автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Отделочные материалы на основе активированных известково-алюмосиликатных вяжущих веществ

На правах рукописи

Содномов Александр Эрдэнибаирович

ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННЫХ ИЗВЕСТКОВО-АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

05 23 05 — Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0031ВО^ьи

Улан-Удэ - 2007

003160260

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный технологический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Урханова Лариса Алексеевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Прокопец Валерий Сергеевич

кандидат технических наук, доцент Худякова Людмила Ивановна

Ведущая организация: ОАО «Завод бетонных блоков»

(г Улан-Удэ)

Защита состоится 30 октября 2007 г в 11 часов на заседании диссертационного совета Д212 039 01 в ВосточноСибирском государственном технологическом университете по адресу: 670013, г Улан-Удэ, ул Ключевская, 40, в, зал Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно-Сибирского государственного технологического университета

Автореферат разослан 28 сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета ^ —" Урханова Л.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы:

Вхождение Республики Бурятия в особую экономическую зону туристско-рекреационного типа «Байкал» предполагает интенсивное развитие отраслей строительной индустрии, в том числе производства строительных материалов

Немаловажную роль в современном строительстве играют также интерьер и дизайн помещений В связи с этим возросли требования не только по физико-механическим, но и по декоративным свойствам, предъявляемым к отделочным материалам, среди которых все большую популярность приобретает декоративная облицовочная плитка (искусственный камень) на основе бетона

Особый режим хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории и сходство потенциальных преимуществ с соседними субъектами РФ - Читинской и Иркутской областями, куда не распространяются экологические ограничения, заостряют проблему производства качественной конкурентоспособной продукции

В сложившихся условиях следует более пристально обращать внимание на развитие производства и использование эффективных материалов на основе местного минерального сырья и отходов промышленности по энергосберегающим технологиям и на внедрение новейших научно-технических разработок.

В этом плане перспективным представляется производство эффективных строительных материалов и изделий на основе известково-алюмосиликатных вяжущих веществ (ИАСВ), в частности отделочных материалов Использование комплексной механохимической активации (МХА) для производства ИАСВ позволяет получать материалы на их основе с повышенными физико-механическими свойствами, способными конкурировать с материалами на основе дорогостоящего портландцемента

Цель работы: Разработка технологии производства отделочных материалов безавтоклавного твердения на основе ИАСВ с использованием механохимической активации

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи.

- целенаправленное регулирование свойств ИАСВ за счет механохимической активации;

- оптимизация составов и исследование строительно-технических свойств силикатных отделочных материалов безавтоклавного твердения на основе активированных ИАСВ,

- регулирование свойств силикатных материалов на основе ИАСВ модифицированием поверхности заполнителей физическими и химическими методами,

- разработка технологии производства силикатной облицовочной плитки на основе активированных ИАСВ Научная новизна: Исследовано влияние различных

способов измельчения на морфологию силикатных и алюмосиликатных материалов, дисперсность,

гранулометрический состав и свойства ИАСВ Установлено, что морфология частиц и характер поверхности измельченных материалов определяют основные строительно-технические свойства вяжущих композиций, материалов и изделий на их основе.

Выявлен наиболее рациональный и наименее энергоемкий измельчитель с точки зрения как диспергации, так и механоактивации тонкоизмельченных бесклинкерных вяжущих

Доказано, что при механохимической активации в ИАСВ протекают твердофазные реакции Установлено, что фазовый состав продуктов реакций меняется в зависимости от способа приложения разрушающей нагрузки

На основе ИАСВ получена декоративная облицовочная плитка безавтоклавного твердения

Оценено влияние физических и химических методов поверхностной модификации заполнителя на строительно-технические свойства силикатных отделочных материалов на основе активированных ИАСВ

Практическая ценность: Установлено, что комплексная механохимическая активация ИАСВ позволяет сократить энергетические затраты на помол шихты, тепловлажностную

обработку силикатных материалов и изделий и повышает эффективность их производства

Оптимизированы составы и исследованы строительно-технические свойства облицовочной плитки безавтоклавного твердения

Разработана технология производства отделочных материалов на основе ИАСВ

Технико-экономические расчеты показывают, что стоимость облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе ИАСВ примерно на 50% ниже стоимости аналогов на основе портландцемента

Получена цветная декоративная облицовочная плитка с использованием различных пигментов, что расширяет ассортимент получаемой продукции.

Внедрение результатов исследований: Разработанная технология производства силикатных отделочных материалов безавтоклавного твердения прошла апробацию в производственных условиях ООО ПК «Байкалит», г. Улан-Удэ

Апробация работы: Основные результаты работы обсуждались на научно-практических конференциях ВСГТУ, г. Улан-Удэ, 2004-2007 гг; Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений», г Улан-Удэ, 2004 г; Международной конференции «Rational Utilization of Natural Minerals», г Улан-Батор, Монголия, 2005 г, Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые Сибири», г Улан-Удэ, 2004, 2006 гг. Работа поддержана республиканским ГРАНТом «Молодые ученые Республики Бурятия» Министерства образования и науки РБ, 2005 г

Публикация работы. По результатам работы опубликовано 11 статей, включая 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и получены 2 приоритетные заявки на патент

Объем работы: Диссертация включает введение, шесть глав, основные выводы, библиографическое описание отечественных и зарубежных источников, включающего 147

наименований, и приложений Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, включающего 19 таблиц, 48 рисунков Автор выносит на защиту:

- теоретические положения создания эффективных ИАСВ и отделочных материалов на их основе;

- результаты исследования влияния способа измельчения на морфологию силикатных и алюмосиликатных материалов, дисперсность, гранулометрический состав и свойства ИАСВ,

- результаты физико-химического анализа, выявляющего протекание твердофазных реакций при механохимической активации в зависимости от способа приложения разрушающей нагрузки,

- строительно-технические свойства силикатного бетона и облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе активированных ИАСВ,

- способы регулирования поверхностной модификации заполнителя физическими и химическими методами строительно-технических свойств силикатных отделочных материалов на основе активированных ИАСВ,

- технологию производства и технико-экономическое обоснование выпуска облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе активированных ИАСВ

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современное состояние и проблемы получения отделочных

материалов с высокими эксплуатационными свойствами

Приведены результаты анализа современного состояния технологий производства отделочных материалов, проблем и задач, стоящих перед отраслью. Отмечены наиболее перспективные направления в данной области Приводятся пути поиска оптимальных решений в области ресурсосбережения при производстве отделочных материалов Рассмотрены физико-химические основы механохимической активации вяжущих веществ, как одного из факторов ресурсосбережения и улучшения их характеристик

Основополагающую роль в развитии теории механохимических процессов, возникающих при измельчении, играют труды ученых И А Хинта, В.В Болдырева, Е Г. Аввакумова, М Сенна, М В Чайкиной и др Вопросам твердофазного взаимодействия при измельчении посвящены работы Е Г. Аввакумова, В В Болдырева, П П Будникова, А М Гинстлинга, М. Брауна, Д Доллимора, А Галвея, Ю Д. Третьякова, Г Хайнике, К Хауфе и др Однако в литературе практически отсутствуют данные о твердофазных реакциях, протекающих в системах «известь - - алюмосиликатный компонент», и как следствие, недостаточно отражены изменения фазового состава исходных композиций, их влияние на свойства получаемых вяжущих веществ и материалов на их основе. Развитие современной науки открывает новые возможности для более детального изучения соединений, образующихся в результате механохимической активации

Характеристика исходных материалов и методов исследований

В главе дается характеристика применяемых материалов и оборудования для получения вяжущих, описываются методы физико-химического исследования вяжущих веществ и материалов на их основе

В качестве исходных материалов для получения ИАСВ и изделий на их основе были использованы природные и техногенные сырьевые материалы Забайкалья известь-кипелка (III сорта), перлит-сырец Мухор-Талинского месторождения, кварциты Черемшанского месторождения, зола-унос Улан-Удэнской ТЭЦ-1, кварцевый и полевошпатовый пески, гипсовый камень Заларинского месторождения Сырьевые материалы для получения ИАСВ полностью удовлетворяли требованиям действующих стандартов.

В качестве пластифицирующих добавок использовались гиперплистификатор МеШих 2651Б и суперпластификаторы Ме1тегй Б 10 и С-3, а в качестве гидрофобных добавок - Сеавй 1 иГКЖП

s

Вяжущие композиции измельчали на трех видах измельчителей шаровой барабанной и планетарной мельницах и на стержневом виброистирателе.

