автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Пенобетоны неавтоклавного твердения на основе добавок наноразмера

На правахдокрписи

ЕЛИСЕЕВА Наталья Николаевна

ПЕНОБЕТОНЫ НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДОБАВОК НАНОРАЗМЕРА

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

12 декет

Санкт-Петербург 2010

004617458

Работа выполнена на кафедре «Инженерная химия и естествознание» ФГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения».

Научный руководитель -

Официальные оппоненты -

кандидат технических наук, доцент Сычева Анастасия Максимовна (Петербургский государственный университет путей сообщения)

доктор технических наук, профессор Грызлов Владимир Сергеевич (Череповецкий государственный университет);

кандидат технических наук, доцент Ромащенко Наталия Михайловна (Военно-транспортный институт Железнодорожных войск и военных сообщений (филиал) Военной академии тыла и транспорта им. генерала армии A.B. Хрулева)

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Белгородский государственный

технологический университет им. В.Г. Шухова»

Защита состоится 28 декабря 2010г. в 16:00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.223.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, зал заседаний (ауд. 219).

Телефакс: (812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан «¿(j » ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор —ЗСЗШЗт Ю.Н. Казаков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы связана с необходимостью повышения основных технико-эксплуатационных характеристик неавтоклавных пенобетонов: прочности, категории качества, теплозащитности и долговечности, которые взаимосвязаны со свойствами пен, такими как устойчивость.

Среди идей повышения качества пенобетона могут быть выделены следующие: стабилизация пены с использованием добавок - стабилизаторов пены, а также обработка поверхности готовых пенобетонных изделий веществом, взаимодействующим с составляющими пенобетонного камня. В этой связи применение неорганических добавок наноразмера обосновано тем, что суммарная удельная поверхность их частиц наиболее близко соответствует толщине пленки пены, что важно и при стабилизации, и при обработке поверхности готовых пенобетонных изделий. Предлагаемая работа посвящена исследованию влияния стабилизации пены и обработки поверхности пенобетона добавками наноразмера на свойства пенобетонов и выполнена в продолжение и развитие современных трудов ученых отечественных школ Санкт-Петербурга, Белгорода, Воронежа, Уфы, Ростова на Дону, Пензы, Москвы, Екатеринбурга, Магнитогорска, зарубежных - Алма-Аты и др.

Работа выполнена при поддержке гранта № 3.13/04-05/022 Правительства Санкт-Петербурга.

Цель работы состояла в повышении физико-механических и физико-технических свойств неавтоклавных пенобетонов путем стабилизации пены и обработкой их поверхности добавками наноразмера.

Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:

- исследовать физико-механические и физико-технические свойства пенобетонов на основе стабилизированной пены и добавок-активаторов твердения;

- дать теоретическое обоснование стабилизации пены при использовании добавок наноразмера;

- дать теоретическое обоснование и исследовать физико-механические свойства неавтоклавного пенобетона при обработке его поверхности добавками наноразмера;

- произвести апробацию полученных результатов исследования в промышленных условиях, осуществив выпуск опытно-промышленных партий пенобетона.

Научная новизна работы

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность стабилизации пены на протеиновой основе добавками наноразмера за счет образования пространственных кремне- и железопротеиновых комплексов, увеличивающих толщину пленки пены. Экспериментально доказано, что в случае стабилизации возрастает устойчивость пены, а также коэффициент стойкости пены в цементом тесте, что позволяет использовать добавки-ускорители без ее разрушения.

2. Установлено, что в присутствии стабилизированной пены отсутствует осадка пенобетонной смеси. Это позволяет получить теплоизоляционный пенобетон средней плотности Б200 с пониженным коэффициентом теплопроводности.

3. Экспериментально доказано, что применение добавок-ускорителей -фторида натрия КаБ, хлорида натрия ЫаС1 и комплексной добавки на их основе - позволяет значительно улучшить прочность на сжатие и растяжение при изгибе, морозостойкость, теплопроводность, усадку при высыхании, а также категорию качества получаемых изделий из пенобетона средней плотности Б400...В600 на основе стабилизированной пены. Установлено, что значения этих характеристик соответствуют нижней границе свойств автоклавных пе-нобетонов.

4. Экспериментально доказано, что в основе повышения категории качества пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками нано-размера лежит увеличение твердости поверхности, связанное с взаимодействием составляющих каменного скелета пенобетона с вводимыми добавками на-норазмера.

Практическая ценность работы

1. В результате теоретических и экспериментальных исследований были получены теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные пенобе-тоны средних плотностей Б200, Б400...В600 на основе стабилизированной пены с улучшенными физико-механическими и физико-техническими свойствами.

2. Установлены границы концентраций используемых добавок нанораз-меров, при которых устойчивость полученной пены возрастает до четырех раз, а коэффициент стойкости пены в цементном тесте до 0,98. При приготовлении теплоизоляционного пенобетона средней плотности Б200 на основе стабилизированной пены осадка смеси снижается до нуля, при этом значение коэффициента теплопроводности пенобетона составляет 0,04 Вт/(м-°С).

3. Установлено, что стабилизированная пена не разрушается в пенобетонной смеси при применении добавок - электролитов и комплексной добавки на их основе. При этом, в возрасте 28 суток прочность на сжатие пенобетона средней плотности Б400... 0600 повышается до 50 %, прочность на растяжение при изгибе более чем на 60 %, марка по морозостойкости повышается до Р35, количество выпускаемой продукции первой категории качества увеличивается на 23 %, значение коэффициента теплопроводности снижается на один класс по средней плотности.

4. Установлены границы концентраций используемых добавок нанораз-меров при которых обработка поверхности изделий из пенобетона средней плотности 0400... ОбОО приводит к росту твердости поверхности до 29 % и росту количества получаемых изделий первой категории качества до 20 %, за счет улучшения геометрии пенобетонных изделий.

5. Внедрение результатов предложенной работы осуществлено на мини-заводах по производству неавтоклавного пенобетона в г. Старый Оскол, ООО «Пенобетонные технологи СОТИМ» и в г. Старая Русса, ООО «Декор-Строй». На территории этих заводов выпущены опытные партии неавтоклавного пенобетона различных средних плотностей на основе стабилизированной пены, а также изделия с обработанной добавками наноразмера поверхностью. Акты испытаний приведены в диссертации. Новизна решений диссертации защищена 4 патентами РФ, материалы диссертации используются в учебном курсе для строительных специальностей, по материалам диссертации создан проект ТУ.

На защиту выносятся:

- обоснование эффективности стабилизации пены добавками наноразмера с целью использования добавок-ускорителей и значительного улучшения физико-механических и физико-технических характеристик пенобетонов средней плотности D200, D400...D600, а также механизмы стабилизации пены;

- результаты оценки физико-механических характеристик пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками наноразмера, а также механизмы влияния добавок наноразмера на поверхность изделий при ее обработке;

- апробация результатов исследований в промышленных условиях с выпуском партий пенобетонных изделий на основе стабилизированной пены и добавок-ускорителей, а также с обработанной добавками наноразмера поверхностью.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции «Пенобетон 2007» (СПб, ПГУПС, июнь 2007 г.), на научно-технических конференциях «Неделя науки 2008,2009 гг. «Шаг в будущее» (СПб, ПГУПС, 2008-2009 гг.), на XII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (май 2008 г.), на III Международной научно- практической конференции «Популярное бето-новедение» (СПб, 2009 г.), на IV-й международной научно-технической конференции «Композиционные материалы», посвященной 80-летию чл.-корр. АН Украины Пащенко A.A. (Киев, май 2009 г.), на XVII-й международной конференции IBAUSIL (Германия, Веймар, сентябрь 2009 г.), на 1-й международной научно-технической конференции НОР секция «Нанотехнологии в строительном материаловедении» (СПб, 2009 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ в международных и отраслевых журналах и изданиях, в том числе 3 по списку, рекомендуемому ВАК РФ, 4 патента РФ и одна монография.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами экспериментальных исследований, выполненных с применением современных инструментальных методов: дифференциально-терми-

ческого, рентгенофазового методов, методов ртутной порометрии и инфракрасной Фурье-спектроскопии, а также хорошей сходимостью данных, полученных в лабораторных и промышленных условиях.

Объем диссертации

Диссертация изложена на 129 страницах, состоит из введения, 5 глав, списка используемой литературы из 112 наименований, 6 приложений, 39 рисунков, 22 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении указана актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, указана научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе содержатся литературный обзор в основном работ отечественных ученых в области исследования ячеистых бетонов, постановка цели и задач работы, методы и методики исследования.

В разделе, содержащем постановку цели и задач работы, сформулирована научная гипотеза о возможности физико-химического управления свойствами пенобетона путем стабилизации пены и обработки его поверхности добавками наноразмера.

