автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение эффективности производства композиционных анизотропных материалов

На правах рукописи

БЕЛЕ11ЦОВ Юрий Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 5 ЛЕИ 23*3

Белгород - 2010

004617784

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный консультант

доктор технических наук, профессор,

академик РААСН

Комохов Павел Григорьевич

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор, академик РААСН, Соколова Юлия Андреевна

доктор технических наук, профессор,

чл.-корр. РААСН

Ерофеев Владимир Трофимович

доктор технических наук, профессор, Латыпов Валерий Марказович

Ведущая организация

Самарский государственный архитектурно-строительный университет (г. Самара).

Защита состоится «23» декабря 2010г. в 14-30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, ауд. 242 ГК.

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

Автореферат разослан «22» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор /^^^йГ^^ГгА. Смоляго

Актуальность. Современный этап развития строительной индустрии связан с совершенствованием композиционных материалов, повышением их эффективности, увеличением объемов производства и сроков службы. В то же время повышение эффективности использования материалов в конструкциях связано с проведением конструктивных и технологических мероприятий, повышающих степень анизотропии в направлении действия разрушающих факторов. Достижение си-нергетического эффекта взаимодействия структурных элементов различного состава, генезиса, морфологии для получения композиционных материалов с показателями, превосходящими свойства исходных компонентов, позволит добиться рационального использования сырьевых ресурсов, снизить энергоемкость производства. Нерациональное использование сырьевых компонентов и структурных элементов в композиционном материале формирует дефектную структуру с низким качеством, что приводит к перерасходу сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов, ухудшает экологическую обстановку.

Решение указанных проблем возможно путем направленного формирования структуры на всех иерархических уровнях в сложноструктурированных системах для получения композиционных материалов с заданной степенью анизотропии с учетом условий эксплуатации.

Работа выполнялась в рамках фанта РААСН «Кирпичная кладка как альтернатива долговечному бетону»; по заданию Федерального агентства по образованию на проведение по заданию Федерального агентства по образованию на проведение научных исследований по тематическому плану г/б НИР № 1.1.07; МД-2906.2007.8 «Методологические принципы проектирования композиционных вяжущих при использовании нанодисперсных модификаторов с учетом типомор-физма сырья; МК-3123.2008.8 «Разработка теоретических принципов повышения эффективности мелкозернистого бетона с использованием техногенных песков для жилищного строительства»; г/б НИР № 10-Б-1 (01201053997) «Разработка теоретических основ получения высокопрочных бетонов нового поколения с учетом генетических особенностей нанодисперсных компонентов».

Цель работы. Повышение эффективности производства композиционных анизотропных строительных материалов за счет управления структурообразованием с учетом условий эксплуатации.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— разработка классификации иерархических уровней и создание многоуровневой модели композиционных анизотропных материалов (KAM);

- определение номенклатуры методов управления структурообра-

зованием композитов с учетом заданных свойств KAM при различных условиях эксплуатации;

- разработка принципов проектирования KAM с учетом взаимодействия между структурными элементами различных иерархических уровней, морфологии и состава исходных компонентов;

- разработка методов прогнозирования эксплуатационных свойств композиционных материалов в различных условиях на всем жизненном цикле с уметом степени анизотропии;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и внедрение результатов исследований.

Научная новизна. Разработаны теоретические принципы повышения эффективности производства композиционных анизотропных материалов с учетом состава, морфологии и дефектов структурных элементов, заключающиеся в анализе и моделировании структурообразо-вания и дефектности структуры; в направленном формировании структуры на всех иерархических уровнях; оптимизации баланса внешних и внутренних сил; прогнозировании трещиностойкости, надежности и долговечности композитов; в разработке и применении новых способов армирования на различных уровнях структуры; подборе оптимальных составов сырьевых компонентов, что позволяет создавать рациональную структуру KAM с заданными свойствами.

Разработана многоуровневая модель структурообразования и взаимодействия структурных элементов композиционных материалов в иерархической соподчиненности всех уровней структуры от наиболее крупных к более мелким, которая учитывает многофакторные межфазные и межчастичные взаимодействия и позволяет установить причинно-следственные связи структуры и свойств KAM на всем жизненном цикле. Создание структуры материала с учетом выявленных закономерностей позволяет добиться снижения дефектности структуры композиционных анизотропных материалов; повысить эффективность использования сырьевых компонентов на всех уровнях структуры; прогнозировать долговечность, трещиностойкость, надежность материалов с высокой степенью достоверности; расширить рациональные области применения композиционных материалов в строительной индустрии.

Предложены методы проектирования составов и управления структурообразованием, заключающиеся в регулировании баланса внутренних сил и оптимизации упаковки структурных элементов, позволяющие снижать дефектность структуры на различных иерархических уровнях композита на раннем этапе структурообразования. Предложены способы регулирования физико-химических и механических и

технологических условий синтеза композиционных анизотропных материалов с различными коэффициентами анизотропии.

Предложены методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе в суровых условиях эксплуатации, с учетом многообразия размера, состава, морфологии структурных элементов. Установлен характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации, заключающийся в совместной работе структурных элементов при воздействии различных внешних факторов. Предложенный численный показатель удельной работы разрушения позволяет прогнозировать долговечность, надежность материалов и момент разрушения.

Выявлены закономерности характера деформирования крупного заполнителя и стеновых камней, как макроэлементов композиционного материала, позволяющие управлять разрушением структуры и прогнозировать риск нарушения целостности композита. Определены причины, снижающие эффективность работы по сравнению с единичным образцом вне структуры KAM за счет действия поперечных растягивающих, срезающих и изгибающих усилий. Предложен способ снижения влияния данного эффекта, заключающийся в изменении схемы перераспределения внутренних усилий введением дополнительных элементов структуры (армирования, демпфирования, армо-демпфирования), позволяющий увеличить механические характеристики до 2,5 раз.

Установлен характер зависимости прочности при срезе контактной зоны между крупным заполнителем, стеновыми камнями и растворной составляющей от внешних условий, заключающийся в увеличении прочности при увеличении разницы коэффициентов поперечных деформаций взаимодействующих материалов. Увеличение степени адгезии вяжущего с поверхностью некондиционного заполнителя или стенового камня возможно за счет использования двухслойных Al-Si-филлосиликатов или технологических способов формирования контактной зоны.

Выявлена зависимость коэффициента раздвижки (Кр) зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита. Осуществлено ранжирование зон разрушения растворной составляющей и предложен обоснованный выбор коэффициента раздвижки зерен и фракционирования заполнителя. При использовании заполнителя (R3), превышающего по прочности матрицу и контактный слой (R3>RM, RKX), целесообразна схема полифракционного заполнителя с Кр<1; при сопоставимой прочности структурных элементов (R3=Rm~Rk.c) - монофракционная схема с коэффициентом раздвижки Кр<1. При заполнителе менее прочном, чем

зона контакта и матрица (R3<RM, RKC), эффективна полифракционная схема с Кр>1; при наименее прочной зоне контакта (RK C<R,.„ Rp) необходима монофракционная схема с Кр>1.

Предложен способ интенсификации структурообразования в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень, заключающийся в изменении начального этапа гидратации минералов цементного клинкера введением мелкодисперсных элементов и использовании химического армирования цементного камня. Метод направленного формирования структуры цементного камня путем увеличения плотности сращивания новообразований, формирующихся в результате гидратации минералов клинкера, позволяет повысить прочность и снизить влияние сульфатной коррозии за счет формирования первичного этгрингита.

Практическое значение. Предложен метод сбалансированного управления формированием структуры KAM на всех иерархических уровнях в совокупности, заключающийся в использовании дающих синергетический эффект конструктивных и технологических мероприятий и позволяющий снизить дефектность структуры каждого уровня. Эффективность использования метода доказана на примере кирпичной кладки, где достигнута прочность композита, сопоставимая с прочностью исходных материалов.

Разработана конструкция армодемпфирующих элементов, состав и технология их изготовления и применения, позволяющая увеличить прочность композиционных материалов до 50% по сравнению с неар-мированными. За счет механизма демпфирования трещин корректируется трещинообразование композита, за счет армирования повышается прочность. Это позволяет использовать предложенные решения для создания KAM, эксплуатируемых в экстремальных условиях сейсмических, динамических воздействий (получен патент РФ). Установлено принципиальное отличие работы анизотропных материалов при действии экстремальных поперечных нагрузок за счет увеличения энергоемкости разрушения, заключающееся в увеличении энергии деформирования , по сравнению с изотропными, за счет бблыпих деформаций при изгибе при сопоставимых деформативных параметрах растяжения-сжатия.

На основании результатов теоретических исследований и внедрения в опытное производство разработан метод подбора состава композиционных анизотропных материалов в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий. Для тяжелого бетона получен материал прочностью 60-65% прочности исходного заполнителя, для кирпичной кладки - 85% прочности кладочного материала.

Предложен метод оптимального фракционирования состава и расчет коэффициента раздвижки (Кр) зерен мелкого заполнителя в зависимости от характера разрушения KAM, позволяющий снизить пус-тотность и проницаемость в 2-3 раза, повысить плотность и прочность.

Предложены составы растворов для производства анизотропных композиций самоуплотняющихся и самовыравнивающихся с повышенной адгезией к заполнителю и стеновым камням, с использованием 2-слойных AI-Si-филлосиликатов для кладочных и монтажных растворов; прочность сцепления с кирпичом на 25^10% превышает традиционные "растворы сопоставимого состава. Разработаны составы теплоизоляционных растворов для предотвращения мостиков холода в ограждающих конструкциях с плотностью и теплопроводностью близкими к эффективному бетону. При этом плотность в 1,5-2 раза ниже по сравнению с традиционными составами сопоставимой прочности.

Предложен метод направленного формирования структуры в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень, ускоряющий гидратацию, повышающий прочность при сжатии цементного камня на 50% в возрасте 28 сут; после 1 года хранения в условиях сульфатной коррозии - на 15-25% при изгибе и 10-15% при сжатии.

Внедрение результатов исследований. Результаты проведенных исследований позволили внедрить в опытное производство методы и технологии армодемпфирующих конструктивных элементов и добавок; композиций с улучшенными параметрами трещинообразования и повышенной прочности для несущих конструкций и изделий; композиционных материалов, позволяющих повысить трещиностойкость, надежность и долговечность.

Для применения в производстве строительных материалов и строительстве разработаны следующие нормативные документы:

—Технические условия на «Сухие смеси штукатурные» ТУ-5745-001-96753069-2008;

- Технические условия на «Смеси сухие шпаклевочные и декоративные» ТУ-5745-002-96753069-2008;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2010 «Изготовление и применение армодемпфирующих конструктивных элементов для кирпичной кладки, работающей в суровых условиях»;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2009 «Фракционирование заполнителя для растворов и бетонов с ограниченным расходом цемента»;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2009 «Восстановление несущей способности кирпичной кладки инъектированием раствора»;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2010 «Кладочные рас-

творы с повышенными теплофизическими свойствами».

Апробация полученных результатов осуществлена на следующих предприятиях: ООО «Ажио-проект», ООО «Стройхим», ООО «Гарда-рика» (Петербург и Ленинградской обл.), предприятиях Белгородской области и Удмуртии. Результаты работы использованы при обследовании, ремонте и реконструкции Государственного академического Ма-риинского театра, Государственного Эрмитажа, восстановлении Староладожского Свято-Успенского монастыря в д. Ст. Ладога, Никольского собора в с. Строжно Ленинградской обл.

Теоретические положения, результаты экспериментальных лабораторных исследований и практического внедрения реализованы в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности «Строительство железных дорог», «Мосты и тоннели», «Стандартизация и сертификация»; нашли отражение в справочнике «Бетоноведе-ние» (2009 г. изд-во «Профессионал») и 3-х монографиях.

Апробация работы. Результаты работы апробированы и получили положительную оценку на Научной конференции по вопросам строительства (Пенза, 1999 г.); III Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии» (Ростов-на-Дону, 2004 г.); семинарах секции «Транспортные сооружения» Дома Ученых РАН (СПб, 2004, 2005 гг.); 54, 55, 56, 57, 58 Международных научно-технических конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства» (СПб, 2000, 2001, 2003, 2004, 2005 гг.); 57, 58, 61, 62, 64 Научной конференции преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета (СПб, СПбГАСУ, 2000, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.); Научно-практической конференции «Новые технологии в строительстве доступного жилья» (СПб, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2005 г.), Форуме стройиндустрии республики Башкортостан (Уфа, 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, 2007, 2008, 2009,2010 гг.), VI Международная научно-практическая конференция «Развитие керамической промышленности России» «Керамт-экс-2008».

На защиту выносятся. Принцип повышения эффективности композиционных анизотропных материалов за счет направленного формирования структуры на всех иерархических уровнях.

Модель взаимодействия структурных элементов композиционных анизотропных материалов в иерархической соподчиненности.

Методы проектирования составов и управления процессами струк-турообразования композиционных анизотропных материалов.

- Методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе при работе в суровых условиях эксплуатации. Характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации.

- Закономерности деформирования крупного заполнителя и стеновых камней, как элементов композиционного материала.

- Зависимость прочности при срезе контактной зоны крупного заполнителя, стеновых камней и раствора от внешних условий.

- Закономерность изменения коэффициента раздвижки зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита.

- Способы интенсификации структурообразования в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень.

- Расчетный метод сбалансированного управления формированием структуры анизотропного композиционного материала на всех иерархических уровнях в совокупности.

- Конструкция армодемнфнрующего элемента, составы армо-демпфирующих добавок и технология их изготовления и применения.

- Методы подбора состава композиционных анизотропных материалов в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий и оптимального фракционирования мелкого заполнителя.

- Составы самоуплотняющихся, самовыравнивающихся и теплоизоляционных растворов для производства анизотропных композиций.

- Результаты производственных испытаний и внедрения.

Публикации. Результаты опубликованы в 63 статьях, в том числе в

17 статьях в научных журналах по списку ВАК РФ, 3 монографиях, 2 патентах РФ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, восьми глав, общих выводов и приложений. Диссертация содержит 441 страницу основного текста, 51 таблицу, i 68 рисунков и 16 страниц приложений, 507 наименований библиографического списка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Разработка эффективных конструкций для строительства зданий и сооружений, в том числе для эксплуатации в экстремальных условиях, тормозится сложностью проектирования новых композиционных материалов с заданными эксплуатационными характеристиками, сопоставимыми с характеристиками исходных материалов. При этом большая часть материалов либо обладает анизотропией, которая используется в конструкциях, либо приближается по свойствам к анизотропным материалам благодаря проектируемым формам или армированию. Причиной широкого использования композиционных анизотропных

материалов (KAM) является более эффективное использование свойств сырья.

