автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Пенобетон на основе золокремнеземистых композиций и жидких отходов металлургической промышленности

АРТЕМЬЕВА Наталия Александровна

ПЕНОБЕТОН НА ОСНОВЕ ЗОЛОКРЕМНЕЗЕМИСТЫХ КОМПОЗИЦИЙ И ЖИДКИХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: к.т.н., профессор В.А. Шевченко

f

к

p

АРТЕМЬЕВА Наталия Александровна

ПЕНОБЕТОН НА ОСНОВЕ ЗОЛОКРЕМНЕЗЕМИСТЫХ КОМПОЗИЦИЙ И ЖИДКИХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: к.т.н., профессор В. А. Шевченко

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы и изделия» Красноярской государственной архитектурно - строительной академии.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

профессор

Шевченко Валентина Аркадьевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Машкин Николай Алексеевич

кандидат технических наук Зиновьева Татьяна Николаевна

Ведущая организация: ЗАО «Культбытстрой»

(г. Красноярск)

Защита состоится 18 ноября 2005 г. в 16.00 ч. в аудитории К - 120 на заседании диссертационного совета Д 212.096.01 в Красноярской государственной архитектурно - строительной академии по адресу: 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82. Тел. (8-39 12) 44-58-53; факс (8-3912) 44-45-60; E-mail: nis@gasa.krs.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярской государственной архитектурно - строительной академии.

Автореферат разослан 17 октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, профессор

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

J^ „

В.Н. Шапошников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одним из основных строительных материалов в настоящее время является ячеистый бетон, который широко используется благодаря ряду характеристик, выгодно отличающих его от многочисленных традиционных строительных материалов. Изделия из него наилучшим образом адаптированы к сложным климатическим и экономическим условиям России и имеют ряд важных достоинств: невысокая плотность, низкая теплопроводность, технологичность обработки, стойкость при пожаре, высокие санитарно-гигиенические свойства ограждений, поскольку не содержат вредных для здоровья человека химических к синтетических веществ.

В настоящее время в стране работают 40 заводов по производству автоклавного ячеистого бетона, выпускающих 1,4 млн. м3 изделий в год. Производство неавтоклавного ячеистого бетона, в основном пенобетона, значительно ниже и составляет около 0,6 млн. м3 в год для монолитного и сборного строительства. На 1 тыс. человек населения нашей страны производится всего 13 м3, в то время как в Республике Беларусь - 150 м3, а в Германии, Франции, Англии, Швеции и других странах Западной Европы - 100...200 м3.

Значительный рост объемов индивидуального малоэтажного строительства, а также изменение требований по теплотехническим показателям к ограждающим конструкциям значительно повысило спрос на ячеистый бетон, в том числе, и на пенобетон неавтоклавного твердения.

Решением Госстроя России oi 27 ноября 2003 г. рекомендовано проектным, промышленным и научно- исследовательским организациям развернуть работу в следующих направлениях:

- совершенствование производства ячеистого бетона с целью получения стеновых изделий с плотностью 400 - 500 кг/м3;

- разработка и организация производства малоклинкерных и бесклинкерных композиционных вяжущих для ячеистых бетонов;

- разработка приемов по повышению прочности, снижения усадки и ускорению твердения;

- создание широкого спектра химических добавок, позволяющих отказаться от вибрации при укладке и уплотнении бетона, для ускорения набора прочности, повышающих его стойкость и долговечность;

- создание мини -заводов по производству мелкоштучных стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона.

Красноярский край как промышленный регион имеет высокоразвитые теплоэнергетическую и металлургическую отрасли промышленности, основная деятельность которых сопровождается большим объемом техногенных отходов. С пуском в г Железногорске, расположенном на расстоянии 100 км от Красноярска завода полупроводникового кремния приведет к образованию дополнительного вида промышленных отходов - ультрадисперсного микрокремнезема, что в еще большей степени усугубит неблагоприятную экологическую обстановку в регионе. Поэтому разработка эффективных ресурсосберегающих технологий ячеистого бетона, особенно с использованием отходов

промышленности является одним из приоритет? ых направлений развития отрасли производства строительных материалов.

Работа выполнялась по Hill «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» подпрограмма «Архитектура и строительство»

Цель работы. Разработка составов бесцементных и малоцементных композиций на основе местных техногенных о"~ходов для получения эффективных пенобетонов неавтоклавного твердения.

Задачи исследования:

1. Разработать составы бесцементных композиций, обладающие вяжущими свойствами на основе твердых и жидких огходов теплоэнергетической и металлургической промышленности.

2. Изучить влияние компонентов на процессы структуро- и фазообразо-вания и физико-механические свойства композиций.

3. Теоретически обосновать и практически .подтвердить возможность использования бесцементных композиций для получения теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и изделий на их основе.

4. Разработать составы пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных композиций и предложить технологию изготовления стеновых изделий.

5. Исследовать физико-механические и эксплуатационные свойства полученного пенобетона неавтоклавного твердения.

Научная новизна. Установлена возможность получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе твердых и жидких отходов теплоэнергетической и металлургической отраслей промышленности.

Выявлены закономерности протекания процессов структуро- и фазооб-разования при твердении бесцементных композиций. Установлено, что совместное применение микрокремнезема и жидкого отхода металлургического производства - минерализованных стоков снижает содержание слабострукту-рирующих минералов Са(ОН)2 и вторичного карбоната кальция в процессе гидратации высококальциевой золы - унос, что способствует образованию высокоосновных гидросиликатов, обеспечивающих повышение прочности зольно - кремнеземистого камня.

Выявлены оптимальные расходы микро кремнезема и минерализованных стоков, участвующих в реакции взаимодействия с высококальциевой золой. Показано, что в наибольшей степени химическая активность золы проявляется при добавлении к ней 4 % микрокремнезема, при котором обеспечивается полное связывание СаО. Более высокие расходы микрокремнезема не участвуют в реакции образования гидросиликатов и не увеличивают прочность зольно-кремнеземистого камня.

Установлена активирующая роль минерализованных стоков в протекании реакции гидратации золы-унос и определен их оптимальный расход, который составляет 2 % от массы сухих компонентов с точки зрения увеличения

количества новообразований в системе, повышения прочности и обеспечения технологичных сроков схватывания зольно-кремнеземистого теста.

Установлены количественные зависимости изменения нормальной густоты и сроков схватывания зольно-кремнеземистого теста и прочности бесцементных композиций от расхода высококальциевой золы-унос, микрокремнезема и минерализованных стоков.

Впервые получена бесцементная композиция, обладающая вяжущими свойствами на основе трех видов техногенных отходов, состоящая из 96 % высококальциевой золы-унос, 4 % микрокремнезема и 2 % минерализованных , стоков сверх 100 % сухих компонентов. По прочности, которая составляет

более 40 МПа, бесцементная композиция сопоставима с цементным вяжущим.

Теоретически обоснована и экспериментально показана возможность » использования бесцементных композиций для получения пенобетона неавто-

клавного твердения. Впервые разработаны составы теплоизоляционного пенобетона марки О 400 на основе бесцементной композиции.

Установлена возможность повышения прочности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона марки О 900 за счет введения в бесцементную композицию 10 % цемента, что обеспечивает повышение прочности до 5,0...6,0 МПа.

Практическое значенне

1. Получены малоэнергоемкие, ресурсосберегающие бесцементные композиции на основе техногенных отходов топливно-энергетической и металлургической отраслей промышленности, способные заменить цементные составы в технологии пенобе гонов.

2. Предложены составы теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов марок Б 400 и Э 900-1000 на основе бесцементных и малоцементных композиций.

3. Разработана технология получения бесцементных и малоцементных ■» композиций и пенобетонов неавтоклавного твердения на их основе, оснащенная стандартным оборудованием, легко вписывающаяся в существующие схемы производства.

4. Расширена местная сырьевая база стеновых материалов, обеспечивающая улучшение экологической обстановки в регионе.

Реализция результатов исследований. Результаты исследований получили проверку при опытном внедрении На основе разработанных составов выпущена опытная партия мелкоштучных стеновых блоков из пенобетона неавтоклавного твердения в производственных условиях ОАО «Стройиндуст-рия» г. Красноярска.

Результаты работы защищены 2 патентами Российской Федерации и приоритетом заявки на получение патента.

Теоретические положения диссертации, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения использованы в учебном процессе в дисциплинах «Теплоизоляционные материала!» и «Ресурсосберегающие технологии» при подготовке инженеров по специальности 270106.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе твердых и жидких отходов теплоэнергетической и металлургической отраслей промышленности, и использования бесцементных композиций для получения теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и изделий на их основе;

- результаты физико-химических исследований процессов структурооб-разования при твердении бесцементных вяжущих композиций;

- составы бесцементных зольно-кремнеземистЫх композиций на основе твердых и жидких отходов промышленности;

- составы пенобетона на основе местных промышленных отходов: высококальциевой золы - унос, микрокремнезема и минерализованных стоков;

- результаты исследования физико-механических и эксплуатационных свойств пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцгментных и малоцементных композиций;

- технология производства изделий из пенобетона разработанных составов;

- результаты производственного опробования разработанной технологии при изготовлении мелкоштучных стеновых блоков из пенобетона неавтоклавного твердения.

Апробация работы. Основные положения, разработанные в диссертации, представлены и обсуждены на ежегодных научно - технических конференциях и семинарах Красноярской ГАСА (2002 - 2004г г.); II Межрегиональной научно - технической конференции «Строительство: материалы, конструкции, технологии» (г. Братск, 2004 г.); Межрегиональной научно - технической конференции «Молодежь Сибири - науке России» (г. Красноярск, 2003 г.); V Международной конференции «Молодые ученые - промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» (г.Москва, 2005 г.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 13 печатных работах и защищены 2 патентами Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, общие выводы, список использованной литературы из 150 наименований и 4 приложений. Работа содержит 195 страниц сквозной нумерации, 50 рисунков и 51 таблиц.

Содержание работы

Во введение обосновывается актуальность работы и необходимость проведения исследований по получению бесцементных композиций на основе отходов промышленности для получения эффективных пенобетонов. Изложена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ сырьевой базы и технологии получения ячеистого бетона. Рассмотрены технологические способы получения неавтоклавного пенобетона, а также ряд преимуществ его получения перед автоклавным газобетоном, которым посвящены работы И.Б. Удачкина, А.Г. Ко-4 мар, В.В.Костина, А.П. Меркина, У.Х. Магдеева, В.Ф. Черных, М.Я. Кривиц-кого, С.А. Коломацкого, Ш.М. Рахимбаева, В.А. Пинскер, A.A. Ахундова, Я.М. Паплавскис и др. * Рассмотрены способы снижения усадочных деформаций, влияние пено-

образователей на реологические свойства пенобетона, изученные JI.H. Поповым, В.Н. Тарасенко, Д.В. Твердохлебовым; кинетика твердения цементных безавтоклавных пенобетонов, изученная М.А. Михеенковым, Н.В. Плотниковым.

Изучены литературные данные по использованию сырьевых материалов для производства неавтоклавного пенобетона по работам Е.Г. Величко, А.Г. Комар, A.A. Лукайтис, В.В.Костина, A.C. Королёва, A.C. Константинова, Ю.Д. Чистова и др. авторов.