В последнее десятилетие в ПГУПС развиваются знания о влиянии добавок наноразмера в виде золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) на свойства бетонов, в том числе пенобетонов, но вопросы повышения физико-механических и физико-технических свойств пенобетонов путем стабилизации пены не рассматривались. Исходя из общенаучных представлений, в работе сделано предположение об образовании в системе «раствор протеинового пенообразователя - золь неорганической природы» пространственных кремне- и железопротеиновых комплексов. Это может приводить к эффекту стабилизации пены и сохранению в материале вносимого с ней воздушного объема, который влияет на свойства пенобетонных изделий. При этом становится возможным введение активирующих твердение цемента добавок - электролитов и комплексных добавок на их основе без разрушения пены.

Кроме того, улучшение поверхности готовых пенобетонных изделий вносит самостоятельный вклад в такие свойства пенобетонов, как, например, категории качества изделий, которая основана на их геометрической точности. В этом случае обработка поверхности добавками наноразмера может приводить к образованию защитного поверхностного слоя, улучшающего в целом свойства пенобетона и изделий из него.

В таблице 1 показано ожидаемое влияние стабилизации пены и обработки поверхности золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) на физико-механические и физико-технические свойства пенобетона.

Таблица 1

Предполагаемое влияние стабилизации пены и обработки поверхности пенобетона добавками наноразмера на свойства

пенобетона н изделий из него

-о

Система 1: «раствор пенообразователя - добавка наноразмера» Система 2: «поверхностный ело ме й пенобетона - добавка нанораз-ра

Стабилизатор Предполагаемое влияние на свойства пенобетона и изделий из него Механизм взаимодействия и образование стабилизирующего комплекса Предполагаемое влияние на свойства пенобетона и изделий из него Механизм взаимодействия вводимого золя и поверхности пенобетона

Золь кремниевой кислоты 1) повышение устойчивости пены, коэффициента стойкости пены в цементном тесте и сохранение объема пенобетонной смеси; 2) возможность применения активирующих добавок-электролитов для повышения прочности на сжатие и растяжение при изгибе, морозостойкости изделий; 3) повышение категории качества изделий; 4) снижение коэффициента теплопроводности пенобетона. Кремнепротеиновый комплекс л. Г ОН ОН [I ОН—&—0—51—0—Н---т| —СН—С^ 1 ! 1 1 \ он он н л он Фрагмент золя Фрагмент раствора ЯО, ПО 1) повышение твердости поверхности; 2) повышение категории качества изделий за счет улучшения его геометрии, что повышает теплозащитные свойства кладки стены из таких изделий; 3) повышение коррозионной устойчивости пенобетона за счет связывания Са(ОН)2 каменного пенобетонного каркаса в новообразования; Образование гвдросиликатов при взаимодействии тБЮз-Нф с Са(ОН)2, по схеме: пСа(0Н)2+т5Ю2:Н20 -> -тСаО тЗЮ2 :Н20

Золь гидро-ксида железа (III) Железопротеиновый комплекс ' \ ^ V / 1 Фрагмент О N О | раствора ПО ,. „ Фрагмент 1-6 ' юл«^е(0Н1, 1 ч М о N 1 / | \ / , | \ J растъора ПО Образование гидроферритов при взаимодействии ¥е(ОН)$ с Са(ОН)2, по схеме: пСа(ОН)2+тРе(ОН)з —>пСаО тГе203 :Н20

Во второй главе исследовалось влияние стабилизации пены золем кремниевой кислоты на свойства теплоизоляционного пенобетона средней плотности 0200. Состав пенобетона приведен в табл. 2. В качестве заполнителя в работе был применен доломитизированный известняк, согласно рекомендациям работ Шаховой Л.Д. и Чернакова В.А.

Таблица 2

Расход материалов на 1м3 пенобетона средней плотности Э200

Цемент, кг Заполнитель, кг В/Т Пенообразователь, л Дисперсная фаза стабилизатора, Б Юг, гр

125 45 0,60 2,52 100...500

Для теплоизоляционных пенобетонов одной их существенных проблем является уменьшение объема пенобетонной смеси в процессе твердения, что ведет к отклонению от запроектированной средней плотности (осадка смеси) и неравномерности структуры материала, что, в свою очередь оказывает негативное влияние на свойства материала. Для оценки устойчивости пенобетонной смеси была измерена осадка смеси в начальный период твердения. Установлено, что при использовании стабилизированной пены осадка пенобетонной смеси уменьшается до нуля при содержании дисперсной фазы золя в диапазоне 0,2...0,4 % от массы цемента (рис. 1, а). Также в ходе исследований было установлено, что для пенобетонной смеси на основе стабилизированной пены возможно применение кварцевого песка с размером зерен не более 0,63 мм в качестве заполнителя, что позволяет использовать невостребованный песок мелкой фракции.

а) Зависимость осадки пенобетонной смеси б) Монолитный пенобетон средней от содержания дисперсной фазы золя плотности Б200 на основе

кремниевой кислоты стабилизированной пены

_ и- . и.о и.. Содержание дисперсной фазы золя, % от массы _цемента_

Рис. 1. Теплоизоляционный пенобетон средней плотности Б200

На основе полученных положительных результатов на заводе по производству пенобетона ООО «Декор-Строй» в г. Старая Русса была выпущена опытная партия неавтоклавного пенобетона средней плотности Э200 на основе стабилизированной пены; при выпуске партии использовался цемент ста-рооскольского цементного завода ПЦ400 Д20. Коэффициент теплопроводно-

сти материала составил 0,04 Вт/(м -°С), акт испытаний приведен в материалах диссертации. В дальнейшем, при использовании монолитного пенобетона, была произведена теплоизоляции стены, выполненной из несъемной опалубки; исследования, проведенные во времени до трех месяцев, показали сохранение объема теплоизоляционного пенобетона без его осадки (рис. 1, б).

В третьей главе исследовалось влияние пены, стабилизированной золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III), на свойства неавтоклавного пенобетона средней плотности D400...D600. Составы пенобетонов приведены в табл. 3. В качестве заполнителя был применен кварцевый песок с размером зерен не более 0,63 мм. Проведенные исследования показали, что стабилизация пены золем гидроксида железа (III) не оказывает заметного влияния на физико-механические свойства пенобетона. В случае стабилизации пены золем кремниевой кислоты обнаружено повышение прочности на растяжение при изгибе на 4—16 % в зависимости от средней плотности пенобетона.

Таблица 3

Расход сырьевых материалов для пенобетона различных средних плотностей

Марка пенобетона по средней плотности Расход материалов на 1 mj пенобетонной смеси

Цемент, кг Заполнитель, кг Вода, л Пенообразователь на протеиновой основе, л Дисперсная фаза стабилизатора, гр.

Si02 Fe(OHb

D400 330 50 152 2,1 0...97 0...25

D500 370 100 183 1,98 0...91 0...24

D600 400 170 211 1,75 0...80 0...21

Исследования пористой структуры пенобетона средней плотности Б600 на основе пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты, методом электронной микроскопии показали следующее. Стабилизация пены оказывает положительное влияние на макропористость пенобетона, которое заключается в уменьшении среднего диаметра пор от 600 мкм до 520 мкм, а также в общем увеличении числа пор среднего диаметра (рис. 2).

стабилизированной пены Рис. 2. Распределение макропор по размерам 9

Также, методами электронной микроскопии была исследована область границы цементного камня и воздушной поры для образцов пенобетона с не-стабилизированной пеной (рис. 3, а) и пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты (рис. 3, б).

Из снимков следует, что для контрольного образца толщина пленки пены составляет « 450 нм, а для образца со стабилизированной пеной » 3,5 мкм, то есть возрастает на один порядок.

Наблюдаемая пленка увеличенной толшины, по-видимому, возникает в результате взаимодействия частиц золя кремниевой кислоты и пенообразователя с образованием структурного пространственного крем непротеинового комплекса, представленного в табл. 1.

а б

Рис.3. Данные электронной микроскопии образцов пенобетона 0600: а - контрольный образец; б - образец с пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты

Для подтверждения стабилизирующего эффекта золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) была исследована устойчивость пены в зависимости от концентрации дисперсной фазы золей в растворе протеинового пенообразователя. Эксперимент состоял в том, что пена взбивалась из растворов пенообразователя с введенным в него золем. В дальнейшем пена исследовалась как самостоятельная система и как пеносистема в цементном тесте.

Результаты исследований показаны на рис. 4,5,6 и 7. Данные, приведенные на рис. 4 и рис. 5, свидетельствуют о повышении устойчивости пены, стабилизированной золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) до четырех раз.

При этом, для пены на основе золя кремниевой кислоты, стабилизирующий эффект проявляется в диапазоне концентраций дисперсной фазы золя 0,1.. .2,4 %. Экстремальный характер кривой стабилизирующего эффекта золем гидроксида железа (III), рис.5, вероятно связан с тем, что согласно литературным данным, он относится к высокоорганизованным периодическим коллоидным структурам - тактоидам, что сказывается на поведении золя в растворе пенообразователя.

Рис. 4. Устойчивость пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты

0,95 ''-г-у^Г

0.1 Т

'I I 1!

