представленная плохо раскристаллизованными и, вероятнее всего, рентгеноаморфными новообразованиями и пластинами портлан-дита (рис. 5, б).

Образцы ТМЦ-70, изготовленные с использованием всех четырех кварц-содержащих компонентов, прошедших автоклавную обработку, представлены пластинчатыми гидросиликатами группы тоберморитов; именно их наличие обеспечивает высокую прочность вяжущих.

д

Рис. 5. Характер новообразований

ТМЦ-70 с использованием кварцитопесчаника в зависимости от условий твердения: а - нормальные условия; б - ТВО (Т„, = 55 °С); в - ТВО (Ти, = 70 °С); г-ТВО (Т,„ = 85 °С); д - автоклавная обработка

Результаты термического и рентгенофазового анализов в полной степени согласуются с анализом характера новообразований вяжущих, твердеющих в различных условиях.

На кривых ДТА (рис. 6) во всех образцах ТМЦ-70, твердеющих в различных условиях, присутствует эндотермический эффект при 440-460 °С, соответствующий дегидратации гидроксида кальция, однако в образцах, прошедших гидротермальную обработку при повышенном давлении, площадь эффекта снижается, что объясняется более полным связыванием извести кремнеземсодержащим компонентом, который активируется в процессе автоклавирования.

а б в

г

д

Рис.6. ДТА ЦЕМI 42,5 Н (й) и ТМЦ-70 с использованием: кварцевого песка (б); кварцитопесчаника (в); вулканического пепла (г): керам зитовой пыли (й), твердеющих различных условиях —— нормальные условия (28 сут)

-ТВО (Тю = 70 °С)

-ТВО (Т„, = 85 °С)

~~~ автоклавная обработка

Анализ рентгенограмм вяжущих, твердеющих в различных условиях, показал, что максимальная интенсивность пиков портландита характерна для цемента, прошедшего тепловую обработку, что обусловлено ускорением процессов гидратации при повышении температуры.

Снижение интенсивности аналогичных пиков на РФА композиционных вяжущих объясняется, во-первых, уменьшением доли цемента в смеси, во-вторых, частичным связыванием портландита. При этом наибольшая интенсивность пиков Са(ОН)2 наблюдается у КВ, твердеющих в нормальных условиях, а на рентгенограммах ТМЦ-70, твердевших в гидротермальных условиях при повышенном давлении данный пик отсутствует. Также анализ РФА композиционных вяжущих, прошедших автоклавную обработку, где в качестве кремнеземсодержащего компонента использовался кварцевый песок, кварцитопесчаник и керамзитовая пыль, выявил существенное снижение интенсивности пика кварца.

Необходимо отметить, что наименьшая интенсивность пиков Са(ОН)2 и кварца, вне зависимости от условий твердения, характерна для ТМЦ-70 с использованием керамзитовой пыли и кварцитопесчаника, что свидетельствует об их большей активности.

Для более детального рассмотрения вопросов, связанных с ускорением твердения композиционных вяжущих, были проанализированы данные о нарастании прочности КВ в течение 1,5 лет. Для этого были заформованы две серии образцов размером ТМЦ с содержанием кварцевого песка от 70 до 30 %, а также ЦЕМ I 42,5 Н и ТМЦ-100. Испытания первой серии проводились через 1 сут и 1,5 лет после прохождения ТВО при температуре изотермической выдержки 70 °С (рис. 7, а), второй - после твердения в нормальных условиях в течение 28 сут и 1,5 лет (рис. 7, б).

Анализ полученных результатов показал, что образцы ТМЦ, прошедшие ТВО, после 1,5 лет твердения в нормальных условиях дают меньший прирост прочности, чем те, которые не подвергались тепловлажностной обработке. Это может быть обусловлено тем, что основной набор прочности происходит при активации кремнеземсодержащего компонента в ходе тепловой обработки, в то время как при нормальных условиях твердения этот процесс замедляется во времени.

Необходимо также отметить, что прирост прочности тем меньше, чем больше в вяжущем кремнеземсодержащего компонента, что обусловлено разбавлением цементной системы и снижением роста новообразований.

Используемый ЦЕМ I 42,5 Н Белгородского завода относится к алито-вым, которые наиболее интенсивно набирают прочность в начальные сроки твердения, именно поэтому через 1,5 года прирост составил всего 4,8 %. В случае применения тепловой обработки, интенсифицирующей процесс гидратации, возможна перекристаллизация новообразований. При этом возникают внутренние напряжения, способствующие образованию трещин и спаду прочности. Затем вследствие продолжающейся гидратации трещины залечиваются, что обусловливает новое повышение прочности, поэтому прочность образцов, прошедших ТВО, через полтора года увеличилась на 11,5 %. Аналогичная картина наблюдается с образцами ТМЦ-100.

Значительную разницу в приросте прочности между композиционными и бездобавочными вяжущими можно объяснить тем, что увеличение удельной поверхности приводит к повышению количества воды затворения, а введение КСК - к разбавлению цементной системы. Это, в свою очередь, существенно увеличивает сроки схватывания КВ и способствует тому, что основной набор прочности ТМЦ происходит в более поздний период времени, чем у цемента.

ТМЦ-30 ТМЦ-50 ТМЦ-70 ТМЦ-100 ЦЕМ142.5Н

вид вяжущего

«■28 суток 1,5 года в прирост прочности

вид вяжущего

шш через сутки после ТВО 1,5 года —♦—прирост прочности

Рис. 7. Изменение прочности во времени композиционных вяжущих: а - твердеющих в нормальных условиях; б - прошедших ТВО

На основе проведенных исследований составлена сводная таблица по подбору рациональных условий твердения в зависимости от вида композиционного вяжущего и класса бетона (табл. 3), а также разработаны составы мелкозернистого бетона для производства стеновых камней (табл. 4).