Проведенный анализ литературных данных показал, что в настоящее время одной из основных задач современного строительства является создание высокоэффективных, а также, энерго- и ресурсосберегающих технологий для производства неавтоклавного пенобетона. Существенный вклад в достижении этих задач возможен за счет применения промышленных отходов теплоэнергетики и цветной металлургии. Совместное применение высококальциевых зол - унос и микрокремезема рассмотрено в работах С.С. Каприелова, A.B. Шейн-» фельд, Е.С. Силиной, В.Г. Батракова, Ю.П. Карнаухова, В.В. Шаровой и др. Однако для получения стеновых материалов на основе высококальциевых зол и микрокремнезема необходима разработка составов с наибольшими показателями прочности, плотности и морозостойкости, что достигается за счет применения химических добавок. Наиболее эффективными являются добавки, содержащие соли-хлориды кальция и натрия. Исследования М А. Савинкиной и Т.М. Логвиненхо показали, что применение хлорсодержащих химических добавок ускоряет процессы твердения зольных систем, способствует образованию прочного зольного камня, а также нейтрализует негативное влияние свободного оксида кальция.

В Красноярском крае в качестве хлорсодержащих добавок возможно использование солевых (минерализованных) стоков завода «Красцветмет», как

показано в исследованиях В.А. Шевченко, Н.М Кучина, И.В. Ильчака, И.С. Рубайло.

В основу данной работы положена гипотеза о том, что совместное использование высококальциевой золы-унос, микрокремнезема и жидких минерализованных стоков в качестве химической добавки позволит получить композицию, обладающую вяжущими свойствами, которая может являться основой для производства пенобетонов.

Вторая глава диссертации посвящена характеристикам применяемых материалов и методикам проведения исследований.

В качестве основного компонента композиций и пенобетонов на их основе в работе использовалась высококальциевая зола-унос Красноярских ТЭЦ, электровагоноремонтного завода (далее ЭВРЗ), Назаровской и Березовской ГРЭС, полученная от сжигания бурых углей КАТЭКа. Химический состав и физико-механические характеристики использованной золы представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Химический состав золы

Место отбора Содержание окислов, % П.П П, СаОс,

золы Si02 AI2O3 Fe203 СаО MgO S03 % %

ТЭЦ-1 51,44 6,85 8,25 25,39 4,38 1,35 0,68 4,21

ТЭЦ-2 35,6 10,41 10,8 31,89 4,44 3,9 1,12 11,7

ЭВРЗ 41,46 8,27 11,36 28,77 5,89 1,15 1,24 8,0

Назаровская 42,34 9,65 15,64 35,36 3,41 9,3 1,48 8,60

ГРЭС

Березовская 23,02 17,72 10,13 30,51 3,91 4,61 1,92 8,10

ГРЭС

Таблица 2

Физико- механические свойства золы

Место отбора золы Удельная поверхность, см2/г Остаток на сите № 008, % Нормальная густота, % Сроки схватывания, час- мин Предел прочности после тепловой обработки, МПа

начало конец при изгибе при сжатии

1 сут. 28 сут. 1 сут. 28 сут.

ТЭЦ-1 2756 13,8 33,25 0-38 1-23 - 0,75 - 2,8

ТЭЦ-2 2584 15,1 23 0-15 0-20 2,1 2,6 6,5 8,85

ЭВРЗ 2467 14,8 32,5 0-25 0-57 1,0 2,2 2,04 3,32

Назаровская ГРЭС 3700 5,7 27,5 0-12 0-34 - 1,2 - 2,3

Березовская ГРЭС 2106 18,2 23,2 0-10 0-54 - 0,86 - 1,7

В качестве дополнительного компонента композиций был использован микрокремнезем Братского алюминиевого завода (БрАЗ), удовлетворяющий требованиям ТУ 7-249533-01-90.

Для интенсификации твердения зольно-кремнеземистых композиций в работе были использованы солевые (минерализованные) стоки Красноярского завода цветных металлов, являющиеся попутным продуктом основного производства. По химическому составу стоки представляют собой растворы хлоридов кальция и натрия при суммарном содержании их в 1 л раствора от 150 до 250 г/л и соответствуют требованиям ТУ 2152-003-05055017-2002.

В качестве пенообразующей добаки в работе применяли синтетические пенообразователи: ПБ-2000, Неопор, Морпен.

При проведении исследований были использованы стандартные мето-I дики, а также методы и способы, разработанные рядом научно- исследовательских институтов и лабораторий вузов. Изучение химического, минералогического состава сырья, а также фазо- и структурообразования при твердении композиций производилось с помощью рентгенографического и дериватогра-фического методов анализа.

Третья глава посвящена разработке составов зольно- кремнеземистых композиций на основе золы-унос Красноярской ТЭЦ-2 и котельной ЭВРЗ, которые характеризуются наибольшей гидравлической активностью при высоком содержании в них СаОщб •

Одним из перспективных методов химической нейтрализации СаОишб, содержащегося в высококальциевой золе, является введение в состав зольных композиций активного микрокремнезема - попутного продукта производства кристаллического кремния, способного вступать в химическую реакцию с оксидом кальция на ранней стадии.

С целью нейтрализации СаОС1ю6 были проведены исследования по влиянию микрокремнезема БрАЗ на свойства зол, образованных на Красноярских , ТЭЦ, и выбору оптимального процентного соотношения компонентов золы и микрокремнезема. В результате исследований было установлено, что введение ультрадисперсных частиц микрокремнезема приводит к регулированию сро-» ков начала и конца схватывания. Сокращение сроков схватывания и повышение пластической прочности зольного теста можно объяснить тем, что введение ультрадисперсных частиц обеспечивает повышение вязкости системы и более быстрому возникновению центров кристаллизации, что приводит к снижению энергетических затрат на образование зародышей кристаллизации Это способствует формированию структуры зольного камня с меньшими напряжениями и ускорение твердения зольных систем. Таким образом, происходит нейтрализация негативного влияния CaOLB, что подтверждается результатами испытаний на равномерность изменения объема. Рез>льтаты исследований свойств композиций представлены в табл. 3

Таблица 3

Свойства зольно- кремнеземистых композиций на основе золы- унос

№ состава Состав композиции, %, по массе Нормальная густота, % ('роки схватывания, час- мин. РИО

зола | МК начало | конец

Зола ЭВРЗ

1 100 - 32,5 00.25 00.57 -

2 96 4 33,5 00.07 00.17 -

3 94 6 32,5 00.15 00.20 +

4 92 8 33,2 00.10 00.21 +

5 90 10 30 00.13 00.40 +

Зола ТЭЦ-2

6 100 - 23 00.15 00.20 -

7 96 4 24 00.49 00.56 +

8 94 6 25 00.44 00.54 +

9 92 8 26 00.20 00.34 +

10 90 10 27 00.27 00.42 +

т

Полученные результаты исследований по влиянию микрокремнезема на прочность зольного камня показаны в табл. 4 и 5 и на рис.1.

Таблица 4

Влияние микрокремнезема на прочность зольного камня на основе золы ЭВРЗ

№ состава Содержание, % по массе Прочность после ТВО, МПа, в возрасте

зола МК 1 сут. 28 сут.

^шг Кит Ясж

1 100 - 1,0 2,04 2,2 3,3

2 96 4 1,8 4,02 3,08 5,16

3 94 6 2,13 57 2,97 8,72

4 92 8 2,82 4,18 3,11 6,4

5 90 10 1,99 5,2 2,55 7,7

Таблица 5

Влияние микрокремнезема на прочность зольного камня _на основе золы ТЭЦ-2_

№ состава Содержание, % по массе Прочность после ТВО, МПа

зола МК 1 сут. 28 сут.

Ксж К|ОГ Ксж

1 100 - 2,1 6,5 2,6 8,85

2 96 4 2,4 14,7 3,6 23,0

3 94 6 2,4 13,3 3,3 19,0

4 92 8 2,2 13,6 3,6 20,0

5 90 10 2,3 13,4 3,4 20,0

ЭВРЗ

ТЭЦ-2

о

О 4 6 8 10 Количество МК, мае. %

О 4 « 8 10 Количество МК, мас.%

1 □ 1 сут. ■ 28 суг.|

|Р1 сут. ■ 28 сут.{

Рис. I Прочность при сжатии зольно-кремеземистых композиций на основе золы ТЭЦ-2 и ЭВРЗ в различные сроки твердения

Из таблиц и диаграмм видно, что добавка микрокремнезема в количестве от 4 до 10 % от массы золы увеличивает прочность зольного камня, способствует своевременной гидратации зольно-кремнеземистой композиции. На основании полученных результатов можно сделать вывод о возможности применения зольных композиций для получения бесцементных вяжущих.

Полученные результаты подтверждаются данными рентгенофазового и дифферециально - термического анализов Добавка микрокремнезема в составе зольного теста способствует образованию дополнительного количества гидросиликатов, которые обеспечивают повышение прочности. Проведенные исследования показали, что наилучшие результаты по срокам схватывания и прочности показали составы на основе высоко кальциевой золы-унос Красноярской ТЭЦ-2 с добавкой микрокремнезема в количестве 4 %. Композиции на основе золы ЭВРЗ имеют удовлетворительные прочностные показатели, однако отличаются короткими сроками схватывания, поэтому дальнейшие исследования проводились с использованием композиции на основе золы Красноярской ТЭЦ-2.

Для увеличения прочности зольно-кремнеземистых композиций в их состав были введены минерализованные стоки в количестве от 1 до 4 % от массы сухих компонентов композиции.

Влияние минерализованных стоков на нормальную густоту зольного теста, сроки схватывания, равномерность изменения объема и прочность показано в табл. 6. и на рис. 2

Таблица 6

Влияние расхода добавки минерализованных стоков на свойства __зольно- кремнеземистых композиций__

2 Содер- Сроки схватывания, Нормальная РИО Прочность при

£ жание ч. мин густота, % сжатии после ТВО,

и о стоков, МПа

о %, по начало конец 1 сут 28 сут

массе

1 - 00.49 00.56 25 + 14,7 23,0

2 1 00.47 00 59 25 + 20,4 33,7

3 2 00.45 1.05 26 + 32,4 48,9

4 3 00.32 00 46 26 + 32,6 46,9

5 4 00 20 00 35 26 + 36,8 46,3

Результаты исследований показали, что оптимальным является состав, содержащий 2 % солевых стоков от массы сухих компонентов, который обеспечивает получение композиции с прочностью при сжатии в 28 суток 48,9 МПа, сопоставимой с прочностью цементного вяжущего. Исследования процессов структуро-образования зольно-кремнеземистых композиций с добавкой минерализованных стоков, проведенные метода-Рис 2. Влияние расхода добавки ми- ми рентгенографического и диффе-нерализованных стоков на прочность ренциально-термического анализов зольно-кремнеземистой композиции. показали, что хлориды, содержащиеся

в минерализованных стоках, вступают в реакции обмена или присоединения с минералами золы - унос, увеличивая при этом степень гидратации силикатных фаз, что способствует появлению новообразований в виде гидрохлоралюминатов кальция и высокоосновных гидросиликатов кальция - гиролит

Результатом является то, что в твердеющей системе ускоряются процессы гидратации в начальные сроки сразу после изготовления изделий, обеспечивая при этом раннее структурообразование композиции, а также ускоренный набор прочности материала и ликвидацию негативного влияния на СаОсв. Основными продуктами гидратации силикатной фазы зольного камня в нормальных условиях являются тоберморитовый гель и гидрооксид кальция. Последний появляется в зольном камне на 14 сутки твердения, что свидетельствует о полном связывании х тор-ионов к этому сроку в гидрохлоралюминаты кальция.Минерализованные стоки увеличивают степень гидратации силикатов кальция. Количество связанной воды, определённой в диапазоне температур 200-500°С (дегидратация тоберморитового геля, гидроалюминатов и гидрохло-

ралюминатов кальция) на 14 сутки твердения для зольного камня, затворённого водой, составило 9,4 %, а промстоками 10,4 %. К 28 суткам твердения количество связанной воды увеличивается соответственно до 11,2 и 12,0 %.