0,85 0,8 0.75

—Лобосою'виый КЗ

Концентрация дисперсной фазы >оля, £¡02, %

Рис.6, Коэффициент стойкости пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты, в цементном тесте

Концентрация FefOHH, %

Рис.5. Устойчивость пены, стабилизированной золем гидроксида железа (III)

0,005 O.Ol O.OIS 0.02 0.02S С Концентрациядисперсной фазы аояя, Fe(OH)3,

Рис.7. Коэффициент стойкости пены, стабилизированной золем гидроксида железа (III), в цеммгтном тесте

Устойчивость пены в цементном тесте оценивалась по коэффициенту стойкости пены, равному отношению объема поризованного теста к сумме объемов цементного теста (В/Ц = 0,4) и пены.

На рис. 6 и 7 приведены графики зависимости коэффициента стойкости пены в цементном тесте от концентрации дисперсной фазы золей в растворах пенообразователя. Из графиков видно, что, при введении золей, наблюдается увеличение коэффициента стойкости пены в цементном тесте до 0,98, что согласуется с высказанным в табл. 1 прогнозом.

Далее, для подтверждения гипотезы о механизме взаимодействия частиц пенообразователя и золей, в работе было проведено ИК-Фурье исследование смеси «раствор протеинового пенообразователя - вводимый золь» в сравнении с контрольной системой «раствор протеинового пенообразователя». Расшифровка полученных спектров подтвердила возможность образования кремне-и железопротеиновых комплексов, представленных в табл.1 и обеспечивающих стабилизацию пены.

В четвертой главе были оценены физико-механические и физико-технические свойства пенобетона средней плотности 0400.. .БбОО на основе стабилизированной золями пены в присутствии добавок-активаторов твердения цемента.

При проведении эксперимента полагалось, что стабилизированная золями, и поэтому устойчивая пена, позволит использовать добавки - электролиты для активирования твердения цемента, что при использовании обычной пены затруднено из-за ее разрушения. В качестве активаторов твердения были использованы известные добавки в рекомендуемых концентрациях - фторид натрия (ЫаР) и хлорид натрия (ЫаС1) в количестве 0,5 % и 5 % от массы цемента, соответственно. Также была применена комплексная добавка, содержащая хлорид натрия в количестве 5 % и доломитизированный известняк. Полученные результаты приведены в табл. 4 и 5.

При оценке физико-механических характеристик полученных лабораторных образцов пенобетона на основе стабилизированной золями пены было обнаружено следующее (табл. 4, 5).

1. Использование ускорителей-электролитов не разрушает стабилизированную пену.

2. Прочность на сжатие образцов с добавками в возрасте 28 суток увеличивается до 50 % по сравнению с контрольным образцом, а прочность на растяжение при изгибе - до 69 %.

3. В случае применения комплексной добавки, прочность на сжатие образцов в возрасте 7 суток и прочность на растяжение при изгибе образцов в возрасте 3 суток соответствуют аналогичным прочностям контрольных образцов в возрасте 28 суток; таким образом, применение комплексной добавки может способствовать ускорению технологического процесса.

Таблица 4

Физико-механические характеристики образцов пенобетона средней плотности 1)400...1)600 с пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты, и добавками-ускорителями твердения

Марка образцов по средней плотности Расход дисперсной фазы золя, БЮг, на 1 м3 смеси, гр. Добавки-активаторы Прочность на сжатие, МПа/% Прочность на растяжение при изгибе, Ятг, МПа/% К-шг/Ксж/ % Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°С)

Возраст, сутки Возраст, сутки

3 7 14 28 3 7 14 28 28

0400 0,4/100_| 0,6/100 0,7/100 0,8/100 0,29/100 0,35/100 0,41/100 0,45/100 0,56/100 0,100/100

39 ИаТ 0,5/125 0,8/133 0,9/128 1,0/125 0,34/117 0,47/134 0,52/127 0,57/127 0,57/102 0,096/96

N301 0,5/125 0,8/133 1,0/143 1,1/138 0,43/148 0,54/154 0,66/161 0,68/151 0,62/111 0,093/93

Комплексная добавка* 0.55/138 0,85/142 1,1/157 1,2/150 0,47/162 0,57/163 0,73/178 0,76/169 0,63/113 0,086/86

0500 0,6/100 : 0,9/100 1,1/100 1,3/100 0,40100 0,51/100 0,63/100 0,69/100 0,53/100 0,120/100

36 ИаР 0,8/133 1,1/122 1,3/118 1,5/115 0,53/123 0,68/133 0,78/124 0,84/122 0,56/106 0,117/97,5

№С1 0.7/117 1.1/122 1,4/127 1,7/131 0,55/138 0.73/143 0,91/144 1,00/145 0.59/111 0.114/95

Комплексная добавка 0,8/133 1,2/133 1,5/136 1,9/146 0,66/165 0,80/157 0,99/157 1,14/165 0,60/113 0,101/84

Р600 ■ 0,8/100 1,2/100 1,4/100 1,7/100 0,54/100 0,67/100 0,76/100 0,88/100 0,52/100 0,140/100

32 1.0/125 1,4/116 1,6/114 1,9/112 0,67/124 0,87/130 0,96/126 1,10/125 0.58/112 0.137/98

№С1 1,0/125 1,5/125 1,8/129 2,1/124 0,71/131 1,03/154 1,21/159 1,26/143 0,60/115 0,129/92

Комплексная добавка 1,1/138 1,6/133 2,0/142 2,3/135 0,79/146 1,06/158 1,27/163 1,38/158 0,60/115 0,117/84

* Комплексная добавка включает в себя хлорид натрия в количестве 5 % от массы цемента и доломитизированный известняк, введенный в смесь взамен кварцевого песка в соответствии с табл. 3.

Таблица 5

Физико-механические характеристики образцов пенобетона средней плотности D400...D600 с пеной, стабилизированной золем гидрокснда железа (III), и добавками-ускорителями твердения

Марка образцов по средней плотности Расход дисперсной фазы золя, Ре(ОН)з на 1 м3 смеси, гр. Добавки-активаторы Прочность на сжатие, Ro.Mna/% Прочность на растяжение при изгибе, Rmr, МПа/% Rm/Ксж/ % Коэффициент те-шюпро-водности, К Вт/(м°С)

Возраст, сутки Возраст, сутки

3 7 14 28 3 7 14 28 28

0400 ; - : 0,4/100 0,6/100 0,7/100 0,8/100 0,29/100 0,35/100. 0,41/100 0,45/100 0,56/100 0,100/100

20 0,55/138 0,8/133 0.9/129 1,0/125 0,42/146 0,48/137 0,50/122 0,56/124 0,56/100 0,096/96

ИаС1 0,6/150 0,8/133 1,0/143 1,1/138 0,43/148 0,51/146 0,56/137 0,62/138 0,56/100 0,093/93

Комплексная добавка* 0,7/175 0,9/150 1,1/157 1,2/150 0,45/155 0,54/154 0,61/149 0,66/147 0,55/98 0,090/90

0500 ■ : ' 0.6Л00 0,9/100 1,1/100 1,3/100 0,40/100 0,51/100 0,63/100 0,69/100 0.53/100 0,120/100

19 ЫаР 0,9/150 1,3/144 1,4/127 1.5/115 0,63/158 0,74/145 0,79/125 0,81/117 0,54/102 0,116/97

ИаС1 0,9/150 1,4/156 1,5/136 1,6/123 0,64/159 0.79/155 0,87/138 0,92/133 0,58/109 0,114/95

Комплексная добавка 1,1/183 1,5/167 !,6/145 1,7/131 0,66/165 0,79/155 0,85/135 0,88/128 0,52/98 0,107/89

0600 - 0,8/100 1Д/100 1,4/100 1,7/100 .0,54/100 0.65/100 0,79/100 0,88/100 0,52/100 0,140/100

17 1,3/162 1,8/150 1,9/136 1,9/112 0,86/160 0,96/148 0,98/124 1,07/122 0,56/108 0,136/97

ЫаС 1 1,3/162 1,7/142 1,9/136 2,1/124 0,85/157 0,97/149 1,09/138 1,19/135 0,57/110 0,132/94

Комплексная добавка 1,4/175 1,9/158 2,0/143 2,2/129 0,87/161 1,03/158 1,12/142 1,15/131 0,52/100 0,132/94

* Комплексная добавка включает в себя хлорид натрия в количестве 5 % от массы цемента и доломитизированный известняк, введенный в смесь взамен кварцевого песка в соответствии с табл. 3.

4) Коэффициент теплопроводности образцов с добавками снижается и для образцов, стабилизированных золем кремниевой кислоты и активированных комплексной добавкой, соответствует классу ниже по средней плотности;

5) Из данных табл. 4 и табл. 5 следует, что в случае использования комплексной добавки прочность полученных образцов соответствует нижней границе прочности, требуемой для автоклавного пенобетона.