Удельную поверхность вяжущих определяли методом воздухопроницания через слой материала на приборе ПСХ-2 Гранулометрический состав измельченных смесей определяли двумя способами на пневматическом рассеивателе РП-5-2 и на лазерном анализаторе частиц MicroSizer 201

Для анализа морфологии частиц и агломератов применялся электронно-микроскопический анализ (ЭМА), выполненный на электронном сканирующем микроскопе LE01430VP фирмы LEO с анализатором INCA Energy 300.

Рентгенографический качественный и количественный анализы проводили на дифрактометрах ДРОН-2 и D8 ADVANCE фирмы Bruker Дифференциально-термический анализ осуществляли на дериватографе системы МОМ в интервале температур от 20°С до 1000°С Удельную электропроводность и рН исходных и измельченных алюмосиликатных компонентов определяли на кондуктометре-иономере АНИОН 4155

Изучение взаимосвязи технологических факторов и характеристик компонентов бетонной смеси со свойствами бетонного камня было проведено с использованием активного трехфакторного эксперимента по методу Бокса-Уилсона типа 23. Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась с использованием программ в среде Microsoft Excel

Для исследований декоративных свойств ИАСВ применялся автоматический регистрирующий спектрофотометр типа «Specord-M40», анализирующий волны видимого излучения в интервале 380-770 нм

Механохимическая активация известково-алюмосшшкатных

вяжущих

Данная глава посвящена влиянию способа механического воздействия на морфологию, дисперсность, гранулометрический состав и свойства ИАСВ Методами ЭМА проведено исследование изменения морфологии частиц широкого спектра сырьевых материалов силикатного и алюмосиликатного состава (перлиты с различным содержанием стеклофазы, зола-унос и

кварциты), подвергшихся механоактивации в измельчителях различного вида. Удалость установить закономерности изменения морфологии частиц исходных сырьевых материалов в зависимости от способа измельчения (рис. 1). Форма частиц исходных материалов при измельчении в шаровой мельнице изменяется от обломочных (кварцит, перлиты) до окатанных (зола-унос). При измельчении на виброистирателе форма частиц меняется от плоских, вытянутой формы (кварцит, перлит закристаллизованный) до обломочных, небольшой величины (перлит стекловидный, зола-унос). В планетарной мельнице форма частиц меняется от крупных и мелких обломочных, неправильной формы (перлит закристаллизованный, кварцит) и обломочных, вытянутой формы (перлит стекловидный) до круглых, окатанных (зола-унос).

ж з и

Рис. 1. Электронно-микроскопический анализ сырьевых материалов: а - перлит (шаровая мельница); б - то же (планетарная мельница); в - то же

(виброистиратель); г - зола-унос (шаровая мельница); д - то же (планетарная мельница); е - то же (виброистиратель); ж - кварцит (шаровая мельница); з - то же (планетарная мельница); и - то же (виброистиратель)

Очевидно, что в процессе измельчения материалов размеры зерен уменьшаются и, в зависимости от измельчителя и самого материала, приобретают различную форму. Морфология частиц определяет в дальнейшем свойства ИАСВ, т.к. более мелкие частицы и шероховатая поверхность предполагают более дефектную структуру кристаллических материалов и значительное содержание аморфной фазы, что, в свою очередь, положительно сказывается на реакционной способности вяжущих композиций. Наиболее высокие показатели получены на материалах, измельченных на стержневом виброистирателе.

Способы измельчения влияют также на химическую активность поверхности, которая была определена с помощью электрохимических и ионообменных характеристик (рис. 2). С увеличением времени измельчения возрастает удельная электропроводность и понижается показатель рН для всех видов сырьевых материалов. Этот факт, вероятно, свидетельствует об увеличении поверхностных кислотных центров за счет дефектов кристаллической решетки, накопившихся на поверхности и

а б

Рис. 2. Зависимость удельной электропроводности (а) и рН (б) алюмосиликатных компонентов от вида измельчения

Для всех исследуемых вяжущих характерна следующая кинетика измельчения: равномерный рост удельной поверхности, а также перераспределение гранулометрического состава тонкоизмельченных смесей в сторону увеличения мелких частиц.

Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о зависимости свойств вяжущих композиций от

характера приложения разрушающей нагрузки, морфологии частиц и структуры исходных материалов, гранулометрического состава, удельной поверхности

Была исследована возможность протекания твердофазных реакций при тонком измельчении Анализ дифрактограмм исходных и механоактивированных ИАСВ показал, что происходит снижение интенсивности пиков, относимых к СаО, БЮг, А1203 При механоактивации смеси претерпевают фазовые изменения, выражающиеся в образовании безводных силикатов и алюмосиликатов кальция Так, по данным РФА ИСАВ, измельченных до удельной поверхности 550-600 м2/кг при с1/п=2,01, 2,72, 3,82, наблюдаются пики, относимые к моносиликату кальция

Сравнение дифрактограмм известково-перлитового вяжущего (ИПВ), активированного на шаровой мельнице и виброистирателе (рис 3), показало, что при одинаковой удельной поверхности в фазовом составе наблюдаются некоторые различия Так, при механоактивации в виброистирателе появляются пики, относимые к СаО ЯЮг, и более явно выражено понижение интенсивности пиков, относящихся к СаО и 8102 по сравнению с шаровой мельницей

В результате проведения комплексного физико-химического анализа доказано протекание твердофазных реакций при измельчении ИАСВ Протекание твердофазных реакций можно объяснить с точки зрения теории «магма-плазма», выдвинутой В В Болдыревым, согласно которой на контактных участках возможно появление температурных вспышек до 1000-1200°С продолжительностью около 10~4 с и кратковременное возрастание давления до 1500 МПа

Протекание твердофазных реакций имеет место в энергонапряженных аппаратах, в частности, на стержневом виброистирателе, где создаются высокая концентрация энергии в помольной камере, значительная частота и энергия взаимодействия мелющего тела с частицами измельчаемого материала, что, в конечном счете, определяет прочностные показатели измельчаемых ИАСВ (рис 4)

Известно, что процессы тонкого измельчения сопровождаются агломерацией, повышением водопотребности

вяжущих веществ и снижением прочностных показателей. Для устранения этих негативных явлений при помоле ИАСВ вводились следующие ПАВ: суперпластификаторы (СП) С-3 и Melment FIO и гиперпластификаторы (ГП) Melflux 2651 F. Анализ полученных результатов показал, что максимальной активностью обладает ИПВ с добавлением ГП Melflux 2651 F. Его прочность при оптимальном содержании ГП Melflux 2651 F, равном 0,25% масс., составила 60-62 МПа, при снижении водовяжущего отношения до 0,26. Далее в порядке уменьшения активности стоят СП Melment FIO и С-3. При этом получены прочностные показатели ИАСВ после ТВО (по режиму 1,5+6+1,5 ч, при t=90°C) в пределах 50-55 МПа при водовяжущем отношении 0,30-0,32.

измельченных перлита и ИПВ: а известково-перлитового вяжущего

Полученные результаты согласуется с литературными данными по применению СП и ГП в цементных системах. Однако СП С-3 лишь немногим уступает по эффективности СП Melment F10, чего не наблюдается при использовании в портландцементе. Поэтому есть все основания полагать, что СП на основе продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида более эффективны в системе ИАСВ, чем в системах на основе портландцемента.