Добавки-хлориды участвуют в образовании гидрохлоралюминатов, которые впоследствие в сочетании с гидросиликатами составляют основу первичного кристаллического каркаса, обрастание которого высокодисперсными тоберморитоподобными фазами повышает его плотность по сравнению с образцами без добавки. Температурные интервалы образования пиков кривых ДТА показывают, что при 115-150°С и 710-760 °С происходит двуступенча-тая дегидратация 2Са0«38Ю2,2Н20 - гиролита, который кристаллизуется при 730-770°С с образованием а-СБ.

Анализ кривых ТГ позволил провести расчет количества СаО содержащегося в соединениях СаС03 и Са(ОН)2 в зависимости от содержания количества МК и сроков твердения. Результаты расчетов показаны в табл. 7.

Таблица 7

Количество СаО связанного в СаСОэ и Са(ОН)2

В возрасте 14 сутск В возрасте 28 суток

е "и Состав Содержание в пробе, % С.1СОэ+ Са(ОН)2 в пересчете на СаО Содержание в пробе, % СаС03+ Са(ОН): в пересчете на СаО

Я СаСОз Са(ОН)2 СаСОз Са(ОН)2

1 ЭВРЗ+Вода 4,54 - 2,42 2,76 - 1,32

2 ЭВРЗ+4% МК+Вода 3,36 - 1,87 2,54 - 0,89

3 ЭВРЗ+10%МК+Вода 1,64 - 1,02 1,82 - 0,65

4 ТЭЦ-2+Вода 3,36 0,37 2,09 1,82 - 0,95

5 ТЭЦ-2+4%МК+Вода 2,27 - 1,18 1,36 - 0,67

6 ТЭЦ-2+10%МК+Вода 2,18 - 1,06 1,18 - 0,56

7 ЭВРЗ+Стоки+Вода 4,54 0,658 2,92 5,0 - 2,64

8 ЭВРЗ+4%МК+Стоки+Вода 4,1 - 2,29 3,41 - 1,90

9 ЭВРЗ+10%МК+Стоки+Вода 2,1 - 1,18 2,0 - 1,18

10 ТЭЦ-2+Стоки+Вода 2,73 - 1,47 1,84 - 0,88

И ТЭЦ-2+4%МК+Стоки+Вода 1,82 - 0,94 1,64 - 0,56

12 ТЭЦ-2+ 10%МК+Стоки+Вода 1,54 - 0,75 1,09 - 0,51

Из таблицы видно, что образование Са(ОН)2 при введении добавки микрокремнезема и минерализованных стоков уменьшается практически в два раза. Это говорит о том, что комплексное введение добавки МК и стоков способствует вступлению Са(ОН)2 в реакцию с микрокремнеземом образуя при этом прочный гидросиликат - гиролит. Количество непрореагировавшего СаО, содержащегося в соединениях СаС03 и Са(ОН)2, с увеличением расхода добавки микрокремнезема от 4 до 10 % возрастает не значительно. Следовательно, введение 10 % микрокремнезема не целесообразно т.к. практически 6 % не вступает в химическую реакцию и не способствует образованию дополнительного количества гидросиликатов.

Результаты физико-химических исследований полученных составов показали, что минерализованные стоки интенсифицируют процесс твердения вяжущего в начальные сроки и в более позднем возрасте. Присутствие солей-электролитов увеличивает степень гидратации силикатной фазы зольно- кремнеземистой композиции, приводит к появлению новообразований, представленных гидрохлоралюминатами и высокоосновными гидросиликатами кальция что способствует формированию более плотной и прочной структуры зольного камня.

На основании проведенных исследований установлено, что оптимальным является состав зольно-кремнеземистой композиции, включающей 96% высококальциевой золы - унос Красноярской ТЭЦ-2, 4% микрокремнезема и 2 % минерализованных стоков от массы сухой композиции.

В четвертой главе приведены результаты исследований по разработке составов теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетона на основе зольно- кремнеземистой композиции и изучению свойств пенобетона марок по плотности 0400 и 0900.

При разработке составов пенобетона было изучено влияние компонентов бесцементной композиции на стойкость технической пены, полученной на основе различных пенообразователей. Результаты, представленные в табл. 8 показали, что стойкость пены в зольно-кремнеземистом тесте с солевыми стоками и без них не ниже, чем в цементном тесте. Самым экономичным и результативным по показателю стойкости пены в бетонной смеси из использованных является пеноконцентрат ПБ-2000, поэтому дальнейшие исследования проводились с использованием этого вида пенообразователя.

Таблица 8

Стойкость технической пены

Вид пенообразователя Стойкость пены, вид вяжущего

Цементное Зольно-кремнеземистое, затворенное водой Зольно-кремнеземистое, затворенное стоками

ПБ-2000 0,<>5 0,96 0,96

Неопор 0,95 0,95 0,95

Морпен 0,93 0,94 0,94

Одним из технологических факторов, влияющих на плотность пенобетона является пластичность пенобетонной смеси, обеспечивающая максимальную степень поризации при введении в нее технической пены. Для определения оптимальной пластичное!и зольно- кремнеземистого теста проведены исследования со смесями, имеющими различное водо-твердое отношение. Результаты проведенных исследований показали, что для получения пенобетона заданной плотности пластичность смеси на основе зольно-кременеземистой композиции должна составлять 25-26 см по расплыву на вискозиметре Суттар-да, что обеспечивает максимальную стойкость технической пены и требуемую степень поризации.

Разработанные составы теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных зольно-кремнеземистых композиций представлены в табл. 9, а свойства бетонов - в табл. 10.

Таблица 9

Составы пенобетона на основе бесцементной композиции

Марка бетона Расход материалов на пенобетона

Зола, кг Микрокремнезем, кг Стоки, % от массы вяжущего Пеноконценграт рабочей концентрации, л Водо - твердое отношение

О 400 346 14,4 2 2,9 0,47

О 900 780 33 2 2,7 0,57

Таблица 10

Свойства пенобетона на основе бес!;ементной композиции__

Марка пенобетона Плотность пенобетон ной смеси, кг/м3 Плотность пенобетона, кг/м3 Водо -твердое отношение Влаж ность после 1ВО, % Усадка, мм/м Теплопроводность, Вт/(м°С) Прочность при сжатии после ТВО, МПа Марка по моро-зос-тоико-сти

1 сут. 28 сут.

И 400 520 390 0,47 26 - 0,1 0,25 0,58 -

Б 900 1020 895 0,57 27 1,9 0,19 1,2 1,7 Р15

Теплоизоляционный пенобетон марки Б 400, изготовленный на основе бесцементной зольно- кремнеземистой композиции по основным свойствам соответствует требованиям, регламентируемым ГОСТ 25485-89. Таким образом, подтверждено теоретическое предположение о возможности получения теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементного зольно-кремнеземистого вяжущего.

Однако пенобетон марки Б 900 на основе бесцементной композиции имеет недостаточную прочность как в начальные сроки твердения после теп-ловлажностной обработки, так и спустя 28 суток, поэтому была рассмотрена возможность повышения прочностных показателей конструкционно-теплоизоляционного пенобетона за счет введения в состав композиции дополнительного количества портландцемента, т.е. был разработан состав малоцементного вяжущего.

Оптимальное количество добавки цемента было рассчитано методом математического планирования эксперимента с ис пользованием матрицы планирования 3-х факторного эксперимента на двух уровнях варьирования. Целью реализации эксперимента были 5 параметров оптимизации: У, - плотность пе-нобетонной смеси, кг/м3; У2 -плотность пенобетона, кг/м3; У3- влажность пенобетона после тепловлажностной обработки, %; У4- прочность при сжатии на 1 сутки после тепловлажностной обработки, МПа, У5 - прочность при сжатии на

28 сутки нормального твердения после тепловлажностной обработки, МПа. В качестве независимых переменных выбраны следующие факторы: Х| - расход цемента (масс., %) в диапазоне от 10 до 20, интервал варьирования составил 5 %; Х2 - расход микрокремнезема (масс., %) в диапазоне от 4 до 8, интервал варьирования 2%; Хз - расход минерализованных стоков (мае., % сверх 100 % основной смеси) в диапазоне от 2 до 4, интервал варьирования 1%.

По полученным результатам были составлены уравнения регрессии, с помощью которых определены сочетания факторов, обеспечивающие заданные показатели выходных параметров.

Результаты расчетов адекватности полученных моделей плотности и прочности пенобетона после тепловлажностной обработки и спустя 28 суток после ТВО, показали, что фактические значения выходных параметров соответствуют расчетным.

Проверки гипотезы адекватности полученных моделей проводились с помощью критерия Фишера, а также критерия Кохрена путем определения однородности дисперсии. Расчетные значения критериев Кохрена и Фишера меньше табличных значений, что свидетельствует об адекватности уравнений регрессии.

Установленная математическая зависимость между заданными свойствами пенобетона и расходом составляющих материалов позволила получить математические зависимости для поиска и назначения оптимального состава теплоизоляционно - конструкционного пенобетона неавтоклавного твердения.

Решение уравнений регрессии с учетом верхнего и нижнего пределов варьирования цемента, а также проведенные опытные исследования по жолили определить оптимальные расходы компонентов для получения конструкционно-теплоизоляционного пенобетона на основе малоцементной композиции.

Было установлено, что добавка цемента в количестве 10 и 20 % от общей массы композиции дает возможность получить пенобетон марок Э 900 и Э 1000 с прочностью при ежа сии от 5,0 до 6,0 МПа. Составы конструкционно-теплоизоляционного пенобетона на основе малоцементных композиций представлены в табл. 12.

Таблица 12

Составы конструкционно-теплоизоляционного пенобетона на основе _ малоцементных композиций _

№ со-ста ва Марка 110 плотности Содержание компонентов, % мае. Расход материалов на 1 м3 пенобетона

Це ме нт Зо ла Микрокремне зем Стоки Цемент, кг Зола, кг Микро кремне зем, кг Стоки, кг Вода, л Пено-концен трат,л

1. | Э 400 - 96 4 2 - 346 14,4 7 171 2,9

2. Э900 10 83 7 2 75 626 53 16 354 2,7

3 Р 1000 20 73 7 2 150 551 53 16 332 2,7

К конструкционно-теплоизоляционному пенобетону, в отличие от теплоизоляционного предъявляются более высокие требования по физико-механическим и эксплуатационным свойствам Основным фактором, определяющим физико-технические и эксплуатационные свойства пенобетона, являются параметры его порового пространства. От него, кроме теплофизических свойств, зависят прочность, усадка, морозостойкость. Параметры пористости пенобетона на основе бесцементных и малоцементных композиций изучены в сравнении с пенобетонами, полученными на остове традиционного портланд-цементного вяжущего и представлены в табл. 13.