Таблица 3

Рациональные условия твердения в зависимости от класса бетона и вида композиционного вяжущего

Вид кремнеземсодержащего компонента Керамзитовая пыль Кварцитопесчаник Вулканический пепел Кварцевый песок

Вид КВ ТМЦ внв ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ ТМЦ ВНВ

Количество клинкерной составляющей, % от КВ 10-30 50-70 10-30 50-70 10-30 50-70 10-30 50-70

Активность вяжущего, МПа

нормальные условия 7-19 10-25 27-38 50-62 8-19 11-26 28-38 48-60 3-11 8-22 19-35 44-56 2-10 7-20 18-32 42-54

ТВО при Т„ 55 °С 11-23 12-21 21-35 40-42 8-13 8-20 18-28 40-42 5-9 7-16 15-21 36-38 2-8 5-14 14-20 37-35

70 °С 18-26 13-28 38-45 41-60 9-20 11-25 33-39 42-56 8-18 9-23 28-37 40-52 6-16 10-22 29-35 37-50

85 °С 16-23 17-24 22-33 39-46 10-15 11-23 22-33 32-44 5-14 11-21 22-28 35-41 5-11 10-20 21-28 34-41

автоклавная обработка 27-36 28-38 38-42 57-73 29-37 30-39 39-43 56-67 8-25 19-34 36-41 54-63 8-24 18-32 35-40 53-61

Класс бетона 2,5-7,5 +++ ++ - - +++ ++ - - +++ ++ - - +++ ++ - -

+++ ++ +++ ++ +++ ++ +++ ++

10-20 +++ ++ ++ - +++ ++ ++ - ++ ++ +++ - -н- +++ ++ -

+++ ++ +++ ++ ++ ++ 4+ ++

22,5-30 ++ + ++ - -Н- ++ ++ - - ++ ++ + - ++ ++ -

++ +++ ++ +++

35-45 О + +++ ++ - + ++ ++ - - + ++ - - + ++

+ +++ ++ +++ + +++ +++

+++ - наибольшая степень эффективности; цвет - рациональные условия твердения

Таблица 4

Состав и свойства стеновых камней из мелкозернистого бетона

Расход компонентов сырьевой смеси, кг/м3 £ О^ » Л о о 2 л 5 х

Наименование Цемент Керамзитовая пыль Песок Вода о н О. ± О « 2 § х о £ Б Н 10 со

Камень стеновой 8-пустотный Камень стеновой 2-пустотный Контрольный (ЦЕМ I 42,5 Н)

392,2 - 1647,2 78,4 28 Р35 МЗ

на ТМЦ-10 В15

43,3 389,9 1516,6 86,6

Камень перегородочный Контрольный (ЦЕМ 1 42,5 Н)

Половинка 322,5 - 1709,3 64,5 30 ¥25 МЗ

продольная на ТМЦ-10 В10

35,6 320,6 1573,8 71,2

Предложена технологическая схема производства стеновых камней, основными технологическими переделами которой являются: изготовление композиционного вяжущего, дозирование компонентов бетонной смеси, приготовление бетонной смеси, формование, специальная обработка и складирование изделий.

Таким образом, применение композиционных вяжущих с использованием керамзитовой пыли для производства стеновых камней по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и экономический эффекты. При этом экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов будет заключаться в использовании техногенного сырья, снижении расхода вяжущего и энергоресурсов за счет создания оптимальных условий формирования структуры композита.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлен характер зависимости процессов структурообразования композиционных вяжущих от вида, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения. При использовании генетически активированного за счет геологических и техногенных процессов сырья процессы синтеза новообразований происходят при пониженных энергозатратах, что позволило осуществить ранжирование кремнеземсодержащего сырья по степени снижения эффективности в качестве компонента композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях.

2. Выявлены закономерности изменения энергоемкости изготовления ТМЦ-50 в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента и условий помола, заключающихся в том, что при различной размолоспособ-

ности компонентов большая часть энергии тратится на диспергирование более мягких составляющих, которые препятствуют разрушению минералов с большей твердостью; это позволило предложить двухстадийную технологию помола компонентов, что обеспечило существенное снижение энергоемкости при производстве вяжущих.

3. Установлен характер синергетического действия происхождения, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения на эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих, что позволило предложить принципы проектирования параметров тепловлажностной обработки для различных видов вяжущих.

4. Получены закономерности изменения прочности композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента, его количества и параметров тепловлажностной обработки, позволяющие судить о снижении энергозатрат при обеспечении оптимальных условий твердения от композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 10-30 % (автоклавная обработка) до композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 50-70 % (тепловлажностная обработка).

5. Обоснована целесообразность двухстадийного изготовления композиционных вяжущих, обеспечивающая существенную экономию энергозатрат при помоле.

6. Предложены оптимальные режимы твердения изделий на основе композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса. Кремнеземсодержащие компоненты КВ проранжированы по степени их эффективности в качестве сырья для производства КВ в зависимости от условий твердения.

7. Подобраны составы мелкозернистых бетонов и предложена технологическая схема производства стеновых камней с учетом использования композиционных вяжущих и оптимизации условий твердения.

8. Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы:

- стандарт организации СТО 02066339-014-2011 «Композиционные вяжущие с использованием отходов производства керамзита для мелкозернистых бетонов».

- рекомендации по изготовлению стеновых камней цементных с использованием композиционных вяжущих.

9. Доказано, что применение композиционных вяжущих с использованием керамзитовой пыли для производства стеновых камней по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и

экономический эффект. При этом экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов будет заключаться в использовании техногенного сырья, снижении расхода вяжущего и энергоресурсов за счет создания оптимальных условий формирования структуры композита. Стоимость стеновых камней в сравнении с камнями на традиционном сырье и силикатным кирпичом, уменьшится на 40 %.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

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

2. Вишневская, Я. Ю. Влияние температуры изотермической выдержки на свойства композиционных вяжущих / Я. Ю. Вишневская, Н. И. Алфимова, М. А. Попов // Наука и молодежь в начале нового столетия: сб. мат. конф. III Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Губкин, 8-9 апр. 2010 г. / Губкинский филиал Белгор. гос. технол. ун-т. - Губкин: Изд-во БГТУ, 2010. - С. 40-42.