Кроме того, при введении пластифицирующих ПАВ интенсифицируется помол при измельчении вяжущих веществ. С увеличением дисперсности ИАСВ повышается его активность,

н.о

Рис. 3. РФА исходных и

Рис. 4. Диаграммы состояния

- исходное ИПВ; б - ИПВ, шаровая мельница; в — ИПВ виброистиратель

после пропаривания, измельченного: а - в шаровой мельнице; б - на стержневом виброистирателе

что дает возможность уменьшить удельный расход вяжущего при изготовлении бетонов заданной прочности, либо улучшить прочностные показатели для бетонов с постоянным составом Во всех случаях наблюдалось повышение удельной поверхности, прочности, снижение водовяжущего отношения и значительное сокращение намола на мелющих телах и стенках измельчителя Кроме того, интенсификация помола способствует экономии электроэнергии, а также повышению производительности действующего оборудования, одновременно снижается износ мелющих тел

Таким образом, механохимическая активация ИАСВ позволяет улучшить их свойства, а следовательно, перейти с традиционной автоклавной на безавтоклавную технологию производства материалов и изделий

В результате выполненных исследований определен наиболее рациональный и эффективный измельчитель -стержневой виброистиратель

Отделочные материалы на основе активированных известково-алюмосиликатных вяжущих

В результате проведенных исследований были разработаны составы и исследованы свойства облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе ИПВ Проведенное сравнение методов получения отделочных материалов выявило наиболее подходящую технологию - вибролитьевую Данная технология имеет более широкие возможности в декоративном плане (насыщенность цвета плитки, гладкая или фактурная поверхность и др) при практически одинаковых физико-механических характеристиках получаемого материала по сравнению с другими методами

Отличительная особенность состава предлагаемой облицовочной плитки по сравнению с отделочными материалами на основе портландцемента заключается в улучшении декоративных свойств при сохранении основных физико-механических характеристик, повышении коэффициента отражения, характеризующего степень белизны материала, расширении ассортимента облицовочной плитки за счет использования пигментов широкой цветовой гаммы

Было оценено влияние DAB на свойства отделочных материалов. СП С-3 и Melment FIO и ГП Melflux 2651 F Пластифицирующие добавки позволили снизить В/Т при получении оптимальной прочности композиционного материала - 40-45 МПа Из таблицы 1 следует, что наиболее активное действие на повышение прочности по сравнению с контрольным образцом оказывает добавка Melflux 2651 F Так, прочность непластифицированного и пластифицированного бетона после ТВО составила 27 и 46 МПа соответственно, что примерно на 70% выше по отношению к контрольному и на 10-15% выше по отношению к бетону с С-3

Таблица 1

Критерии эффективности пластифицирующих добавок

Добавки Снижение водопотреб-ности,% Фактическая водопотреб-ность, л/м3 Повышение прочности, % Предел прочности при сжатии, МПа

С-3 29,41 247,0 52,2 40,8

Melment FIO 24,71 243,2 56,7 42,0

Me!flux2651 F 23,53 228,0 70,9 45,8

Учитывая то, что суперпластификатор Melment FIO при примерно тех же характеристиках, что и С-3, имеет более высокую стоимость, существенное замедление сроков схватывания, и то, что высказывались мнения о негативном влиянии поликарбоксилатных гиперпластификаторов (Melflux 2651 F) на формирование прочности отечественных цементов и бетонов на их основе, в дальнейших исследованиях был использован СП С-3

Была разработана методика определения составов отделочных материалов с использованием математического планирования эксперимента Установлена функциональная зависимость между оптимизируемым свойством - пределом прочности при сжатии образцов облицовочной плитки (У) и входными параметрами - содержанием добавки С-3 (X)), в % масс вяжущего, временем измельчения вяжущего на виброистирателе (Х2), мин и содержанием вяжущего в бетоне (Х3), в % масс На основании этого было получено следующее уравнение регрессии

Y = 28,4 + 5,4Х2 + 4,4Х3 - 0,ЗХ,Х2 + 0,АХ2Х3

Путем решения данного уравнения и определения предельных значений факторов, обеспечивающих получение облицовочной плитки марки МЗОО, получены оптимальные характеристики содержание С-3 - 0,8 масс %, время измельчения - 4,5 мин, содержание вяжущего в бетонной смеси - 35-40 масс % Физико-механические свойства полученной плитки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ, приведены в таблице 2

Таблица 2

Физико-механические свойства облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе ИПВ

Свойства Единицы измерения Содержание вяжущего, % масс

35 40

Водотвердое отношение ВЯ 0,32 0,31

Средняя плотность кг/мэ 1910 1920

Прочность при сжатии МПа 32,6 35,5

Прочность при изгибе МПа 5,5 5,8

Водопоглощение % масс 3,75 3,80

Водостойкость Крапм 0,81 0,83

Морозостойкость ЦИКЛЫ 150 170

Усадка % 1,4 1,4

Нами были выполнены исследования по получению цветной силикатной плитки объемного окрашивания на основе активированного ИПВ По полученным спектральным характеристикам интенсивности длин волн видимого излучения (рис 5) видно, что известково-перлиговое вяжущее примерно в 2 раза превосходит портландцемент по интенсивности отражения света (рис 5, 1 и 2), а следовательно, и большую белизну

Основными условиями для получения наиболее интенсивной окраски является тонкая диспергация пигмента при совместном помоле с компонентами вяжущего и его равномерное распределение в силикатной массе Процессы, протекающие при окрашивании силикатных смесей, частично совпадают по времени с взаимодействием извести и кремнезема при ТВО, что приводит к наиболее полной диспергации красящего вещества, его поглощению гелем новообразований, а затем к диффузии с

поверхностных слоев в глубь материала и обеспечивает структурную связь пигмента с гидратными продуктами.

Для получения декоративной силикатной облицовочной плитки различной насыщенности цвета следует вводить минеральные пигменты в % от массы вяжущего: окись железа (кирпично-красный) - 1-3; Precolor Fepren ТР-303 - 2-5 (красный); окись хрома - 1-6 (темно-зеленый); Yipin S565 — 2-4 (темно-зеленый).

Рис. 5. Спектры отражения портландцемента, исходного и окрашенного известково-перлитового вяжущего:

1 - портландцемент; 2 — ИПВ; 3-ИПВ + Окись железа (III); 4 - ИПВ + Fepren ТР-303; 5 - ИПВ + Окись хрома; 6 - ИПВ + Yipin S565

Анализ спектров ИПВ с введенными, в оптимальном количестве, пигментами (рис. 5, 3-6) показал, что наибольшую интенсивность доминирующей длины волны показывают пигменты, применяемые в технологии окрашивания бетонов на основе портландцемента (рис. 5, 4 и 6). Принимая во внимание то, что отличие технологии окрашивания безавтоклавных силикатных материалов от автоклавных состоит в том, что пигменты, считающиеся «классическими», для силикатных бетонов во время автоклавной обработки активно взаимодействуют с бетоном при высоких температурах и давлении, тогда как в безавтоклавном бетоне подобные условия не создаются, можно говорить о большей эффективности пигментов, предназначенных для бетонной технологии на основе портландцемента.

Стоит также отметить, что при гидратации и твердении бетона на основе портландцемента существует проблема, которая становится особо актуальной в связи с высокими эстетическими требованиями к внешнему виду отделочных материалов - это появление высолов на поверхности материала. Данная проблема

сводится к минимуму благодаря тому, что вся свободная известь связывается с кремнеземом компонентов вяжущего с образованием малорастворимых гидросиликатов и гидроалюмосиликатов кальция. Данное свойство можно отнести к несомненным преимуществам силикатной плитки перед обычной бетонной плиткой, в которых используют специальные добавки для борьбы с образованием высолов

Силикатные облицовочные плитки на основе ИАСВ, помимо преимуществ перед аналогами на основе портландцемента, имеют также ряд преимуществ в декоративном плане, таких, как высокая белизна ИАСВ, повышенный коэффициент отражения, равномерное и качественное окрашивание, экономия дорогостоящих пигментов и др

Получение отделочных материалов с модифицированной поверхностью заполнителя

Рассмотренные выше методы повышения эффективности свойств облицовочной плитки затрагивали только лишь вяжущую композицию и бетонную смесь, но резерв повышения физико-механических свойств может быть найден и при обработке заполнителей

В настоящее время достаточно актуальным является исследование прочности структурных связей между компонентами на границе раздела фаз, в частности, представляет большой практический интерес исследование повышения прочностных характеристик не только за счет активации вяжущих веществ, но и за счет физико-химической активации поверхности заполнителей Изменяя поверхностные, например, ионообменные и гидрофильно-гидрофобные свойства заполнителя путем его физико-химического модифицирования, можно влиять на процессы, происходящие на границе раздела «заполнитель - вяжущее», от которых в значительной степени зависят физико-механические характеристики бетонов

Нами исследованы способы поверхностной модификации заполнителей с целью повышения их способности к ионному обмену, в частности, с ионами Са2+ Изменение физико-химической активности заполнителей осуществлялось под

действием ультрафиолетового облучения (УФ-облучения) и химической модификации катионактивными ПАВ.

Известно, что поверхность кварцсодержащих заполнителей гидрофильна и вследствие этого они имеют большую водопотребность, что сказывается на свойствах материалов с их использованием. Уменьшить водопотребность песков возможно путем дегидратации их поверхности УФ-облучением.

Нами было исследовано влияние вида и времени УФ-модификации заполнителя на свойства силикатной плитки. Ультрафиолетовая модификация заполнителя производилась в диапазонах УФ-А (длиной волны 344 нм) и УФ-В (длиной волны 217 нм).