Таблица13

Параметры пористости пенобетона

Марка по плотности Вид вяжущего Значение параметров пористости

\У„, % \>/с, % П„. % По, % Пт, % п„ % п»„, %

О 400 зольно-кремнеземистая бесцементная композиция 13,78 4,62 73,81 13,78 0,7 59,33 0,34

О 400 портландцемент 13,57 5,17 69,84 13,57 0,5 55,77 0,38

0 900 зольно-кремнеземистая бесцементная композиция 15,38 3,73 49,98 15,38 0,12 34,48 0,33

О 900 зольно-кремнсземи-стая композиция с добавкой 10% цемента 14,54 1,68 46,58 14,54 0,11 31,93 0,36

И 900 портландцемент 15,90 6,40 48,33 15,90 0,06 32,37 0,40

* Примечание: объемное водопоглощение, %, - сорбционная влажность, %; Пп-полный объем пор, %, П0- объем открытых пор, %, П«- объем открытых некапиллярных пор, %; П3- Объем условно-закрытых пор, %, Пик- показатель микропористости, %.

Результаты исследования поровой структуры показали, что размер и характер пор пенобетона на основе бесцементных и малоцементных зольно-кремнеземистых композиций практически идентичен показателям пористости пенобетонов на основе традиционных составоп на портландцементном вяжущем.

Физико-механические свойства разработанных составов пенобетона на основе бесцементных и малоцементных зольнс -кремнеземистых композиций, изучены на соответствие требованиям ГОСТ и представлены в табл 14.

Таблица 14

Свойства пенобетона

Марка пенобетона по плот- ВАГ Плотность, кг/м3 Влажность, % Усадка, мм/м Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С) Прочность при сжатии, Яс, в 28 сут, МПа Марка по мо-розо-стойкости, Р

ности факт ГОСТ факт | 1 ГОСТ факт ГОСТ факт ГОСТ факт 1 ГОСТ факт ГОСТ

О 400 0,47 386 400 26 30 - - 0,1 0,09 0,58 0,40 - -

О 900 0,42 875 900 32 35 1,9 3,0 0,19 0,20 4,0 3,5 25 15

О 1000 0,52 968 1000 31 35 1,8 3,0 0,23 0,23 6,09 5,0 35 15

Результаты исследований показали, что разработанные составы теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетона полностью соответствуют требованиям ГОСТ, предъявляемым для пенобетонов неавтоклавного твердения марок В400,0 900 и Б 1 ООО.

Пятая глава содержит описание технологического процесса получения пенобетона и изделий из него на примере выпуска мелкоштучных стеновых пенобетонных блоков, а также результаты производственных испытаний и технико-экономическое обоснование производства пенобетона неавтоклавного твердения на основе разработанных бесцементных и малоцементных композиций.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические положения твердения и обоснована возможность получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе высококальциевой золы-унос, микрокремнезема и солевых стоков металлургического производства.

2. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность использования бесцементной зольно-кремнеземистой композиции для получения пенобетонов неавтоклавного твердения, что открывает новые возможности для утилизации отходов теплоэнергетической и металлургической промышленности.

3. Определен оптимальный состав бесцементной композиции, обладающей вяжущими свойствами, которая состоит из 96 % высококальциевой золы-унос и 4 % микрокремнезема Для повышения прочности композиции и ускорения ее твердения в состав дополнительно вводятся солевые стоки в количестве 2 % от массы сухих компонентов, что позволяет получить бесцементное вяжущее с прочностью 48,9 МПа в возрасте 28 суток нормального хранения. Сроки схватывания разработанной композиции соответствуют требованиям ГОСТ на цементное вяжущее и составляют: 55 минут - начало схватывания; 2 часа - конец схватывания.

4. Результатами физико-химических исследований структурообразова-ния при твердении бесцементной композиции установлено, что продуктами взаимодействия трех видов техногенных отходов являются новообразования в виде высокоосновных гидросиликатов и гидрохлоралюминатов кальция, обеспечивающие формирование плотной и прочной структуры зольного камня. Хлориды, содержащиеся в минерализованных стоках, вступают в реакции обмена или присоединения с минералами золы - унос, увеличивая при этом степень гидратации силикатных фаз.

5. Установлено, что стойкость технической пены на основе различных пенообразователей в золыго-кремнеземистом тесте с солевыми стоками и без них не ниже, чем в цементном тесте и составляет 0,93... 0,96.

6. На основе бесцементной композиции впервые разработаны составы теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения марки D 400, имеющий прочность в 28 суток 0,58 МПа, что соответствует требованиям ГОСТ.

7. Для повышения прочности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона предложено дополнительно вводить в композицию портландцемент в количестве 10...20 %. Прочность пенобетона, полученного на основе малоцементных композиций, повышается до 5,0...6,0 МПа.

8. Определены основные физико-технические показатели пенобетонов неавтоклавного твердения, полученных на основе бесцементных и малоцементных композиций: морозостойкость, усадочные деформации, теплопроводность, показатели пористости. Установлено, что пенобетоны разработанных составов по основным свойствам не уступают цементным бетонам и соответствуют требованиям нормативных документов.

9. Разработана технология производства пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных и малоцементных композиций и изделий из них на базе стандартного оборудования и проведено производственное опробование при выпуске мелкоштучных стеновых блоков в условиях ОАО»Стройиндустрия» г. Красноярска.

10. Определена технико-экономическая эффективность производства пенобетона и изделий из него на основе разработанных композиций. Экономический эффект от применения разработанных составов композиций при изготовлении изделий из пенобетона по сравнению с традиционными цементными составами составляет 25,5%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шевченко, В.А. Выбор состава золо-цементной композиции для безобжигового зольного гравия /В.А. Шевченко, H.A. Артемьева, H.A. Медведева // Проблемы архитектуры и строительства XIX региональная научно-техническая конференция. - Красноярск. КрасГАСА, 2001. С.92 - 94.

3 Шевченко, В.А. Применение микрокремнезема в малоцементных вяжущих на основе высококальциевых зол / В.А. Шевченко, ILA. Артемьева // Ученые - юбилею вуза: Сб. науч. тр. / Под ред. И.С. Инжутова. - Красноярск: КрасГАСА, 2002. С. 49 - 55.

4. Шевченко, В.А. Пенобетон неавтоклавного твердения для мелкоштучных стеновых блоков / В.А. Шевченко, H.A. Артемьева, и др. // Вестник Красноярской государственной архитектурно-строительной академии: Сб. науч. тр. Вып. 5 / Под ред. В.Д. Наделяева. -Красноярск: КрасГАСА 2002. С.65-69.

5. Шевченко, В.А. Применение солевых растворов - отхода металлургической промышленности в технологии ячеистых бетонов / В.А. Шевченко, H.A. Артемьева, И.В. Иль-чак и др, // Газета «Строитель», №12,2002. С. 2.

6. Шевченко, В.А. Бетоны с добавкой солевых стоков - отхода металлургического производства / В.А. Шевченко, H.A. Артемьева, И.В. Ильчак и др. // Сб. тр. науч.- практ. конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии», Ростов-на-Дону, 2002. С. .

7. Артемьева, H.A. Влияние минерализованных стоков на свойства зольного теста и камня /H.A. Артемьева // Труды НГАСУ. Т.6, № 2 (23). - Новосибирск: НГАСУ, 2003.

С. 129-133.

8. Шевченко, В.А. Применение жидких отходов металлургической промышленности в технологии бетонов / В.А. Шевченко, H.A. Артемьева, Д.В. Филин // Проблемы и перспективы энергообеспечения города Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции / Под ред. В.М. Журавлева, В А., Кулагина. - Красноярск- ИПЦ Kl ГУ, 2003 С. 213-218.

9 Шевченко, В.А. Влияние минерализованных стоков и микрокремнезема на свойства зольного теста и камня / В.А. Шевченко, H.A. Артемьева. // Вестник КрасГАСА: Сб науч. тр. Вып. 6 / Под ред. В.Д. Наделяева. - Красноярск, 2003. С. 261 - 267.

10. Артемьева, H.A. Пенобетон неавтоклавного твердения на основе бесцементных композиций // Сборник материалов Межрегиональной Ш1учно- технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь Сибири- науке России»/ Сост. В В. Сувейзда; КРО НС «Интеграция». - Красноярск, 2004. С.222 - 226.

11. Шевченко, В.А. Технология пенобетона неавтоклавиого твердения с жидкими отходами металлургической промышленности / В.А. Шевченко,

H.A. Артемьева // Труды НГАСУ: Материалы международной научно-технической конференции «Ресурсы, технологии, рынок строительных материалов XXI века», Новосибирск: НГАСУ, 2003. С. 133 - 138.

12. Патент РФ № 2233817, МКИ С 04 В 38/10. Сырьевая смесь дтя приготовления пенобетона/ Шевченко В.А., Кучин Н.М., Ильчак И.В.,

Артемьева H.A., Филин Д.В. Опубл. БИ. 27.02.2005 № 22.

13. Патент РФ № 2247094, МКИ С 04 В 28/08. Бетонная смесь / Шевченко В.А., Артемьева H.A., Рубайло И.С. Опубл. БИ. 27.02.2005. № 6.

14. Артемьева, H.A. Пенобетон на основе бесцементных и малоцементных композиций / H.A. Артемьева // Тезисы докладов 62-й научно-технической конференции посвященной 75-летию НГАСУ (СИБСТРИН) - Новосибирск: НГАСУ, 2005. С. 51-52.

15. Артемьева, H.A. Возможность получения пенобетона неавтоклавного твердения на основе отходов техногенного производства / НА. Артемъева//Молодые ученые - промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения: Сб. науч. докладов V Международной конференции. - М.: МГИУ, 2005. С.31-37.

Подписано в печать 14.10.2005 г.

Формат бумаги 60 х 84 1/16 . Усл. печ. л. 1,2 Отпечатано на ризографе КрасГАСА 660041, Красноярск, пр. Свободный, 82 Тираж 100 экз. Заказ №

г

u

«8 1 9 7 22

РНБ Русский фонд

2006-4 16848

ВВЕДЕНИЕ.:.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБЗОР ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

1.1. ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ. ИХ ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ.

1.2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ Й СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНОВ НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРЕДЕНИЯ. „.

1.2.1. Технологические схемы получения пенобетона.

1.2.2. Виды изделий из пенобетона неавтоклавного твердения и их свойства.

1.2.3. Сырьевые материалы для приготовления пенобетонов.

1.3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Х ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОБЕТОНОВ 4 НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ.

ГЛАВА 2 ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ

ИССЛЕДОВАНИЙ. < 2.1. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1.1. Зола-унос.

1 2.1.2. Микрокремнезем.

2.1.3. Портландцемент.

2.1.4. Минерализованные стоки.