Принципиально существует два основных направления получения композиционных анизотропных материалов: технологический - использованием анизотропного сырья или элементов структуры, например дисперсного армирования или крупного анизотропного заполнителя; конструктивный - использованием структурных элементов (армирование, демпфирование, армодемпфирование) целенаправленно вводимых в структуру определенным образом для улучшения свойств в заданном направлении.

Дальнейшее развитие направленного формирование структуры KAM должно опираться на использование совместной работы структурных элементов и синтез структуры композиции с минимальным количеством дефектов каждого уровня, что позволит получить материалы с заданными свойствами. В качестве критерия оптимизации структуры примем эффективность использования сырья (вяжущего, заполнителей, добавок, наполнителей, кладочных материалов и т. д.), в частности доля используемой в KAM прочности сырьевых материалов.

Проблемы направленного структурообразования композиционных материалов, оценки их свойств, развития дефектов и трещин различных уровней неоднократно рассматривались в строительном материаловедении. Однако к настоящему времени не в полной мере решена проблема направленного формирования структуры композиционных анизотропных материалов с целью снижения ее дефектности. Мало изучено взаимодействие структурных элементов различных геометрических форм, морфологии, размеров и уровня значимости; недостаточно полно используются свойства исходных материалов, что отражается на прочностных и деформативных свойствах композитов.

Для совершенствования структуры KAM были осуществлены:

- анализ работы отдельных структурных элементов, их взаимодействия;

- моделирование для получения синергетического эффекта при взаимодействии всех структурных элементов в композите.

Это позволило обоснованно выбрать мероприятия воздействия на структурообразование в материале и методы практической реализации для получения KAM с заданным набором свойств.

Для реализации поставленной цели предложена концепция направленного формирования структуры композиционных анизотропных материалов на шести основных уровнях структуры (рис. 1). Многоуровневая система организации KAM дает полное представление о структуре и физико-механических свойствах композиции, которые

существенно зависят от времени и скорости структурообразования. Анализ многообразия видов KAM позволил разработать их классификацию по структуре (рис. 2) и принцип формирования многоуровневой структуры материалов с оптимальными свойствами (рис. 1).

Мегауровень - определяет работу KAM в целом, взаимодействие с другими конструкциями или элементами здания

Макроуровень - уровень взаимодействия основных элементов структуры КАМ (горизонтальных и вертикальных растворных швов с анлзотрошльш заполнителем либо да.иелшш с характерными

__дефектами структуры__

Анизотропный заполнитель, ламель_| Горизонтальные и вертикальные раепиюриые иты

1

Мезоу ровен г> - отвечает з а форлигрова/ше зошл контакта апгаш ропиого шояитепя с вяжущим

_ либо раствора со швом кладки_

Анизотропный заполнитель \ Зона контакта | Раствор швов

Микроуровень - уровень внутреннего строения анизотропного заполнителя и вяжущего (раствора). Непосредственно в композите формируется только растворная составляющая, поэтому данный структурный элемент будет определяющим. Раствор включает структурное взаимодействие цементного камня и мелкого заполнителя, а также анизотропного заполнителя

Анизотропный заполнитесь Ркамор

Минералы, слагающие анизотропный заполнитель и морфология его повсрхносш Технологические н естественные пустоты Заполнитель Контактная зона Цементный камень

ZA

Субммкроуривеш» - представлен сложным фазовым и минеральным составом цементного камня и входящего в его структуру цс.мсишого геля, аморфизнровашют и кристаллического сросгка, системы пор и пустот, включая поры геля. Определяющей будет составляющая «цементный камень», поскольку его структура формируется непосредственно в композите. Этот уровень определяется также структурой и минеральным составом анизотропного заполнителя

Минералы анизотропного заполнителя и зоны контакта Растчор

Заполнитель Цементный камень

Твердая фаза Система пор и пустот Твердая фаза Система пор и пустот Система пор и пустот Цементный гель Кристаллический сросток

Наноуровень - представлен мелкоразмерными (<10-6 м) структурными элементами, формирующими структуру цементного камня и зоны контакта

В данной работе формирование структуры паиоуроаил рассматривается только теоретически

Рис. 1. Схема взаимного влияния структурных элементов KAM на различных иерархических уровнях

KAM являются многофазной и гетерогенной системой, формирующейся в сложных условиях внутреннего энергетического взаимодействия структурных элементов друг с другом и с внешней средой. Структурные элементы обладают развитой удельной поверхностью и большим количеством внутренних дефектов. К KAM относятся: бетоны с демпфирующими и армодемпфируюшими элементами, бетоны на анизотропном заполнителе, кирпичная кладка, асбестоцементные материалы и т.д.

Рис. 2. Классификация KAM по структуре

Подбор оптимального состава исходных материалов, технология и выбор конструктивных приемов позволяют формировать структуру композитов с заданными свойствами и допустимым количеством дефектов на любом этапе жизненного цикла.

При определении прочности, трещиностойкости, морозостойкости, стойкости в агрессивной среде KAM в конструкции оценим характер перераспределения и диссипации энергии между структурными элементами различных иерархических уровней. Для решения данной задачи необходимо учесть регулярность структуры KAM каждого

уровня и всей структуры в целом (будь то бетон, кладка и т. д.).

На любом временном интервале следует рассматривать фактическую структуру как результат двух протекающих параллельно взаимно противоположных процессов: формирования и разрушения структуры.

Рассмотрим взаимное влияние структурных элементов на различных иерархических уровнях на примере характерных представителей KAM - тяжелого бетона и кирпичной кладки (мегауровень структуры), в которых основным по объему элементом является крупный заполнитель и кирпич соответственно (элемент макроуровня).

Поскольку расход щебня и кирпича составляет соответственно 6070% н 80-85% общего объема KAM, следовательно, идеальным будет материал близкий или более прочный, чем щебень или кирпич (при условии использования высококачественного сырья). Основой формирования структуры рассматриваемых материалов с заданными свойствами является снижение влияния дефектности на каждом уровне многоуровневой модели структуры.

Ранжировать структурные уровни материала по значимости не представляется возможным, поэтому предлагается проводить оценку структуры начиная с наиболее крупноразмерного, т.е. с мегауровня. Важно учесть взаимодействие структурных элементов данного уровня и их влияние на механические свойства, надежность и долговечность KAM.

При механической нагрузке необходима адекватная оценка де-формативности KAM. Недоучет характера деформирования материалов приводит к нерациональному использованию материала или риску его разрушения.

Материалы, проявляющие пластические и вязкие деформации, более полно вовлекаются в работу, в них развиваются сдвиговые и другие деформации структурных элементов, микротрещины, изменяющие объем и форму образца. При одинаковой прочности хрупкие материалы потенциально воспринимают меньше энергии внешних сил. Вязко-пластическая составляющая деформации позволяет существенно увеличить потенциал энергоемкости материала, но при этом ограничить возможность его применения из-за снижения расчетного модуля деформации, т. е. повышения деформативности сооружения.

Композиционно анизотропные материалы за счет высокой энергоемкости могут эффективно использоваться в суровых условиях. Передача усилий между структурными элементами различных деформативности и размера, приводит к эффективному гашению и перераспределению внешних динамических и сейсмических воздействий по сравнению с изотропными материалами. Результаты сравнения показыва-

ют, что балки из анизотропных материалов имеют большие прогибы без разрушения, следовательно, обладают большей энергоемкостью. Для подтверждения проведено компьютерное моделирование деформации консольного анизотропного и изотропного сжато-изогнутых элементов с одинаковым средним модулем деформации, высотой 1 м, сечением 40x40 см (рис. 3).

Рис. 3. Деформации образцов при вертикальной нагрузке 10 МПа

и сопоставимой горизонтальной нагрузке: а) изотропного бетона Е=27,5х103 МПа; б) KAM из 2 типов слоев: I слой Е=10х103 МПа; II слой Е=450х103 МПа

Поперечные деформации KAM при сопоставимых нагрузках и одинаковых вертикальных выше в 1,5 раза, чем у изотропного материала. Это приводит к развороту на 1,5-2° элементов, подвергающихся наибольшему воздействию поперечных сил. Нагрузка, ранее действовавшая по наиболее невыгодному направлению и сдвигавшая элементы KAM относительно друг друга, становится менее значимой из-за наклона плоскости стыкования элементов (в пределах 3,5%). При использовании KAM снижаются собственные частоты колебания конструкции по сравнению с изотропным материалом с 3,9 до 2,9 Гц. Более жесткие элементы с меньшим коэффициентом поперечных деформаций выполняют функцию обжимающего, или армирующего для более деформативных элементов. При достижении предельного значения сдвиговых усилий формируется элемент сухого трения после образования трещины на участке сцепления соседних элементов композиционного материала. Чтобы избежать этого эффекта, необходимо обеспечить формирование монолитной структуры KAM с высокой адгезией отдельных слоев.

Для моделирования свойств KAM в соответствии с классификацией деформаций предлагается реологическая модель с несколькими основными элементами, комбинация которых позволяет описать свойст-

ва KAM (рис. 4). Деформирование анизотропных материалов включает упругие, вязкие или пластические деформации. Предлагается ввести характеристику деформации KAM - коэффициент сохранения объема Ку, отражающий изменение объема при деформировании материала. Если Ку значительно отклоняется от 1, то деформации являются пластическими; при Ку близком к 1 деформации - вязкие. Материал может проявлять упруго-пластичные, вязко-пластичные, упруто-вязкие и др. свойства.

При сопоставимой деформативно-сти KAM позволяет создавать конструкции с большим потенциалом восприятия внешней энергии.

Разрушение KAM происходит вследствие внешних воздействий, связанных с подводом избытка энергии: механической нагрузки, циклического замораживания-оттаивания, протекания химических реакций и т. п. Для количественной оценки разрушения определим величину энергии, которую объем материала способен запасать и расходовать на разрушение структуры. После приложения критического количества энергии происходит разрушение внутренних связей структурных элементов материала. Чем меньше время воздействия, тем большую прочность и меньшую де-формативность проявляет материал.

Полную энергию деформирования можно определить из графика напряжение-деформация (о-е) по отклонению от упругой линии деформирования. При отсутствии развития трещин и внутреннего трения материал деформируется упруго до момента разрушения. Энергия, затрачиваемая на развитие трещин, вязких и пластичных деформаций, обусловливает отклонение графика а-е от прямой линии (рис. 5):

W,,=W +IV +W +W , (1)

<)еф ижк'Ш чнчк упр полi» V 1 /

где Г^ф - энергия деформирования; Кяж, Wyup, WamB - энергия,

соответствующая пластической, вязкой, упругой деформации и деформации ползучести.

Удельную работу разрушения можно определить из известной величины удельной работы деформирования в единицу времени:

'разр

fl= j o df Qiiajp= ¡a{U)df (2)

0 l>

ÜJ

Растворный шов -j упругая и вязкая hi составляющая

Заполнитель - упругая и пластичная . составляющие

Сдвиг, трение и постепенное разруше-

ние элементов

Рис. 4. Реологическая модель кирпичной кладки при сжатии

здесь а - удельная работа деформирования: о, е - напряжения и деформации в материале; т, / — возраст материала и время воздействия на него; Прир - удельная работа разрушения единицы объема материала, учитывающая время воздействия.

С учетом возраста композиционного материала на основе цемента используем упрощенную формулу для оценки удельной энергии разрушения:

О

tet

Rt

„ = |е ■ (a)do— = а * IgT IgT

(3)

Начальные дефекты и трещины формируются в KAM из-за несовершенства структуры, неоднородности полей напряжений и деформаций элементов. При внешних воздействиях в материале развиваются внутренние дефекты и трещины, независимо от возможности их обнаружения. Их развитие приводит к образованию магистральных трещин, место развития которых предсказать сложно в связи с протяженностью опасных зон. Величина продвижения трещины зависит от уровня действующих напряжений и характеристик материала, а также от скорости приложения нагрузки. В хрупких материалах трещина продвигается скачкообразно при достижении критического уровня действующих напряжений и деформаций.

I

Энергия упругой деформаци материала без нарушений сплошности материала

Энергия диссипации по Раису

^аз$азрушение материала

Еф;ш

Упругая энергия

Рис. 5. Диаграмма деформирования материала, поясняющая запасание, потерю или рассеивание энергии при деформировании материала за счет взаимодействия структурных элементов

Принципиально знать, будет трещина развиваться или затухать. Критическая величина трещины, допустимая для материала при дан-

ном уровне нагрузки, определяется одним из условии:

U„0 т -А — W - трещина развилась до критической длины;

U,„m <А- W - трещина затухает;

Uпот > А- W ~ трещина развивается,

здесь А - работа, совершенная над материалом, или приложенная энергия; (Упшш - полная энергия деформирования материала; - энергия, затраченная на продвижение и рост трещин.

Направление развития характерных трещин в KAM определяется действием растягивающих напряжений. При сжатии материала определяющее влияние поперечных растягивающих напряжений. Внутреннее трение структурных элементов заставляет трещину продвигаться, отклоняясь от наиболее вероятной линии ее развития.

Предложена модель, учитывающая развитие трещины в материале через равномерное увеличение напряжений на оставшуюся часть сечения (рис. 6).

Сечешк б?. |[»шнлы

Сечение с фешшюи аликш

Рис. 6. Расчетная модель для оценки трещиностойкости

При развитии трещины длиной 2а модуль деформации снизится и;

а = (1-

-)h~- 5

ст-/

Е

4 а

-(1 + -

-)

(4)

_Л-2а к-2а где а, § - длина и ширина раскрытия трещины соответственно.

Модель позволяет увязать параметры допустимой длины трещины и ширины ее раскрытия. При различных комбинациях напряженных состояний можно оценить величину развивающейся трещины как суммарную длину трещин в опасном сечении:

® (^раст^ ^сдвнг^- ^гсруч)-

(5)

Для подтверждения высказанной теории была проведена экспериментальная проверка трещинообразования KAM на примере кирпичной кладки при механическом нагружении (рис. 7). Образцы изготавливали из силикатного кирпича и цементно-песчаного раствора марки 150 (состав раствора Ц:П = 1:3, В/Ц = 0,7). Отклонение расчетной длины трещины в кладке составило 17%, что можно объяснить неточностью измерения деформаций; отклонение расчетной ширины раскрытия трещины - 24%.

На основании предложенного упрощенного метода оценки трещи-нообразования KAM при различных видах воздействия прогнозируется момент образования магистральных трещин и наступления разрушения структуры. В основу положена интегральная оценка изменения модуля деформаций, как процесса накопления внутренних дефектов и микротрещин в структуре KAM. Показатель ширины раскрытия трещин позволяет оценить надежность конструкций и материалов с учетом внутренних дефектов и трещин структуры.

Повышение надежности конструкций достижимо двумя путями: первый - изучение структуры и свойств материалов для повышения стабильности свойств с использованием вероятностных методов и применение их в проектных работах; второй - повышение качества системы осмотров и ремонтов, на ос-Рис. 7. Схема развития трещин новании характера развития

и разрушения KAM на примере трещин в конкретном мате-

кирпичной кладки риале при фактическом уров-

не нагрузки.