В качестве заполнителей использовали полевошпатовый и кварцевый пески. Время УФ-модификации бралось от 5 до 11 минут. Согласно экспериментальным данным оптимальное время облучения, при котором наблюдается наименьший показатель водопотребности, составило 7 минут. При этом снижение водовяжущего отношения составило 5-10%, водопотребности -15%, а прочность увеличилась в среднем на 20-25% по сравнению с немодифицированным заполнителем (рис. 6 и 7).

Рис. 6. Влияние расстояния до источника УФ-облучения на свойства силикатной плитки: 1 - УФ-А диапазон; 2 - УФ-В диапазон

1 1 ? : 4

\ -

1

Конжшрзцщ .атрофид1Ю|'| ДСОДГ-К11. % по касс. ' ' ГКЖ-11 I--ICci.il 1 -*— ГКЖ-11 ■ С.лгМ

Рис. 7. Влияние концентрации гидрофобных добавок на свойства бетонной смеси и силикатной плитки

Под действием ультрафиолетового облучения заполнители изменяют свои физико-химические свойства, наблюдается дегидратация его поверхности, образуется прочная координационная связь или комплекс с переносом заряда.

Сцепление вяжущего с модифицированным заполнителем, обусловленное механическим защемлением силикатного камня в порах зерна, возрастает вследствие химического взаимодействия контактирующих фаз

Химическая модификация заполнителя производилась обработкой гидрофобными добавками ГКЖ-11 (метилсиликонат натрия) и Сеавй 1 (стеарат кальция) После определения оптимальных концентраций исследовали влияние времени обработки и видов заполнителей на свойства облицовочной плитки. По данным исследования можно предположить, что физико-химическая модификация заполнителей приводит к энергетической ненасыщенности их поверхности, которая характеризуется величиной потенциала напряжения и вероятно повышает их способность к ионному обмену, в частности с ионами Са2+ Ненасыщенные валентные связи поверхности способны насыщаться вследствие чего они обладают повышенной химической активностью

Таким образом, поверхностная модификация изменяет природу и состояние поверхности заполнителя, а вследствие этого ее физико-химическую активность по отношению к воде и гидроксиду кальция, что должно отразиться на взаимодействии модифицированных дисперсных фаз с вяжущим

На основе исследований влияния физических и химических методов модификации заполнителя можно сделать вывод о том, что наиболее эффективным является УФ-модификация в диапазоне «В»

Способ обработки заполнителя путем его ультрафиолетового облучения может быть использован для повышения прочности строительных растворов, бетонов и сокращения расхода вяжущего Он отличается меньшей длительностью и трудоемкостью, и большей эффективностью по сравнению со способами химической обработки

В сравнении со строительно-техническими свойствами, полученными на плитке с немодифицированным заполнителем (таблица 2), наблюдаются увеличение прочности при сжатии (-12-15%) и на изгиб (-2-5%), морозостойкости (—7-9%) и уменьшения усадки (~8%) Также можно отметить

незначительное снижение водотвердого отношения и увеличение плотности

Разработка технологической схемы и экономическое

обоснование производства отделочных материалов

Предложены схемы производсгва силикатных отделочных материалов по двум способам. Отличие данных способов заключается в том, что в одном из них реализован метод поверхностной модификации заполнителя путем обработки УФ-облучением

Данная безавтоклавная технология производства плитки позволяет свободно реализовать ее в промышленных условиях, без дорогостоящих автоклавов, на заводах ЖБИ, силикатных изделий

Для данных технологических линий рекомендуется использовать энергонапряженные центробежно-эллиптичеекие мельницы серий ЦЭМ и К (ЗАО «НОВИЦ», г. Новосибирск) или вибромельницы серии ВМ (ООО НПО «АкмеТехнология», г. Новосибирск), т к данные аппараты реализуют тот же принцип разрушающей нагрузки, что и стержневой виброистиратель Кроме того, данные мельницы являются относительно компактными, что позволяет минимально переоборудовать существующие технологические линии или размещать их прямо на строительных площадках

Результаты исследований положены в основу проведения опытно-промышленной апробации разработанных

технологических линий по производству силикатной облицовочной плитки в производственных условиях ООО ПК «Байкалит» в г Улан-Удэ. На разработанных составов была выпущена опытная партия облицовочной плитки (100 м2) на основе активированного известково-перлитового вяжущего, соответствующая по своим физико-механическим характеристикам требованиям ГОСТ.

В работе представлены технико-экономические расчеты по организации производства силикатной облицовочной плитки Результаты расчета экономической эффективности от применения силикатной облицовочной плитки безавтоклавного твердения показали, что ежегодный экономический эффект от

производства 10 тыс м2, в сравнении с аналогом на основе портландцемента, составит порядка 3,9 млн руб в год

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1 Исследовано влияние различных имельчителей, реализующих различные способы приложения разрушающей нагрузки на морфологию силикатных и алюмосиликатных материалов, дисперсность, гранулометрический состав, а также свойства известково-алюмосиликатных вяжущих веществ Установлено, что морфология частиц и характер поверхности измельченных материалов определяют основные строительно-технические свойства вяжущих композиций, материалов и изделий на их основе

2 На основании полученных данных исследования морфологии алюмосиликатного сырья и вяжущих, прошедших механохимическую активацию, гранулометрического состава, удельной поверхности и прочностных характеристик выявлен наиболее рациональный и наименее энергоемкий измельчитель -стержневой виброистиратель.

3 Доказано, что при механохимической активации в ИАСВ протекают твердофазные реакции, положительно влияющие на свойства известково-алюмосиликатных вяжущих веществ и материалов на их основе

4 Оценены качественные изменения фазового состава механоактивированных известково-алюмосиликатных вяжущих веществ в зависимости от способа приложения разрушающей нагрузки

5 На основе ИАСВ получена декоративная облицовочная плитка безавтоклавного твердения, не уступающая по строительно-техническим характеристикам аналогам на основе портландцемента

6 Исследована возможность получения цветной декоративной силикатной облицовочной плитки

7 Оценено влияние физических и химических методов поверхностной модификации заполнителя на

строительно-технические свойства силикатных отделочных материалов 8 Разработана технология производства декоративной облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе активированных известково-алюмосиликатных вяжущих веществ

Основные положения диссертации опубликованы:

1 [Цыремпилов А ДI, Урханова J1А, Содномов А.Э Протекание твердофазных процессов при механоактивации известково-алюмосиликатных вяжущих // Сб. матер Всерос. науч -техн. конф с междунар участием «Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений» - Улан-Удэ- Изд-во БНЦ СО РАН, 2004 - С 53-54

2 Урханова JIА, Содномов А Э Твердофазные реакции с учетом активационных процессов при производстве строительных материалов // Вестник ВСГТУ — № 3 — Улан-Удэ- Изд-во ВСГТУ, 2004. - С. 42-46

3 Содномов А.Э. Регулирование протекания твердофазных реакций при механохимической активации бесклинкерных вяжущих веществ // Матер Всерос молодежной науч -техн конф «Молодые ученые Сибири» - Улан-Удэ Изд-во ВСГТУ, 2005 - С 56-58

4 Урханова Л А., Содномов А Э Повышение качества силикатных материалов с использованием комплексной механохимической активации вяжущих веществ // Вестник БГУ, Сер 9 «Физика и техника» Вып 4 - Улан-Удэ, 2005 -С 181-189

5 Khardaev Р К , Urkhanova L.A , Balkhanova Е D , Kostromm N N , Sodnomov А Е Effective binder materials and concrete on the basis raw materials and waste products of Transbaikalia // Proceedings of International Conference "Rational Utilization of Natural Minerals" - Ulaanbaatar, Mongolia -2005 -P 6671

6 Урханова JI A, Содномов А Э , Костромин H H Пути повышения эффективности строительных материалов на

основе активированных вяжущих веществ // Строительные материалы -2006 -№1 -С 34-35

Урханова Л А, Содномов А Э Влияние физико-химического модифицирования кварцевых заполнителей на свойства силикатных материалов // Известия вузов Строительство -2006 -№9 -С 17-21

8 [Цыремпилов АД|, Урханова Л А, Убеев А В , Содномов А Э, Лебедев А А Развитие исследований по использованию алюмосиликатного сырья Забайкалья для производства строительных материалов // Матер междунар науч -практ конф «Строительный комплекс России- Наука Образование Практика» — Улан-Удэ Изд-во ВСГТУ, 2006 -С 194-198