2.1.5. Пенообразователи.

2.2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.2.1. Методика исследования свойств золы и зольно-кремнеземистых композиций.

2.2.2. Методика расчета состава пенобетонных смесей.

2.2.3 .Методика приготовления зольно-кремнеземистой композиции, пенобетонной смеси и пенобетона.

2.2.4. Методика исследования свойств пены.

2.2.5. Методика исследования свойств пенобетонных смесей.

2.2.6. Методика исследования свойств пенобетонов.;.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ЗОЛЬНО-КРЕМНЕЗЕМИСТОЙ КОМПОЗИЦИИ.

3.1. ВЛИЯНИЕ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА НА СВОЙСТВА ЗОЛЬНОГО ТЕСТА И КАМНЯ.

3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЛЕВЫХ СТОКОВ НА СВОЙСТВА ЗОЛЬНО-КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

3.2.1. Влияние расхода минерализованных стоков на свойства зольно-кремнеземистого теста.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА ЗОЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

3.3.1. Исследование процесса гидратации золы - унос.

3.3.2. Влияние расхода добавки микрокремнезема на фазовый состав зольно-кремнеземистой композиции.

3.3.3. Влияние минерализованных стоков на фазовый состав зольно-кремнеземистой композиции в различные сроки твердения.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ ЗОЛЬНО-КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

4.1. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ЗОЛЬНО-КРЕМНЕЗЕМИСТОЙ КОМПОЗИЦИИ НА СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ.ЛОЗ

4.2. СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ БЕСЦЕМЕНТНОЙ КОМПОЗИЦИИ.

4.3. РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПЕНОБЕТОНА МАРКИ D 900 НА ОСНОВЕ

МАЛОЦЕМЕНТНОЙ КОМПОЗИЦИИ.

4.3.1. Исследование свойств пенобетона на основе малоцементных композиций.

ВЫВОДЫ.:.'.".".

ГЛАВА 5 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ ЗОЛЬНО-КРЕМНЕЗЕМИСТОЙ КОМПОЗИЦИИ ПРИ ВЫПУСКЕ МЕЖОШТУЧНЫХ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ.

5.1. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ.

5.2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

ВЫВОДЫ.

Одним из основных строительных материалов в настоящее время является ячеистый бетон, который широко используется благодаря ряду характеристик, выгодно отличающих его от многочисленных традиционных строительных материалов. Изделия из него наилучшим образом адаптированы к сложным климатическим и экономическим условиям России и имеют ряд важных достоинств: невысокую плотность, низкую теплопроводность, технологичность обработки, стойкость при пожаре, высокие санитарно- гигиенические свойства ограждений, поскольку не содержат вредных для здоровья человека химических и синтетических веществ.

В настоящее время в стране работают 40 заводов по производству автоклавного ячеистого бетона, выпускающих 1,4 млн. м3 изделий в год. Производство неавтоклавного ячеистого бетона, в основном пенобетона, значительно ниже и составляет около 0,6 млн. м3 в год для монолитного и сборного строительства. На 1 тыс. человек населения нашей страны производится всего 13 м3, в то время как в Республике Беларусь — 150 м3, а в Германии, Франции, Англии, Швеции и других странах Западной Европы -100.200м3 [ 101, 137].

Значительный рост объемов индивидуального малоэтажного строительства, а также изменение требований по теплотехническим показателям к ограждающим конструкциям значительно повысило спрос на ячеистый бетон, в том числе, и на пенобетон неавтоклавного твердения.

Решением Госстроя России от 27 ноября 2003 г. рекомендовано проектным, промышленным и научно- исследовательским организациям развернуть работу в следующих направлениях:

- совершенствование производства ячеистого бетона с целью получения стеновых изделий с плотностью 400 - 500 кг/м3;

- разработка и организация производства малоклинкерных и бесклинкерных композиционных вяжущих для ячеистых бетонов;

- разработка приемов по повышению прочности, снижению усадки и ускорению твердения;

- создание широкого спектра химических добавок, позволяющих отказаться от вибрации при укладке и уплотнении бетона, для ускорения

-набора прочности, повышающих его стойкость и долговечность;

- создание мини -заводов по производству мелкоштучных стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона [101].

Красноярский край как промышленный регион имеет высокоразвитые теплоэнергетическую и металлургическую отрасли промышленности, основная деятельность которых сопровождается большим объемом техногенных отходов. С пуском в г. Железногорске, расположенном на расстоянии 100 км от Красноярска, завода полупроводникового кремния приведет к образованию дополнительного вида промышленных отходов -ультрадисперсного микрокремнезема, что в еще большей степени усугубит неблагоприятную экологическую обстановку в регионе. Поэтому разработка эффективных ресурсосберегающих технологий ячеистого бетона, особенно с использованием отходов- промышленности, является одним из приоритетных направлений развития отрасли производства строительных материалов.

Работа выполнялась по НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», (подпрограмма «Архитектура и строительство»). ^

Цель работы. Разработка составов бесцементных и малоцементных композиций на основе местных техногенных отходов для получения эффективных пенобетонов неавтоклавного твердения.

Задачи исследования;

1. Разработать составы бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе твердых и жидких отходов теплоэнергетической и металлургической промышленности.

2. Изучить влияние компонентов на процессы структуре- и фазообразования и физико-механические свойства композиций.

3. Теоретически обосновать и практически подтвердить возможность использования бесцементных композиций для получения теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и изделий на их основе.

4. Разработать составы пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных композиций и предложить технологию изготовления стеновых изделий.

5. Исследовать физико-механические и эксплуатационные свойства полученного пенобетона неавтоклавного твердения.

Научная новизна. Установлена возможность получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе твердых и жидких отходов теплоэнергетической и металлургической отраслей промышленности.

Выявлены закономерности протекания процессов структуре- и фазообразования при твердении бесцементных композиций. Установлено, что совместное применение микрокремнезема и жидкого отхода металлургического производства - минерализованных стоков снижает содержание слабоструктурирующих минералов Са(ОН)2 и вторичного карбоната кальция в процессе гидратации высококальциевой золы - унос, что способствует образованию высокоосновных гидросиликатов, обеспечивающих повышение прочности зольно - кремнеземистого камня.

Выявлены оптимальные расходы микрокремнезема и минерализованных стоков, участвующих в реакции взаимодействия с высококальциевой золой. Показано, что в наибольшей степени химическая активность золы проявляется при добавлении к ней 4 % микрокремнезема, при котором обеспечивается полное связывание СаО. Более высокие расходы микрокремнезема не участвуют в реакции образования гидросиликатов и не увеличивают прочности зольно-кремнеземистого камня.

Установлена активирующая роль минерализованных стоков в протекании реакции гидратации золы-унос и определен их оптимальный расход, который составляет 2 % от массы сухих компонентов с точки зрения увеличения количества новообразований в системе, повышения прочности и обеспечения технологичных сроков схватывания зольно-кремнеземистого теста.

Установлены количественные зависимости изменения нормальной-густоты и сроков схватывания зольно-кремнеземистого теста и прочности бесцементных композиций от расхода высококальциевой золы-унос, микрокремнезема и минерализованных стоков.

Впервые получена бесцементная композиция, обладающая вяжущими свойствами на основе трех видов техногенных отходов, состоящая из 96 % высококальциевой золы-унос, 4 % микрокремнезема и 2 % минерализованных стоков сверх 100 % сухих компонентов. По прочности, которая составляет более 40 МПа, бесцементная композиция сопоставима с цементным вяжущим.

Теоретически обоснована и экспериментально показана возможность использования бесцементных композиций для получения пенобетона неавтоклавного твердения. Впервые разработаны составы теплоизоляционного пенобетона марки D 400 на основе бесцементной композиции.

Установлена возможность повышения прочности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона марки D 900 за счет введения в бесцементную композицию 10 % цемента, что обеспечивает повышение прочности до 5,0.6,0 МПа.

Практическое значение

1. Получены малоэнергоемкие, ресурсосберегающие бесцементные композиции на основе техногенных отходов топливно-энергетической и металлургической отраслей промышленности, способные заменить цементные составы в технологии пенобетонов.

2. Предложены составы теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов марок D 400 и D 900-1000 на основе бесцементных и малоцементных композиций.

3. Разработана технология получения бесцементных и малоцементных композиций и пенобетонов неавтоклавного твердения на их основе, оснащенная стандартным оборудованием, легко вписывающаяся в существующие схемы производства.

4. Расширена местная сырьевая база стеновых материалов, обеспечивающая улучшение экологической обстановки в регионе.

Реализция результатов исследований. Результаты исследований получили проверку при опытном внедрении. На основе разработанных составов выпущена опытная партия мелкоштучных стеновых блоков из пенобетона неавтоклавного твердения в производственных условиях ОАО «Стройиндустрия» г. Красноярска.

Результаты работы защищены 2 патентами Российской Федерации и приоритетом заявки на получение патента.

Теоретические положения диссертации, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения использованы в учебном процессе в дисциплинах «Теплоизоляционные материалы» и «Ресурсосберегающие технологии» при подготовке инженеров по специальности 270106.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе твердых и жидких отходов теплоэнергетической и металлургической отраслей промышленности, и использования бесцементных композиций для получения теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и изделий на их основе; результаты физико-химических исследований процессов структурообразования при твердении бесцементных вяжущих композиций;

- составы бесцементных зольно-кремнеземистых композиций на основе твердых и жидких отходов промышленности;

- составы пенобетона на основе местных промышленных отходов: высококальциевой золы - унос, микрокремнезема и минерализованных стоков;

- результаты исследования физико-механических и эксплуатационных свойств пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных и малоцементных композиций;

- технология производства изделий из пенобетона разработанных составов; результаты производственного опробования разработанной технологии при изготовлении мелкоштучных стеновых блоков из пенобетона неавтоклавного твердения.

Апробация работы. Основные положения, разработанные в диссертации, представлены и обсуждены на ежегодных научно -технических конференциях и семинарах Красноярской ГАСА (2002 -2004г.г.); II Межрегиональной научно - технической конференции «Строительство: материалы, конструкции, технологии» (г. Братск, 2004 г.); Межрегиональной научно - технической конференции «Молодежь Сибири — науке России» (г. Красноярск, 2003 г.); V Международной конференции «Молодые ученые - промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» (г.Москва, 2005 г.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 13 печатных работах и защищены 2 патентами Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, общие выводы, список использованной литературы; из 167 наименований и 4 приложения. Работа содержит 195 страниц сквозной нумерации, 50 рисунков и 51 таблицу.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические положения твердения и обоснована возможность получения бесцементных композиций, обладающих вяжущими свойствами на основе высококальциевой золы-унос, микрокремнезема и солевых стоков металлургического производства.

2. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность использования бесцементной зольно-кремнеземистой композиции для получения пенобетонов неавтоклавного твердения, что открывает новые возможности для утилизации отходов теплоэнергетической и металлургической промышленности.