Использование метода определения прочности при испытании стандартных образцов позволяет добиться повышения эффективности и надежности KAM в конструкциях. Коэффициент надежности конструкции по материалу (Кнадежн) при испытании зависит от требуемых параметров надежности KAM и допустимой вероятности отказа конструкции. Для кирпичной кладки, прочность которой определяется эмпирической формулой при испытании стандартных образцов, расчеты

показывают К„

= 1,698 в зависимости от технологии кладки и ис-

ходных материалов при допустимой вероятности отказа 10—4 (коэфф-циент вариации экспериментальной прочности материала v=0,5):

R

-, (6)

неделен

где Л)ИСЧ - расчетный предел прочности KAM; R - среднее временное сопротивление по результатам испытания серии образцов.

Второе направление повышения надежности KAM связано с повышением качества системы осмотров, позволяющих выявить опасные трещины и дефекты на начальном этапе их образования. Величина

критической длины и скорости продвижения трещины определяет срок между осмотрами и ремонтами. Важным является величина трещины, которая позволяет обнаружить ее при визуальном или инструментальном осмотре KAM: ширина раскрытия 5 = 0,2 мм и соответствующая расчетная длина а,,,,,, = 2,2 см. При сжатии относительная величина допустимой трещины составит а = 0,54—0,67/г в зависимости от вида анизотропного заполнителя. Подобный метод позволяет сократить затраты на эксплуатацию с учетом обеспечения требуемой надежности.

Принципиально формирование структуры на макроуровне, определяющем прочностные свойства, обусловленные взаимодействием структурных элементов: анизотропного заполнителя, раствора швов заполняющего межзерновые пустоты анизотропного заполнителя. Следует учитывать кратковременные и длительные деформации, что вызывает ухудшение условий работы для одних структурных элементов и улучшение для других. Например, неполное заполнение горизонтальных швов приводит к сложному напряженно-деформированному состоянию анизотропного заполнителя и раствора, подвергающихся сжатию, изгибу, растяжению и срезу. Для упрощения анизотропный заполнитель моделируем объектом прямоугольной формы.

Влияние анизотропного заполнителя в KAM определяется его прочностью при сжатии и изгибе, а также при растяжении в поперечном направлении:

где Лкдм - прочность KAM при сжатии вдоль основного направления анизотропии; С- напряжения в анизотропном заполнителе вдоль линии приложения нагрузки; 01^, - растягивающие напряжения в анизотропном заполнителе перпендикулярно линии приложения нагрузки; р - коэффициент поперечных деформаций анизотропного заполнителя. Вклад растягивающих поперечных напряжений в главные напряжения в анизотропном заполнителе составляет 1-2%. Неполное заполнение швов предполагает несколько основных схем работы анизотропного заполнителя на изгиб: балочную и консольно-балочную с пролетом в половину и в максимальный размер заполнителя. Наиболее вероятной представляется балочная схема. При этом напряжения в анизотропном заполнителе:

С^шГ Яклм! = М'^„п = 0,05 - 0,1 Л,

kam '

(7)

г

(8)

где ган М11 - касательные напряжения на границе анизотропном запол-

нителе; /„„.„ ветственно.

Из анализа наиболее вероятной схемы работы анизотропного заполнителя на изгиб можно определить допустимую длину незаполненной части горизонтального растворного шва:

ан.зап ll Ifj'nr '

Расчетная прочность KAM при сжатии составляет 20-30% прочности анизотропного заполнителя. Увеличение прочности анизотропного заполнителя снижает эффективность его использования в KAM. Поэтому путь повышения прочности KAM за счет простого повышения прочности структурных элементов не приведет к повышению эффективности композиции.

Прочность и деформативные свойства растворной составляющей в горизонтальных растворных швах существенно влияют на качество KAM. Это влияние учитывают приведенными ниже зависимостями:

с/ж = R ■ СТраст = U • 0°ж (1 т

^раств.горП ЛКАМ' раств.гор! Н раств.гор! '

где 0**ств гор11, гой - напряжения сжатия и поперечные растяги-

вающие напряжения в горизонтальных растворных швах. Вклад поперечных растягивающих напряжений в главные напряжения в горизонтальных растворных швах составляет -6%.

Различие поперечных деформаций анизотропного заполнителя и раствора швов приводит к неравномерности поля объемных напряжений и деформаций композита. Анизотропный заполнитель ограничивает поперечные деформации раствора, что в свою очередь ухудшает условия его работы и улучшает работу раствора. При этом растягивающие поперечные напряжения в анизотропном заполнителе увеличиваются в 2,28 раза по сравнению со сжатием единичного образца; в растворе горизонтальных растворных швов они снижаются на 9-10%.

Необходимо учитывать влияние вертикальных растворных швов и их неполное заполнение раствором. Особое внимание следует обратить на зону контакта вертикального шва на основном участке и в углах анизотропного заполнителя, где картина деформирования кардинально меняется. При полном заполнении вертикальных растворных швов уменьшаются действующие сжимающие напряжения в анизотропном заполнителе в прилегающей к вертикальному шву зоне. В основной зоне вертикального растворного шва на анизотропный заполнитель действуют растягивающие усилия вдоль линии приложения нагрузки, равные 0,5/?кам; в зоне угла анизотропного заполнителя дейст-

вуют пониженные напряжения, равные 0,78Якам- При неполном заполнении вертикальных растворных швов эффект действия снижающих напряжений в анизотропном заполнителе исчезает, соответственно снижается прочность KAM на 22 %, что подтверждено экспериментально.

Динамика развития деформаций структурных элементов KAM экспериментально оценивали на образцах кирпичной кладки из силикатного и керамического кирпича и цементно-песчаного раствора М150 (рис. 8).

Рис. 8. Схема деформаций структурных элементов KAM по отношению к соответствующим деформациям композита вдоль линии приложения нагрузки (для кирпичной кладки)

Продольные деформации анизотропного заполнителя в 5-10 раз выше деформаций единичного образца при равных напряжениях. Относительные деформации горизонтальных растворных швов в 7-10 раз превышают деформации раствора в стандартных образцах, что подтверждает влияние зоны контакта анизотропного заполнителя и раствора;-Коэффициент поперечных деформаций KAM с учетом определенных деформаций анизотропного заполнителя и раствора вдоль и перпендикулярно линии приложения нагрузки при расчетных напряжениях составит величину р.=0,2-0,3. В момент, предшествующий разрушению, р=0,4-0,5, что подтверждает наличие дилатометрического эффекта.

Влияние вертикальных швов проявляется в начальный момент на-гружения. В них возникают существенные растягивающие напряжения в поперечном направлении, превышающие в 3-7 раз деформации ос-

тальных элементов, что приводит к выходу шва из работы. Качественное и полное заполнение вертикальных швов увеличивает на 8-15% прочность композита за счет обжатия анизотропного заполнителя и раствора швов.

Изучение структуры KAM на данном уровне позволили предложить новые виды армирования для снижения влияния выявленных факторов, приводящих к разрушению. Один из способов решения -использование дисперсной арматуры (фибры), вводимой в растворную смесь, которая после набора прочности раствором повышает прочность KAM и обеспечивает снижение величины поперечных растягивающих деформаций. Кроме того, повышается прочность и трещино-стойкость растворной составляющей за счет препятствия зарождению и развитию трещин. Повышение прочности KAM достигает 2,5 раз при оптимальном подборе состава фибры и раствора {табл. 1).

Таблица 1

Повышение прочности KAM на примере кладки с < шброармированием

Состав КАМ Предел прочности при сжатии, МПа Модуль деформации, 10 МПа Изменение Ксж, %

расчет факт

Кладка из пустотного силикатного кирпичаМ 150 (h=88 мм), на растворе цементно-песчаиом М150 20 48,4 1,45 100

Кладка из силикатного кирпича М150 (h=88 мм), на растворе цементно-песчаном М150, с введенной фиброарматурой (А=2,5% массы цемента) - 80,8 2,58 169

Впервые предложен вариант армодемпфирования. Сущность данного вида армирования состоит в комплексном воздействии. В направлении линии приложения нагрузки армирующий элемент является демпфером, а в перпендикулярном направлении обеспечивает косвенное армирование. Внешняя энергия поглощается за счет более высоких деформаций KAM при тех же напряжениях, а поперечные сетки сдерживают поперечные растягивающие деформации. Армодемпферы не нарушают монолитности и сплошности структуры и препятствуют развитию трещин.

Экспериментальная проверка эффективности конструктивных мероприятий на образце кладки из кирпича и цементно-песчаного раствора М150 выявила, что прочность кладки, армированной поперечными сетками (ц=0,1%), составляет 148% прочности неармированной. ЬСладка с армированием фиброй показала на 12,5% более высокую прочность, чем армированная сеткой. При этом коэффициент армирования был снижен с 0,1 до 0,01%. Армодемпфирующий элемент обеспечивает более высокую прочность кладки, чем поперечно армирован-

ный образец на 33% при том же коэффициенте армирования.

Мезоуровень определяет взаимодействие структурных элементов в зоне контакта анизотропного заполнителя и раствора швов. Из-за неравномерности полей напряжений и деформаций структурных элементов KAM в зоне контакта возникают срезающие и растягивающие напряжения. Поэтому необходимо оценить прочность сцепления при срезе анизотропного заполнителя и раствора в горизонтальных швах, а также величину адгезии и когезин раствора вертикальных швов.

Определим требуемую величину скалывающих напряжений горизонтальных швов для предотвращения саморазрушения KAM из-за накопления деформации в зоне контакта:

г >аус -СТус =Е £ус -Е £ус fin

сц— раств ан.зап. раств раств анлап ан.зап* V /

Для предотвращения саморазрушения KAM необходимо обеспечить величину сцепления больше 0,08 МПа. При механических нагрузках для предотвращения нарушения сплошности KAM и раннего выхода из работы необходимо обеспечить величину сцепления на срез, определяемую в зависимости от уровня действующих напряжешш:

шр.шва _страсг _ расг -.-еж

сц раст1 au..3iinl ^Мраств Пан-зап' KAM '

При расчетной прочности композита 2,4 МПа, величина сцепления должна составлять тсц= 0,24-0,36 МПа, при 10 МПа требуемое сцепление тсц= 1,0-1,5 МПа.

Величина прочности зоны контакта будет во многом определяться ее структурой (рис. 9). Фактическая высота зоны контакта составляет на подвижных растворах 1 мм и менее, на жестких растворах - до 2 мм. Полная поверхность касания в зоне контакта анизотропного заполнителя и раствора составляет 42-45% общей площади.

Установлено существенное отличие взаимодействия раствора с поверхностью анизотропного заполнителя на примере кладки на силикатном и керамическом кирпиче (рис. 10). В зоне контакта раствор вступает в реакцию с поверхностью керамического кирпича и образует 3-5% портландита, гидросиликатов кальция и 20-30% соединений, содержащих оксиды калия, натрия и алюминия в различных комбинациях. Кроме того, в силу быстрого водоотбора остается непрореагиро-вавшими с водой около 5% трехкальциевого силиката и трехкальцие-вого алюмината, что позволяет формировать резерв набора прочности при залечивании трещин и дефектов в более поздние сроки. Поверхность силикатного кирпича более свободно пропускает воздух и менее активно взаимодействует с минералами цементного клинкера.

Наиболее часто на практике используют высокопрочные цемент-но-песчаные растворы. В связи с этим необходимо выдержать оптимальную подвижность и пластичность раствора с ОК=12-13 см и

обеспечить высокую водоудерживающую способность цементного раствора, поскольку заполнитель быстро абсорбирует несвязанную (свободную) воду по всей поверхности растворных швов KAM. Можно добиться изменения свойств зоны контакта, меняя состав раствора введением суперпластификаторов (СП) или минеральных добавок (извести, глины). Использование СП при одинаковой подвижности раствора снижает прочность сцепления в ~5 раз (с 0,41 до 0,19 МПа) по сравнению с обычным цементно-песчаным раствором. Прочность KAM на примере кирпичной кладки при этом снизится с 4,5 до 2,8 МПа. Введение 10% массы цемента двухслойных Al-Si-филлосиликатов повышает величину сцепления раствора до 0,55 МПа, прочность композита повышается до 9,4 МПа. Повышения качества также можно добиваться технологическими приемами, например виб-

rna с помощью шаблона.

Зона контакта с силикатным кирпичом Рис. 9. Общий вид зоны контакта раствора с керамическим и силикатным кирпичом

Структура KAM на микроуровне определяется взаимодействием матрицы искусственного камня и мелкого заполнителя в растворе с минералами, слагающими поверхность анизотропного заполнителя.

Поскольку анизотропный заполнитель, кладочное изделие либо крупный заполнитель, формируется заранее, основные переходные процессы формирования структуры закончены. Поэтому

Рис. 10. Рентенограммы раствора зоны контакта определяющей

с керамическим (1) и силикатным кирпичом (2) на данном

уровне будет

структура растворной составляющей, включающая:

- каркас, формируемый заполнителем;

- матрицу, формируемую цементным или иным искусственным камнем, которая связывает каркас из заполнителя и обеспечивает монолитность и целостность композита после твердения;

- контактную зону матрицы и заполнителя.

Основные параметры структуры закладываются на стадии начального периода формирования в процессах, протекающих в системе заполнитель-вода-вяжущее.

Вид заполнителя влияет на свойства раствора и KAM: прочность, деформативность, морозостойкость, водопоглощение и усадку. Заполнитель связывает часть воды и воздействует на реологические и технические свойства растворной смеси. Кроме того, при твердении вода, смачивая зерна заполнителя, участвует в формировании структуры раствора. Можно использовать эффект самоуплотнения растворной смеси для ее максимального самоуплотнения и рекомендовать водо-твердое (В/Т) отношение (табл. 2).

Свойства раствора определяются характером взаимодействия отдельных зерен заполнителя и матрицы. Поскольку размер и морфология поверхности отдельных зерен носят случайный характер, можно пренебречь данными факторами и оперировать показателями среднего размера зерна и размера пустот. Для упрощения зерна заполнителя моделируются сферами. Схема упаковки зерен заполнителя определяет

¡hJLw

........,wJL.

fK5 2

ЩОедг.

характер разрушения материала. Можно выделить несколько основных схем разрушения: по заполнителю, по матрице, по контактной зоне (рис. 11).

Таблица 2

Состав раствора Ц:П Водоцементное отношение

ОД 0,2 0,3 0,38 0,4 0,5 0,6 0,7 0,75 0,8 0,9 1

1:2 0,05 0,1 0,15 0,19 0,2 0,25 0,3 0,35 0,377 0,4 0,45 0,5

1:3 0,033 0,067 0,1 0,127 0,133 0,167 0,2 0,233 0,251 3,267 0,3 0,333

1:4 0,025 0,05 0,075 0,095 0,1 0,125 0,15 0,175 0,188 0,2 0,225 0,25

1:10 0,01 0,02 0,03 0,033 0,04 0,05 0,06 0,07 0,075 0,08 0,09 0,1

а)

ТтТ

г)

Рис.