9 Урханова Л А , Содномов А Э , Лебедев А.А , Былкова Н В Отделочные материалы на основе активированных вяжущих // Сб трудов Всерос науч -практ конф «Строительное материаловедение - теория и практика» -М Изд-во СИП РИА, 2006 - С 151 -152

10 Урханова Л А, Содномов А Э Бесклинкерное вяжущее // Заявка на патент №2006100543/03 С04В 7/34 от 10 01.2006

11 Урханова Л.А, Содномов А Э Силикатный бетон на модифицированных заполнителях // Матер Всерос молодежной науч -техн конф «Молодые ученые Сибири» -Улан-Удэ Изд-во ВСГТУ, 2007 - С 91-94

12 Урханова Л А, Содномов А.Э К проблеме снижения энергоемкости облицовочных материалов // Матер Всерос молодежной науч -техн конф. «Молодые ученые Сибири» -Улан-Удэ Изд-во ВСГТУ, 2007 -С 98-100

13 Урханова Л А, Содномов А.Э Облицовочная плитка // Заявка на патент №2007113405 В29Ь 31/10 от 10 04 2007

Подписано в печать 20 09 2007 г Формат 60x84 1/16 Услпл 1,39 Тираж 100 экз Заказ №177

Издательство ВСГТУ 670013, г Улан-Удэ, ул Ключевская, 40, в.

© ВСГТУ, 2007 г

Введение.

Глава 1. Современное состояние и проблемы получения отделочных материалов с высокими эксплуатационными свойствами.

1.1. Современное состояние производства отделочных материалов.

1.2. Повышение эффективности механохимической активации и управления структурообразованием и свойствами известково-алюмосиликатных вяжущих композиций.

1.2.1. Влияние способов измельчения на повышение эффекта механохимической активации вяжущих композиций.

1.2.2. Теоретические аспекты управления структурообразованием вяжущих систем за счет протекания твердофазных реакций.

Цели и задачи исследований.

Глава 2. Характеристика исходных материалов и методов исследований

2.1. Характеристика исходных материалов.

2.2. Аппараты для активации известково-алюмосиликатных вяжущих композиций.

2.3. Характеристика методов исследований.

Глава 3. Механохимическая активация известково-силикатных и известково-алюмосиликатных вяжущих.

3.1. Влияние способа механического воздействия на морфологию, дисперсность, гранулометрический состав и свойства известково-силикатных и известково-алюмосиликатных вяжущих.

3.2. Протекание твердофазных реакций при механоактивации известково-алюмосиликатных вяжущих.

3.3. Повышение эффективности известково-алюмосиликатных вяжущих за счет комплексной активации.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Отделочные материалы на основе активированных известково-алюмосиликатных вяжущих.

4.1. Оптимизация состава и определение строительно-технических свойств отделочных материалов.

4.2. Исследование возможности получения декоративных отделочных материалов.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Получение отделочных материалов с модифицированной поверхностью заполнителя.

5.1. Модификация поверхности заполнителя физическим методом.

5.2. Модификация поверхности заполнителя химическим методом.

5.3. Влияние модификации поверхности заполнителя на свойства отделочных материалов.

Выводы по главе 5.

Глава 6. Разработка технологической схемы и экономическое обоснование производства отделочных материалов.

6.1. Разработка технологической схемы производства отделочных материалов.

6.2. Технико-экономическое обоснование производства отделочных материалов.

Выводы по главе 6.

Вхождение Республики Бурятия в особую экономическую зону туристско-рекреационного типа «Байкал» предполагает интенсивное развитие отраслей строительной индустрии, в том числе производства строительных материалов.

Немаловажную роль в современном строительстве играют также интерьер и дизайн помещений. В связи с этим возросли требования не только по физико-механическим, но и по декоративным свойствам, предъявляемым к отделочным материалам, среди которых все большую популярность приобретает декоративная облицовочная плитка (искусственный камень) на основе бетона.

Особый режим хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории и сходство потенциальных преимуществ с соседними субъектами РФ - Читинской и Иркутской областями, куда не распространяются экологические ограничения, заостряют проблему производства качественной конкурентоспособной продукции.

В сложившихся условиях следует более пристально обращать внимание на развитие производства и использование эффективных материалов на основе местного минерального сырья и отходов промышленности по энергосберегающим технологиям и на внедрение новейших научно-технических разработок.

В этом плане перспективным представляется производство эффективных строительных материалов и изделий на основе известково-алюмосиликатных вяжущих веществ (ИАСВ), в частности отделочных материалов. Использование комплексной механохимической активации (МХА) для производства ИАСВ позволяет получать материалы на их основе с повышенными физико-механическими свойствами, способными конкурировать с материалами на основе дорогостоящего портландцемента.

Научная новизна: Исследовано влияние различных способов измельчения на морфологию силикатных и алюмосиликатных материалов, дисперсность, гранулометрический состав и свойства ИАСВ. Установлено, что морфология частиц и характер поверхности измельченных материалов определяют основные строительно-технические свойства вяжущих композиций, материалов и изделий на их основе.

Выявлен наиболее рациональный и наименее энергоемкий измельчитель с точки зрения как диспергации, так и механоактивации тонкоизмельченных бесклинкерных вяжущих.

Доказано, что при механохимической активации в ИАСВ протекают твердофазные реакции. Установлено, что фазовый состав продуктов реакций меняется в зависимости от способа приложения разрушающей нагрузки.

На основе ИАСВ получена декоративная облицовочная плитка безавтоклавного твердения.

Оценено влияние физических и химических методов поверхностной модификации заполнителя на строительно-технические свойства силикатных отделочных материалов на основе активированных ИАСВ.

Практическая ценность: Установлено, что комплексная механохимическая активация ИАСВ позволяет сократить энергетические затраты на помол шихты, тепловлажностную обработку силикатных материалов и изделий и повышает эффективность их производства.

Оптимизированы составы и исследованы строительно-технические свойства облицовочной плитки безавтоклавного твердения.

Разработана технология производства отделочных материалов на основе ИАСВ.

Технико-экономические расчеты показывают, что стоимость облицовочной плитки безавтоклавного твердения на основе ИАСВ примерно на 50% ниже стоимости аналогов на основе портландцемента.

Получена цветная декоративная облицовочная плитка с использованием различных пигментов, что расширяет ассортимент получаемой продукции.

Внедрение результатов исследований: Разработанная технология производства силикатных отделочных материалов безавтоклавного твердения прошла апробацию в производственных условиях ООО ПК «Байкалит», г. Улан-Удэ.

Апробация работы: Основные результаты работы обсуждались на: научно-практических конференциях ВСГТУ, г. Улан-Удэ, 2004-2007 гг.; Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений», г. Улан-Удэ, 2004 г.; Международной конференции «Rational Utilization of Natural Minerals», г. Улан-Батор, Монголия, 2005 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые Сибири», г. Улан-Удэ, 2004, 2006 гг. Работа поддержана республиканским ГРАНТом «Молодые ученые Республики Бурятия» Министерства образования и науки РБ, 2005 г.

Публикация работы. По результатам работы опубликовано 11 статей, включая 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и получены 2 приоритетные заявки на патент.

Объем работы: Диссертация включает введение, шесть глав, основные выводы, библиографическое описание отечественных и зарубежных источников, включающего 147 наименований, и приложений. Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, включающего 19 таблиц, 48 рисунков.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Исследовано влияние различных имельчителей, реализующих различные способы приложения разрушающей нагрузки на морфологию силикатных и алюмосиликатных материалов, дисперсность, гранулометрический состав, а также свойства известково-алюмосиликатных вяжущих веществ. Установлено, что морфология частиц и характер поверхности измельченных материалов определяют основные строительно-технические свойства вяжущих композиций, материалов и изделий на их основе.

2. На основании полученных данных исследования морфологии алюмосиликатного сырья и вяжущих, прошедших механохимическую активацию, гранулометрического состава, удельной поверхности и прочностных характеристик выявлен наиболее рациональный и наименее энергоемкий измельчитель - стержневой виброистиратель.

3. Доказано, что при механохимической активации в ИАСВ протекают твердофазные реакции, положительно влияющие на свойства известково-алюмосиликатных вяжущих веществ и материалов на их основе.

4. Оценены качественные изменения . фазового состава механоактивированных известково-алюмосиликатных вяжущих веществ в зависимости от способа приложения разрушающей нагрузки.