3. Определен оптимальный состав бесцементной композиции, обладающей вяжущими свойствами, которая состоит из 96 % высококальциевой золы-унос и 4 % микрокремнезема. Для повышения прочности композиции и ускорения ее твердения в состав дополнительно вводятся солевые стоки в количестве 2 % от массы сухих компонентов, что позволяет получить бесцементное вяжущее с прочностью 48,9 МПа в возрасте 28 суток нормального хранения. Сроки схватывания разработанной композиции соответствуют требованиям ГОСТа на цементное вяжущее и составляют: 55 минут - начало схватывания; 2 часа - конец схватывания.

4. Результатами физико-химических исследований структурообразова-ния при твердении бесцементной композиции установлено, что продуктами взаимодействия трех видов техногенных отходов являются новообразования в виде высокоосновных гидросиликатов и гидрохлоралюминатов кальция, обеспечивающие формирование плотной и прочной структуры зольного камня. Хлориды, содержащиеся в минерализованных стоках, вступают в реакции обмена или присоединениях минералами золы - унос, увеличивая при этом степень гидратации силикатных фаз.

5. Установлено, что стойкость технической пены на основе различных пенообразователей в зольно-кремнеземистом тесте с солевыми стоками и без них не ниже, чем в цементном тесте, и составляет 0,93.0,96.

6. На основе бесцементной композиции впервые разработаны составы теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения марки D 400, имеющие прочность в 28 суток 0,58 МПа, что соответствует требованиям ГОСТа.

7. Для повышения, прочности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона предложено дополнительно вводить в композицию портландцемент в количестве 10.20 %. Прочность пенобетона, полученного на основе малоцементных композиций, повышается до 5,0.6,0 МПа.

8. Определены основные физико-технические показатели пенобетонов неавтоклавного твердения, полученных на основе бесцементных и малоцементных композиций: морозостойкость, усадочные деформации, теплопроV водность, показатели пористости. Установлено, что пенобетоны разработанных составов по основным свойствам не уступают цементным бетонам и соответствуют требованиям нормативных документов.

9. Разработана технология производства пенобетона неавтоклавного твердения на основе бесцементных и малоцементных композиций и изделий из них на базе стандартного оборудования и проведено производственное опробование при выпуске мелкоштучных стеновых блоков в условиях ОАО»Стройиндустрия» г. Красноярска.

Определена технико-экономическая эффективность производства пенобетона и изделий из него на основе разработанных композиций. Экономический эффект от применения разработанных составов композиций при изготовлении изделий из пенобетона по сравнению с традиционными цементными составами составляет 25,5%.

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

2. Артемьева, Н.А. Влияние минерализованных стоков на свойства зольного теста и камня /Н.А. Артемьева // Труды НГАСУ. Т.6, № 2 (23). Новосибирск: НГАСУ, 2003. С. 129 - 133.

3. Артемьева, Н.А. Выбор состава цементо-зольных композиций для безобжигового зольного гравия / Н.А. Артемьева, Н.А. Медведева // 19 региональная науч. технич. конф. — Красноярск: КрасГАСА, 2001. - С.88-89.

4. Артемьева, Н.А. Пенобетон на основе бесцементных и малоцементных композиций / Н.А. Артемьева // Тезисы докладов 62-й научно-технической конференции посвященной 75-летию НГАСУ (СИБСТРИН) -Новосибирск: НГАСУ, 2005. С. 51-52.

5. Ахундов, А.А Состояние и перспективы развития производства пенобетона / А.А. Ахундов, Ю.В. Гудков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -Белгород. 2003. № 4. - С.ЗЗ - 39.

6. Бабаев, Ш.Т. Энергосберегающая технология ЖБК из высокопрочного бетона с химическими добавками / Ш.Т. Бабаев, А.А. Комар. М.: Стро-издат 1987.-239с.

7. Бабушкин, В.И. Пенобетонные смеси ускоренного твердения на безгипсовом цементе / В.И. Бабушкин, Е.В. Кондращенко // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород. 2003. - № 4. - С.69 - 72.*

8. Бараненко, В.А. Свойства пенобетонной смеси и пенобетона с комплексными добавками «Релаксол» / В.А. Бараненко, В.А. Мартыненко /А Вестник БГТУ. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С.96 - 100.

9. Белякова, Ж.С. Экологические, материаловедческие и технологичесские аспекты применения зол ТЭС в бетоне / Ж.С. Белякова, Е.Г. Величко, А.Г. Комар // Строительные материалы. — 2001. №3. - С. 46-48.

10. Борисов, А.А. Классификация реакционной активности цементов в присутствии пластификаторов / А.А. Борисов, В.И. Калашников // Строительные материалы. 2002. - №1. - С. 10-12.

11. Бурмистров, В.Н. Исследование зол ТЭС как сырья для производства стеновых изделий / В.Н. Бурмистров // Сб. тр. ВНИИСтром. М., 1973. -№27. - С. 11.

12. Баженов, Ю.М. Технология бетона. Учебник / Ю.М. Баженов -М.:Изд-во АСВ, 2003. 500 с.

13. Васильев, В.Д. Малоэтажное строительство с комплексным использованием монолитного неавтоклавного пенобетона / В.Д. Васильев, И.А. Ландышев // Международ, науч.-практ. конф. «ПОРОБЕТОН-2005»: Сб. докладов. Белгород, 2005. С.50-53.

14. Вегерова, Н.В. Исследование долговечности бесцементного бетона из отходов ТЭС и металлургии / Н.В. Вегерова // Известия ВУЗов. Строительство. 2000. №4. - С.61-65.

15. Величко, Е.Г. Рецептурно-технологические проблемы пенобетона / Е.Г. Величко, А.Г. Комар // Строительные материалы. 2004. -№3. -С.26-27.

16. Волженский, Н.А. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов / Н.А. Волженский // Выс. школа М., 1984.-С.241-243.

17. Волкова, О.Е Стеновые материалы на основе глиежей и микрокремнезёма / О.Е. Волкова: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск., 2000. - 20 с.

18. Вопросы технологии ячеистых бетонов й конструкций из них / Под ред. А.Т. Баранова и В.В. Макаричева М.: Стройиздат, 1972. - 175с.

19. Галибина, Е. А. Влияние свободной окиси кальция и эттрингита на процесс структурообразования высокоосновных сланцевых зол / Е. А. Галибина // Строительные материалы. 1980. - № 4. -С. 17-19

20. Гершанович, Г.Л. Добавка микрокремнеземистых отходов ЭТЦКК БрАЗа в строительных растворах и др. цементных композициях / Г.Л. Гершанович, М.Г. Жилкина, В.Ю. Мелентьев // Отчет о НИР по теме №7. Инв. № ОИСМ УП- 1068- Братск, 1990-1994гг.

21. Гладков, Д.И. Новая технология ячеистобетонных изделий / Д.И. Гладков, Л.А. Сулейманова, А.В. Калашников // Строительные материалы. -1999.-№7-8.-С. 26-27.

22. Глазырин, К.В. Улучшение технологических свойств теплоизоляционного пенобетона / К.В. Глызин // Нетрадиционные технологии в строительстве: Материалы международного научно-технического семинара. 4.2. Томск, 1999.- С. 98-99.

23. Глебов, М.П. Исследование возможности получения эффективных стеновых и теплоизоляционных материалов на основе дисперсных отходов / М.П. Глебов, Н.А. Лохова, С.В. Патраманская // Строительный комплекс

24. Востока России. Проблемы, перспективы, кадры: Тр. Межрегион. Научн,-практ. конф / ВСГТУ.- Улан-Удэ, 1999. Т.1 С 65-66.

25. Глушков, A.M. Технологическая линия по производству пенобетонных изделий / A.M. Глушков, В.И. Удачкин, В.М. Смирнов // Строительные материалы. 2004. - №3. - С. 10 - 11.

26. Гончарик, В.Н. Теплоизоляционный ячеистый бетон / В.Н. Гонча-рик, И.А. Белов, Н.П. Богданова, Г.С. Гарнашевич // Строительные материалы. 2004. - №3. - С.24 - 25.

27. Горяйнов, К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий: учебник для вузов / К.Э. Горяйнов, С.К. Горяйнова. М.: Стройиздат, 1982.-376 с.

28. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов: учебник для вузов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, А.А. Устенко. М.: Стройиздат, 1980. -399 с.

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

30. ГОСТ 8269.1-97. Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия / Госстрой России. М., 1997.

31. ГОСТ 28013-98. Растворы строительные. Общие технические условия / Госстрой России. М., 1998.

32. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов / Госстрой России.-М., 1994.

33. ГОСТ 310.2-76*. Цементы. Методы определения тонкости помола / Госстрой СССР. М., 1976.

34. ГОСТ 310.3-76*. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема / Госстрой СССР. -М., 1976.

35. ГОСТ 310.4-81 *. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии / Госстрой СССР. М., 1981.

36. ТУ-7-249533-01-90 Микрокремнезем конденсированный. Технические условия / Госстрой СССР. М., 1990.

37. ГОСТ 10180 90 Бетоны. Методы определения прочности"по контрольным образцам / Госстрой СССР. - М., 1990.

38. ГОСТ 12730.0 — 78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости / Госстрой СССР. М., 1978

39. ГОСТ 21520 89 Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия / Госстрой СССР. - М., 1989.

40. ГОСТ 25485 — 89 Ячеистые бетоны. Технические условия / Госстрой СССР.-М., 1989.

41. Граник, Ю.Г. Ячеистый бетон в жилищно-гражданском строительстве / Ю.Г. Граник // Строительные материалы. 2003. - №3. С.2-3.

42. Туманова, Е.С. Техногенные ресурсы минерального строительного сырья / Е.С. Туманова, А.Н. Цибузов, Н.Г. Блохо М.: Недра, 1991.-207с.

43. Данилович, И.Ю. Использование топливных шлаков и зол для производства строительных материалов: учеб. пособие для СПТУ / И.Ю. Данилович, Н.А. Сканави. М.: Высш. шк., 1988. - 72 с.

44. Добровольский, В.Н. Пенобетон: технология и оборудование для строительного комплекса / В.Н. Добровольский, В.К. Широкородюк // Строительные материалы. 1996. - № 2. С. 7 - 10.

45. Завацкий, В.Ф. Производство стеновых матераилов и изделий: учеб. пособие / В.Ф. Завацкий, А.Ф. Косач. Новосибирск: НГАСУ, 2001. - 168с.

46. Ибадуллаев, Ф.Ю. Особенности гидратации и твердения цемента с добавками отходов сточных вод / Ф.Ю. Бадуллаев // Цемент. 2000. - № 5.1. С. 19-20

47. Иваницкий, В.В. Новый вид пенообразователя для производства пенобетона / В.В. Иваницкий, А.В. Бортников, В.Ю. Гаравин, А.И. Бугаков // Строительные материалы. 2001. - №5. С. 35-36.

48. Измайкин, Г.А. Охрана труда в строительстве / Г.А^Измайкин. М.: Транспорт, 1985.-207с.

49. Изотов, B.C. Смешанное вяжущее для бетонов, твердеющих при пропаривании / B.C. Изотов, Н.Н. Морозова // Строительные материалы -1998.-№12. С. 19-20.

50. Изучение свойств зольных цементов и бетонов на их основе // Тр. Таллинского техн. ун-та. Таллин, 1988. -№675, 1989. -№703.

51. Ил Ли. Использование пенобетона в Малайзии / Ил Ли // Международ. науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород, -2005.-С.112- 118.