КРаМВ<1 бразда >1

разрушение по слабому заполнителю; ««„разрушение по слабому цементному камню; ^ч^-разрушение по слабой зоне контакта. 1. Схемы разрушения растворной составляющей при разнофракционном составе: а) однофракционный; б) двухфракционный, Ксаздв< 1; в) двухфракционный, Квюдв> 1; г) трех или более фракционный, Кт,дв< 1; д) трех или более фракционном при КВЮЛВ> 1

Для формирования более прочной и долговечной структуры раствора необходимо выбрать одну из схем упаковки, которая обеспечила бы наибольшую протяженность линий возможного разрушения для данного вида раствора. Из представленных схем следует:

1) при прочности заполнителя много меньше прочности матрицы (R3 <RM, RK C) наиболее выгодна полифракционная упаковка с Кразд8 > 1, что подходит для растворов на пористом мелком заполнителе;

2) при прочности заполнителя (R3), близкой к прочности матрицы, (R3~RM~RKC), наиболее выгодна схема упаковки одно- двухфракцион-ной смеси с Краздв < 1;

3) при прочности заполнителя (R3) много больше прочности матрицы (R3>RM, RKC), эффективна схема упаковки полифракционного состава с Кразда < 1;

4) при низкой адгезии матрицы к заполнителю (RKC<RM, Rp) предпочтителен однофракционный состав или полифракционная схема упаковки заполнителя с Краздв>1.

В соответствии с вышеизложенным, предложена схема фракционирования мелкого заполнителя для получения непрерывного гранулометрического состава с Краздв< 1. Наиболее предпочтительным будет использование фракций песка из условия минимизации затрат на оборудование - 5-2,5; 2,5-0,5; 0,5-0,16 мм (схема I); из условия идеализации плотности упаковки - 4,3-1,6; 1,6-0,8; 0,8-0,16 (схема II). Повышение плотности упаковки позволяет получить прочный и долговечный композит. Экспериментальную проверку проводили на растворах с схемой I фракционирования как более технологичной (табл. 3). Для увеличения плотности и экономии цемента в раствор вводили наполнитель со средним размером зерен 0,15 мм для стандартной и I схемы и 0,2 мм для II схемы фракционирования. Применяли цемент М400, раствор состава 1:3 (В/Ц=0,8) и 1:10 (В/Ц=0,7).

Таким образом, корректировка гранулометрического состава песка приводит к увеличению прочности и водонепроницаемости раствора на 50-100%, что является эффективным способом повышения качества растворов.

Структура матрицы раствора - важнейшего компонента раствора и KAM в целом, которая объединяет остальные структурные элементы для совместной работы, во многом определяет свойства композиционного материала. Направленное формирование структуры матрицы возможно на этапе набора прочности за счет оптимизации состава вяжущего, тонкости помола, соотношения вяжущего и воды, качества перемешивания и т. п. В цементной суспензии формируется гидратная оболочка вокруг зерен цемента, толщина которой зависит от удельной поверхности цемента и В/Ц. Дтя формирования оптимальной структуры цементного камня целесообразно использовать цемент с тонкостью помола не менее 500 м2/кг. Нужно учитывать, что в образовавшихся

гидратных пленках из-за действия осмотических сил возникает расклинивающее давление.

Таблица 3

Влияние гранулометрического состава песка _ на характеристики раствора

Плотность, кг/м3 Водонепроницаемость, с/см3 Прочность, МПа

Состав раствора Величина Доля от стандарта Величина Доля от стандарта Величина Доля от стандарта

Состав 1:3

Стандартный гранулометрический состав 1880 1 2,75 (\У2) 1 10,6 1

Трехфракционный 2070 1,1 7,7 (\¥6) 1,8 21,3 2,01

Состав 1:10

Стандартный гранулометрический состав 1709 1 - 1,42 1

Трехфракционный 1850 1,08 - 3,55 1,5

Прочность композита определяется параметрами формирующейся контактной зоны заполнителя и цементного камня. Ее высота достигает 20-50 мкм (рис. 12). Пустотность зоны контакта составляет 45%. В начальный момент формирования структуры происходит обезвоживание цементно-водной суспензии в зоне контакта за счет поверхностного поглощения воды заполнителем и смачивания его поверхности.

После затворения цемента или сухой бетонной смеси водой происходит растворение и гидролиз наиболее активных минералов - СзА, СзБ и отложение продуктов гидратации у поверхности зерен. Результатом является формирование на поверхности зерна кристаллов СН и эттрингита с характерным размером -10 мкм и с последующим прорастанием до 30 мкм. Это подтверждается исследованиями микроструктуры и данными о наличии перпендикулярно ориентированных к поверхности кристаллов СН. Следующий слой - это сложная смесь, образующаяся в результате твердения С28 и С4АР и непрореагировав-ших минералов клинкера. В результате отбора воды поверхностью заполнителя в суспензии образуется высокая концентрация ионов Са2+, формирующих высокоосновные гидросиликаты кальция. Увеличение прочности сцепления цементной матрицы и заполнителя происходит в основном за счет сил стяжения, обусловленных усадкой цементного камня, который формируется вокруг зерен заполнителя. Дополнительный вклад в сцепление цементной матрицы с зернами заполнителя вносит физико-химическое взаимодействие активных центров последнего с гидрокеидом, гидросиликатами кальция и другими гидратными соединениями.

Рис. 12. Микрофотография зоны контакта цементного камня и кварцевого песка

Для формирования качественной структуры материала и с целью снижения влияния неравномерности полей напряжений и деформаций в KAM определены свойства структурных элементов. Для цементных растворов соотношение прочностей должно быть следующим:

RueM.K _г> зал гл хонт.з 1 - л пцем.к _ / > зал пконтл-i г л /ii\

сж ~Ксж ~Ксж ''-^^раст - Лраст - Лраст •

Прочность цементного камня при сжатии должна быть сопоставима с прочностью заполнителя, прочность контактной зоны может быть меньше в 1,5 раза прочности остальных элементов, а соотношение прочности при растяжении и сжатии структурных элементов должно быть:

0,46 R„ = Rl)acr. (14)

На практике прочность цементных растворов при сжатии больше прочности при растяжении в 8-10 раз, что приводит к неполному выбору прочности композита. При несоответствии прочности и деформа-тивности затвердевшего цементного камня и заполнителя, в них будут образовываться дефекты и трещины, что приводит к повышению дефектности структуры KAM.

Для снижения влияния различия деформативности структурных элементов мелкозернистого бетона либо раствора целесообразно вводить часть вязкого заполнителя, например дробленый керамзит для демпфирования и стальную или полимерную фибру для армирования, что положительно отразится на 28 сут прочности (табл. 4).

Разработан состав армодемпфирующих добавок. Сущность сводится к тому, что кроме демпфирующих элементов в структуру вводятся армирующие элементы. Совместное действие армирующих и демпфирующих элементов позволяет использовать аддитивный эффект взаимодействия структурных элементов для повышения трещи-ностойкости, прочности и долговечности цементных композитов. Использование армодемпфирующих добавок позволяет повысить прочность при растяжении и изгибе (табл. 4).

Таблица 4

Влияние вида добавок на свойства цементных композитов

Вид добавки Растяжение, МПа Изгиб, МПа Сжатие, МПа

Без добавки 2,45 4,15 15,3

Демпфирующая (дробленый керамзит 5%) 3,09 4,37 15,23

Дисперсно-армирующая (стальная фибра 0,25-1%) 2,97 4,16 15,77

Армодемпфирующия (керамзит 5% и стальная фибра 2,5%) 2,82 5,32 16,73

Совершенствование растворов целесообразно вести в направлении повышения прочности и снижения трещиностойкости, повышения адгезии к анизотропному заполнителю. Перспективным является использование самоуплотняющихся и самонивелирующихся растворов. Необходимо, чтобы раствор самоуплотнялся под воздействием массы вышележащих слоев материала и формировал шов требуемой толщины, равномерно заполняя межзерновые пустоты. Важно использовать вяжущее с низкой водоотдачей, чтобы избежать обезвоживания це-ментно-водной суспензии в зоне контакта с заполнителем, и наполнитель, обеспечивающий отсутствие непосредственного контакта зерен заполнителя (плавающий заполнитель).

Принцип повышения эффективности KAM на микроуровне приведен на примере разработки составов самонивелирующихся растворов. Полученные смеси меньше расслаиваются и показывают большую прочность при сжатии (в 2 раза) и изгибе (на 20%) при сохранении расхода цемента и подвижности (ОК= 12-13 см) (табл. 5).

Предложен метод расчета требуемой подвижности раствора в зависимости от основных показателей анизотропного заполнителя и угла естественного откоса для получения шва требуемой толщины, на примере кирпича массой 4 кг (табл. 6).

Использование самонивелирующихся и самоуплотняющихся растворов позволит повысить однородность KAM при сокращении трудоемкости возведения конструкций за счет формирования швов одинаковой толщины под весом вышележащих слоев.

Таблица 5

Зависимость свойств самонивелирующихся растворов от состава

Состав Цемент:Наполнитель :Песок Прочность, МПа

на сжатие при изгибе

Ц:Н:П= 1:1,55:1,6 (В/Ц=0,7) 20,5 4,87

Ц:Н:П= 1:0,95:1,05 (В/Ц=0,9) 31,8 5,66

Контрольный Ц:П = 1:2,9 (В/Ц=0,7) 15,3 4,1

Примечание. 'Наполнитель - мраморная мука фракции 0,1 мм.

Таблица б

Параметры смеси для формирования растворного шва

Требуемая толщина шва, см Требуемая подвижность* (ОК), см, при плотности раствора, кг/м3

1800 1500 1000 500

0,5 10,38/24,18 9,72/24,14 8,11/24,04 4,91/23,84

1 10,07/24,17 9,44/24,13 7,90/24,03 4,78/23,83

1,5 9,73/24,15 9,14/24,11 7,67/24,02 4,64/23,83

Примечание. *При угле естественного откоса растворной смеси 60°/15°

Экспериментальная проверка на составах самоуплотняющихся и самонивелирующихся растворов показала, что при сопоставимых составах (рис. 13 и 14, табл. 7) их прочность выше в 1,5 раза, адгезия к анизотропному заполнителю выше на 20-30%; подвижность выше на 20%.

Рис. 13. Влияние направленного изменения структуры на прочность раствора

С технологической точки зрения, наиболее эффективны самоуплотняющиеся и самонивелирующиеся растворы (табл. 7), следовательно они будут менее энерго- и трудоемкие при формировании структуры KAM.

Долговечность KAM во многом определяется системой пор и пустот структурных элементов различных уровней, включая замерзание воды в порах, разрастание кристаллов и накопление продуктов химических реакций в порах и дефектах, а также различие температурных деформаций элементов KAM. Это приводит к разрушению растворной составляющей за счет нарушения целостности структуры.

Рис. 14. Влияние направленного изменения структуры раствора на адгезию к анизотропному заполнителю (кирпичу)

На основании оценки изменения поля объемных деформаций KAM от температуры окружающей среды предложен расчетный метод оценки морозостойкости материала.

При оценке в расчетной модели необходимо учитывать структуру материала, поскольку основной объем пор в KAM - открытые поры, доступные для проникания воды. При моделировании рассматривали цилиндрические поры, в которых увеличение объема льда стремится сдвинуть границу поры, а часть льда будет вытесняться в распложенные рядом поры. Величина фактического смещения границы поры зависит от соотношения модуля деформации льда и цементного камня. При несквозных порах дополнительное давление определяется увеличением в объеме льда на величину 4,9%, при сквозных порах - на 2,8%. Тогда дополнительные напряжения и деформации стенок поры составят:

п

п> и

» Е

3«

тз 2

Е §

ш ё

Составы растворов 1:К

Водоцементное отношение В/Ц

Модификатор, % массы Ц

о

1Л ур

Наполнитель (мраморная мука 0,1 мм), % П

Подвижность

Угол естественного откоса

Плотность, кг/м'

Прочность на сжатие, МПа

Адгезионная прочность, МПа

££

(ТМ0Р03 - Е гм°Р°! =94 МПа Г15)

цем.кам цем.калг'цем.кам 1 ' * '

г«е СГкам'^шм кам'е«Гкам- Дополнительные напряжения в цементном камне при замерзании воды в порах, модуль деформаций и дополнительные деформации цементного камня.

Величина возникающих растягивающих напряжений существенно меньше величины прочности при растяжении и сжатии кристаллического сростка цементного камня, что объясняет отсутствие разрушения материала при однократном замораживании воды в порах. Это позволяет оценить количественно энергию необходимую для разрушения материала при многократном замораживании и оттаивании.

Количество энергии необходимой для разрушения единицы объема материала, или удельная энергия разрушения материала при замерзании воды в системе пор определяется структурой и составом композита, его пористостью и т.д. Материал разрушится, когда внешняя подведенная к материалу энергия превысит величину, соответствующую удельной работе разрушения Du„l pacTB. Количество циклов замо-

33 мор

раживания и оттаивания /7ЦСМ ,!ам можно определить как:

замер _ ^цс.ц.кам ^ (16)

цем.кам — q мори!

цем.кам

где Оцем кам - удельная работа разрушения цементного камня; Снимкам - удельная работа при однократном замерзании воды в порах.

» (F -V П )

мороз _ \ 1 гг _раст г, цем.кам ^ цем.кам_цем.кам" ццем.кам/ f \ "1 \

цем.кам — ¿j замор цем.кам раст ./ > \ /

'=! раств

где Кммор - коэффициент замораживания, который равен 1/2 при медленном замораживании, 1 при быстром замораживании; п - количество циклов замораживания, при котором происходит разрушение.

Проведена теоретическая оценка параметров развивающейся трещины при замерзании воды в порах. Длина трещины при замерзании воды в порах составит величину 0,7dmip. Поэтому для повышения морозостойкости материала необходимо увеличить расстояние между порами или уменьшить их размеры. Этого можно добиться введением в состав демпфирующих или армодемпфирующих добавок.

Дополнительные напряжения вдоль линии приложения нагрузки улучшают условия работы цементного камня и ухудшают для заполнителя при сжатии. Отмечено снижение морозостойкости KAM на основе вяжущих при действии растягивающих напряжений и увеличение при действии сжимающих.