Исследование морозостойкости образцов пенобетона средней плотности БбОО на основе стабилизированной золями пены и активированного комплексной добавкой показало увеличение марки по морозостойкости с Б15 до Р35.

На основе полученных положительных результатов на производстве по выпуску неавтоклавного резательного пенобетона ООО «Пенобетонные технологии СОТИМ» в г. Старый Оскол была выпущена опытная партия пенобетона средней плотности Э500 на основе пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты; при выпуске партии использовался цемент старооскольского цементного завода ПЦ 500 ДО. Состав пенобетона приведен в табл. 6.

Пенобетон был произведен согласно действующего на производстве технологического регламента, при этом пена была приготовлена с использованием стабилизатора - золя кремниевой кислоты. Пенобетонная смесь выдерживалась в формах до набора резательной прочности, далее производилась резка пенобетонного массива на изделия, последующая укладка блоков на поддоны и их твердение при нормальных условиях.

Таблица б

Состав пенобетона средней плотности 1)500

Марка пенобетона по средней плотности Расход материалов на 1 м3 пенобетонной массы

Цемент, кг Заполнитель, кг Пенообразую-щая добавка, л В/Т Дисперсная фаза стабилизатора, гр.

Р 500 320 130 1,7 0,63 32

Результаты исследований в опытном производстве в дополнение к лабораторным исследованиям показали (табл. 7), что стабилизация делает возможным снижение В/Т-отношения без разрушения пены, набор резательной прочности моноблоками в присутствии добавок-активаторов уменьшился на 3-7 часов, по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует об ускорении твердения. Также, уменьшилось количество трещин и сколов в моноблоках до 40 %, в случае использования комплексной добавки, и до 20 % и 30 %, в случае использования активаторов твердения - фторид натрия и хлорид натрия. Усадка при высыхании образцов на основе стабилизированной пены, активированных комплексной добавкой, снижается до 2,8 мм/м.

Таблица 7

Характеристики промышленных образцов пенобетона средней плотности 0500

Марка по средней плотное™ Расход вЮг, на 1 м3 смеси, гр. Добавка-активатор В/Г Время набора резательной прочности, ч Коэффициент теплопроводности, X, Вт/(м-°С)/% Усадка при высыхании, мм/м

0500 - - 0,63 17 0,117/100 3,4

32 ЫаР 0,58 14 0,113/97 2,9

ЫаС1 0,58 12 0,106/91 2,9

Комплексная добавка 0,58 10 0,094/80 2,8

В резательной технологии существует проблема, связанная с резкой малопластичного пеномассива, в результате чего появляются сколы и, следовательно, получают изделия более низкой категории качества (II категория по ГОСТ 31360-2007). В производственных условиях было установлено, что совместное применение стабилизатора пены и добавок - ускорителей твердения позволяет повысить количество изделий первой категории качества до 23 % (рис.8).

Немодифици- 0,5% N3? рованные Изделия

комплекснэн добавка

Изделиис о стабилизирован

Рис. 8. Количество пенобетонных изделий первой категории качества

Далее в работе были проведены рентгенофазовый и дериватографичес-кий анализы, которые показали более глубокую степень гидратации активированных образцов. Аналитическая линия алита присутствует только в контрольном образце. В активированных образцах появляется новая фаза - гидросиликат афвиллит. Дериватографический анализ подтвердил данные рентгено-фазового анализа и показал увеличение количества химически связанной воды.

Кроме того, в работе было проведено исследование структурной пористости образца, активированного комплексной добавкой, методами ртутной порометрии (рис. 9). Как видно из графиков, представленных на рис. 9, в об-

разце с комплексной добавкой и стабилизатором пены произошло перераспределение пор: увеличилось количество пор размером менее 100 А и уменьшилось количество пор более 100 А, при этом общий объем пор остался неизменным, а суммарная удельная поверхность пор увеличилась в два раза.

0.8 0 .Г 0.6 0.S

1 0.4 5

.J 0.2 s.f

Рис. 9. Суммарная удельная поверхность пор (а) и дифференциальные кривые объема пор (б) различного радиуса контрольного образца и образца с комплексной

добавкой

На рис. 10 приведен снимок пенобетон-ных изделий улучшенного качества средней плотности D500. Акты о выпуске опытно-промышленных партий и протоколы испытаний приведены в материалах диссертации.

В пятой главе исследовалась обработка поверхности пенобетона добавками нано-размера с целью повышения категории качества изделий. Поверхность кубов пенобетона средней плотности D400.. .D600 с ребром 100 мм после набора ими марочной прочности была обработана золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) различной концентрации, при расходе 2,5 л/м2. После обработки образцы выдерживались в течение 14 суток при нормальных условиях твердения. Глубина проникновения растворов золей в образцы составила до 5 мм.

Далее, было проведено исследование изменения твердости поверхности по Шору А (рис. 11), а также оценены физико-химические изменения в поверхностном слое.

Рис. 10. Пенобетонные изделия первой категории качества на основе стабилизированной пены

1 1,5 г

Концентрация З'Ю^Ю4, %

0,2 0.) 0,1 Концентрация ре(ОН),Ч0'.Х

Рис. П. Зависимость величины твердости поверхности пенобетона средней плотности 0400-0600 от концентрации дисперсной фазы в золе: а - кремниевой кислоты; б - гидроксида железа (III)

Из графиков (рис.11) видно, что твердость поверхности образцов пенобетона повышается до 29 % при использовании золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) по сравнению с контрольным образцом. Полученные результаты согласуются с прогнозом табл. 1.

Проведенный рентгенофазовый анализ образцов поверхности пенобетона средней плотности Е)500 показал что линии, соответствующие Са(ОН)2, обнаруживаются только на рентгенограмме контрольного образца. На рентгенограммах проб обработанных поверхностей пенобетона линии, соответствующие Са(ОН)2, не обнаруживаются, что говорит о его связывании в новообразования. Кроме этого, на рентгенограммах обработанных образцов увеличивается интенсивность линий гидросиликатов С28Н(С) и С686Н, что может говорить о более глубокой степени гидратации поверхностного слоя. Проведенный дериватографический анализ подтвердил данные рентгенофазового анализа: эндоэффекг, соответствующий дегидратации Са(ОН)2, присутствует только в контрольном образце и не проявляется в случае модифицированных.

На основе проведенных анализов можно сделать вывод, что взаимодействие вводимых добавок наноразмера с твердым каменным скелетом пенобетона приводит к связыванию Са(ОН)2 в новообразования, что ранее в присутствии пенообразователя в цементной системе не исследовалось и что имеет принципиальное значение для коррозионной устойчивости пенобетонных изделий и качества их поверхности.

На предприятии ООО «Пенобетонные технологи СОТИМ», г. Старый Оскол была выпущена опытная партия пенобетонных изделий средней плотности В500 с обработанной различными золями поверхностью. Для полученных изделий была произведена оценка их качества, которая показала увеличение количества изделий первой категории качества до 20 % (рис. 12).

100

'X 95 •

90 ■

Я о 85 ■

з; т 80 •

* 75 •

п £ 70 ■

Ф о. 65 •

X ф 60 •

£ Ж 55 ■

— ЪО

необработан- изделия, обработанные изделия, обработанные изделия золем кремниевой ные золем

кислоты гидроксидажелеза

Рис. 12. Зависимость количества получаемых изделий первой категории качества от используемой добавки наноразмера

В работе была проведена статистическая обработка результатов наблюдений; также при использовании аппарата регрессионного анализа были построены математические модели эксперимента при получении пенобетонных изделий на основе стабилизированной пены и при обработке их поверхности добавками наноразмера. Оценка моделей показала, что они адекватны и хорошо описывают полученные в ходе эксперимента результаты. Далее в работе была произведена оценка экономической эффективности применения предлагаемых добавок наноразмера и активаторов твердения при производстве неавтоклавного пенобетона; экономический эффект составил 1612000 руб/год при производительности технологической линии 20000 м3 изделий в год и был получен за счет снижения расхода пенообразователя и цемента, а также за счет увеличения выпуска продукции первой категории качества, что позволяет отнести технологию получения пенобетонов на основе добавок наноразмера к ресурсосберегающей.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность стабилизации пены на протеиновой основе добавками наноразмера за счет образования пространственных комплексов, увеличивающих толщину пленки пены.

2. Экспериментально установлены границы концентраций используемых добавок наноразмеров, при которых устойчивость полученной пены возрастает до четырех раз, коэффициент стойкости пены в цементном тесте до 0,98, что позволяет использовать добавки-ускорители без ее разрушения.

3. Установлено, что в присутствии стабилизированной пены отсутствует осадка пенобетонной смеси. Это позволяет получить теплоизоляционные пе-нобетоны средней плотности 0200 без осадки с пониженным коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м-°С).