52. Интенсификация технологических процессов в производстве сборного железобетона: Межвуз. темат. сб. тр. / Под ред. И.А. Лобанова. Л.:ЛИ-СИ, 1988. -129с.

53. Использование золошлаковых отходов от сжигания углей Канско-Ачинского бассейна / Академия наук СССР, Химия твердого топлива. 1986. №5. С. 139-140.

54. Использование отходов попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды. // Строительные материалы на основе зол ТЭС / Под ред. В. И. Добужинского. М.: 1998. -96 с.

55. Использование отходов химических и энергетических производств в промышленности строительных материалов Красноярск, 28-29 июля 1987г./ Красноярский промстройнии проект. Красноярск, - 1987, 105 с.

56. Исследования конструкций из бетонов на пористых заполнителях: сб. науч. тр. / Под ред. Ю.В. Чиченкова. М.: Стройиздат. НИИЖБ, 1981. -130с.

57. Ицкевич, С. М. Технология заполнителей бетона: учеб. для строит, вузов / С. М. Ицкевич, JI. Д. Чумаков, Ю.М. Баженов. М.: Высш. шк., 1991. - 272с.: ил.

58. Каприелов С.С. Комплексный модификатор марки МБ — 01'/ Ка-приелов С.С., Шейнфельд А.В., Батраков ВТ.// www.master-concrete.com. 2003, С.1-8.

59. Карнаухов, Ю.П. Вяжущее на основе отвальной золошлаковой смеси и жидкого стекла из микрокремнезема / Ю.П. Карнаухов, В.В. Шарова, Е.Н. Подвольская // Строительные материалы. — 1998. №5. С. 12-13.

60. Китайцев, В.А. Технология теплоизоляционных материалов / В.А. Китайцев. М.: Стройиздат, 1970. - 371 с.

61. Книгина, Г.И. Современные физико-химические методы исследования строительных материалов. (Термический анализ. Методы изучения пористой структуры.): Учеб. пособие. / Г.И. Книгина, JI.H. Тацки, Э.А. Кучеро-ва. Новосибирск: НИСИ, 1981. - 81 с.

62. Коломацкий, С.А. Теплоизоляционный пенобетон на высокодисперсных цементах / С.А. Коломацкий // Автореф. дис. канд. техн. наук. Белгород. - 2001.- 19 с.

63. Коломацкий, А.С. Процессы твердения цемента в пенобетоне / А.С. Коломацкий // Вестник БТГУ им. В.Г. Шухова. 2003, № 4. С 138-145.

64. Комар, А.Г. О некоторых аспектах управления структурообразова-нием и свойствами шлакосиликатного пенобетона/ А.Г. Комар, Е.Г. Величко, Ж.С. Белякова // Строительные материалы. 2001, №7. С. 12-15.

65. Коновалов, В.М. Энергетические затраты при производстве ячеистых бетонов / В.М. Коновалов // Строительные материалы. 2003. - №6. - С. 6-7.

66. Константинов, А.С. Ячеистые бетоны из местного сырья Якутии / А.С. Константинов, А.Д. Егоров, А.Е. Местников // Международ, науч.-практ. конф. «ПОРОБЕТОН- 2005» Сб. докладов. Белгород, 2005. - С. 103 -106.

67. Королёв, А.С. Оптимизация состава и структуры конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона / А.С. Королёв, Е.А. Волошин // Строительные материалы. 2004. - №3. - С.ЗО - 33.

68. Коротышевский, О.В. Новая ^ресурсосберегающая технология по производству высокоэффективных пенобетонов / О.В. Коротышевский // Строительные материалы. 1999. - №2. С. 32-33.

69. Костин, В.В. Бесцементные бетоны на основе зол канско-ачинских бурых углей / В.В. Костин // Изв. ВУЗов. 1998. - №8. - С.49-52.

70. Константинов, А.С. Ячеистые бетоны из местного сырья Якутии /

71. A.С. Константинов, А.Д. Егоров, А.Е. Местников // Международ, науч.-практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов.'Белгород, - 2005. - С ЛОЗ -106.

72. Костин, В.В. Исследование водостойкости зольного камня и мелкозернистого бетона на основе высококальциевых и кислых зол //Известия ВУЗов. Строительство. 2001.-№12. С. 33-37.

73. Костин, В.В. Основные свойства бесцементных легких и тяжелых бетонов на основе зол КАТЭК / В.В. Костин, В.А. Безбородо'в // Изв. вузов. Строительство. 2001, №7. С. 30-34.

74. Кривицкий, М.Я. Ячеистые бетоны / М.Я. Кривицкий, Н.И. Левин,

75. B.В. Макарычев и др. М.: Стройиздат, 1972. - 137с.

76. Куатбаев, К.К. Ячеистый бетон на малокварцевом сырье / К.К. Ку-атбаев, П.А. Ройзман; Под ред Ю.М. Бута М.: Стройиздат, 1972. — 191с.

77. Кузнецов, В.А. Перспективное оборудование для производства ячеистого бетона / В.А. Кузнецов // Строительные материалы. 2003. - №6.1. C.10-11.

78. Курбатов, В.Л. Установка для приготовления водостойкого пенобетона / В.Л. Курбатов // Строительные материалы. 1999. - №7-8. - С. 28-29.

79. Кухаренко, Л.В. Использование промышленных отходов цветных металлов / Л.В. Кухаренко. Норильск, 2000. - 234 с.

80. Левин, Н.Н. Механические свойства блоков из ячеистого бетона / Н.Н. Левин; Под ред. В.А. Камейко. М.: Госстройиздат, I960.- 143с.

81. Лищинский, М.Ю. Бетоны и растворы с применением золы ТЭС / М.Ю. Лищинский. -М.: Знание, 1988. С. 113-120.

82. Лукайтис, А.А. Исследование влияния добавки молотых отходов ячеистого бетона на его основеь / А.А. Лукайтис // Строительные материалы. — 2004. — №3. —. С.ЗЗ.

83. Магдеев, У.X. Современные технологии производства ячеистого бетона / У.Х. Магдеев, М.Н. Гиндин // Строительные материалы. 2001. - №2. -С. 2-6.

84. Макарова, И.А. Анализ способов уплотнения микрокременезема с целью дальнейшей его утилизации / И.А. Макарова, Н.А. Лохова, С.М. Максимова // Проблемы строительства и инженерного обеспечения городов. Материалы IIIВНК.- Пенза, 2001. С. 107

85. Михеенков, М.А. Кинетика твердения цементных безавтоклавных пенобетонов в присутствии силиката натрия / М.А. Михеенков, Н.В. Плотников, Н.С. Лысачеко // Строительные материалы. 2004. -№3. С.35 - 38.

86. Материалы II научно-технической конференции по вопросам химии и технологии ячеистого бетона, организации производства, проектирования и строительства зданий с применением ячеистого бетона/ Под ред. П.Р. Таубе и В.В. Данилевича. Саратов, 1965.- 356с.

87. Нейтрализация деструктивных процессов при гидратации высококальциевой золы бурого угля канско-ачинского бассейна // Строительство и архитектура. 1974. №4. С. 4-6.

88. Новые идеи развития бетона и ЖБК: Конференция творческой молодежи: Доклады и труды молодых специалистов // М.: НИИЖБ, 2002. — 358с.

89. Овчаренко, Г. И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах / Г.И. Овчаренко. Красноярск: изд-во Краснояр. Ун-та, 1991. - С. 32-35

90. Овчаренко, Г.И. Оценка свойств зол углей КАТЭКа и их использование в тяжелых бетонах / Г.И. Овчаренко, Л.Г. Плотникова, В.Б. Францев. -Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1997.- 149с.

91. Овчаренко, Г.И. Особенности свойств высококальциевых зол ТЭЦ как вяжущего материала / Г.И. Овчаренко // Резервы производства строительных материалов: Межвуз. сб. Барнаул: Алтайский политехи, ин-т. 1988. -С.30-36.

92. Оцоков, К.А. Повышение эффективности пенобетона путём использования местных материалов / К.А Оцоков // Автореф. дис. канд. техн. наук. -Москва, 2002.- 20 с.

93. Павленко, С.И. Исследование отходов Абаканской ТЭЦ с целью возможности их применения в бесцементных бетонах / С.И. Павленко, В.И. Малышкин // Известия ВУЗов. Строительство. 1998, №2, С.47-50.

94. Пак, А.А. Электропрогрев ячеистого бетона в герметизированных пакетах термоформ / А.А. Пак, Л.Н. Чумадов. Апатиты, 1991. - с. 107-112.

95. Панова, Е. Материалы в современном строительстве / Е. Панова. -М.: Гамма Пресс, 2000. 223с.

96. Паплавскис, Я.М. Производство ячеисто-бетонных изделий по технологии AEROC / Я.М. Паплавских // Строительные материалы. 2004. №3. С.12-13.

97. Патент РФ № 2233817, МКИ С 04 В 38/10. Сырьевая смесь для приготовления пенобетона/ Шевченко В.А., Кучин Н.М., Ильчак И.В., Артемьева Н.А., Филин Д.В. Опубл. БИ. 27.02.2005. № 22.

98. Патент РФ № 2247094, МКИ С 04 В 28/08. Бетонная смесь / Шевченко В.А., Артемьева Н.А., Рубайло И.С. Опубл. БИ. 27.02.2005. № 6.

99. Патраманская, С.В. Строительные материалы пониженной средней плотности на основе микрокремнезёма / С.В. Патраманская // Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, 2001. - 29 с.

100. Патраманская, СВ. Вспученные материалы на основе жидкого стекла и микрокремнезема/ С.В. Патраманская, М.П. Глебов, Н.А. Лохов //

101. Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: материалы II МНТК ВолГАСА. Волгоград, 2000. -С.54-55.

102. Песцов, В.И Эффективность применения ячеистых бетонов в строительстве России / В.И. Песцов, ЬСА. Оцоков, В.П. Вылегжанин, В.А. Пинскер // Строительные материалы. 2004. - №3. - С.44 - 45.

103. Пинскер, В.А. Ячеисты бетон как испытанный временем материал для капитального строительства / В.А. Пинскер, В.П. Вылегжанин // Строительные материалы. 2004. - №3. - С.44 - 45.

104. Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий/ НИИЖБ,- М.: Стройиздат, 1989.-39С.

105. Проблемы утилизации промышленных отходов в строительстве и промышленности строительных материалов: тез. науч. конф. Красноярск, 1989.-106с.

106. Производство и применение ячеистого бетона в жилом и промышленном строительстве / Под ред. С.А. Миронова. М.: Госстройиздат, 1959. -252 с.

107. Пчелинцев, В.А. Охрана труда в строительстве, учеб. для строит, вузов и факультетов / В.А. Пчелинцев М.: Высш. шк., 1991. - 272с.

108. Пылаев, А.Я Опыт производства и применения ячеистобетонных изделий и конструкций в ростовской области / А.Я. Пылаев, Т.Д. Пылаева // Международ, науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород, - 2005. - С. 67 - 73.

109. Рамачандран, Р.Ф. Добавки в бетон. Справочное пособие / Р.Ф. Ра-мачандран. М.: Стройиздат, 1988. - с. 456.