Долговечность материала определяется его морозостойкостью и стойкостью к воздействию агрессивной среды. Высолы на поверхности KAM есть результат нарушения структуры под воздействием агрессивной среды. Влияние изменения структуры при высолообразова-ние на поверхности KAM экспериментально оценивали при выдерживании с частичным погружением цементных материалов в сульфатную среду. Состав раствора 1:3 (песок Мкр=1,5, цемент пикалевский М400), В/Ц=0,7, без добавок. Образцы помещали в среду хранения в возрасте 28 сут. После набора прочности контрольные образцы хранили в воде. Капиллярный подсос заставляет диффундировать через поры материалов растворимые соли на поверхность, и в течение 1 года высота высо-лов достигает 5-7 мм (рис. 14) (изменение массы образцов замеряли в течение 30 недель). В виду нарушения структуры композита, вызванного высолообразованием, прочность снижается на 20% (табл. 8).

Таблица 8

Прочность цементного камня в сульфатной среде в течение 1 года

Условия хранения Прочность, МПа

при изгибе при сжатии

В воде (контрольный) 45,9 112

В сульфатной среде (5 % H2S04) 44,1 88

При хранении образцов раствора в условиях капиллярного подсоса в сульфатной среде (табл. 9) снижается количество портландита, а на поверхности образуется гипс. Высолообразование на поверхности KAM сопровождается нарушением структуры и снижением прочности на 20% в течение года. Это подтверждается фотографиями структуры цементных композитов (рис. 14).

Рис. !4. Микроструктура цементно-песчаного раствора в возрасте ! год при хранении: а) в воде; б) в растворе 504

Формирование структуры субмикро- и наыоуровня включает из-

менение внутреннего строения элементов и взаимодействия различных фаз структурных элементов, минерального состава и качества поверхности анизотропного заполнителя, цементного или иного искусственного камня матрицы. Определяющей структурой данного уровня KAM будет структура матрицы, поскольку она формируется непосредственно в композите и включает:

- кристаллический сросток и гелевую составляющую;

- жидкую и газообразную фазу - включающую воду (связанную и несвязанную), воздух и пары в системе пор и пустот;

- границу раздела фаз.

Таблица 9 Важно учитывать

Состав высолов по данным РФА изменение KAM струк-

туры во времени. Существующие теории твердения цемента отмечают одну общую черту: твердение идет неравномерно во времени и в объеме, формируется структура цементного камня с нерегулярной упаковкой структурных элементов и большим количеством внутренних дефектов. Это одна из основных причин, по которой цементный камень не достигает прочности слагающих его минералов (так прочность эттрингита при растяжении составляет -70 МПа, портландита при сжатии - 320-700 МПа).

На формирование структуры цементного камня с определенной системой пор и пустот воздействует множество факторов, одним из которых можно назвать упаковку зерен цемента до момента взаимодействия с водой и после, которая определяет плотность формирующегося цементного камня и его однородность.

Дня оценки степени взаимосвязи структуры и свойств цементного камня во времени при гидратации и после набора прочности предложена характеристика «среднее расстояние и количество в единице объема микроцентров активности». Это расстояние между условными геометрическими точками на поверхности частицы цемента, в которых при гидратации будет наиболее вероятно нарушение экранирующей оболочки, образующейся на поверхности цементного зерна при затво-рении водой. Их наличие обусловливается неоднородностью минерального состава цементного зерна, неравномерным гранулометрическим составом цементных зерен, что не может не отразиться на скорости и качестве взаимодействия зерен цемента и воды. Чем больше количество таких точек и меньше расстояние между ними, тем выше скорость протекания гидратации и твердения цемента. В результате

Минералы Содерж., %

Сульфат натрия (Na2S04) 90

Мирабилит (Na2S04-10H20) 9

Гипс (CaS04-2H20) 1

образуется более равномерная структура цементного камня и выше его механические характеристики.

Расчетным методом установлено расстояние между микроцентрами активности по гранулометрическому составу и удельной поверхности цемента. Расстояние между центрами активности будет равно среднему размеру зерен с учетом раздвижки. Так для цемента с удельной поверхностью 300 м2/кг расстояние составляет 34,8-10~3 мкм, для цемента с удельной поверхностью 450 м2/кг - 24,8-10~3 мкм; разница -1,4 раза. Скорость гидратации по Шейнину для цементов с удельной поверхностью 300 и 500 м2/кг различается в 1,8 раза в возрасте 1 сут (степень гидратации а=54 и 39% соответственно) и в 1,2 раза в возрасте 28 сут (степень гидратации а=72 и 86% соответственно), что подтверждает взаимосвязь структуры со скоростью твердения цемента.

Регулирование расстояния между микроцентрами активности осуществляется как гранулометрическим составом цемента, так и введением тонкодисперсных минеральных добавок, которые взаимодействуют с зернами цемента и в местах соприкосновения нарушают целостность экранирующей оболочки.

Работа под нагрузкой цементного камня будет зависеть от совместного действия кристаллического сростка и гелевой составляющей. Прочность при сжатии раствора при мгновенном приложении нагрузки будет выше, а деформации меньше за счет увеличения внутреннего трения, что не позволит развиться вязкому течению гелевой составляющей и воды и приведет к хрупкому разрушению. При длительном приложении нагрузки с низкой скоростью гелевая составляющая будет перемещаться в объеме материала, что приведет к снижению прочности и увеличению деформативности.

Изменение количества и качества продуктов гидратации цементных минералов позволяет повышать долговечность и коррозионную стойкость KAM к агрессивной среде. Одним из направлений повышения качества структуры цементного камня является химическое армирование. Сущность данного метода заключается в формировании жесткого кристаллического сростка с заданными свойствами с определенным взаимным расположением, прочностными и деформативными свойствами кристаллов, а также прочного сцепления в коагуляцион-ных узлах. Существует много путей для формирования структуры цементного камня с улучшенными свойствами за счет длинных и прочных кристаллов или сростков, например волокнистых по структуре гидросиликатов кальция или кристаллов этгрингита. Рост кристаллического сростка приводит к его проникновению вглубь гелевой фазы, а при длительной гидратации - к зарастанию трещин, дефектов и пор структуры цементного камня.

Для повышения количества первичного этгрингита в цементном камне до момента набора прочности, что позволяет снизить количество новообразований при эксплуатации, предложено введение Н2804 в цементное тесто при затворении водой. Первичный эттрингит формируется в виде крупных игольчатых кристаллов с характерными размерами с=0,002.-0,01 и а=0,1-1 мкм и прочностью при растяжении 70 МПа. Происходит микроармирование цементного камня. Рентгено-фазовый анализ показывает существенное изменение количества эт-трингита в образцах с различными условиями хранения (табл. ) 0).

Таблица 10

Содержание этгрингита при химическом армировании

цементного камня при хранении в различных условиях

Вид образцов Содержание этгрингита, %

1 год в воде 1 год в р-ре Н2804

Цементный камень 5 10

Цементный камень + №ОН 5 5

Цементный камень + Н2804 15 5

При использовании химического армирования снижается скорость набора массы в агрессивной среде, что косвенно свидетельствует о снижении скорости деструкции цементного композита (рис. 15). При использовании химического армирования происходит увеличение прочности цементного камня в возрасте 1 год при хранении в условиях сульфатной среды (табл. I Г).

со/ ..............

Рис. 15. Кинетика набора массы образцов цементного камня при хранении в условиях сульфатной среды: обычного цементного камня(ОЦК), цементного камня с добавкой МаОН и Н2804

Разработана схема направленного формирования структуры KAM с минимальным количеством дефектов, так называемой идеальной структуры, сопоставимой по прочности, трещиностойкости и долговечности с основными компонентами исходных материалов. С учетом научно обоснованного подхода к выбору комплекса конструктивных и технологических решений на каждом из уровней структуры, критерием оптимизации является повышение прочности KAM до прочности исходного заполнителя (рис. 16).

Таблица 11

Прочность цементного камня при химическом армировании при хранении в различных условиях

Вид образцов Прочность в возрасте 1 год, МПа

при изгибе j при сжатии при изгибе | при сжатии

Хранение в воде Хранение в растворе H2SOj

Без добавок 45.9 112 44,1 88

Цем. кам. + 2% H2S04 45,9 168 45,9 92

Цем. кам. + 2% NaOH 25,8 116 53,4 97,6

[К.ишатичссхис факторы. действующие на конструкцию

|Лгрссс1!внос воздействие среды

(Уровень действующих Механических нпгручок_

" Структура KAM

% Ф^Мсро приятия направленного формировании □ ртруктуры на мееауровне_

Мероприятия иялрявленного формирования

структуры на мезоуровне.

технология получения KAM_____

Мероприятии направленного формирования .структуры па макроуровне- самого крупного элемента KAM и растаора_

I [Мероприятия направленного формирования • «^структуры на микроуровне: подбор состава ; (раствора: выбор состава заполнителя и о [технологии приготовления

Мероприятии направленного формирования структуры на субмикроуровне: выбор вида вяжущего я В/Ц, выбор дооавок. вид заполнителя.,

Мероприятии направленного формирования структуры на нанокроуровне■ использование мпно мод и фи катор о в

Расчетные характеристики:

- плотность.

- пучность;

- дсфор.мгтшность;

Требуемая надежность и класс ответственности конструкции

• резерв прочности;

• трещи коего йкость_

Требуемая долговечность конструкции:

• стойкость к ап^ссснн;

• морозостойкость;

• водонепроницаемость:

- пзро-, газопроницаемость;

Рис. 16- Схема направленного формирования структуры KAM с заданными свойствами

Приведенная схема формирования идеальной структуры KAM была апробирована экспериментально на образцах кирпичной кладки, изготовленных из керамического полнотелого кирпича М200 и цемент-но-песчаного раствора. Использовали меры, повышающие прочность кладки и легко выполнимые на практике. Полученные данные сравнивали с пределом прочности кладки, приведенным в нормативных документах. Временное сопротивление составило оразр=16,8 МПа. Фактическая величина прочности превышает рассчитанную в соответствии с требованиями нормативных документов в 5,6 раза. С учетом коэффициента запаса, обеспечивающего надежность с вероятностью отказа 10^, расчетный предел прочности кладки составил Rmax=7,9 МПа, что превышает соответствующую расчетную величину по степени армирования в 2,65 раза.

Технико-экономическая эффективность использования идеальной структуры KAM обусловлена повышением его прочности, трещино-стойкости и долговечности, уменьшением геометрических параметров и массы конструкций. При одинаковой несущей способности стеновых конструкций, стоимость материалов для возведения I м2 стены снижается на 14%. Полные приведенные затраты в течение эксплуатации снизятся на 22,5%, что означает соответствующее увеличение эффективности KAM. Реализация результатов работы позволила получить значительный экономический, экологический и социальный эффект.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические принципы повышения эффективности производства композиционных анизотропных материалов с учетом состава, морфологии и дефектов структурных элементов, заключающиеся в анализе и моделировании структурообразования и дефектности структуры; направленном формировании структуры на всех иерархических уровнях; оптимизации баланса внешних и внутренних сил; прогнозировании трещиностойкости, надежности и долговечности композитов; разработке и применении новых способов армирования на различных уровнях структуры; подборе оптимальных составов сырьевых компонентов, что позволяет создавать рациональную структуру композиционного анизотропного материала с заданными свойствами.

2. Разработана многоуровневая модель структурообразования и взаимодействия структурных элементов композиционного анизотропного материала в иерархической соподчиненности (на всех иерархических уровнях структуры от наиболее крупных к более мелким) с учетом многофакторных .межфазных и межчастичных взаимодействий, позволяющая установить причинно-следственные связи структуры и свойств композиций на всем протяжении жизненного цикла материала.

Создание структуры материала с учетом выявленных закономерностей позволяет добиться снижения дефектности структуры композиционных анизотропных материалов; повысить эффективность использования сырьевых компонентов на всех уровнях структуры; прогнозировать долговечность, трещиностойкость, надежность материала с высокой степенью достоверности; расширить рациональные области применения композиционного материала в строительной индустрии. Предложен метод сбалансированного управления формированием структуры композиционного анизотропного материала на всех иерархических уровнях в совокупности, заключающийся в использовании конструктивных и технологических мероприятий, дающих синергети-ческий эффект, и позволяющий добиваться снижения дефектности структуры каждого уровня.

3. Предложены методы проектирования состава и управления структурообразованием композиционного анизотропного материала, заключающиеся в регулировании баланса внутренних сил и оптимизации упаковки структурных элементов, позволяющие снижать дефектность структуры на различных иерархических уровнях композита на раннем этапе структурообразования. Предложены способы регулирования физико-химических, механических и технологических условий синтеза композиционного анизотропного материала с различными коэффициентами анизотропии.

4. Предложены методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе при работе в суровых условиях эксплуатации, с учетом многообразия размеров, составов, морфологии структурных элементов. Установлен характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации, заключающийся в совместной работе структурных элементов при воздействии различных внешних факторов. Предложенный численный показатель удельной работы разрушения позволяет прогнозировать долговечность, надежность материалов и момент разрушения.

5. Выявлены закономерности деформирования крупного заполнителя и стеновых камней, как макроэлементов композиционного материала, позволяющие управлять разрушением структуры и прогнозировать риск нарушения целостности материала. Определены причины, снижающие эффективность работы композиционного анизотропного материала по сравнению с единичным образцом вне структуры за счет действия поперечных растягивающих, срезающих и изгибающих усилий. Предложен способ снижения влияния данного эффекта, заключающийся в изменении схемы перераспределения внутренних усилий

с помощью введения дополнительных элементов структуры (армирования, демпфирования, армодемпфирования), позволяющий увеличить механические характеристики в 2,5 раза. Разработана конструкция ар-модемпфирующего элемента, состав армодемпфирующих добавок и технология их изготовления и применения, позволяющие увеличить прочность на 50 % по сравнению с неармированными композиционными анизотропными материалами. За счет механизма демпфирования корректируется трещинообразование композита, за счет армирования -повышается прочность.

6. Установлена зависимость прочности контактной зоны крупного заполнителя, стеновых камней и раствора на срез от внешних условий, заключающаяся в увеличении прочности при увеличении разницы коэффициента поперечных деформаций у взаимодействующих материалов. Увеличение степени адгезии вяжущего с поверхностью некондиционного заполнителя или стенового камня возможно за счет использования двухслойных АЬБьфиллосиликатов или технологических способов формирования контактной зоны.

7. Выявлены закономерности изменения коэффициента раздвижки зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита. Осуществлено ранжирование зон разрушения растворной составляющей и предложен обоснованный выбор коэффициента раздвижки зерен и фракционирования заполнителя в зависимости от соотношения прочности составляющих. При использовании заполнителя (Я,), превышающего по прочности матрицу и контактный слой (К3>]1ы, Якс), целесообразна схема полифракционного заполнителя с Кр<1; при сопоставимых прочиостях структурных элементов (К,~Км~Кк.с)> однофракционная схема с коэффициентом раздвижки Кр<1. При заполнителе менее прочном, чем зона контакта и матрица (К3<11м, Ккс), эффективна полифракционная схема с Кр>1; при наименее прочной зоне контакта (Лкс<Км, Яр) - необходима монофракционная схема с Кр>1.