5. На основе ИАСВ получена декоративная облицовочная плитка безавтоклавного твердения, не уступающая по строительно-техническим характеристикам аналогам на основе портландцемента.

6. Исследована возможность получения цветной декоративной силикатной облицовочной плитки.

7. Оценено влияние физических и химических методов поверхностной модификации заполнителя на строительно-технические свойства силикатных отделочных материалов.

1. Абрамов А.К., Печериченко В.К., Коляго С.С. Использование промышленных отходов при производстве дешевых высококачественных вяжущих и бетонов. Строительные материалы, 2004. №6.-С. 50-51.

2. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. - 305 с.

3. Аввакумов Е.Г. Мягкий механохимический синтез основа новых химических технологий. Химия в интересах устойчивого развития, 1994, т.2, № 2-3, с.541-558.

4. Аввакумов Е.Г. Универсальная планетарная мельница и ее возможности в новых перспективных технологиях // Конспекты лекций науч. школы стран содружества «Вибротехнология-92»,Одесса. 1992. - С.45-53.

5. Аксенов А.В., С.И. Павленко, Е.Г. Аввакумов. Механохимический синтез нового композиционного вяжущего из вторичных минеральных ресурсов // Препринт Института химии твердого тела СО РАН, Новосибирск, 2002, 48 с.

6. Акунов В.И. Струйные мельницы. Элементы теории и расчета. Изд. 2-е, перераб. М.: Машиностроение, 1967. - С.263 .

7. Ананенко Н.Ф., Ткачев В.Б., Пестина Р.А. Исследование процесса сухого самоизмельчения и внедрение промышленных агрегатов. В кн.: Сухой способ производства цемента. Труды НИИ Цемента. Вып. 50. М., 1988.-С. 100-110.

8. Артамонов А.В. Цементы центробежно-ударного измельчения и бетоны на их основе: Автор. Дисс.канд.тех. наук. Уфа: МагнГТУ,2005. - 21 с.

9. Ю.Артамонова М.В., Рабухин А.И., Савельев В.Г. Физико-химические основы процессов синтеза силикатов. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1986. - 80 с.

10. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1972. - 351с.

11. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Изд-во АСВ, 2003. -500 с.

12. З.Баженов Ю.М., Плотников В.В. Активация вяжущих композиций в роторно-пульсационных аппаратах. Брянск: БГИТА, 2001.- 336 с.

13. Батраков В. Г. Модификаторы бетона: новые возможности и перспективы // Строительные материалы, 2006. №10. С. 4-7.

14. Биленко Л.Ф. Закономерности измельчение в барабанных мельницах. -М.: Недра, 1984.-200 с.

15. Бобков С.П., Блиничев В.Н., Клочков Н.В. Влияние скорости механического воздействия на степень активации материалов при измельчении. В кн.: Тез докл. 8 Всес. симп. По механоэмиссии и механохимии. - Таллин 1981,- С.162.

16. Бобкова Н.М. Физическая химия силикатов и тугоплавких соединений. Минск: Вышэйшая школа, 1984. - 256 с.

17. Богданов B.C. Современные измельчители: характеристика и оценка для процесса помола клинкера. Цемент и его применение, 1998. №4. -С. 10-15.

18. Болдырев В.В. Методы изучения кинетики термического разложения твердых веществ. Томск: Изд. Томск, ун-та, 1958. - 332с.

19. Болдырев В.В. О кинетических факторах, определяющих специфику механохимических процессов в неорганических системах. Кинетика и катализ. 1972.-Т. 13, вып.6,-С. 1411-1421.

20. Болдырев В.В. Управление химическими реакциями в твердой фазе. Соросовский образовательный журнал, 1996. №5, с. 49-55.

21. Болдырев В.В. Чайкина М.В., Крюкова Г.Н. и др. // Докл. АН СССР. -1986.-Т.286.-С.1426-1428.

22. Болдырев В.В. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ. Новосибирск: Наука, 1983.

23. Болдырев В.В., Гольдберг E.JL, Еремин А.Ф. Коллективный эффект при измельчении. // Докл. АН СССР.- 1987. 293, №1. - С.123-125.

24. Болдырев В.В., Ляхов Н.Э., Чупахин А.П. Химия твердого тела. М.: Знание, 1982.

25. Болдырев В.В., Уракаев Ф.Х. Механизм образования рентгеноаморфного состояния веществ при механической обработке Неорган, материалы. 1999. - Т.35, N 3. - С.377-381.

26. Браницкий Г.Б., Свиридов В.В. Гетерогенные химические реакции. Минск.: Высшая шк., 1960.-С.20-25.

27. Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел: Пер. с англ. -М.: Мир, 1983.-360 с.

28. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. -М.: Стройиздат, 1971.-470 с.

29. Бутт Ю.М., Воробьева М.А., Янг О.И. Исследование скорости растворения кремнезема и оксида кальция в присутствии различных неорганических добавок. // Тезис докладов совещ. По прим. Добавок в произв. Автоклавн. Строит. Матер.-М, 1973 .-С. 1-3.

30. Бутт Ю.М., Куатбаев К.М. Долговечность автоклавных силикатных бетонов. М.: Гос стройиздат, 1966.

31. Бутт Ю.М., Паримбетов В.П., Куатбаев К.М. Вяжущие вещества из отходов промышленности // Вест. АН Казахской ССР. Алма-Ата, 1961. №2,- С121.

32. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцементный клинкер. М.: Изд-во лит-ры по строительству. - 1967. - 304 с.

33. Бутт Ю.М., Тимашев В.В., Сычев М.М. Химическая технология вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1980.- С.455.

34. Бутягин П.Ю. Химическая физика твердого состояния. Диффузия и реакционная способность. М.: МФТИ,1991. -116с.

35. Бутягин П.Ю., Берлин А.А., Колмансон А.Э. и др. // Высокомолекулярные соединения. -1989. -№1. -С. 865-869.

36. Вердиян М.А., Богданов B.C., Тынников И.М., Фадин Ю.М., Ныгуен Тхыа Шау, Лепетуха Г.Б. Об эффективности различныхтехнологических схем измельчения. Цемент и его применение, 1997. №2. С. 22-24.

37. Виноградов Б. Н., Сидоров Е. П., Шварцзайд М. С. Основные вопросы технологии производства крупных силикатных блоков // Стоительные материалы, 1962. №6.-С. 12-14.

38. Гиллер Я. JI. Таблицы межплоскостных расстояний (никелевый, медный, молибденовый и серебряный аноды). М.: Недра, 1966. Т.2. -360 с.

39. Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф., Шейнич JI.A., Гелевера А.Г. Основы технологии отделочных, тепло- и гидроизоляционных материалов. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. - 303 с.

40. Гольдберг E.JL, Павлов С.В. Моделирование разрушения при стесненном ударе. // Порошковая металлургия, 1999 №7.-С. 1-5.

41. Горшков В. С., Тимашев В. В., Сычев А. Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. -465 с.

42. Горшков B.C. Термография строительных материалов. -М.:Стройиздат,1968. 255с.

43. Гулинова Л.Г., Торчинская С.А., Скатынский В.И. Цветные силикатные материалы и изделя автоклавного твердения. Киев: Госстройиздат, 1957.

44. Джагури Л.В., Абрамов В.В. О роли термической и механической составляющих в активации контактных поверхностей при термодеформационном воздействии. Вестник БГТУ им. Шухова, 2003. №5. - С. 35-39.

45. Дугуев С.В., Иванова В.Б. Механохимическая активация в производстве сухих строительных смесей. Строительные материалы, 2000. №5.-С. 28-29.

46. Дугуев С.В., Иванова В.Б., Денисов М.Г., Мельников В.И. Применение механохимической активации в порошках твердофазного синтеза тонкодисперсных порошковых материалов. Строительные материалы -Technology, 2000. №2. С. 14-17.

47. Жуковский В.М., Нейман А.Я. Формально-кинетический анализ твердофазных взаимодействий: изотермический метод. Свердловск: УрГУ, 1979.

48. Жуковский В.М., Петров А.Н. Термодинамика и кинетика реакций в твердых телах. Свердловск: УрГУ, 1987. 4.1-2.

49. Иваненко В.И., Локшин Э.П., Громов О.Г., Удалова И.А., Кузьмин

50. A.П., Куншина Г.Б., Калинников В.Т. Синтез нанодисперсных сложных оксидов // Тезисы докладов VIII Всероссийского совещания по высокотемпературной химии силикатов и оксидов. (Санкт-Петербург, 19-21 ноября 2002 г.) СПб, 2002. - С. 121.