3. Вишневская, Я. Ю. Особенности тепловлажностной обработки в зависимости от состава композиционного вяжущего / Я. Ю. Вишневская, Н. И. Алфимова // Строительство-2010: Междунар. науч.-практ. конф., Ростов н/Д, 15-17 апр. 2010 г. / Рост. гос. строит, ун-т. - Ростов н/Д, 2010. -С. 126-127.

4. Модифицированное вяжущее / Н. И. Алфимова, П. В. Трунов, Я. Ю. Вишневская и др. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2010. -№2. -С. 30-33.

5. Алфимова, Н. И. Повышение эффективности композиционных вяжущих за счет использования отходов производства керамзита и оптимизации режимов твердения / Н. И. Алфимова, Я. Ю. Вишневская, В. С. Черкасов // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения): Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 5-8 окт. 2010 г. -Белгород : Изд-во БГТУ, 2010. - 4.1. - С. 36-38.

6. Влияние гидротермальной обработки и давления на структурообразо-вание композиционных вяжущих / В. С. Лесовик, Я. Ю. Вишневская, Н. И. Алфимова и др. // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX

научные чтения): Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 5-8 окт. 2010 г. -Белгород : Изд-во БГТУ, 2010. - Ч. 1. - С.186-189.

7. Вишневская, Я. Ю. Регулирование процессов струкгурообразования композиционных вяжущих путем оптимизации режимов твердения / Я. Ю. Вишневская // Строительство-2011: Междунар. науч.-практ. конф., Ростов н/Д, 14-16 апр. 2011 г. / Рост. гос. строит, ун-т. - Ростов н/Д, 2011. -С. 158-159.

8. Алфимова, Н. И. Влияние сырья вулканического происхождения и режимов твердения на активность композиционных вяжущих / Н. И. Алфимова, Я. Ю. Вишневская, П. В. Трунов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2010. -№1.- С. 52-55.

9. Вишневская, Я. Ю, Энергоемкость процессов синтеза композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента / Я. Ю. Вишневская, В. С. Лесовик, Н. И. Алфимова // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2010. - №3. - С. - 53-56.

10. Алфимова, Н. И. Влияние генезиса кремнеземсодержащего компонента на энергоемкость изготовления компомпозиционных вяжущих / Н. И. Алфимова, Я. Ю. Вишневская, П. В Трунов // Инновационные материалы и технологии: Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 11-12 окт. 2011 г. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2011.-Ч. 1.-С.13-15.

11. Алфимова, Н. И. Исследование изменения прочности композиционных вяжущих во времени / Н. И. Алфимова, Я. Ю. Вишневская, П. В Трунов // Инновационные материалы и технологии: Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 11 - 12 окт. 2011 г. - Белгород : Изд-во БГТУ, 2011. -Ч. 1.-С.10-12.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность кандидату технических наук, доценту кафедры СМИиК Алфимовой Н.И. за консультации и активное участие в обсуждении результатов работы.

Вишневская Яна Юрьевна

ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕНЕЗИСА КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО КОМПОНЕНТА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 25.10.2011 . Формат 60x84/16. Усл. печ, л. 1,3. Уч.-изд. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 9965

Отпечатано в ЗАО «Белгородская областная типография», г. Белгород, пр. Б. Хмельницкого, Ша

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Предпосылки использования композиционных вяжущих.

1.2 Техногенное сырье как компонент композиционных вяжущих.

1.3 Способы ускорения твердения.

1.3.1 Специальные быстротвердеющие цементы и увеличение удельной поверхности.

1.3.2 Добавки-ускорители.

1.3.3 Тепловая обработка.

1.4 Влияние температурного фактора.

1.5 Автоклавная обработка.

1.6 Электропрогрев.

Выводы.

2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1 Характеристика использованных материалов.

2.2 Методы исследований.

2.2.1. Рентгенофазовый анализ

2.2.2 Дифференциальный термический анализ.

2.2.3. Изучение морфологических особенностей микроструктуры с помощью РЭМ

2.2.4 Определение гранулометрии веществ.

2.2.5 Методика определения качества пород как компонента композиционного вяжущего.

2.2.6 Изучение свойств бетонных смесей.

3 ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА

КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ ЗА СЧЕТ ГЕНЕЗИСА

КРЕМНЕЗЕМСОДЕРАЩЕГО КОМПОНЕНТА.

3.1 Влияние генезиса сырья на свойства композиционных вяжущих.

3.1.1 Минеральный и химический составы кварцсодержащих компонентов.

3.1.2 Форма зерен песков в зависимости от генезиса.

3.2 Энергоемкость помола композиционных вяжущих в зависимости от вида кварцсодержащих компонентов.

3.3 Коэффициент качества исследуемых пород как компонента композиционных вяжущих.

3.4 Характер распределения частиц композиционных вяжущих в зависимости от состава.

Выводы.

4 ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ И УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ.

4.1 Влияние вида суперпластификатора на свойства композиционных вяжущих

4.1.1 Подбор оптимальной дозировки суперпластификатора.

4.1.2 Изучение влияния суперпластификатора на свойства композиционных вяжущих.

4.1.3 Влияние условий твердения на эффективность суперпластификатора.

4.2 Свойства композиционных вяжущих в зависимости от условий твердения.

4.2.1 Влияние тепловлажностной обработки на свойства композиционных вяжущих.

4.2.2 Влияние автоклавной обработки на свойства композиционных вяжущих.

4.2.3 Характер новообразований композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях.

4.3. Прочность композиционных вяжущих в зависимости от времени твердения.

Выводы.