8. Предложены способы интенсификации структурообразования в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень, заключающиеся в изменении начального этапа гидратации минералов цементного клинкера, путем введения мелкодисперсных элементов и использовании химического армирования цементного камня. Направленное формирование структуры цементного камня за счет увеличения плотности сращивания новообразований, формирующихся в результате гидратации минералов клинкера, позволяет повысить прочность и снизить влияние сульфатной коррозии, за счет формирования первичного этгрингита. Направленное формирование структуры в системе «цементный клинкер - цементное тесто - цементный камень», позво-

ляет ускорить гидратацию, повысить прочность цементного камня в возрасте 28 сут. на 50% при сжатии. При эксплуатации в условиях сульфатной коррозии после 1 года хранения в Н2804 прочность повышается на 15-25% при изгибе и 10-15% при сжатии по сравнению портландцементом.

9. На основании результатов теоретических исследований и внедрения в опытное производство разработаны: методы подбора состава композиционных анизотропных материалов, в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий; оптимального фракционирования состава и расчета коэффициента раздвижки зерен (Кр) зерен мелкого заполнителя в зависимости от характера разрушения композита, позволяющие снизить пустотность и повысить плотность до 10 %, повышая прочность и снижая проницаемость до 2-3 раз. Для мелкозернистого бетона получен материал с прочностью 60-65% прочности исходного заполнителя, для кирпичной кладки - 85 % от прочности кладочного материала.

10. Для производственного внедрения разработан ряд нормативно-технических документов. Внедрение полученных результатов осуществлено при восстановлении и реконструкции уникальных объектов - памятников истории и архитектуры: Никольского собора 16 века в с. Сторожно, Староладожского Свято-Успенского монастыря в д. Ст. Ладога, Государственного академического Мариинского театра и Государственного Эрмитажа. С использованием результатов построены и отремонтированы жилые дома в Ленинградской и Белгородской области, Удмуртии и др. регионах. Экономический эффект за счет реализации диссертационной работы составил свыше сотни миллионов рублей. Выпушено свыше 12 тыс. тонн сухих строительных смесей и 10 тыс.шт. штучных стеновых блоков и других материалов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бглепцов Ю.А. Прогнозирование процесса накопления физического и морального износа жилых зданий: Сб. статей Научной конференции по вопросам строительства. Пенза:, 1999. - С. 33-34.

2. Бгленцов Ю.А., Комохов П.Г. Совершенствование методов армирования кирпичной кладки // Строительные материалы. - № 1. -2004.-С. 33-34.

3. Беленцов Ю.А. Комохов П.Г. Структурная механика кирпичной кладки. Совершенствование методов армирования кирпичной кладки // Строительные материалы. - № 10. - 2004. - С. 46-48.

4. Беленцов Ю.А., Комохов П.Г. Структура, трещиностойкость и надежность кирпичной кладки как композиционного материала //

Вестник отделения строительных наук РААСН. — № 9. - 2005. -С. 255-260.

5. Беленцов Ю.А. Пути повышения эффективности несущих кирпичных конструкций // Вестник Российской инженерной академии. Труды секции «Строительство». - № 6. - 2005. - С. 196-199.

6. Беленцов Ю.А. Использование эффект самоуплотнения песчаной смеси при подборе состава строительных растворов // Строительство и реконструкция. - №3. - 2005. - С. 14-15.

7. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А. Высолы на поверхности сооружений из цементных материалов, как явление внутреннего осмоса // Цемент и его применение. - № 3. - 2005. - С. 68-69.

8. Беленцов Ю.А. Формирование оптимального гранулометрического состава заполнителя растворов // Строительные материалы, технологии, оборудование XXI век. - №9. - 2005. - С. 36-38.

9. Беленцов Ю.А. Энергия и время разрушения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 9. - 2005. - С. 29-32.

10. Беленцов Ю.А. Повышение прочности кирпичной кладки: от смены представлений к реальным результатам // Строительные материалы, технологии, оборудование XXI век. - № 11. - 2005. - С. 26-28.

11. Беленцов Ю.А. Кирпичная кладка от древности до сегодняшнего дня. СПб: ОМ-Пресс, 2005. - 42 с.

12. Беленцов Ю.А., Комов В.М. Причины разрушения кирпичной кладки // Строительные материалы, технологии и оборудование XXI век. - № 1. - 2006. - С. 33-34.

13. Беленцов Ю.А. Долговечность кирпичных конструкций. // Строительные материалы. - № 2. - 2006. - С. 24-25.

14. Белет^в Ю.А. Повышение качества кладочных растворов. // Строительство и городское хозяйство. - № 9. - 2005. - С. 44-45.

15. Комохов П.Г, Беленцов Ю.А. Структурная механика кирпичной кладки. СПб: СПбГАСУ, 2006. - 82 с.

16. Беленцов Ю.А., Комохов П.Г. Волновой характер деформирования материалов // Строительные материалы. - № 3. - 2006. - С. 6668.

17. Комохов П.Г., Комов В.М., Беленцов Ю.А. Структура, деформа-тивность, трещинообразование и надежность кирпичной кладки. СПб: ОМ-пресс, 2005. - 82 с.

18. Беленцов Ю.А. Связь структуры цементного камня с его основными конструкционными свойствами // Цемент и его применение. -2007-№ 1.-е. 86-87.

19. Беленцов Ю.А. Разойдется ли стена по швам. // Строительство. -2006.-№ 1,-С. 78-79.

20. Комохов П.Г., Комов В.М., Беленцов Ю.А. Деформации структурных элементов кирпичной кладки: Тр. общего собрания РААСН. Проект и реализация - гаранты безопасности жизнедеятельности. -М.-СП6:, 2006. - С. 193-196.

21. Комохов П.Г., Беле1щов Ю.А. Связь долговечности композиционных материалов со структурой на начальном этапе их формирования // Строительный вестник РИА. - 2006. - Вып.7. - С. 7-9.

22. Беленцов Ю.А. Влияние контактного слоя заполнителя и цементного камня в кладочных растворах: Десятые академические чтения РААСН «Достижения, проблемы и направления развития теории и практики строительного материаловедения». Пенза-Казань:, 2006. -С. 107-110.

23. Заявка на изобретение РФ RU № (2005125840 ) Армированный демпфирующий конструктивный элемент (армодемпфер) / Ю.А. Беленцов // 20.02.2007.

24. Патент RU 52038 U1 Клеедеревянная фиброармированная балка/ Ю.А. Беленцов // Заявл. 18.12.2007. Опубл. 10.03.2006. Бюлл. № 7.

25. Комохов П.Г Беленцов Ю.А., Харитонов A.M. Демпфирование и трещиностойкость самоуплотняющихся тонкослойных отделочных композиционных покрытий: Тр. общего собрания РААСН. М.:, 2007. -С. 348-354.

26. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А. Полифункциональные конструктивные элементы кирпичных и бетонных конструкций жилых зданий и инженерных сооружений / Вестник Центрального отделения строительных наук РААСН. 2007. - № 11. - С. 314-320.

27. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А. Влияние растворной составляющей на качество кирпичной кладки // Строительные материалы. - 2007. — №. 2.-С. 81-82.

28. Комохов П.Г.,Беленцов Ю.А. Армодемпфирующие элементы, повышающие прочность и трещиностойкость кирпичной кладки бетона // Academia Архитектура и строительство. 2007. - № 1. - С. 79-81.

29. Беленцов Ю.А. Синергетическая модель формирования структуры каменной кладки как композиционного материала: XVIII научные чтения «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии». Белгород: БГТУ им. Шухова, 2007. - С. 24-29.

30. Беленцов Ю.А. Армодемпфирующие добавки в бетоны и растворы // Строительные материалы. 2007. - № 10. - С. 16-18.

31. Беленцов Ю.А. Самоуплотняющиеся растворы для кирпичной кладки // Строительные материалы. 2007. -№ 7. — С. 18-21.

32. Беленцов Ю.А. Кирпичная кладка - конкурентоспособный материал для современного строительства // Жилищное строительство. 2007.-№ 11.-С. 28-30.

33. Комохов П.Г., Пухаренко Ю.В., Беленцов Ю.А., Харитонов A.M. Повышение трещиностойкости бетонных и железобетонных конструкций за счет армодемпфирования // Промышленное и гражданское строительство. 2008. - №4. - С.42-44.

34. Беленцов Ю.А. Высолы на поверхности растворных швов кирпичной кладки //Строительные материалы. 2008. -№ 4. - С. 60-61.

35. Патент RU 2355659 С1 Строительный раствор / П.Г. Комохов, A.M. Харитонов, Ю.А. Беленцов // Заявл. 18.12.2007. Опубл. 20.05.2009. Бюлл. № 14.

36. Бетон. Цементы, бетоны и строительные растворы и сухие смеси / Ю.А. Беленцов, В.Н. Вернигорова, B.C. Демьянова и др. под общ. Ред. П.Г. Комохова. СПб: Профессионал, 2009. Ч. 2. - 610 с.

37. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А., Харитонов A.M. Демпфирование и трещиностойкость самоуплотняющихся тонкослойных отделочных цементных композиционных покрытий // Строительные материалы и технологии XXI века. 2008. - № 5. - С. 57-58.

38. Беленцов Ю.А. Направленное формирование контактной зоны в системе каркас-матрица анизотропных композиционных материалов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2008. - №. 4. - С. 37-42.

39. Беленцов Ю.А. Направленное формирование структуры композиционных анизотропных материалов на основе вяжущих для работы в суровых условиях // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009. - № 3. -С.109-115.

40. Беленцов Ю.А. Гравитационно-инерционное воздействие на здания и сооружения при землетрясениях // Жилищное строительство. 2010.-№4.-С. 27-32.

41. Беленцов Ю.А. Моделирование работы композиционных анизотропных материалов в условиях сейсмических воздействий // Строительные материалы. 2010. -№ 6. - С. 66-68

БЕЛЕНЦОВ lOpiiii Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать 20.09.2010г. Формат 60x84 1/16. Усл.-печ.л. - 2,94. Уч.-изд.л- 2,73. Тираж 150 экз. Заказ № 396. Отпечатано в типографии.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Эволюция теоретических и практических основ получения строи- 14 тельных композиционных анизотропных материалов (KAM).

1.2. Процессы кластеризации при формировании структуры KAM.

1.3. Влияние обводнения системы в процессе раннего структурообра-зования KAM.

1.4. Прогнозирование механических свойств KAM при формировании структуры.

1.5. Связь между структурой KAM, надежностью, трещиностойкостью и долговечностью в конструкциях.

1.5.1. Причины разрушения структурных элементов KAM.

1.5.2. Долговечность KAM при работе в суровых и экстремальных условиях.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОВЫШЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ KAM ЗА СЧЕТ НАПРАВЛЕННОГО

ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВНЫХ

ИЕРАРХИЧЕСКИХ УРОВНЯХ.

2.1. Научно-практические основы получения строительных композиционных анизотропных материалов.

2.2. Классификация уровней структуры KAM, позволяющая-направленно формировать материал с заданными свойствами.

2.2. Дефекты, влияющие на формирующуюся структуру KAM и развивающиеся в процессе эксплуатации.

2.3. Теоретические основы формирования рациональной структуры

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ

ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ KAM НА МЕГАУРОВНЕ. ПО

3.1. Структура KAM и характер разрушения, взаимосвязь деформаций структурных элементов.

3.2. Энергетические параметры и характер разрушения KAM.

3.3. Направленное формирование структуры KAM для повышения трещиностойкости.

3.4. Теоретические предпосылки повышения надежности конструкций из KAM на различных этапах ее жизненного цикла.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ

СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ KAM НА МАКРОУРОВНЕ.

4.1. Влияние качества исходных материалов на прочностные и дефор-мативные свойства KAM на примере кирпичной кладки.

4.1.1. Влияние качества крупного анизотропного заполнителя на формирующуюся структуру KAM.

4.1.2. Влияние качества растворной составляющей на структуру KAM

4.1.3. Влияние различной деформативности структурных элементов

KAM процессы структурообразования.

4.2. Структура KAM на макроуровне, определяющая характер ее разрушения

4.3. Компьютерное моделирование полей объемных напряжений и деформаций KAM и их влияние на работу в конструкциях.

4.4. Обеспечение эффективного использования армирующих элементов в структуре KAM.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ЗОНЫ КОНТАКТА АНИЗОТРОПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ И РАСТВОРА В СТРУКТУРЕ KAM И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НА МЕЗОУРОВНЕ.

5.1. Особенности формирования структуры KAM при переходе от уровней грубодисперсных сред к тонкодисперсным с формированием зоны контакта заполнителя и раствора.

5.2. Основы формирования зоны контакта анизотропного заполнителя и раствора на начальном этапе формирования структуры.

5.3. Зависимость основных характеристик зоны контакта от структуры и состава анизотропного заполнителя и раствора.

5.4 Факторы определяющие формирование зоны контакта анизотропного заполнителя и раствора.

5.5. Выводы.

ГЛАВА 6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ KAM НА МИКРОУРОВНЕ.

6.1. Начальный период формирования структуры и процессы, протекающие в системе «заполнитель - вода — цемент».

6.1.1. Влияние заполнителя на формирование структуры и свойства растворной составляющей KAM.

6.1.2. Влияние матрицы на формирование и свойства растворной со' ставляющей швов KAM.

6.1.3. Влияние контактного слоя заполнителя и цементного камня на формирование и свойства растворной составляющей KAM.

6.2. Причины разрушения структурных элементов растворной составляющей KAM.

6.2.1. Долговечность KAM в зависимости от неравномерности полей объемных деформаций структурных элементов.

6.2.2. Регулирование высолообразования на поверхности KAM с использованием

6.3. Выводы.

ГЛАВА 7. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ KAM НА

СУБМИКРО- ИНАНОУРОВНЕ.

7.1. Механизм формирования многофазной и гетерогенной структуры KAM на субмикро- и наноуровне с учетом системы пор и пустот.

7.2. Твердение и формирование структуры известковых, глиняных и смешанных вяжущих в растворах.

7.3. Процессы формирования кластерной структуры кладки на субмиро- и наноуровне.

7.4. Направленное формирование структуры цементного камня с заданными свойствами.

7.5. Выводы.

ГЛАВА 8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ПОЛУЧЕНИЯ ИДЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ KAM С ЗАДАННОЙ 370 НАДЕЖНОСТЬЮ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ.

8.1. Принципиальная схема научно-обоснованного выбора технико-технологических приемов формирования структуры рациональной структуры KAM.

8.2. Схема проектирования состава и выбора исходных материалов для создания рациональной структуры KAM.

8.3. Технико-экономическое обоснование формирования рациональной структуры KAM.

8.4. Сравнение расхода энергии на производство основных конструкционных и теплоизоляционных материалов.

8.5. Апробация и внедрение принципов рационального формирования структуры KAM при производстве стеновых, дорожных материалов, производстве сухих строительных смесей.

8.6. Внедрение в учебный процесс и при подготовке кадров высшей квалификации.