^Экспериментально доказано, что применение добавок-ускорителей -фторид натрия NaF, хлорид натрия NaCl и комплексной добавки на их основе -позволяет значительно улучшить прочность при сжатии и растяжении при изгибе, морозостойкость, теплопроводность, усадку при высыхании, а также категорию качества получаемых изделий из неавтоклавного пенобетона средней плотности D400...D600 на основе стабилизированной пены. При этом в возрасте 28 суток, прочность на сжатие пенобетона средней плотности D400... D600 повышается до 50 %, прочность на растяжение при изгибе более чем на 60 %, морозостойкость возрастает до F35, количество выпускаемой продукции первой категории качества увеличивается на 23 %; значение коэффициента теплопроводности снижается на один класс по средней плотности. Установлено, что значения физико-механических характеристик соответствуют нижней границе свойств автоклавных пенобетонов.

5. Установлены границы концентраций используемых добавок нанораз-меров при которых обработка поверхности изделий из пенобетона средней плотности D400.. .600 приводит к росту твердости поверхности до 24 % и росту количества получаемых изделий первой категории качества до 20 % за счет улучшения геометрии пенобетонных изделий.

б.Экспериментально доказано, что в основе повышения категории качества неавтоклавных пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками наноразмера лежит увеличение твердости поверхности, связанное с взаимодействием составляющих каменного скелета с вводимыми частицами наноразмера из золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (Ш).

7. Внедрение предложенной работы осуществлено на мини-заводах по производству неавтоклавного пенобетона в г. Старый Оскол, ООО «Пенобе-тонные технологи СОТИМ», и в г. Старая Русса, ООО «Декор-Строй», на территории которых выпущены опытные партии неавтоклавного пенобетона на основе стабилизированной пены, а также изделия с обработанной добавками наноразмера поверхностью. Акты испытаний приведены в диссертации. Новизна решений диссертации защищена 4 патентами РФ, материалы диссертации используются в учебном курсе для строительных специальностей; по материалам диссертации создан проект ТУ 5741-009-0115840-2010.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Издания по списку ВАК РФ Статьи

1. Елисеева H.H. Структурная механика тонкослойных композиций / П.Г. Комохов, A.M. Сычева, И.В. Степанова, H.H. Елисеева // Academia. Архитектура и строительство. - 2010. - № 1. - С. 76-79.

2. Елисеева H.H. Неавтоклавный пенобетон на основе стабилизатора коллоидной природы / Известия ПГУПС, № 3,2010 - С. 226-238.

3. Елисеева H.H. Повышение качества неавтоклавного пенобетона путем стабилизации пены /A.M. Сычева, H.H. Елисеева, С.А. Самборский //Бетон и железобетон. - 2010. - №5. - С.13-15.

Книги

4. Елисеева H.H. Нанодобавки в композициях из неорганических вяжущих/ А.М. Сычева, И.В. Степанова, H.H. Елисеева, Д.С. Старчуков, Д.В. Соловьев// Монография. Научно-практическое издание, СПб, ПГУПС, 2010, 80 с.

Патенты

5. Патент Российской Федерации №2377207 «Комплексная добавка», от 27.12.2009

6. Патент Российской Федерации №2393127 «Комплексная добавка для пенобетонной смеси», от 27. 06.2010

7. Патент Российской Федерации №2381192 «Комплексная добавка для пенобетонной смеси», от 10. 02.2010

8. Патент Российской Федерации №2400443 «Комплексная добавка» от 27.09.2010

Статьи в других изданиях

9. Елисеева H.H. Использование пенобетонных смесей для ликвидации свежих разливов нефти на грунтах / Е.И. Макарова, H.H. Елисеева // Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007» (19-21 июня 2007)/ПГУПС, СПб, 2007. - С. 162-165.

10. Елисеева H.H. Повышение качества пенобетонов добавками твердых фаз / А.М. Сычева, Й.П. Филатов, Д.И. Дробышев, В.Н. Сурков, H.H. Елисеева // Сборник «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» по материалам XII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы, СПб, 2008. - С. 286.

11. Елисеева H.H. Возможность управления поровой структурой пенобетона регулированием структуры пены. Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 8; СПб, 2008. - С. 58.

12. Елисеева H.H. История развития пенобетона в отечественном транспортном строительстве. Материалы XXIX конференции «Наука и техника: вопросы истории и теории», СПб.: СПб ИИЕТ РАН, 2008. - С. 352-353.

13. Елисеева H.H. Воздействие 3d- катионов на активные центры поверхности цементных минералов / Л.Б. Сватовская, И.В. Степанова, Л.Г. Лукина, H.H. Елисеева //Периодический закон Д.И. Менделеева в современных трудах ученых транспортных вузов. Сб. научн. трудов. СПб, 2009. - С. 35-38.

14. Елисеева H.H. Получение и свойства модифицированной пены и пенобетона на ее основе / А.М.Сычева, С.А.Самборский, Н.Н.Елисеева // Сб. трудов П1 международной конференции «Популярное бетоноведение», СПб, 2009.-С. 10-13.

15. Елисеева H.H. Влияние комплексной добавки, содержащей частицы нано- и наднаноразмера, на качество автоклавного пенобетона / А.М.Сычева, И.П.Филатов, Н.Н.Елисеева, Т.И.Бойкова // Журнал «Популярное бетоноведе-ние» №1(27) 2009. - С. 88-91.

16. Елисеева H.H. Стабилизация строительной пены золем ортокремне-вой кислоты / А.М.Сычева, H.H. Елисеева II Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 9; СПб, 2009. - С. 5-9.

17. Елисеева H.H. О стабилизации строительной пены с целью улучшения эксплуатационных характеристик неавтоклавного пенобетона. Marrepiami IV м1жнародно1 науково-техшчноп конференцИ «КомпозицШш матер1али», Кипв 2009. -С.50-51.

18. Eliseeva N.N. The chemical engineering of the sol-gel nonavtoclave foam concrete / L.B.Svatovskaya, A.M. Sychova, N.N. Eliseeva, T.I.Bojkova // 17 Internationale Baustoffiagung, 23.-26. September 2009 F.A. Finger-Institut fur Baustoffkunde Bauhaus-Universitat Weimar Bundesrespublik Deutschland; Tagungsbericht, 2009, Band 2; s. 2-1203 - 2-1206.

19. Елисеева H.H. Неавтоклавный пенобетон, модифицированный добавками наноразмера. Аннотации работ победителей конкурса грантов СПб 2009 года для студентов, аспирантов, молодых ученых и молодых кандидатов наук, СПб изд-во Политехнического университета, 2009. - С. 127.

20. Елисеева H.H. Нанодобавки в композиционных материалах на неорганической основе. / И.В. Степанова, A.M. Сычева, H.H. Елисеева//труды VII международной научно-практической конференции "Trans-Mech-Art-Chem"M., МИИТ, 2010. - С. 333-335.

Компьютерная верстка И. А. Яблоновой

Подписано к печати 22.11.09. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 120 экз. Заказ 123.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 5.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОБЕТОНОВ. ПОСТАНОВКА РАБОТЫ, ЦЕЛИ, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Современные проблемы пенобетонов.

1.2 Постановка цели и задач работы.

1.3 Методы и методики исследования.

ГЛАВА II. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ Б200 НА ОСНОВЕ НАНОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЕНЫ.

2.1 Повышение качества пеносмеси для теплоизоляционного пенобетона средней плотности Б200.

2.2 Промышленная апробация теплоизоляционного пенобетона Б200 и его свойства.

2.3 Обсуждение результатов и выводы.

ГЛАВА III. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ Б400, Б500 И Б600 НА ОСНОВЕ

НАНОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЕНЫ.1.

3.1 Тепло- и механофизические свойства пенобетонов средней плотности Б400. Б600 на основе стабилизированной золями пены.

3.2 Физико-химические исследования пенобетона со стабилизированной пеной.

3.3 Свойства наностабилизированной пены и устойчивость пенобетонной смеси на ее основе.

3.4 Физико-химические исследования растворов пенообразователя с введенными золями.

3.5 Обсуждение результатов и выводы.

ГЛАВА IV. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНОВ Б400, Э500 И 0600 АКТИВИРОВАННОГО ТВЕРДЕНИЯ НА ОСНОВЕ НАНОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЕНЫ.

4.1 Приготовление пенобетонной смеси и пенобетона активированного твердения на основе наностабилизированной пены.

4.2 Основные тепло- и механофизические свойства активированных пенобетонов разной средней плотности.

4.3 Промышленная апробация активированных пенобетонных изделий на основе наностабилизированной пены по резательной технологии получения

4.4 Физико-химические исследования полученных образцов активированного пенобетона на основе наностабилизированной пены.

4.5 Обсуждение результатов и выводы.

ГЛАВА V ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ПЕНОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ДОБАВКАМИ НАНОРАЗМЕРА.

5.1 Принятая технология обработки.

5.2 Результаты исследования физических характеристик поверхности.

5.3 Физико-химические исследования наномодифицированного слоя.

5.4 Промышленная апробация технологии обработки поверхности пенобетонных изделий золями.