5 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВЫХ КАМНЕЙ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1 Номенклатура стеновых камней.

5.2 Подбор состава мелкозернистого бетона для производства стеновых камней на основе разработанного вяжущего.

5.3 Технология производства стеновых камней.

5.4 Технико-экономическое обоснование проекта.

Выводы

Актуальность. Как известно, при производстве строительных материалов основная часть затрат приходится на сырьевые и топливно-энергетические ресурсы. При этом наиболее энергоемким технологическим переделом является тепловая обработка, доля которой составляет около 70 % от энергозатрат.

Из сырьевых ресурсов основной вклад в себестоимость конечной продукции вносят вяжущие, снижения затрат на которые можно достичь за счет использования тонкомолотых многокомпонентных цементов (ТМЦ) и вяжущих низкой водопотребности (ВНВ). В настоящее время разработана широкая номенклатура композиционных вяжущих (КВ), где в качестве кремнеземистого компонента применяется сырье как природного, так и техногенного происхождения. Однако процессы структурообразования композитов в условиях тепловой обработки на их основе изучены недостаточно, что затрудняет процесс внедрения КВ на заводах ЖБИ и ЖБК, которые до сих пор не могут обойтись без ускорения твердения методом тепловлажностной обработки (ТВО) или автоклавирования.

В связи с этим исследование процессов структурообразования композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса, приобретает особую актуальность.

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР: «Разработка фундаментальных основ получения композиционных вяжущих с использованием наносистем». Проводится по заданию Министерства образования и науки Российской Федерации (сроки выполнения - 20072011 гг.).

Цель работы. Оптимизация режимов твердения изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих на основе кремнезем-содержащего сырья различного генезиса.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-изучение влияния вещественного состава и строения кремнеземсодержащих компонентов (КСК) различного генезиса на рецептурно-технологические параметры изготовления композиционных вяжущих;

-подбор условий и оптимизация режимов твердения КВ с учетом использования сырья различного генезиса;

-изучение физико-механических свойств композиционных вяжущих и изделий на их основе, твердеющих в оптимальных условиях;

-подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в учебном процессе и для промышленного внедрения.

Научная новизна. Установлен характер зависимости процессов структурообразования композиционных вяжущих от вида, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения. При использовании генетически активированного за счет геологических и техногенных процессов сырья процессы синтеза новообразований происходят при пониженных энергозатратах, что позволило осуществить ранжирование кремнеземсодержащего сырья по степени снижения эффективности в качестве компонента композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях.

Выявлены закономерности изменения энергоемкости изготовления ТМЦ-50 в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента и условий помола, заключающиеся в том, что при различной размолоспособности компонентов большая часть энергии тратится на диспергирование более мягких составляющих, которые препятствуют разрушению минералов с большей твердостью. Это позволило предложить двухстадийную технологию помола компонентов, что обеспечило существенное снижение энергоемкости при производстве вяжущих.

Установлен характер синергетического действия происхождения, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения на эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих, что позволило предложить принципы проектирования параметров тепловлажностной обработки для различных видов вяжущих.

Получены закономерности изменения прочности композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента, его количества и параметров тепловлажностной обработки, позволяющие судить о снижении энергозатрат при обеспечении оптимальных условий твердения от композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 10-30 % (автоклавная обработка) до композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 50-70 % (тепловлажностная обработка).

Практическое значение работы. Обоснована целесообразность двухстадийного изготовления композиционных вяжущих, что обеспечивает существенную экономию энергозатрат при помоле.

Предложены оптимальные режимы твердения изделий на основе композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса.

Кремнеземсодержащие компоненты КВ проранжированы по степени их эффективности в качестве сырья для производства КВ в зависимости от условий твердения.

Подобраны составы мелкозернистых бетонов и предложена технологическая схема производства стеновых камней с учетом использования композиционных вяжущих и оптимизации условий твердения.

Внедрение результатов исследований. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлялась на предприятиях ОАО «БелЭкономСтрой» и «1-я домостроительная компания» г. Белгорода.

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

- стандарт организации СТО 02066339-014-2011 Композиционные вяжущие с использованием отходов производства керамзита для мелкозернистых бетонов;

- рекомендации по изготовлению стеновых камней цементных с использованием композиционных вяжущих.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270102, студентов бакалавриата и магистрантов, обучающихся по направлению «Строительство», что отражено в рабочей программе дисциплины «Строительные материалы и изделия». Изданы методические указания «Композиционные вяжущие» к выполнению лабораторных работ для магистрантов, обучающихся по направлению «Строительство».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены: на Международной научно-практической конференции «Проблемы инновационного и социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах» (г. Брянск, 2009 г.); на III Международной научно-практической конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» (г. Губкин, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Строительство 2010» (г. Ростов-на-Дону, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XIX научные чтения)» (г. Белгород, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Строительство 2011» (г. Ростов-на-Дону, 2011 г.); на Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы и технологии» (г. Белгород, 2011 г.).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК России.

На защиту выносятся:

-качественные характеристики и классификация пород как кремнеземсодержащего компонента для производства композиционных вяжущих;

-закономерность изменения прочностных показателей композиционных вяжущих в зависимости от вида, КСК и условий твердения;

-характер новообразований КВ в зависимости от параметров тепловой обработки;

-результаты термического и рентгенофазового анализа композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях;

-составы, свойства и технология производства стеновых камней изготовленных с использованием КВ;

-экономическое обоснование и результаты внедрения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложения. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включающего 36 таблиц, 27 рисунков и фотографий, библиографический список из 137 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлен характер зависимости процессов структурообразования композиционных вяжущих от вида, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения. При использовании генетически активированного за счет геологических и техногенных процессов сырья процессы синтеза новообразований происходят при пониженных энергозатратах, что позволило осуществить ранжирование кремнеземсодержащего сырья по степени снижения эффективности в качестве компонента композиционных вяжущих, твердеющих в различных условиях.