8.5. Выводы.

Актуальность. Современный этап развития строительной индустрии связан с совершенствованием композиционных материалов* повышением их эффективности, увеличением объемов производства и сроков службы. В то же время повышение эффективности использования материалов в конструкг циях связано с проведением конструктивных и технологических мероприятий, повышающих степень анизотропии в направлении действия разрушающих факторов. Достижение синергетического эффекта взаимодействия структурных элементов различного состава, генезиса, морфологии- для получения композиционных материалов с показателями, превосходящими свойства исходных компонентов, позволит добиться рационального использования сырьевых ресурсов, снизить энергоемкость производства. Нерациональное использование сырьевых компонентов И структурных элементов в КОМПОЗИЦИОННОМ' материале формирует дефектную структуру с низким качеством, что приводит к перерасходу сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов, ухудшает экологическую обстановку.

Решение указанных проблем возможно путем направленного формирования структуры на всех иерархических уровнях в сложно-структурированных системах для получения композиционных материалов с заданной степенью анизотропии с учетом условий эксплуатации.

Работа выполнялась в рамках гранта РААСН «Кирпичная кладка как альтернатива долговечному бетону»; по заданию Федерального агентства по образованию на проведение по заданию Федерального агентства по образованию на проведение научных исследований по тематическому плану г/б НИР № 1.1.07; МД-2906:2007.8 «Методологические принципы проектирования композиционных вяжущих при использовании нанодисперсных модификаторов с учетом типоморфизма сырья; МК-3123.2008.8 «Разработка теоретических принципов повышения эффективности мелкозернистого бетона с использованием техногенных песков для жилищного строительства»; г/б 5

НИР № 10-Б-1 (01201053997) «Разработка теоретических основ получения высокопрочных бетонов нового поколения с учетом генетических особенностей нанодисперсных компонентов».

Цель работы. Повышение эффективности производства композиционных анизотропных строительных материалов за счет управления структурообра-зованием с учетом условий эксплуатации.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: разработка классификации иерархических уровней и создание многоуровневой модели композиционных анизотропных материалов (KAM); определение номенклатуры методов управления структурообразованием композитов с учетом заданных свойств KAM при различных условиях эксплуатации; разработка принципов проектирования KAM с учетом взаимодействия между структурными элементами различных иерархических уровней, морфологии и состава исходных компонентов; разработка методов прогнозирования эксплуатационных свойств композиционных материалов в различных условиях на всем жизненном цикле с учетом степени анизотропии; подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и внедрение результатов исследований.

Научная новизна. Разработаны теоретические принципы повышения эффективности производства композиционных анизотропных материалов с учетом состава, морфологии и дефектов структурных элементов, заключающиеся в анализе и моделировании структурообразования и дефектности структуры; в направленном формировании структуры на всех иерархических уровнях; оптимизации баланса внешних и внутренних сил; прогнозировании трещиностойкости, надежности и долговечности композитов; в разработке и применении новых способов армирования на различных уровнях структуры; подборе оптимальных составов сырьевых компонентов, что позволяет создавать рациональную структуру KAM с заданными свойствами.

Разработана многоуровневая модель структурообразования и взаимодействия структурных элементов композиционных материалов в иерархической соподчиненности всех уровней структуры от наиболее крупных к более мелким, которая учитывает многофакторные межфазные и межчастичные взаимодействия и позволяет установить причинно-следственные связи структуры, и свойств KAM на всем жизненном цикле. Создание структуры, материала с учетом выявленных закономерностей позволяет добиться снижения дефектности структуры композиционных анизотропных материалов; повысить эффективность использования сырьевых компонентов на всех уровнях структуры; прогнозировать долговечность, трещиностойкость, надежность материалов с высокой степенью достоверности; расширить рациональные области применения композиционных материалов в строительной индустрии.

Предложены методы проектирования составов и управления структурооб-разованием, заключающиеся в регулировании баланса внутренних сил и оптимизации упаковки структурных элементов, позволяющие снижать дефектность структуры на различных иерархических уровнях композита на раннем этапе структурообразования: Предложены способы регулирования физико-химических и механических и технологических условий синтеза композиционных анизотропных материалов с различными коэффициентами анизотропии.

Предложены методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе в суровых условиях эксплуатации, с учетом многообразия размера, состава, морфологии структурных элементов. Установлен характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации, заключающийся, в совместной работе структурных элементов при воздействии различных внешних факторов. Предложенный численный показатель удельной работы разрушения позволяет прогнозировать долговечность, надежность материалов и момент разрушения.

Выявлены закономерности характера деформирования крупного заполни7 теля и стеновых камней, как макроэлементов композиционного материала, позволяющие управлять разрушением структуры и прогнозировать риск нарушения целостности композита. Определены причины, снижающие эффективность работы по сравнению с единичным образцом вне структуры KAM за счет действия поперечных растягивающих, срезающих и изгибающих усилий. Предложен способ снижения влияния данного эффекта, заключающийся в изменении схемы перераспределения внутренних усилий введением дополнительных элементов структуры (армирования, демпфирования, армодемп-фирования), позволяющий увеличить механические характеристики до 2,5 раз.

Установлен характер зависимости прочности при срезе контактной зоны между крупным заполнителем, стеновыми камнями и растворной составляющей от внешних условий, заключающийся в увеличении прочности при увеличении разницы коэффициентов поперечных деформаций взаимодействующих материалов. Увеличение степени адгезии вяжущего с поверхностью некондиционного заполнителя или стенового камня возможно за счет использования двухслойных Al-Si-филлосиликатов или технологических способов формирования контактной зоны.

Выявлена зависимость коэффициента раздвижки (Кр) зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита. Осуществлено ранжирование зон разрушения растворной составляющей и предложен обоснованный выбор коэффициента раздвижки зерен и фракционирования заполнителя. При использовании заполнителя (R3), превышающего по прочности матрицу и контактный слой (R3>RM, RK с), целесообразна схема полифракционного заполнителя с Кр<1; при сопоставимой прочности структурных элементов (R3~RM~RKC) -монофракционная схема с коэффициентом раздвижки Кр<1. При заполнителе менее прочном, чем зона контакта и матрица (R3<RM, RKC), эффективна полифракционная схема с Кр>1; при наименее прочной зоне контакта (RKC<RM, Rp) необходима монофракционная схема с Кр>1.

Предложен способ интенсификации структурообразования в системе це8 ментный клинкер-цементное тесто-цементный камень, заключающийся в изменении начального этапа гидратации минералов цементного клинкера введением мелкодисперсных элементов и использовании химического армирования цементного камня. Метод направленного формирования структуры цементного камня путем увеличения плотности сращивания новообразований, формирующихся в результате гидратации минералов клинкера, позволяет повысить прочность и снизить влияние сульфатной коррозии за счет формирования первичного эттрингита.

Практическое значение. Предложен метод сбалансированного управления формированием структуры KAM на всех иерархических уровнях в совокупности, заключающийся в использовании дающих синергетический эффект конструктивных и технологических мероприятий и позволяющий снизить дефектность структуры каждого уровня. Эффективность использования метода доказана на примере кирпичной кладки, где достигнута прочность композита, сопоставимая с прочностью исходных материалов.

Разработана конструкция армодемпфирующих элементов, состав и технология их изготовления и применения, позволяющая увеличить прочность композиционных материалов до 50% по сравнению с неармированными. За счет механизма демпфирования трещин корректируется трещинообразование композита, за счет армирования повышается прочность. Это позволяет использовать предложенные решения для создания1 KAM, эксплуатируемых в экстремальных условиях сейсмических, динамических воздействий (получен патент РФ). Установлено принципиальное отличие работы анизотропных материалов при действии экстремальных поперечных нагрузок за счет увеличения энергоемкости разрушения, заключающееся в увеличении энергии деформирования , по сравнению с изотропными, за счет больших деформаций при изгибе при сопоставимых деформативных параметрах растяжения-сжатия.

На основании результатов теоретических исследований и внедрения в опытное производство разработан метод подбора состава композиционных 9 анизотропных материалов в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий. Для тяжелого бетона получен материал прочностью 6065% прочности исходного заполнителя, для кирпичной кладки - 85% прочности кладочного материала.

Предложен метод оптимального фракционирования состава и расчет коэффициента раздвижки (Кр) зерен мелкого заполнителя в зависимости от характера разрушения KAM, позволяющий снизить пустотность и проницаемость в 2—3 раза, повысить плотность и прочность.

Предложены составы растворов для производства анизотропных композиций самоуплотняющихся и самовыравнивающихся с повышенной адгезией к заполнителю и стеновым камням, с использованием 2-слойных Al-Si-филлосиликатов для кладочных и монтажных растворов; прочность сцепления с кирпичом на 25-40% превышает традиционные растворы сопоставимого состава. Разработаны составы теплоизоляционных растворов для предотвращения мостиков холода в ограждающих конструкциях с плотностью и теплопроводностью близкими к эффективному бетону. При этом плотность в 1,5—2 раза ниже по сравнению с традиционными составами сопоставимой прочности.

Предложен метод направленного формирования структуры в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень, ускоряющий гидратацию, повышающий прочность при сжатии цементного камня на 50% в возрасте 28 сут; после 1 года хранения в условиях сульфатной коррозии — на 15— 25% при изгибе и 10-15% при сжатии.

Внедрение результатов исследований. Результаты проведенных исследований позволили внедрить в опытное производство методы и технологии армодемпфирующих конструктивных элементов и добавок; композиций с улучшенными параметрами трещинообразования и повышенной прочности для несущих конструкций и изделий; композиционных материалов, позволяющих повысить трещиностойкость, надежность и долговечность.

Для применения в производстве строительных материалов и строительст

10 ве разработаны следующие нормативные документы:

-Технические условия на «Сухие смеси штукатурные» ТУ-5745-001-96753069-2008;

- Технические условия на «Смеси сухие шпаклевочные и декоративные» ТУ-5745-002-96753069-2008;

- стандарт организации СТО 02066339-003—2010 «Изготовление и применение армодемпфирующих конструктивных элементов для кирпичной кладки, работающей в суровых условиях»;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2009 «Фракционирование заполнителя для растворов и бетонов с ограниченным расходом цемента»;

- стандарт организации СТО 02066339-003-2009 «Восстановление несущей способности кирпичной кладки инъектированием раствора»;

- стандарт организации СТО 02066339-003—2010 «Кладочные растворы с повышенными теплофизическими свойствами».

Апробация полученных результатов осуществлена на следующих предприятиях: ООО «Ажио-проект», ООО «Стройхим», ООО «Гардарика» (Петербург и Ленинградской обл.), предприятиях Белгородской области и Удмуртии. Результаты работы использованы при-обследовании, ремонте и реконструкции Государственного академического Мариинского театра, Государственного Эрмитажа, восстановлении Староладожского Свято-Успенского монастыря в д. Ст. Ладога, Никольского собора в с. Строжно Ленинградской обл.

Теоретические положения, результаты экспериментальных лабораторных исследований и практического внедрения реализованы в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности «Строительство железных дорог», «Мосты и тоннели», «Стандартизация и сертификация»; нашли отражение в справочнике «Бетоноведение» (2009 г. изд-во «Профессионал») и 3-х монографиях.

Апробация работы. Результаты работы апробированы и получили положительную оценку на Научной конференции по вопросам строительства И

Пенза, 1999 г.); III Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии» (Ростов-на-Дону, 2004 г.); семинарах секции «Транспортные сооружения» Дома Ученых РАН (СПб, 2004, 2005 гг.); 54, 55, 56, 57, 58 Международных научно-технических конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства» (СПб, 2000, 2001, 2003, 2004, 2005 гг.); 57, 58, 61, 62, 64 Научной конференции преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета (СПб, СПбГАСУ, 2000, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.); Научно-практической конференции «Новые технологии в строительстве доступного жилья» (СПб, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2005 г.), Форуме стройиндустрии республики Башкортостан (Уфа, 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, 2007, 2008, 2009,2010 гг.), VI Международная научно-практическая конференция «Развитие керамической промышленности России» «Керамтэкс-2008».

На защиту выносятся. Принцип повышения эффективности композиционных анизотропных материалов за счет направленного формирования структуры на всех иерархических уровнях.

Модель взаимодействия структурных элементов, композиционных анизотропных материалов в иерархической соподчиненности.

Методы проектирования составов и управления процессами структурооб-разования композиционных анизотропных материалов.

Методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе при работе в суровых условиях эксплуатации. Характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации.

Закономерности деформирования крупного заполнителя и стеновых камней, как элементов композиционного материала.

Зависимость прочности при срезе контактной зоны крупного заполнителя, стеновых камней и раствора от внешних условий.

Закономерность изменения коэффициента раздвижки зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита.

Способы интенсификации структурообразования в системе цементный клинкер—цементное тесто-цементный камень.

Расчетный метод сбалансированного управления формированием структуры анизотропного композиционного материала на всех иерархических уровнях в совокупности.

Конструкция армодемпфирующего элемента, составы армодемпфирую-щих добавок и технология их изготовления и применения.

Методы подбора состава композиционных анизотропных материалов в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий и оптимального фракционирования мелкого заполнителя.

Составы самоуплотняющихся, самовыравнивающихся и теплоизоляционных растворов для производства анизотропных композиций.

Результаты производственных испытаний и внедрения.

Публикации. Результаты опубликованы в 63 статьях, в том числе в 17 статьях в научных журналах по списку ВАК РФ, 3 монографиях, 2 патентах РФ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, восьми глав, общих выводов и приложений. Диссертация содержит 441 страниц основного текста, 51 таблицы, 168 рисунков и 16 страниц приложений, 507 наименований библиографического списка.

Основные выводы

1. Разработаны теоретические принципы повышения эффективности производства композиционных анизотропных материалов с учетом состава, морфологии и дефектов;структурных элементов, заключающиеся*в.анализе и моделировании- структурообразования и дефектности структуры; направленном; формировании структуры; на всех иерархических; уровнях; оптимизации баланса внешних и внутренних сил; прогнозировании трещиностойкости; надежности и долговечности композитов;: разработке и применении; новых способов армирования на различных уровнях'структуры; подборе оптимальных составов сырьевых компонентов, что позволяет создавать рациональную структуру композиционного анизотропного материала с заданными свойствами.

2. Разработана; многоуровневая модель структурообразования и взаимодействия структурных элементов? композиционного анизотропного материала в иерархической соподчиненности (на всех иерархических уровнях структуры от наиболее крупных к более мелким) с учетом многофакторных межфазных и межчастичных взаимодействий, позволяющая установить причинно-следственные связи структуры и свойств композиций на всем протяжении жизненного' цикла материала;. Создание структуры материала; с учетом, выявленных закономерностей: позволяет добиться снижения дефектности структуры композиционных анизотропных материалов; повысить эффективность использования;сырьевых компонентов на всех уровнях структуры; прогнозировать долговечность, трещи ностойкость, надежность материала с высокой степенью достоверности; расширить рациональные области применения композиционного материала в строительной индустрии. Предложен метод сбалансированного-управления формированием структуры композиционного анизотропного материала на, всех иерархических уровнях в совокупности, заключающийся в использовании конструктивных и технологических мероприятий, дающих синергетическии эффект, и позволяющий добиваться

397 снижения дефектности структуры каждого уровня.