110. Рахимбаев, Ш.М. Влияние твёрдой фазы на свойства пенобетона / Ш.М. Рахимбаев, Д.В. Твердохлебов, В.Н. Тарасенко, И.А. Дегтев // Международ, науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород, -2005. - С.80- 84.

111. Рекомендации 5-75. Рекомендации по статистическому контролю точности и стабильности технологических процессов на заводе ячеистого бетона/НИИЖБ. М., 1975.-35с.

112. ИЗ. Рекомендации по применению в бетонах золы, шлака и золошлаковой смеси тепловых электростанций. / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986.-80 с.

113. Рекомендации по применению комплексных пластифицирующих добавок на основе промышленных отходов при производстве железобетонных изделий на заводах полносборного домостроения/ ЦНИИПЭП жилища. — М., 1989, 22с.

114. Рекомендации по применению мелких стеновых блоков из ячеистого бетона на основе отходов садового производства /НИИ промышленного строительства. Уфа, 1986. - 13с.

115. Рекомендации по применению мелких стеновых блоков из ячеистого бетона /ЦНИИСК М., 1987. - 98с.

116. Рекомендации по применению химических добавок при изготовлении ячеистых бетонов НИИЖБ М., 1982.-21с.

117. Рекомендации по статистическому контролю прочности и плотности ячеистого бетона/ НИИЖБ. М., 1984. - 30с.

118. Рекомендации по технологии изготовления ячеистых изделий переменной плотности / Мин-во промышленности строит, материалов РСФСР,

119. Урал, науч.- исследоват. и проект, инс-т строит, материалов. Челябинск, 1974.- 11с.

120. Руководство по технологии изготовления ячеистого бетона объемной массой 250-300 кг/м3 / НИИЖБ. М.:, 1977.-19с.

121. Руководство по методам"испытания стойкости ячеистых бетонов/ НИИЖБ. -М, 1975.-26с.

122. Савинкина, М.А. Золы канско-ачинских бурых углей / М.А. Савин-кина, А.Т. Логвиненко. Новосибирск: Наука, 1979. - 168с.

123. Свинарёв, А.В. Опыт применения монолитного пенобетона при строительстве и реконструкции зданий и сооружений / А.В. Свинарёв, В.В. Тысячук // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С.62 -66.

124. СН 277-80 Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона / Госстрой СССР. М., 1980.

125. Сердюк, В.Р. Оценка радиоактивности золошлаковых отходов и композиционных материалов на их основе / В.Р. Сердюк, Л.И. Ноговицына // Строительные материалы. 1991. - №1. - С 22.

126. Слесарев, Ю.М. Приготовление бетонной смеси и строительного раствора. Учеб. пособие для ПТУ / Ю.М. Слесарев.- М.: Высш. шк., 1989 -160 е.: ил.

127. Слюсарь, А.А Коллоидно-химические аспекты пенобетонных смесей / А. А. Слюсарь, К.А. Лахнов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С.89 - 95.

128. Сухарев, М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов: Учебник для подготовки рабочих на производстве / М.Ф. Сухарев, И.Л. Май-зель, В.Г. Сандлер-М.: Высш. школа, 1981. -213с.

129. Сухов, В.Г. Некоторые направления совершенствования технологии неавтоклавных пенобетонов / В.Г. Сухов, Ю.П. Трифонов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С.60 - 61

130. Сухов, В.Г. Опыт и экономические аспекты внедрения технологии непрерывного приготовления пенобетонной смеси / В.Г. Сухов, Ю.П. Трифонов // Строительные материалы. 2001. - №1. С. 22.

131. Тарасов, А.С. Индустриальное производство пенобетонньгеизделий / А.С. Тарасов, B.C. Лесовик, А.С. Коломацкий // Международ, науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород, - 2005. - С. 128 - 143.

132. Тимашев, В.В. Технический анализ и контроль производства вяжущих материалов и асбестоцемента /В.В. Тимашев, И.И. Леонов // Учеб. пособие для техникумов. М.: Стройиздат, 1984. - 288 с.

133. Трифонов, Ю.П. Приготовление пен и пенобетонных смесей в условиях закрытой системы / Ю.П. Трифонов, В.Г. Сухов // Строительные материалы.-2001. №2. С. 6.

134. Трифонов, Ю.П. Приготовление пен и пенобетонных смесей в условиях закрытой системы / Ю.П. Трифонов, В.Г. Сухов // Строительные материалы. 2001. - №2. - С.6.

135. Трофимов, Б.Я. Использование отходов производства ферросилиция / Б Я. Трофимов, Л.Я. Крамар, Л.И. Жуков // Бетон и железобетон. 1987. -№4.-С. 15-18.

136. Тысячук. В.В. Производство и применение монолитного теплоизоляционного пенобетона в строительстве / В.В. Тысячук, А.В. Свинарёв // Международ. науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород,-2005. - С. 97- 102.

137. Удачкин, И.Б. Ключевые проблемы развития производства пенобетона / И.Б. Удачкин // Строительные материалы. 2002. - №3. - С. 8-9.

138. Удачкин, И.Б. Новые технологии пенобетона / И.Б. Удачкин, И.В. Удачкин, В.М. Смирнов, А.Ш. Гаряева, С.А. Павлов // Международ, науч.-практ. конф. «ПОРОБЕТОН 2005» Сб. докладов. Белгород, - 2005. — С. 30 -38.

139. Удачкин, И.Б. Теплосберегающие стеновые материалы на основе неавтоклавных ячеистых бетонов / И.Б Удачкин, В.И. Удачкин II Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С. 14 - 25.

140. Ушеров-Маршак, А.В. Калориметрия в физико-химии и технологии цемента и бетона, термохимия, термокинетика, термопорометрия / А.В. Ушеров-Маршак // Цемент. 2000. - № 5. - С. 14-18.

141. Ухова, Т.А. К вопросу о терминологии ячеистых бетонов / Т.А. Ухова // Строительные материалы, 2004. № 3. - С. 8-9.

142. Федынин, Н.И. Роль частиц несгоревшего топлива в формировании свойств ячеистого золобетона (ускоренные методы анализа) / Н.И. Федынин // Строительные материалы. 1998. - №9. - С. 26-28.

143. Физико-химические методы исследования бетонов: // сб. науч. тр. / НИИЖБ / Под ред. З.М. Ларионовой, Л.П. Курасовой. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1988.-91 с.

144. Хархардин, А.И. Опыт освоения массового производства пенобе-тонных изделий I А.И. Хархардин, Л.С. Веснин // Строительные материалы. -1999.-№2.-С. 30-31.

145. Хитров, А.В. Современные строительные пены. / А.В. Хитров, Л.Б. Сватовская, В.Я. Соловьева, В.А. Чернаков, В.П. Овчинников, В.А. Гельман // Инженерно- химические проблемы пеноматериалов третьего тысячелетия — СПб, 1999.- 115с.

146. Черепанов, Ю.П. Экологическая эффективность использования промышленных отходов в бетонах и растворах / Ю.П.Черепанов, В.П.Павлов, В.М. Медведев // Бетон и железобетон. №1, 1979г. С. 137.

147. Черных, В.Ф. Повышение качества теплоизоляционного пенобетона за счет химических добавок / В.Ф. Черных, А.Ф. Маштаков, А.Ю. Щибря // Строительные материалы. 1999. - №7-8. - С. 38-39.

148. Черных, В.Ф. Технологическая линия по производству пенобетон-ных изделий неавтоклавного твердения / В.Ф. Черных, В.И. Ницун, А.Ф.

149. Маштаков, В.В. Герасимов // Строительные материалы. 1998. - № 12. - С. 12-13.

150. Чистов, Ю.Д. Неавтоклавный ячеистый бетон проблемы и задачи. // Международ. науч.- практ. конф. «П0Р0БЕТ01Т- 2005» Сб. докладов. Белгород,-2005.-С. 25-29 Г

151. Чистов, Ю.Д. Перспективы применения отходов дробления бетонного лома в пенобетоне / Ю.Д.Чистов, М.В. Краснов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - № 4. - С.73 - 77.

152. Чистяков, Б.З. Производство газобетонных изделий по резательной технологии / Б.З. Чистяков, И.А. Мастов, В.И. Бочков. JL: Стройиздат, Jle-нингр. Отделение. - 1977. - 240с.

153. Шарова, В.В. Бетоны на основе древесного заполнителя и шлако-золощелочных вяжущих с использование углесодержащего жидкого стекла: Автореф. дис. канд. техн. наук / В.В. Шарова. Томск, 1996. - 26с.

154. Шарова, В.В. Зола унос от сжигания Ирша-Бородинских углей и микрокремнезёма как сырьё для производства строительных материалов / В.В. Шарова, Н.А. Лохова // Изв. вузов. Строительство. - 1996 - №4. - С. 5354.

155. Шарова, В.В. Зола от сжигания Ирша- Бородинских углей и микрокремнезема как сырья для производства строительных материалов /В.В. Шарова, Н.А. Лохова, Е.А. Подвольская, Е.Б. Сеничак // Изв. вузов. Строительство. 1999. - №4. - С.55-59.

156. Шевченко, В.А. Влияние минерализованных стоков и микрокремнезема на свойства зольного теста и камня / В.А. Шевченко, Н.А. Артемьева. // Вестник КрасГАСА: Сб. науч. тр. Вып. 6 / Под ред. В.Д. Наделяева. Красноярск, 2003. С. 261 - 267.

157. Шевченко, В.А. Применение микрокремнезема в малоцементных вяжущих на основе высококальциевых зол / В.А. Шевченко, Н.А. Артемьева // Ученые юбилею вуза: Сб. науч. тр. / Под ред. И.С. Инжутова. - Красноярск: КрасГАСА, 2002. С. 49 - 55.

158. Шевченко, В.А. Применение солевых растворов — отхода металлургической промышленности в технологии ячеистых бетонов / В.А. Шевченко, Н.А. Артемьева, И.В. Ильчак, Н.М. Кучин, Д.В. Филин // Газета «Строитель», №12, 2002. С. 2.

159. Шевченко, В.А. Технология пенобетона неавтоклавного твердения с жидкими отходами металлургической промышленности / В.А. Шевченко, Артемьева Н.А. // Труды НГАСУ: материалы международн. науч.-техн. конф.

160. Ресурсы, технологии, рынок строительных материалов XXI века», Новосибирск: НГАСУ, 2003. С. 133 138.

161. Эльсабе, П. Развитие использования пенобетона в строительной индустрии / П. Эльсабе, Керсли // Международ, науч.- практ. конф. «ПОРОБЕТОН -2005» Сб. докладов. Белгород, 2005. - С.17 - 24.

162. Юдина, К.А. Пены, их получение и применение: Тезисы II Всесоюзной конференции Щебекино / К.А. Юдина, К.В. Зотова. ВНИИПАВ.- М., 1979.-9с.

163. Ячеистые бетоны в жилищно-гражданском строительстве: // сб. науч. тр. / Ленинградский зон. науч.-исслед. и проект, инс-т типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий. — Л.: ЛенЗ-НИИЭП, 1983.-99с.

164. Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой: Сб. статей./ Под ред. А.Т Баранова и В.В. Макаричева.- М.: Стройиздат, 1974. 125с.