2. Выявлены закономерности изменения энергоемкости изготовления ТМЦ-50 в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента и условий помола, заключающихся в том, что при различной размолоспособно-сти компонентов большая часть энергии тратится на диспергирование более мягких составляющих, которые препятствуют разрушению минералов с большей твердостью; это позволило предложить двухстадийную технологию помола компонентов, что обеспечило существенное снижение энергоемкости при производстве вяжущих.

3. Установлен характер синергетического действия происхождения, количества кремнеземсодержащего компонента и условий твердения на эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных с использованием композиционных вяжущих, что позволило предложить принципы проектирования параметров тепловлажностной обработки для различных видов вяжущих.

4. Получены закономерности изменения прочности композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента, его количества и параметров тепловлажностной обработки, позволяющие судить о снижении энергозатрат при обеспечении оптимальных условий твердения от композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 1030 % (автоклавная обработка) до композиционных вяжущих с содержанием клинкерной составляющей 50-70 % (тепловлажностная обработка).

5. Обоснована целесообразность двухстадийного изготовления композиционных вяжущих, что обеспечивает существенную экономию энергозатрат при помоле.

6. Предложены оптимальные режимы твердения изделий на основе композиционных вяжущих, изготовленных с использованием сырья различного генезиса. Кремнеземсодержащие компоненты КВ проранжированы по степени их эффективности в качестве сырья для производства КВ в зависимости от условий твердения.

7. Подобраны составы мелкозернистых бетонов и предложена технологическая схема производства стеновых камней с учетом использования композиционных вяжущих и оптимизации условий твердения.

8. Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы:

- стандарт организации СТО 02066339-014-2011 Композиционные вяжущие с использованием отходов производства керамзита для мелкозернистых бетонов.

- рекомендации по изготовлению стеновых камней цементных с использованием композиционных вяжущих.

9. Доказано, что применение композиционных вяжущих с использованием керамзитовой пыли для производства стеновых камней по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и экономический эффект. При этом экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов будет заключаться в использовании техногенного сырья, снижении расхода вяжущего и энергоресурсов за счет создания оптимальных условий формирования структуры композита. Стоимость стеновых камней в сравнении с камнями на традиционном сырье и силикатным кирпичом, уменьшится на 40 %.

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

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

3. Терехов, В. А. О некоторых тенденциях развития промышленности строительных материалов / В. А. Терехов // Строительные материалы. -2001.-№1.-С. 5-12.

4. Баринова, Л. С. Прогноз основных тенденций развития рынка строительных материалов в России / Л. С. Баринова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - №2. - С. 8-11.

5. Технология и свойства мелкозернистых бетонов : учебное пособие Ю. М. Баженов, Л. А. Алимов, В. В. Воронин, Р. Б. Ергешев. Алматы: КазГосИНТИ, 2000. - 195 с.

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

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

8. Сычев, М. М. Способы повышения активности клинкера и цемента / М. М. Сычев // Цемент. 1985. - №7. - С. 14-16.

9. Батраков, В. Г. Оценка ультрадисперсных отходов металлургических производств как добавок в бетон / В. Г. Батраков // Бетон и железобетон. 1990. - № 12. - С. 15-17.

10. Боженов, 77. И. Комплексное использование минерального сырья и экология / П. И. Боженов. М.: Изд-во АСВ, 1994. - 264 с.

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

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

13. Современные представления об использовании тонкомолотых цементов и ВНВ в бетонах / В. И. Калашников и др. // Строительные материалы. 2000. - №7. - С. 12-13

14. Бетоны на вяжущих низкой водопотребности / Батраков В. Г. и др. // Бетон и железобетон. 1988. -№11.- С.4-6.

15. Тараканов, О. В. Формирование начальной структуры цементных композиций с добавками минеральных шламов / О. В. Тараканов, Т. В. Пронина, А. О. Тараканов // Популярное бетоноведение. 2007. - №1 (15).-С. 42—46.

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

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

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

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

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

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

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

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

24. Высокопрочный бетон с активированным минеральным наполнителем / В. И. Соломатов и др. // Бетон и железобетон. № 12. - С. 10-11.

25. Химические добавки в сухих строительных смесях на молотом портландцементе с кварцсодержащими микронаполнителями / П. Н.Попов и др. // Третья международная научно-практическая конференция. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2004. - С. 518-522.

26. Рахманов, В. А. Вяжущие низкой водопотребности и бетоны на их основе / В. А. Рахманов, Ш. Т. Бабаев, Н. Ф. Башлыков // Тр. ВНИИжелезобетона. 1988. - Вып. 1. - С. 5-16.

27. Бабаев, Ш. Т. Высокопрочные цементные композиции на основе вяжущих низкой водопотребности / Ш. Т. Бабаев, Н. Ф. Башлыков, И. Я. Гольдина // Бетон и железобетон. 1990. - №2. - С.8-10.

28. Долгополое, Н. Н. Некоторые вопросы развития технологии строительных материалов / Н. Н. Долгополов, JI. А. Феднер, М. А. Суханов // Строительные материалы. 1994. - № 6. С. 5-6.

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

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

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

32. Волженский, А. В. Влияние дисперсности цемента на прочность камня / А. В. Волженский, О. И. Ларгина // Тезисы докладов и сообщений IV Всесоюзного совещания: Гидратация и твердение вяжущих. Львов, 1981.-С. 294.

33. Бабков, В. В. Аспекты долговечности цементного камня / В. В. Бабков, А. Ф. Полак, П. Г. Комохов // Цемент. 1988. - № 3. - С. 14-16.

34. Тейлор, X. Химия цемента / X. Тейлор. М.: Мир, 1996. - 560 с.

35. Современные представления об использовании тонкомолотых цементов и ВНВ в бетонах / В. И. Калашников и др. // Строительные материалы. 2000. - №7. - С. 13-14.