51. Игнатьева Л.А., Каливидзе В.И., Киселев В.Д. О механизме элементарного акта взаимодействия воды с поверхностью окислов // Связанная вода в дисперсных системах. М.: МГУ, 1970. - Вып.1. - С. 56-73.

52. Калинкин, A.M. Аккумулирование углекислого газа силикатами при продолжительном измельчении / A.M. Калинкин, Е.В. Калинкина,

53. B.Н.Макаров // Сб. тез. докл. X съезда Рос. минералогического об-ва ( 5 8 октября 2004 г. - Санкт-Петербург).-СПб, 2004. - С. 71-72.

54. Кафаров В. В., Ахназарова С. JI. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов -2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

55. Кингери Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1964. - 462 с.

56. Киселев А.В., Кузнецов Б.В., Никитин Ю.С. Адсорбционные и каталитические свойства кремнезема с примесью алюминия // Кинетика и катализ. 1970. - Т. 11. - Вып.2. - С. 503-507.

57. Книгина Г.И., Марактаев К.М. Перлитовые породы Забайкалья как минеральное сырье // Изв. Вузов. Разд. Строительство и архитектура.- Новосибирск, 1971. №8. - 21 с.

58. Колбанев И.В., Берестецкая И.В., Бутягин П.Ю.// Кинетика и катализ.-1980.-Т.21.-С. 1154-1156.

59. Колбанев И.В., Бутягин П.Ю. // Механоэмиссия и механохимия твердых тел. Фрунзе: Илим, 1971. - С. 215-218.

60. Колобердин В.И. // Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов. Иваново, 1997. - С.50-62.

61. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., Степанова И.В. Основные принципы и перспективы применения нанотехнологии в современном материаловедении// Сб. трудов Международ.конф. «Бетон и железобетон пути развития».- М.: 2005. - Т.З. - С.

62. Кузнецов В.А., Липсон А.Г., Саков Д.М. О пределе измельчения кристаллов // ЖФХ. 1993. - Т.67. - №4.

63. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. -М.: Высшая школа, 1989. 384 с.

64. Курдюмов В.И. Искусственные песчно-известковые, так называемые силикатные и насыщенные кислотой. С-Петербург, 1990.

65. Ларионова 3. М. Методы исследования цементного камня и бетона. -М.: Стройиздат, 1970. 159 с.

66. Луханин М.В., Павленко С.И., Аввакумов Е.Г., Мышляев Л.П. Концепция создания новых композиционных огнестойких бетонов и масс из вторичных минеральных ресурсов с использованием механохимии. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004, 192 с.

67. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М.: Химия, 1980. - С.281.

68. Ляхов Н.З. Кинетика механохимических реакций // Banicke listy (Memoriadne cislo). Bratislava: Veda, 1984. S. 40-48.

69. Ляхов Н.З. Кинетика механохимических реакций // Banicke listy (Memoriadne cislo). Bratislava: Veda, 1984. S. 40-48.

70. Магдеев У.Х., Баженов Ю.М., Цыремпилов А.Д. Энергосберегающие технологии вяжущих и бетонов на основе эффузивных пород. М., РААСН, 2002.-348с.

71. Марактаев К.М. Микроструктура стекловатых пород месторождения Мухор-Талы и их физико-химическая активность // Изд.вузов. Разд. Строительство и архитектура. -Новосибирск, 1970.-№9.-С. 24.

72. Марактаев К.М., Архинчеева Н.В., Цыремпилов А.Д. Вяжущее // Ас.с. №2666558/29-33; Заявл. 26.06.78; опубл.30.11.79. Бюл.4. 6с.

73. Методика определения эффективности капитальных вложений. 4-е изд. М.: ВНИИЭСМ, 1988,- 17 с.

74. Механохимический синтез в неорганической химии // Сб. научн. Трудов под ред. проф. Е.Г. Авакумова. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. - 259 с.

75. Молоцкий М.И. Экситонные и дислокационные процессы в механохимической диссоциации ионных кристаллов. Кинетика и катализ, 1981. №5. с. 1153-1161.

76. Молчанов В.И., Селезнева О.Г., Жирнов Е.И. Активация минералов при измельчении. М.: Недра, 1988.

77. Мори С. Механохимия и практическое применение ее в технологии // Нихон киндзоку гаккаи каихо, 2000, т.24, №8.-С.639-645.

78. Несветаев Г. В. Эффективность применения суперпластификаторов в бетонах // Строительные материалы, 2006. №10. С. 23-25.

79. Петере К. Механохимические реакции. В кн.: Труды европейского совещания по измельчению. 1962. Франкфурт / М. - 1966, -С.80-103.

80. Повышение активности обладающих вяжущими свойствами отходов механохимической активацией. Improvement on reactivity of cementitious waste materials by mechanochemical activation / Ryou Jaesuk // Mater. Lett. 2004. - 58, № 6. - C. 903-906. - Англ.

81. Прокопец B.C. Влияние механоактивационного воздействия на активность вяжущих веществ. Строительные материалы, 2003. №9. С. 28-92.

82. Прокопец B.C. Повышение эффективности дорожно-строительных материалов механоактивационным модифицированием исходного сырья: Автор. Дисс.докт.тех. наук. Омск: СибАДИ,2005. - 42 с.

83. Рамачандран B.C. Применение дифференциально-термического анализа в химии цементов / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1977. - С.ЗЗ-34.

84. Румына Г.В. Физико-химические исследования синтезированной системы типа Ca0-Si02-A103 // Поверхностные явления в дисперсных системах:Реф.инф. Киев: Наук.думка, 1971. - С.71.

85. Савельев В.Г. Химия кремния и физическая химия силикатов. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1972. - 356 с.

86. Сажин B.C., Шор О.И., Волконский А.И. Физико-химические основы разложения алюмосиликатов гидрохимическим методом. Киев.; Наук.думка, 1969. - 197 с.

87. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активированное твердение цементов. -Л.: Стройиздат, 1983. 160 с.

88. Сенна М. Механохимия область высокой технологии. // Кэмикару энд знияринту. 2001. - Т. 29. №3 - С.276-280.

89. Сенна М. Реакционная способность твердых тел и механохимия. // Сэрамикусу, 2000. Т. 19, №11,- С. 948-963.

90. Сотили А., Падовани Д., Браво А. Механизм действия интенсификаторов помола в цементном производстве // Цемент и его применение, 2002. №5. С. 19-22.

91. Стороженко Г.И., Завадский В.Ф., Горелов В.В., Аллануров Ю.М., Пашков А.В. Технология производства и сравнительный анализ пресс-порошков для строительной керамики из механоактивированного сырья // Строительные материалы, 1998. №12. -С. 6-7.

92. Сулименко Л.М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе.-М.: Выш.шк., 1983.-С.320.

93. Сулименко Л.М., Кривобородов Ю.Р. Влияние механической активации сырья на процессы клинкерообразования и свойства цементов//Журнал прикладной химии, 2000. Т.73.Вып.5.С.714-717.

94. Сулименко Л.М., Урханова Л.А. Активированные известково-кремнеземистые вяжущие и изделия на их основе // Техника и технология силикатов, № 3-4, 1995. С. 17-21.

95. Сулименко Л.М., Шалуненко Н.И., Урханова Л. А. Механохимическая активация вяжущих композиций // Известия вузов, серия Строительство, №11, 1995. С. 63-68.

96. Суханова В.В. Интенсификация процессов твердения известково-кремнеземистых материалов в присутствии солей лития, натрия и калия: Дисс. к.т.н.-М., 1978. -С.208.

97. Тимашев В.В., Воробьева М.А., Убеев А.В., Дюкова Н.Ф. Вяжущие вещества на основе зол// Тр. МХТИ. М, 1977. - Вып.98. -194 с.

98. Тимашев В.В., Сулименко Л.М., Майснер Ш. Влияние механоактивации на структурно-химические параметры перерабатываемого сырья. Журнал: "Неорганические материалы", Т.21,№3,1986,-С. 489-493.

99. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции М.: Химия, 1978.

100. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. Соросовский образовательный журнал, 1999. №4. С. 35-39.

101. Третьяков Ю.Д., Лепис X. Химия и технология твердофазных материалов: Учеб. Пособ. -М.: Изд-во МГУ, 1985.

102. Троицкий О.Я. Об увеличении числа дефектов стекла, связанном с процессами кристаллизации и обусловленном свободными группами ОН //Изв. АН СССР: Неорганические материалы. М., 1968. - Т.4. -Вып. 12.- 144с.