5.5 Экономическая эффективность применения неавтоклавного пенобетона на основе стабилизированной пены и обработанной поверхности.

5.6 Обсуждение результатов и выводы.

Работа относится к п. 1 и 3 области исследования и соответствует «управлению физико-химическими процессами структурообразования и технологией, обеспечивающими высокие эксплуатационные свойства изделий» формулы специальности 05.23.05 «Строительные материалы и изделия».

Работа посвящена улучшению качества неавтоклавных пенобетонов и изделий с учетом физико-химических процессов, обеспечивающих свойства изделий в присутствии добавок наноразмера. Такая взаимосвязь прописана в паспорте специальности 05.23.05, что учитывалось при выборе номера специальности для защиты.

Работа выполнена при поддержке гранта № 3.13/04-05/022 Правительства Санкт-Петербурга.

Актуальность работы связана с необходимостью повышения основных технико-эксплуатационных характеристик неавтоклавных пенобетонов: прочности, категории качества, теплозащитности и долговечности, и получения на базе этих результатов высококачественных теплоизоляционных пенобетонов низких плотностей.

В настоящее время широко распространено производство неавтоклавных пенобетонов, в которых, как принято считать, формируется пористая структура с преобладанием пор сферической формы, в отличие от труднорегулируемой при получении и анизотропной пористой структуры газобетонов. Однако у неавтоклавных пенобетонов существует ряд известных недостатков. Прежде всего, это низкая устойчивость пенобетонной смеси в ранние сроки твердения, что, естественно, приводит к потере практически всех технико-эксплуатационных свойств материала. Именно этот аспект привлек наше внимание и определил направление исследования.

Конкретными идеями повышения качества пенобетона являются следующие две: стабилизация пены с использованием добавок - стабилизаторов пены и обработка поверхности готового пенобетонного изделия веществом, взаимодействующим с пенобетонной композицией. В этой связи применение неорганических добавок наноразмера, обосновано тем, что суммарная удельная поверхность их частиц наиболее близко соответствует толщине пленки пены, что важно и при стабилизации, и при обработке поверхности готовых пеноизделий.

Предлагаемая работа посвящена исследованию влияния стабилизации пены и обработки поверхности готовых изделий добавками наноразмера на свойства пенобетонов.

Работа выполнена в продолжение современных трудов ученых отчественных школ С.-Петербурга, Белгорода, Воронежа, Уфы, Ростова на Дону, Пензы, Москвы, Екатеринбурга, Магнитогорска, зарубежных - Алма-Аты и др.

Цель работы состояла в повышении физико-механических и физико-технических свойств неавтоклавных пенобетонов путем стабилизации пены и обработкой их поверхности добавками наноразмера.

Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:

- .исследовать физико-механические и физико-технические свойства пенобетонов на основе стабилизированной пены и добавок-активаторов твердения; дать теоретическое обоснование стабилизации пены при использовании добавок наноразмера;

- дать теоретическое обоснование и исследовать физико-механические свойства неавтоклавного пенобетона при обработке его поверхности добавками наноразмера;

- произвести апробацию полученных результатов исследования в промышленных условиях, осуществив выпуск опытно-промышленных партий пенобетона.

Научная новизна работы

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность стабилизации пены на протеиновой основе добавками наноразмера за счет образования пространственных комплексов, увеличивающих толщину пленки пены. Экспериментально доказано, что в случае стабилизации возрастает устойчивость пены, а также коэффициент стойкости пены в цементом тесте, что позволяет использовать добавки-ускорители без ее разрушения.

2. Установлено, что в присутствии стабилизированной пены отсутствует осадка пенобетонной смеси. Это позволяет получить теплоизоляционный пенобетон средней плотности D200 с пониженным коэффициентом теплопроводности.

3.Экспериментально доказано, что применение добавок-ускорителей -фторид натрия ИаБ, хлорид натрия ИаС1 и комплексной добавки на их основе - позволяет значительно улучшить прочность на сжатие и растяжение при изгибе, морозостойкость, теплопроводность, усадку при высыхании, а также категорию качества получаемых изделий из неавтоклавного пенобетона средней плотности 0400.Б600 на основе стабилизированной пены. Установлено, что значения этих характеристик соответствуют нижней границе свойств автоклавных пенобетонов.

4. Экспериментально доказано, что в основе повышения категории качества неавтоклавных пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками наноразмера лежит увеличение твердости поверхности, связанное с взаимодействием Са(ОН)г каменного скелета с вводимыми добавками наноразмера.

Практическая ценность работы

1. В результате теоретических и экспериментальных исследований были получены теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные пенобетоны средних плотностей 0200, 0400.0600 на основе стабилизированной пены с улучшенными физико-механическими и физико-техническими свойствами.

2. Установлены границы концентраций используемых добавок наноразмеров, при которых устойчивость полученной пены возрастает до четырех раз, а коэффициент стойкости пены в цементном тесте до 0,98. При приготовлении теплоизоляционного пенобетона средней плотности 0200 на основе стабилизированной пены осадка смеси снижается до нуля, при этом значение коэффициента теплопроводности пенобетона составляет 0,04 Вт/(м-°С).

3. Установлено, что стабилизированная пена не разрушается в пенобетонной смеси при применении добавок - электролитов и комплексной добавки на их основе. При этом, в возрасте 28 суток прочность на сжатие пенобетона средней плотности 0400. 0600 повышается до 50%, прочность на растяжение при изгибе более чем на 60%, марка по морозостойкости повышается до Б35, количество выпускаемой продукции первой категории качества увеличивается на 23%, значение коэффициента теплопроводности снижается на один класс по средней плотности.

4. Установлены границы концентраций используемых добавок наноразмеров при которых обработка поверхности изделий из пенобетона средней плотности 0400. 0600 приводит к росту твердости поверхности до 29% и росту количества получаемых изделий первой категории качества до 20%, за счет улучшения геометрии пенобетонных изделий.

5. Внедрение результатов предложенной работы осуществлено на мини-заводах по производству неавтоклавного пенобетона в г. Старый

Оскол, ООО «Пенобетонные технологи СОТИМ», и в г. Старая Русса, ООО «Декор-Строй». На территории данных заводов выпущены опытные партии неавтоклавного пенобетона на основе стабилизированной пены, а также изделия с обработанной добавками наноразмера поверхностью. Акты испытаний приведены в диссертации. Новизна решений диссертации защищена 4 патентами РФ, материалы диссертации используются в учебном курсе для строительных специальностей; по материалам диссертации создан проект ТУ.

На защиту выносятся: обоснование эффективности стабилизации пены добавками наноразмера с целью использования добавок-ускорителей и значительного улучшения физико-механических и физико-технических характеристик пенобетонов средней плотности Б200, 0400.0600, а также механизмы стабилизации пены; результаты оценки физико-механических характеристик пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками наноразмера, а также механизмы влияния добавок наноразмера на поверхность при ее обработке;

- опытно-промышленная апробация результатов исследований в промышленных условиях с выпуском партий пенобетонных изделий на основе стабилизированной пены и добавок-ускорителей, а также с обработанной добавками наноразмера поверхностью.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции «Пенобетон 2007» (СПб,

ПГУПС, июнь 2007 г.), на научно-технических конференциях «Неделя науки

2008, 2009 гг. «Шаг в будущее» (СПб, ПГУПС, 2008-09 гг.), на XII

Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы

Фундаментальные исследования и инновации в технических 8 университетах» (май 2008 г.), на III Международной научно- практической конференции «Популярное бетоноведение» (СПб, 2009), на IV международной научно-технической конференции «Композиционные материалы», посвященной 80-летию чл.-корр. АН Украины Пащенко A.A. (Киев, май 2009), на XVII международной конференции IBAUSIL (Германия, Веймар, сентябрь 2009 г.), на I международной научно-технической конференции НОР секция «Нанотехнологии в строительном материаловедении» (СПб, 2009 г.)

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ в международных и отраслевых журналах и изданиях, в том числе 8- по списку ВАК России, включая 4 патента РФ и одну книгу.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами экспериментальных исследований, выполненных с применением современных инструментальных методов: дифференциально-термического, рентгенофазового методов, методов ртутной порометрии и инфракрасной Фурье-спектроскопии, а также хорошей сходимостью данных, полученных в лабораторных и промышленных условиях.

Объем диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах, состоит из введения, 5 глав, списка используемой литературы из 112 наименований, 6 приложений, 39 рисунков, 22 таблиц.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность стабилизации пены на протеиновой основе добавками наноразмера за счет образования пространственных комплексов, увеличивающих толщину пленки пены.

2. Экспериментально установлены границы концентраций используемых добавок наноразмеров, при которых устойчивость полученной пены возрастает до четырех раз, коэффициент стойкости пены в цементном тесте до 0,98, что позволяет использовать добавки-ускорители без ее разрушения.

3. Установлено, что в присутствии стабилизированной пены отсутствует осадка пенобетонной смеси. Это позволяет получить теплоизоляционные пенобетоны средней плотности Б200 без осадки с пониженным коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м-°С).