36. Bruce King Making Better Concrete: Guidelines to Using Fly Ash for Higher Quality, Eco-Friendly Structures

37. Малинина, JI. А. Проблемы производства и применения тонкомолотых многокомпонентных цементов / Л. А. Малинина // Бетон и железобетон. 1990.-№2. -С. 3-5

38. Лесовик, В. С. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород : автореф. дис. . докт. техн. наук : 05.23.05 / Лесовик Валерий Станиславович. Москва, 1997. -33 с

39. Промышленные отходы в производстве строительных материалов / А. А. Кальгин и др. М.: 2002. - 210 с.

40. Уфимцев, В. М. Проблемы использования техногенного сырья в производстве цемента / В. М. Уфимцев, Ф. Л. Капустин, В. А. Пьячев // Цемент и его применение. 2009. - №6. - С. 85-89

41. Гузъ, В. А. Шлаки и их использование в строительной отрасли / В. А. Гузь, Е. В. Высоцкий, В. И. Жарко // Цемент и его применение. -2009. №4. - С. 40-45

42. Туркина, И. А. Необходимость и опыт использования отходов производства / И. А. Туркина // Сб. докладов V Международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк-2007. 29 мая 1 июня 2007 г. - М. - 2007 г. - 220 с.

43. Малооков, Е. А. Зола-унос эффективная гидравлическая добавка / Е. А. Малооков, А. В. Щербинин, М. Б. Петровский // Цемент и его применение. - 2001. -№!.- С. 33-35.

44. Review Improving cement-based materials by using silica fume. Chung. D.D.L.J. Mater. Sei. 2002. - 37. - №4. - С. 673-682.

45. Худякова, JI. И. Отходы ТЭЦ как активный компонент вяжущих для строительных материалов / JI. И.Худякова, Б. Л. Нархинова, К. К. Константинова // Цемент и его применение. 2002. - №5. - С. 6.

46. Подмазова, С. А. Высокопрочные бетоны на вяжущем низкой водопотребности / С. А. Подмазова // Бетон и железобетон. 1994. - № 1 -С. 12-14.

47. Копаница, Н. О. Тонко дисперсные добавки для наполненных вяжущих на основе цемента / Н. О. Копаница, JI. А. Аниканова, М. С. Макаревич // Строительные материалы. 2002. - №9. - С. 2-3.

48. Аллилуева, Е. И. Золошлаки от сжигания бурых углей активная минеральная добавка в цемент / Е. И. Аллилуева // Цемент и его применение. - 2004. - №3. - С. 26-27.

49. Бутенко, А. П. Получение гидрофобного цемента при введении местной добавки отхода масложировой промышленности / А. П. Бутенко, И. Г. Лугинина // Цемент и его применение. - 2004. - №5. - С. 65-66.

50. Падовани, Д. Повышение качества цементов, полученных с использованием гранулированного доменного шлака (Г ДТП) и интенсификаторов помола / Д. Падовани, Б. Коркоран // Цемент и его применение. 2004. - №6. - С. 36-39.

51. Лесовик, Р. В. Состояние и перспективы использования сырьевой базы КМА в стройиндустрии / Р. В. Лесовик, А. М. Гридчин, В. В. Строкова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. -2004. -№ 3. С. 22-24.

52. Лесовик, Р. В. Выбор кремнеземсодержащего компонента композиционных вяжущих веществ / Р. В. Лесовик, И. В. Жерновский // Строительные материалы. 2008. - №8. - С. 78-79.

53. Использование базальта при производстве цемента / В. А. Свидерский и др. // Цемент и его применение. 2002. - № 4. - С. 8-10.

54. Каушанский, В. Е. Получение цемента с активными минеральными добавками на основе алюмосиликатных горных пород / В. Е. Каушанский, JL С. Самощенко, О. Ю. Баженова // Цемент и его применение. 2000 - №3. - С. 28-30.

55. Худякова, Л. И. Вяжущие материалы на основе дунита / JI. И. Худякова, К. К. Константинова, Б. JL Нархинова // Строительные материалы. -2000. №8. - С.33-34.

56. Урханова, Л. А. Вяжущие и бетоны на основе вулканических шлаков / JI. А. Урханова, М. Е. Заяханов // Строительные материалы. 2006. -№7. - С. 22-24.

57. Хардаев, П. К. Смешанные вяжущие на основе вулканических пород Забайкалья / П. К. Хардаев, Е. В. Гончикова А. В. Убонов // Строительные материалы. 2007. - №7. - С. 80-81.

58. Колбасов, В. М. Технология вяжущих материалов / В. М. Колбасов, И. И. Леонов, Л. М. Сулименко М.: Стройиздат, 1987. - 432 с.

59. Лесовик, Р. В. Мелкозернистые бетоны на композиционных вяжущих и техногенных песках: дис.д-р техн. наук: 05.25.05 / Лесовик Руслан Валерьевич. Белгород: Изд-во Белг. гос. тех ун-та, 2009. - 496 с.

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

61. Юдина, Л. В. Металлургические и топливные шлаки в строительстве / Л. В.Юдина, А. В. Юдин. Ижевск.: Удмуртия, 1995. - 160 с.