103. Убеев А.В. Исследование процесса неавтоклавного твердения известково-кремнеземистых материалов: Дис. .канд. техн. наук. М., 1978.- 168с.

104. Урханова Л.А. Активированные известково-кремнеземистые вяжущие и изделия на их основе. Дисс. к.т.н. М., 1996. - С Л 58.

105. Ушеров-Маршак А.В. Добавки в бетон: прогресс и проблемы // Строительные материалы, 2006. №10. С. 8-12.

106. Федынин Н.И. О гидравлической активности каменноугольной золы и процессах ее взаимодействия с известью и гипсом // В кн.: Легкие и тяжелые бетоны в строительстве узбасса. Кемерово: Новокузнецкое отд. Урал. НИИ стройпроекта,1986.

107. Ферронская А.В., Стамбулко В.И. Лабораторный практикум по курсу «Технология бетонных и железобетонных изделий»: Учеб. Пособие для вузов по спец. «Пр-во строит, изделий и конструкций». -М.: Высш. шк., 1988. 223 с.

108. Физическая химия силикатов. Под ред. А.А. Пащенко. М.: Высшая школа, 1986. - 368 с.

109. Финашина Л.М., Жаркова Н.Н. Структура автоклавных бетонов на местных вяжущих и их долговечность // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов. Таллин, 1978. - 132 с.

110. Хайнике Г. Трибохимия. М.: Мир, 1987.

111. Хауффе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности, ч. I и II, М.: ИИЛ, 1962г.

112. Хинт И.А. Об основных проблемах механической активации. -Таллин: Эстон.НИИ НТИ и тех.-экон. Исследований. 1977.

113. Хинт И.А. Основы производства силикатных изделий. Л. : Госстройиздат, 1962.-222 с.

114. Хинт И.А. УДА-Технология: проблемы и перспективы. -Таллин: Взяпус, 1981.-36 с.

115. Ходаков Г.С.Тонкое измельчение строительных материалов. -М.:Стройиздат,1972.-239с.

116. Холопова Л.И., Бушмина И.Ю. Окрашивание автоклавных силикатных материалов. Л.: Изд-во литературы по строительству, 1971.- 152 с.

117. Цыремпилов А.Д. Эффективные бесцементные вяжущие и бетоны на основе эффузивных пород.: Дисс. д-ра техн. наук, МГСУ.-М., 1993.

118. Чайкина М.В. Механохимия природных и синтетических апатитов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2002. - 223 с.

119. Чемоданов Д.И. Химия и технология силикатных бетонов // Докл. межвуз. I конф. по изучению автоклавных материалов и их применению в строительстве. Л., 1959.-41 с.

120. Чупахин А.Л., Болдырев В.В. О принципиальных возможностях пространственного регулирования топохимических процессов // Изв. СО АН СССР. 1982. - N 4. Сер. хим. наук, вып.2. - С.3-15.

121. Шабров А.А., Гаркави М.С. Эволюция активных центров в процессе твердения вяжущего. Цемент и его применение, 2000. №1. -С. 17-19.

122. Шварцзайд М. С., Исаакович 3. В. Силикатные фасадные плиты. -М.: Углетехиздат, 1960.

123. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. -158 с.

124. Шкляренко В.Г. Получение и исследование свойств шлакощелочных бетонов с заполнителем из автоклавных доменных шлаков: дис. канд. тех. наук / Киев, 1977. 183 с.

125. Шрадер Р. Новые представления в области механохимии. В кн.: Механоэмиссия и мехонохимия твердых тел. - Фрунзе: Илим, 1974, С.57-64.

126. Штрассер Э. Современное состояние технологии помола от фирмы KHD Humboldt Wedag AG. Цемент и его применение, 2002. №1. С. 27-29.

127. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М.: Изд-во иностр. лит., 1962.-648с.

128. Эрдынеев С.В. Эффективные шлакосиликатные бетоны с использованием низкочастотных электромагнитных полей: Дис.канд. техн. наук. Улан-Удэ, 2001.

129. Юнг О. Снижение произвоственных затрат путем использования альтернативного топлива и энергосберегающих мельниц. Цемент и его применение, 2002. №5.-С. 31-35.

130. Яковлева М.Я. Эпоха искусственного камня // АртБетон, 2006. №9-С. 15-18.

131. Янг Д. Кинетика разложения твердых веществ. М.: Мир, 1969. -263с.

132. Avvakumov Е., Senna М., Kosova N. Soft Mechanochemical Synthesis: a Basis for New Chemical Technologies, Kluwer Academic Publishers, Boston, 2001, 200 p.

133. Improvement on reactivity of cementitious waste materials by mechanochemical activation / Ryou Jaesuk // Mater. Lett. 2004. - 58, № 6. -P. 903-906.

134. Senna M. Smart milling for rational production of new materials II Proceedings of International Conference on Rational Utilization of Natural Minerals, Mongolia, Ulaanbaatar 2005. - p.4.

135. Welham N.J. Mechanical activation of mineral: past, present and futures // Report on International Conference on Rational Utilization of Natural Minerals , Mongolia, Ulaanbaatar, 2005. -p.l 1.

136. Технический акт о внедрении научно-технической разработки

137. Состав бетона для облицовочной плитки:- Известково-перлитовое вяжущее 35%;- Известь 27,5%;- Перлит 66,7%;- Гипсовый камень 3,9%;- Суперпластификатор С-3 0,8%;- Пигмент-1,1%;- Заполнитель (кварцевый песок) 65%.

138. Расход сырьевых материалов на 1 м2 плитки:- Известково-перлитовое вяжущее 8,8 кг;- Известь 2,46 кг;- Перлит-5,83 кг;- Гипсовый камень 0,34 кг;- Суперпластификатор С-3 0,05 кг;- Пигмент-0,1 кг;- Заполнитель (кварцевый песок) 14,5 кг.

139. Результаты испытаний следующие: марка бетона по прочности М300, средняя плотность 1900 кг/м3, водопоглощение - 3,75% по массе, коэффициент размягчения -0,81; морозостойкость - F150.4. Заключение.

140. Ген. директор ООО ПК «Байкалит» ^^^^Ан^реев А.А.

141. Главный технолог ООО ПК «Байкалит» V /^^-Троколь Д.В.

142. Аспирант ВСГТУ ^ \ Содномов А.Э.1'ОСПАТКНТ Федеральное государственное учреждение «Федеральный институт JI промышленной собственности

143. Федеральной службы но интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам» (ФГУ ФИПС)

144. Керсжкчшгкаи n;iП., 30, кори. 1, Москчи, 1 -5 J.I (.'11-5, I23VV5 Тгжфон 24(1- (Л)- 15. IVjh-k-c 114Ш ПДЧ. Фикг 234- 3(1- SSl-la № 1177/24 от 20.06.2006

145. Наш № 2006100543/03(000611)

146. При переписке просим ссылаться пи номер шпики и сообщить Опту получении Оиншш кощксттденцииф И П с I 2 ФГЗ 2097 ОТДЕЛ №031..(74)670013, г.Улан-Удэ,ул. Ключевская, 40в, стр. I,13СГГУ,1. ОИС1. Фирма Л» 01 1П-21Ю510

147. Р Е LIJ Е Н И Е О в Ы ДАЧ Е

148. ПАТЕНТА ИЛ ИЗОБРЕТЕНИЕ (21) Заявка № 2006100543/03(000611) (22) Дата полачи-кишки 10.01.2006

149. Дата начала отсчета срока действия патента 10.01.2006

150. ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ22. подачи заявки 10.01.2006

151. Аитор(ы) Урханова Л.А., Содпомов А.Э., RIJ

152. Патентообладателей) Государственное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет, RU

153. Название изобретения Ьесклмшсерпое вяжущее1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ19. RU( 200651. МПК1. С04В 7/34 (2006.01)К1.mi

154. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ12> ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ21., (22) Заявка: 2006100543/03, 10.01.2006

155. Дата публикации заявки: 20.07.2007 Бюл. № 201. Адрес для переписки:670013, г.Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в, стр.1, ВСГТУ, ОИС71. Заявитель(и):

156. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный 1технологический университет (RU)72. Автор(ы):

157. Урханова Лариса Алексеевна (RU), Содномов Александр Эрдэнибаирович (RU)1. СОin о о54. БЕСКЛИНКЕРНОЕ ВЯЖУЩЕЕ ГОо