4.Экспериментально доказано, что применение добавок-ускорителей -фторид натрия №Р, хлорид натрия ЫаС1 и комплексной добавки на их основе - позволяет значительно улучшить прочность при сжатии и растяжении при изгибе, морозостойкость, теплопроводность, усадку при высыхании, а также категорию качества получаемых изделий из неавтоклавного пенобетона средней плотности 0400.0600 на основе стабилизированной пены. При этом в возрасте 28 суток, прочность на сжатие пенобетона средней плотности 0400. 0600 повышается до 50%, прочность на растяжение при изгибе более чем на 60%, морозостойкость возрастает до Б35, количество выпускаемой продукции первой категории качества увеличивается на 23%; значение коэффициента теплопроводности снижается на один класс по средней плотности. Установлено, что значения физико-механических характеристик соответствуют нижней границе свойств автоклавных пенобетонов.

5. Установлены границы концентраций используемых добавок наноразмеров при которых обработка поверхности изделий из пенобетона средней плотности 0400.600 приводит к росту твердости поверхности до

24% и росту количества получаемых изделий первой категории качества до 20% за счет улучшения геометрии пенобетонных изделий.

6.Экспериментально доказано, что в основе повышения категории качества неавтоклавных пенобетонных изделий при обработке их поверхности добавками наноразмера лежит увеличение твердости поверхности, связанное с взаимодействием Са(ОН)г каменного скелета с вводимыми частицами наноразмера из золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (III).

7. Внедрение предложенной работы осуществлено на мини-заводах по производству неавтоклавного пенобетона в г. Старый Оскол, ООО «Пенобетонные технологи СОТИМ», и в г. Старая Русса, ООО «Декор-Строй», на территории которых выпущены опытные партии неавтоклавного пенобетона на основе стабилизированной пены, а также изделия с обработанной добавками наноразмера поверхностью. Акты испытаний приведены в диссертации. Новизна решений диссертации защищена 4 патентами РФ, материалы диссертации используются в учебном курсе для строительных специальностей; по материалам диссертации создан проект ТУ 5741-009-0115840-2010.

1. Абрамзон А А, Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхнотно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение. Л.: Химия, 1988, 200с.

2. Айлер Р.К. Коллоидная химия кремнезема и силикатов, М.: Госстройиздат, 1959, 288 с.

3. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы. Киев, Будивэльник, 1989. — 128 с.

4. Ахундов A.A., Удачкин В.И. Перспективы совершенствования технологии пенобетона. Дайджест публикаций журнала «Строительные материалы» за 2002 — 2005 гг. по тематике «Ячеистые бетоны — производство и применение», ч.2, С.82-83

5. Баженов Ю.М. Технология бетона. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2003, 500 с.

6. Баранов А.Т. Пенобетон и пеносиликат. М., Промстройиздат, 1956, 81 с.

7. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990, 132 с.

8. Беркман A.C., Мельников И.Г. Структура и морозостойкость стеновых материалов. Л.: Стройиздат, 1962. - 166 с.

9. Берлин A.A., Шутов Ф.А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров. М.:Наука, 1980, 504с.

10. Ю.Боженов П. И. Технология автоклавных материалов. Л. Стройиздат. Ленинградское отделение. 1978.

11. П.Бутт Т.С., Виноградов Б.Н и др. Современные методы исследования строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1962. 239 с.

12. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1980, 472 с.

13. В.С.Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. - 335 с.

14. Величко Е.Г. Теплопроводность пенобетона с оптимизированным дисперсным составом. Строительные материалы №1, 2009. С.9 - 13

15. Войтович В.А. Нанонаука, нанотехнологии, строительные наноматериалы // "СтройПРОФИль" № 6 (52), 2006.

16. Вылегжанин В.П., Пинскер В.А. Эффективность ячеистых бетонов в ограждающих конструкциях // Ячеистые бетоны в строительстве, СПб.: ООО «Строй-бетон», 2008. С. 35 37

17. Гельфман М.И., Кирсанова Н.В., Ковалевич О.В., Салищева О.В., Холохонова Л.И., Розаленюк Н.В. Практикум по коллоидной химии. Спб.: Лань, 2005.-256 с.

18. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. СПб.: Лань, 2008

19. Гензлер М. Н., Линденберг С. А. Пенобетонщик. -Л.: Главная редакция строительной литературы, 1936.

20. Глуховский В.В., Глуховский И.В., Дашкова Т.С. Ячеистые композиты естественного твердения на основе неогранических вяжущих //Матер1али IV м1жнародноТ науково-техшчно'1 конференци «Композицшш матер!али», Ки'1в,2009, С. 12-16

21. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Аналитический метод расчета составов легких бетонов на пористых заполнителях // Ячеистые бетоны в строительстве, СПб.: ООО «Строй-бетон», 2008. С. 44 47

22. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Основы бетоноведения. СПб.: Строй-бетон, 2006. - 692 с.

23. Дробышев Д.И. Особенности резательной технологии при получении автоклавного пенобетона. — Автореферат на соиск. уч. ст. канд. техн. наук, СПб, 2007.-22 с.

24. Елецкий А.Н. Углеродные нанотрубки //Успехи физических наук, Т.167, №9, М.: РТЦ Курчатовский институт, 1997.

25. Елисеева H.H. Возможность управления поровой структурой пенобетона регулированием структуры пены. Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 8; СПб, 2008г., С. 58.

26. Елисеева H.H. Неавтоклавный пенобетон на основе стабилизатора коллоидной природы / Известия ПГУПС, № 3, 2010 г., С. .

27. Зимон А.Д. Коллоидная химия. -М.: Агар, 2007, 344 с.

28. Золотарева H.JI. Факторы управления стабильностью газовой фазы при формировании структуры поризованных бетонов: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн.наук. Воронеж: ВГАСУ, 2007. - 20 с.

29. Каммерер И.С. Теплоизоляция в промышленности и строительстве. — М.: Стройиздат, 1965. — 278 с.

30. Каприелов С.С. Научные основы модифицирования бетонов ультрадисперсными материалами: автореф. дис. на соиск. уч. ст. д-ра техн.наук. М.: РИЦ ГОСНИТИ, 1995. 41 с.

31. Китайгородцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов М.: Стройиздат, 1964, - 404 с.

32. Кишиневская Е.В., Ватин Н.И. Перспективы применения нанобетона в монолитных большепролетных ребристых перекрытиях с постнапряжением // Сб.докл. III международной выставки-конференции Популярное бетоноведение, СПб, 2009, С. 5-6

33. Комохов П.Г. Подбор состава легких и ячеистых бетонов. Учеб. пособ. СПб., ЛИИЖТ, 1968. 30 с.

34. Комохов П.Г., Грызлов B.C. Структурная механика и теплофизика легкого бетона. Вологда: Вологодский научный центр, 1992, - 321 с.

35. Комохов П.Г., Сычева A.M., Степанова И.В., Филатов И.П. Классификация размерностей наноструктур и свойства композиционныхматериалов.//Academia. Архитектура и строительство, №3, 2008.122

36. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Минск: Издательство БГУ им. В.И. Ленина, 1982, -302 с.

37. Кругляков П.М., Ексерова Д.Р. Пена, пенные пленки. М: Химия, 1990, 432 с.

38. Ларионова З.М. , Виноградов Б.Н. Петрография цементов и бетонов. М.: Стройиздат, 1947. 347 с.

39. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М., Госстройиздат, 1961, 645 с.

40. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Гостехнотеоретиздат, 1952.

41. Лыков A.B. Тепломассообмен (Справочник). М.: Энергия, 1978, - 480 с.

42. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М.: Химия, 1974. -536 с.

43. Макарова И.А., Лохова H.A., Физико-химические методы исследования строительных материалов, Учебное пособие, Братск, 2008, 138 с.

44. Махамбетова У.К., Естемесов З.А. К вопросу о подборе состава неопорбетона //Молодые ученые, аспиранты и докторанты Петербургского Государственного Университета путей сообщения// под редакцией В.В. Сапожникова и Л.И. Павлова СПб., 1996, С. 116-120

45. Махамбетова У.К., Солтамбеков Т.К., Естемесов З.А. Современные-пенобетоны. СПб; ПГУПС, 1997, 159 с.

46. Меркин А.П. Ячеистые бетоны: научные и практические предпосылки дальнейшего развития. //Строительные материалы №2, 1995. С. 11-15

47. Меркин А.П., Кобидзе Т.Е. Особенности структуры и основы получения эффективных пенобетонных материалов. Строит. Материалы, №3, 1988, С.16-18

48. Методические указания к лабораторным работам Методы исследования пористой структуры катализаторов. Технологичекий институт им. Ленсовета, Л.: 1981. 27с.

49. Микульский В.Г., Куприянов В.Н., Сахаров Г.П. и др. Строительные материалы. М.: АСВ, 2000. 530 с.

50. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М.: Мир, 1968. — 460 с.