62. Комохов, П. Г. Управление свойствами цементных смесей наполнителя / П. Г. Комохов и др. // Известия вузов. Строительство. 1997. - №9. -С. 51-54

63. Оптимизация состава бетонов с дисперсными минеральными добавками / С. А. Высоцкий и др. // Бетон и железобетон. 1989. - №8. - С. 20

64. Malguorri, G.Portland-Pozalanic Cement, Washington 1960, Natl. Bur. Std. (U.S.) Monograph, 1962. pp. 448-460

65. Производство цемента с использованием отходов железнорудных предприятий Курской магнитной аномалии / Ш. М. Рахимбаев и др. // Цемент 1987. - №8. - С. 16-17

66. Лесовик, В. С. Рациональный подход к вопросу комплексного использования сырья / В. С. Лесовик, С. А. Погорелов // Эффективные конструкции и материалы зданий и сооружений: Межвузовский сб. трудов. Белгород. - 1999. - С. 46-50

67. Техногенное сырье КМА в дорожном строительстве / В. С. Лесовик и др. // Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов. Сб. докл. IX Межд. конф. работников нерудной промышл. М., 2000. - С. 72-76

68. Use of mining industry wastes for silicate materials production / Lesovik V. S. etc. // The 3rd International Conférence on Chemical Investigation and Utilization of Natural Resources. Uaanbaatar, Mongolia, 2008.-C. 241-245

69. Миронов, С. A. Ускорение твердения бетона / С. А. Миронов, Л. А. Малинина. М.: Стройиздат, 1964- 348 с.

70. Кузнецова, Т. В. Физическая химия вяжущих материалов / Т. В. Кузнецова, И. В. Кудряшов, В. В. Тимашев. М.: Высш. шк., 1989.-384 с.

71. Пименова, С. М. Исследование кинетики и механизма гидратации основных минералов портландцементного клинкера при твердении / С. М. Пименова, В. Б. Ратинов, И. А. Смирнова // Сб. трудов НИИжелезобетона. М.: Госстройиздат, 1962. - Вып.6. - С. 138-146.

72. Комохов, П. Г. Структура и свойства бетона с комплексной добавкой на основе микрокремнезема / П. Г. Комохов, А. П. Комохов, Нажжум Иссам // Материалы второй международной научно-практической конференции. Ростов-н/Д, 2002. - С.139-145.

73. Меркин, А. 77. Гидродинамическая активация процесса твердения вяжущих / А. П. Меркин, А. Д. Цыремпилов, А. Ж. Чимитов // Бетон и железобетон. 1992. - №6. - С. 5-6.

74. Баженов, Ю. М. Многокомпонентные бетоны с техногенными отходами / Ю. М. Баженов // Современные проблемы строительного материаловедения: материалы Междунар. конф. Самара, 1995. - Ч. 4. -С. 3-4.

75. Сатарин, В. И. Быстротвердеющий шлакопортландцемент / В. И. Сатарин, Я. М. Сыркин, М. Б.Френкель. М.: Стройиздат, 1970. -152 с.

76. Yonekura, A. Influence of Loss of Water on Drying Shrinkage and Creep of Concrete / A. Yonekura, M. Morishita, S. Hamada / Rev. 37-nd Gen. Meet. Cem. Assoc. Jap. Techn. Sess., Synops. Tokyo, 1983. - pp. 206-207

77. Detwiller, R. J. Wenk Hans-Rudolf, and other. Texture of Calcium Hydroxide near the Cement Paste-Aggregate Interface / R. J. Detwiller, P. J. M. Monteiro // Cem. And Concr. Res. 1988. - №5 - pp.823-829

78. Пшеничный, Г. H. Роль воды в твердении и свойствах цементных бетонов / Г. Н. Пшеничный, О. Н. Макарец // Технологии бетонов. -2009. №4.

79. Батраков, В. Г. Суперпластификаторы в бетоне / В. Г. Батраков, В. П. Трамбовецкий Бетон и железобетон. 1991. - № 2. - С. 30-31

80. Нерс, Р. У. Генеральный доклад / Р. У. Нерс // Труды международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1968.

81. Касторных, Я. И. Добавки в бетоны и строительные растворы / JI. И. Касторных // Учебно-справочное пособие. Ростов н/Д.: Феникс, 2005.-221 с.

82. ГОСТ 24211-91. Добавки для бетонов. Общие технические требования. Взамен ГОСТ 24211-80. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 17 с.

83. ГОСТ 30459-96. Добавки для бетонов. Методы определения эффективности. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 20 с.

84. Жуков, А. Цементы. Добавки в бетонные и растворные смеси (энциклопедия строительных материалов) / А. Жуков, Е. Медовый // Строитель. Справочник специалиста стройиндустрии. М.: НТС «Стройинформ», 2002, № 2. - 392с.

85. Пшеничный, Г. Н. Роль температурного фактора в деструкции цементных бетонов / Г. Н. Пшеничный // Техника и технология силикатов. -2008. Т. 15. -№ 2. -С. 2-10.

86. Будников, П. П. Исследование кинетики гидратации минералов портландцементного клинкера при гидротермальной обработке / П. П. Будников, С. М. Рояк, Ю. С. Малинин // ДАН СССР, 1963. Т. 148. - Вып. 1.- 378 с.

87. Пшеничный, Г. Н. Стадийность твердения цементных систем и ее практический аспект / Г. Н. Пшеничный. Краснодар: Изд. КубГТУ, 2009.-353с.

88. Сычев, М. М. Твердение вяжущих веществ / М. М. Сычев. Л.: Стройиздат, 1974. - 79 с.

89. Малинина, Л. А. Тепловлажностная обработка тяжелого бетона / Л. А. Малинина. -М.: Стройиздат, 1977. 160 с.

90. Ларионова, 3. М. Формирование структуры цементного камня и бетона / 3. М. Ларионова. -М.: Стройиздат, 1971. 161 с.

91. Крылов, Б. И. О воздействии электрического тока на твердение бетона / Б. И. Крылов, А. И. Ли // Бетон и железобетон. 1992. - № 2. - С.7-8.

92. Тейлор, Х.Ф.У. Обработка паром изделий на основе портландцемента / Х.Ф.У. Тейлор // Химия цементов. М.: Стройиздат, 1969. - С. 320332.

93. Объещенко, Г. А. Математическая модель гидратации цемента и эффективные режимы ТВО бетона / Г. А. Объещенко, Е. И. Шифрин // Бетон и железобетон. 1991. - №12. - С. 9-11.

94. Ли, А. И. Электроразогрев бетонных смесей и перспективные области его применения / А. И. Ли, Б. А. Крылов // Строительные материалы. -2002. № 5. - С.8-10.

95. Бутт, Ю. М. Твердение вяжущих при повышенных температурах / Ю. М. Бутт, Л. М. Рашкович. М.: Стройиздат, 1965. - 232 с.

96. Виноградов, Б. Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов / Б. Н. Виноградов. М., 1966. - 166 с.

97. Автоклавная обработка силикатных изделий / С. А. Кржеминский, Н. К. Судина, Л. А. Кройчук, В. П. Варламов ; под ред. С. А. Кржеминского. -М. : Стройиздат, 1974. 160 с.

98. Хавкин, Л. М. Технология силикатного кирпича / Л. М Хавкин. М. : Стройиздат, 1982. - 384 с.

99. Влияние состава смеси, температуры гидротермальной обработки и дисперсности исходных компонентов на кинетику взаимодействия извести и кварца / Н. К. Судина и др. // В кн. Сборник трудов ВНИИСТРОМ 6(34). М.: Стройиздат, 1966. - С. 223-232.

100. Решение проблемы утилизации техногенного сырья КМА / А. М. Гридчин и др. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. №4. -Белгород: Изд-во БГТУ. 2009. - С. 7-11.

101. Пшеничный, Г. Н. Влияние давления окружающей среды на твердение и свойства цементного камня / Г. Н. Пшеничный // Бетон и железобетон. -2006. -№ 1.-С. 5-7.

102. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. -Введ. 2004-09-01. М. : ФГУП ЦПП, 2004

103. ГОСТ 6139-91. Песок стандартный для испытаний цемента. Технические условия. Взамен ГОСТ 6139-78 ; введ. 1991-07-01 / Госстрой СССР. -М. : Издательство стандартов, 1991. - 11 с.

104. ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов»

105. 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.

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

107. Методика определения пластифицирующей способности суперпластификатора с помощью мини-конуса НИИЖБ Госстроя СССР

108. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования Взамен ГОСТ 10060-87; введ. 1996-09-01. / Минстрой России. - М. : ГУП ЦПП, 1997. - 13 с.

109. ГОСТ 310.2-76. Цемент. Методы определения тонкости помола. -Взамен ГОСТ 310-60 ; введ. 1978-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1993-Зс.

110. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. Взамен ГОСТ 310-60; введ. 1978-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1993. - 6 с.

111. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. Взамен ГОСТ 310.4-76 ; введ. 1983-01-07. - М. : Изд-во стандартов, 1993. - 11 с.

112. К проблеме повышения эффективности композиционных вяжущих / Н. И. Алфимова и др. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. №1. -Белгород: изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009. -С. 30-33.

113. Влиянии генезиса минерального наполнителя на свойства композиционных вяжущих / Н. И. Алфимова и др. // Вестник БГТУ им.

114. B.Г. Шухова. №1. Белгород: изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010.1. C. 91-94.

115. Лесовик, Р. В. Комплексное использование отходов обогащения ЮАР Промышленное и гражданское строительство / Р. В. Лесовик, М. Н. Ковтун, Н. И. Алфимова. М.: Изд-во «ПГС», 2007. - №8. - С. 30-31.

116. ХЪА.Цехомский, А. М. Кварцевые пески, песчаники и кварциты СССР / А. М. Цехомский, Д. И. Карстенс. Л.: Недра, 1982. - 158 с.

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

118. Касторных, Л. И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие / JI. И. Касторных. Ростов н/Д.: Феникс, 2005. -221 с.

119. Первый проректор БГТУ им. В.Г. Шухова д-р техн. наук, профессор1. А. Шаповалов1. ЗУ1. СПРАВКАо внедрение результатов научно-исследовательской работыв учебный процесс

120. По результатам экспериментальных исследований разработаны и изданы методические указания «Композиционные вяжущие» к выполнению лабораторных работ для магистрантов, обучающихся по направлению «Строительство».

121. Зав. кафедрой строительного материаловедения, изделий и конструкций, д-р техн. наук, профессор ( B.C. Лесовик

122. Директор архитектурно-строительного Института, канд. техн. наук, профессор ' И.А. Дегтев

123. Лесовик В.С., д-р технжаук, проф.1. М / II62011 г.

124. Исполнители Алфимова Н.И., канд/рехн. наук, доц.м / н6м.&з2011 г.1. Вишневская Я.Ю., аспирант6 " 2011 г.1. Белгород 2011

125. Белгородский государственный технологический университетим. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)1. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

126. Композиционные вяжущие с использованием отходов производства керамзита для мелкозернистых бетонов1. СТО 02066339-014-20111. Исполнители:канд. техн. наук, доц. Алфимова Н.И.1. Я? » мал2011 гаспирант Вишневская Я.Ю.1. М »2011 г1. Белгород, 2011 г.

127. УТВЕРЖДАЮ Дирск/^щрОО^<<БелЭкономСтрой>>1. Исаков A.M.1. Акто внедрении результатов научной работы *

128. Оптимизация условий твердения композициоииых вяжуших в зависимости от генезиса кремиеземсодержащего компонента»

129. ООО «БелЭкономСтрой» в городе Белгороде приняло к внедрению разработанные составы.композиционных вяжущих с использованием отходов производства керамзита для проЯз|"'вых камней.юра ООО «БелЭкономСтрой),щёШ*- Щофвссар

130. Канд. технических наук, доцент Аспирант1. Захарчук А А Лесовик B.C.

131. Алфимова H.H. Вишневская ЯJO.«пдск»2011 г.1. Airiо внедрении р'езультйтбв научгюй работы

132. Оптимизация условий твердения композищто11ftых вя-укущих 1* зависимости от генезиса кромеземсодержаедего компонента»г. Белгород3 » 2011 г. —--^

133. Бойченко Е.Н. Лесовйк B.C. Алфимова Я.Ж. В11 ш п евская Я.Ю.