51. Моргун В.Н. О развитии деформаций в фибропенобетоне на основе цементов с расширяющимися добавками. Дайджест журнала Строительные материалы, С.

52. Моргун Л.В. Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве // Строительные материалы 2002, №3 С.16-17

53. Москвин В.М. Коррозия бетона. М.: Госстройиздат, 1952. 344 с.

54. Несветаев Г.В. Расчет состава ячеистых бетонов //Ячеистые бетоны в строительстве, СПб.: ООО «Строй-бетон», 2008. С. 43

55. Нестерова Л.Л., Лугинова И.Г., Шахова Л.Д. Микроструктура новообразований при гидратации вяжущих материалов. Белгород, 2006,-83с.

56. Паутов П.А. Получение и свойства легких пенорастворов на модифицированных пенообразующих добавках. Автореф. на соиск. уч. ст. к.т.н. ПГУПС, СПб, 2003.

57. Пащенко A.A., Воронков М.Г., Михайленко Л.А., Круглицкая В .Я., Ласская Е.А. Гидрофобизация. Киев: Изд-во «Наукова Думка», 1973. -239 с.

58. Пинскер В.А. Производство и применение ячеистых бетонов в жилищном и гражданском строительстве. Л.: ЛДНТП, 1986.

59. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии. Инженерно-строительный журнал, №6, СПбГПУ, 2009, С. 25 33

60. Попова Е.А. Получение неавтоклавного пенобетона повышенного качества с учетом природы вводимых добавок: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн.наук. СПб.: ПГУПС, 2006. - 24 с.

61. Пухаренко Ю.В. Проблемы и их решения в производстве неавтоклавного пенобетона. Сборник докладов II международной конференции «Популярное бетоноведение» 2008. С. 104

62. Р.Дж.Белл. Введение в фурье-спектроскопию. М., Мир, 1975. 160 с.

63. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве. М.: Из-во литературы по строительству, 1969. — 198 с.

64. Рахимбаев Ш.М. и др. Реологические свойства пеноцементных систем с добавкой анионного пенообразователя. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, №4, 2003

65. РДМ 52-01-2006: Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Санкт-Петербурге 4.1. СПб, 2006.

66. Ребиндер П.А. Поверхностно —активные вещества. М.: Наука, 1961 43 с.

67. Ружинский С., Портик А., Савиных А. Все о пенобетоне. СПб., ООО «Строй-бетон», 2006, 630 с.

68. Салем P.P. Теория двойного слоя. -М.: Физматлит, 2003. -104 с.

69. Самборский С.А., Иванов И.А., Жмыхов В.М. Некоторые важные аспекты при выборе технологии для производства пенобетона. Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007». ПГУПС, СПб, 2007.

70. Сватовская Л.Б. Фундаментальные основы свойств композиций на неорганических вяжущих. СПб.: ПГУПС, 2006. — 80 с.

71. Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., Масленникова Л.Л. и др. Термодинамический и электронный аспект свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты. ОАО «Издательство Стройиздат СПб», 2004, 174 с.

72. Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., Чернаков В.А. Получение монолитного пенобетона с учетом особенностей природы заполнителя. СПб, ПГУПС, 2001,64 с.

73. Светосильные спектральные приборы, под ред. Тарасова К.И., М.: Наука, 1988, 264 с.

74. Сеньченков, В.И. Статистические методы обработки экспериментальных данных / В.И. Сеньченков. СПб. : ГУАП, 2006. - 244 с.

75. Соловьева В.Я., Сватовская Л.Б., и др. Влияние природы вяжущего, пены и наполнителя на свойства пенобетонов // Сб. трудов Инженерно-химические проблемы пеноматериалов третьего тысячелетия; СПб., ПГУПС 1999 г., с. 18-32

76. Солтамбеков Т.К., Естемесов З.А., Махамбетова У.К. Патент №960914. Способ приготовления белкового пенообразователя для бетонной смеси.

77. Степанова И.В. Особенности физико-химических процессов цемента при введении добавки НагёпеББ-М./Сб. науч. статей «Новые исследования в материаловедении и экологии», выпуск 6, СПб, 2006, С.56 57

78. Степанова И.В. Разработка и применение новых зольсодержащих добавок для повышения качеств бетонов разной плотности. Автореф. дис. канд. техн. наук / Петербургский гос. Ун-т путей сообщения. /СПб.:ПГУПС, 2004

79. Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для студ. Высш. учеб. заведений. 2-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2007.-240 с.

80. Сычева A.M., Попова Е.А., Дробышев Д.И., Филатов И.П. Активированное твердение пенобетонов, СПб, 2007, 62с.

81. Сычева A.M., Попова Е.А., Хитров A.B., Дробышев Д.И. Физико-химические параметры пенобетонной смеси. Журнал «Цемент и его применение» № 5, СПб.: ООО «Журнал «Цемент», 2006. С. 70-71.

82. Сычева A.M., Попова Е.А., Шубаев В.Л., Филатов И.П. Физико-химические исследования пенобетона повышенной трещиностойкости. Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 6, СПб, 2006 .- С. 51

83. Сычева A.M., Самборский С.А., Елисеева H.H. Получение и свойства модифицированной пены и пенобетона на ее основе. // Сб. трудов III международной конференции «Популярное бетоноведение», СПб, 2009 г., С. 10-13.

84. Сычева A.M., Елисеева H.H. Стабилизация строительной пены золем ортокремневой кислоты // Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 9; СПб, 2009г., С. 5-9.

85. Тарасов A.B., Бабак H.A., Тарасов В.А., Яхнич И.М. Дифференциально -термический анализ. Учеб. пособ., СПб., ПГУПС, 2004. 17 с.

86. Тейлор X., Химия цемента. Пер. с англ. М.:Мир, 1996. - 560 е.,

87. Телеснин Р.В. Молекулярная физика. -М.: Высшая школа, 1973, 360 с.

88. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М: Химия, 1983, 264 с.

89. Трахимчик O.E. Повышение эксплуатационных свойств бетона обработкой растворами на основе гексафторсиликата магния: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн.наук. Минск: БГТУ, 2006. - 19 с.

90. Филатов И.П. Повышение качества резательных пенобетонных изделий добавками твердых фаз: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн.наук. -СПб.: ПГУПС, 2009. 22 с.

91. Филатов И.П. Повышение качества резательных пенобетонов. Новые исследования в материаловедении и экологии. Сб. научн. трудов. Вып. 8 , СПб, 2008. С. 62.

92. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. — М.: Стройиздат, 1983.-282 с.

93. Хигерович М.И., Иванов О.М., Горчаков Г.И., Домокеев А.Г., Ерофеева Е.А. Строительные материалы, М.: изд-во «Высшая школа», 1966, 335 с.

94. Хитров A.B. Технология и свойства пенобетона с учетом природы вводимой пены. Автореферат на соискание уч. ст. д.т.н., СПб, 2006.

95. Хитров A.B., Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., и др. Современные строительные пены // Сб. научных трудов Инженерно-химические проблемы пеноматериалов третьего тысячелетия; СПб., ПГУПС. 1999 г., с 62-72

96. Хитун В.А., Скляревич В.В., Гофман И.А., Юрьев М.А. Практикум по физике для медицинских ВУЗов, изд. 2-ое, доп. Учебное пособие для институтов. М., «Высшая школа», 1972. 360 с.

97. Черемской П.Г. Методы исследования пористости твердых тел. М.: Энергоатомиздат, 1985. 112 с.

98. Чернышов Е.М., Н.Д. Потамошнева. Материаловедение и технология автоклавных бетонов на основе хвостов обогащения железистых кварцитов. ВГАСУ. Воронеж. 2004.

99. Чеховский Ю.В., Берлин Я.Е. О кинетике формирования поровой структуры цементного камня. Труды IV Международного конгресса по химии цемента М.Стройиздат, 1976. Т.2. -Кн.1. С.294-297

100. Шабанова H.A., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема.- М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 208 с.

101. Шангин В.Ю., Соловьев Д.В. Физико-механические свойства гидрозащитных покрытий на цементной основе с зольсодержащей добавкой./Сб. науч. Статей Новые исследования в материаловедении и экологии, выпуск 8, СПб, 2008, С. 15-19

102. Шахова Л.Д. Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами, дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н., Белгород, 2007. 416 с.

103. Шахова Л.Д., Балясников В.В. Пенообразователи для ячеистых бетонов. -Белгород; 2002, 147 с.

104. Шахова Л.Д., Смоликов A.A., Тарасенко В.Н., Балясников В.В. Патент №2199509 Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов (варианты)

105. Шейкин А.Е., Строительные материалы. Учебник для вузов. Изд. 2-е, пераб. и доп. М.:Стройиздат, 1978. - 432 с. с ил.

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

107. Юдович М.Е., Пономарев А.Н. Наномодификация пластификаторов. Регулирование их свойств и прочностных характеристик литых бетонов //СтройПРОФИпь №6, 2007, С. 49-51