3. Предложены методы проектирования состава и управления структурообразованием композиционного анизотропного материала, заключающиеся в регулировании баланса внутренних сил и оптимизации упаковки структурных элементов, позволяющие снижать дефектность структуры на различных иерархических уровнях композита на раннем*этапе структурообразования. Предложены способы регулирования физико-химических, механических и технологических условий синтеза композиционного анизотропного материала с различными коэффициентами анизотропии.

4. Предложены методы прогнозирования параметров деформирования и разрушения структуры на каждом иерархическом уровне, в том числе при работе в суровых условиях эксплуатации, с учетом многообразия размеров, составов, морфологии структурных элементов. Установлен характер механизма разрушения при различных условиях эксплуатации, заключающийся в совместной работе структурных элементов при воздействии различных внешних факторов. Предложенный численный показатель удельной работы разрушения позволяет прогнозировать долговечность, надежность материалов и момент разрушения.

5.Выявлены закономерности деформирования крупного заполнителя и стеновых камней, как макроэлементов композиционного материала, позволяющие управлять разрушением структуры и прогнозировать риск нарушения целостности материала. Определены причины, снижающие эффективность работы композиционного анизотропного материала по сравнению с единичным образцом вне структуры за счет действия поперечных растягивающих, срезающих и изгибающих усилий. Предложен способ снижения влияния данного эффекта, заключающийся в изменении схемы перераспределения внутренних усилий с помощью введения дополнительных элементов структуры (армирования, демпфирования, армодемпфирования), позволяющий увеличить механические

398 характеристики в 2,5 раза. Разработана конструкция армодемпфирующего элемента, состав армодемпфирующих добавок и технология их изготовления и применения, позволяющие увеличить прочность на 50 % по сравнению с неармированными композиционными'анизотропными материалами. За счет механизма демпфирования корректируется трещинообразование композита, за счет армирования - повышается прочность.

6. Установлена зависимость прочности контактной зоны крупного заполнителя, стеновых камней и раствора на -срез от внешних условий, заключающаяся в увеличении прочности при увеличении разницы коэффициента поперечных деформаций у взаимодействующих материалов. Увеличение степени адгезии вяжущего с поверхностью некондиционного заполнителя или стенового камня возможно за счет использования двухслойных А1-81-филлосиликатов или технологических способов формирования контактной зоны.

7. Выявлены закономерности изменения коэффициента раздвижки зерен мелкого заполнителя от вида разрушения композита. Осуществлено ранжирование зон разрушения растворной составляющей и предложен обоснованный выбор коэффициента раздвижки зерен и фракционирования заполнителя в зависимости от соотношения прочности составляющих. При использовании заполнителя (Я3), превышающего по прочности матрицу и контактный слой (К.3>К.М, И-к с), целесообразна схема полифракционного заполнителя с Кр<1; при сопоставимых прочностях структурных элементов (К3~Км~Ккх), однофракционная схема с коэффициентом раздвижки Кр<1. При заполнителе менее прочном, чем зона контакта и матрица (К3<ЯЧ, Кк-.с), эффективна полифракционная схема с Кр>1; при наименее прочной зоне контакта (Якс<Км, Яр) — необходима монофракционная схема с Кр>1.

8. Предложены способы интенсификации структурообразования в системе цементный клинкер-цементное тесто-цементный камень, заключающиеся в изменении начального этапа гидратации минералов цементного клинкера, путем введения мелкодисперсных элементов и использовании химического

399 армирования цементного камня. Направленное формирование структуры цементного камня за счет увеличения плотности сращивания новообразований, формирующихся в результате гидратации минералов клинкера, позволяет повысить прочность и снизить влияние сульфатной коррозии, за счет формирования первичного эттрингита. Направленное формирование структуры в системе «цементный клинкер — цементное тесто — цементный' камень», позволяет ускорить гидратацию, повысить прочность цементного камня в возрасте 28 сут. на 50% при сжатии. При эксплуатации в условиях сульфатной коррозии после 1 года хранения в НзЗС^ прочность повышается на 15-25% при изгибе и 10-15% при сжатии по сравнению портландцементом.

9. На основании результатов теоретических исследований и внедрения в опытное производство разработаны: методы подбора состава композиционных анизотропных материалов, в зависимости от вида крупного заполнителя либо кладочных изделий; оптимального фракционирования состава и расчета коэффициента раздвижки зерен (Кр) зерен мелкого заполнителя в зависимости от характера разрушения^ композита, позволяющие снизить пустотность и повысить плотность до 10 %, повышая прочность и снижая проницаемость до 2-3 раз. Для мелкозернистого бетона получен материал с прочностью 60-65% прочности исходного заполнителя, для кирпичной кладки - 85 % от прочности кладочного материала.

Для производственного внедрения разработан ряд нормативнотехнических документов. Внедрение полученных результатов осуществлено при восстановлении и реконструкции уникальных объектов — памятников истории и архитектуры: Никольского собора 16 века в с. Сторожно,

Староладожского Свято-Успенского монастыря в д. Ст. Ладога,

Государственного академического Мариинского театра и Государственного

Эрмитажа. С использованием результатов построены и отремонтированы жилые дома в Ленинградской и Белгородской области, Удмуртии и др. регионах. Экономический эффект за счет реализации диссертационной

400 работы составил свыше сотни миллионов рублей. Выпушено свыше 12 тыс. тонн сухих строительных смесей и 10 тыс.шт. штучных стеновых блоков и других материалов.

1. Александровский C.B. Некоторые особенности усадки бетона // Бетон и железобетон. 1959. - № 4. - С. 45^48.

2. Августиник А.И. Керамика. М.: Стройиздат, 1975. - 585 с.

3. Адамсон А. Физическая химия поверхностей / Под ред. З.М. Зорина, В.М. Муллера. M.: Мир, 1979. - 568 с.

4. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. — M-J1.: Гостехиздат, 1947. 552 с.

5. Ананьев А.И. О нормативных требованиях, занижающих теплозащитные свойства и долговечность кирпичных стен зданий // Строительные материалы. 2007. - № 2. - С. 12-15.

6. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 425 с.

7. Бабин А.Е., Сопин М.В., Морозов А.И., Шухов В. И. Заполнители из вмещающих пород железорудных месторождений и железобетонные конструкции на их основе: В кН. «Строительные конструкции, здания и сооружения» Белгород: БТИСМ, 1988. - С. 120-122.

8. Бабков В.В., Мохов В.Н., Капитонов С.М., Комохов П.Г. Структурообразо-вание и разрушение цементных бетонов. Уфа: б.и., 2002. - 371с.

9. Бабушкин В.Й., Матвеев Г.М, Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Госстройиздат, 1986. 408 с.

10. Бабушкин В.II. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона / Под ред. В.Б. Рати нова. М.: Стройиздат, 1968. 187 с.

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

12. Баженов Ю.М., Зазаимко В.А., Нетеса Н.И. Влияние структуры дорожных бетонов на морозостойкость: В сб. «Вопросы механики и технологии сборного железобетона для железнодорожного строительства». Днепропетровск: б. и., 1981.-С. 6-16.

13. Баженов Ю.М. Бетон при динамическом нагружении. М.: Стройиздат,1970.-272 с.

14. Баженов Ю.М. Строительные композиты гидратационного твердения // Вестник строительных наук. 1998. Вып. 2. С. 27-31.

15. Баженов Ю.М. Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М.: Стройиздат, 1984. — 672 с.16. 1 Баженов Ю.М., Демьянова, B.C., Калашников, В.И. Модифицированныевысокопрочные бетоны. М.: АСВ, 2007. - 368 с.

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

17. Байков A.A. Труды в области вяжущих веществ. M.-JL: Изд. АН СССР, 1948. Т. 2. 592 с.

18. Байков В.Н., Сиголов Э.Е. Железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1991. 767 с.

19. Барбашевич А.Я. Структурные характеристики смеси заполнителей для бетона: В кн. «Технология строительного производства». — Минск: б.и., -1975.-С. 142-147.

20. Башкирцев A.A. Анализ эффективности машин для тонкого измельчения строительных материалов: Сб. научн. тр. МАДИ. -М.: МАДИ, 1986. С. 122-124.

21. Беленцов Ю.А. Направленное формирование контактной зоны в системе каркас-матрица анизотропных композиционных материалов // Вестник БГТУ. 2008. - № 4. - С31-42.

22. Беленцов Ю.А., Комохов П.Г. Совершенствование методов армирования кирпичной кладки // Строительные материалы. 2004. - № 1. - С.33-34.

23. Беленцов Ю.А., Комохов П.Г. Структурная механика кирпичной кладки. Совершенствование методов армирования кирпичной кладки // Строительные материалы. 2004. - № 1. - С.46-48.

24. Беленцов Ю.А. Кирпичная кладка, как композиционный материал альтернатива бетона по долговечности. //Грант РААСН 2006г./ Отчет НИИСФ за2006г, С-Пб., ПГУПС, 70с.

25. Беленцов Ю.А. Использование эффекта самоуплотнения песчаной смеси при подборе состава строительных растворов // Строительство и реконструкция. 2005. - № 3. - С. 14-15.

26. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационные перемещения. —М.: Наука, ^ 1964.-412 с.

27. Блещик Н.П. Структурно-механические свойства и реология бетонной смеси и прессвакуумбетона. Минск: Наука и техника, 1997. - 232 с.

28. Большая советская энциклопедия / Под ред. Прохорова A.M. М.: Изд. Советская энциклопедия, 1969-1978. Т. 8. - С. 1680-1681

29. Буслеико Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. - 399 с.

30. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А. Высолы на поверхности сооружений из цементных материалов как явление внутреннего осмоса // Цемент и его применение. 2005. - № 3. - С.68-69.

31. Беленцов Ю.А. Заявка на изобретение 2005125840 RU Армодемпфирующий конструктивный элемент / Беленцов Ю.А. Заявл. 15.08.2005. Опубл. 20.02.2007. Бюл. № 5.

32. Беленцов Ю.А. Энергия и время разрушения // Вестник БГТУ им. Шухова. -2005.-№9.-С. 29-32.

33. Беленцов Ю.А. Повышение прочности кирпичной кладки: от смены представлений к реальным результатам // Строительные материалы, технологии, оборудование XXI век. 2005. - №11. - С. 26-28.

34. Беленцов Ю.А. Влияние кладочных растворов на долговечность кирпичных конструкций: Сб. Международной научно-практической конференции «Композиционные строительные материалы теория и практика» Пенза: ПГУАС, 2005.-С. 6-9.

35. Берг О.Я. Исследование прочности и долговечности бетона транспортных сооружений. — М.: Транспорт, 1966. — 198 с.

36. Берг О.Я. Высокопрочный бетон. — М.: Стройиздат, 1971. 208 с.

37. Берг О.Я. Исследования процесса трещинообразования в железобетонныхэлементах с арматурой периодического профиля: Сб. статей «Теория расчета и конструирования железобетонных конструкций». М.: Трансжелдоиз-дат, 1959.-24 с.

38. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. — М.: Госстройиздат, 1961. 96 с.

39. Блохина Н.С., Воронов А.Н. О применении технической деформационной теории пластичности к расчету каменных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений. 1985. - № 6. - С. 20-23.

40. Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. — СПб: Наука, 1998.-255 с.

41. Бобрьгшев А.Н., Козомазов В.Н., Бабин JI.O., Соломатов В.И. Синергетика композиционных материалов. — Липецк: Ориус, 1994. — 153 с.

42. Боженов П.И., Аллик А.Р. Влияние зернового состава заполнителей на расход цемента и прочность тяжелого бетона: В «Материалы VIII ленинградской конференции по бетону и железобетону». —Л.: б.и., — 1988. — С. 3-8.

43. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов. — Л.: Стройиздат, 1978. -367 с.

44. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология. М.: Изд-во АСВ, - 1994. - 265 с.

45. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. — М.: Стройиздат, 1975. 334 с.

46. Бондаренко В.М., Клюева Н.В., Пискунов A.B. Прикладная диссипативная теория конструктивной безопасности железобетона // Известия ОрелГТУ. Серия «Строительство. Транспорт». Орел: ОрелГТУ. - 2009. - С. 8-18.

47. Бондаренко В.М., Колчунов В.И. К вопросу о конструктивной безопасности жилых зданий // Academia. Архитектура и строительство. 2006. - № 4. -С. 50-53.

48. Браун У, Сроули Дж. Испытание высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. -М.: Мир, 1972. 245 с.

49. Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. -М.:ИЛ, 1955.444 с.

50. БроекД. Основы механики разрушения. — М.: Высш. шк., 1980. 367 с.

51. Бровченко М.Д., Попович Б.С. Опыт восстановления кирпичного свода // Вестник ЛПИ. 1982. № 166. - С. 22-24.

52. Буров Ю.Г., Таганцева Т.Ф. Влияние температуры и влажности на коэффициент теплопроводности строительных материалов // Строительные материалы. 1960. - № 5. - С. 34-35.

53. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент. М.: Стройиздат, 1974. - 328 с.

54. Бутт Ю.М, Тимашев В.В, Бакшутов B.C. По поводу образования Са(ОН)2 в схватившемся цементе // Цемент. 1970. - № 2. — С. 20-22.

55. Бутт Ю.М, Тимашев В.В., Никонова Н.С., Ковалева Т.В. Закономерности образования нитевидных кристаллов гидросиликатов кальция в гидротермальных условиях: В кн. «Структура технических силикатов». М.: МХТИ, 1976. С. 149-151.

56. Вагнер Г.Р. Формирование структур в силикатных дисперсиях. Киев: Наукова думка, 1989. - 180 с.

57. Веригин К.П. Прочность бетонных элементов при двухмерном сжатии // Труды ХИСИ. 1955. Вып. 4. - С.126.

58. Воларович М.П. Исследование реологических свойств дисперсных систем // Коллоидный журнал. 1954. - Т. XIX. - Вып. 3. - С. 123-128. с

59. Волженский A.B. Влияние концентрации некоторых компонентов на свойства цементного камня: Тр. 6 Международного конгресса по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1976. Т. 2. - С. 91-97.

60. Волженский A.B. Минеральные вещества. М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

61. Волкова Н.Г. Дополнительное давление газовой фазы в порах строительных материалов при их замачивании: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Новосибирск, 1995.-20 с.

62. Воробьев В.А., Бунъкин И.Ф., Либенко A.B., Колбасин A.M., Махер Э.Р. Статические методы расчета строительных смесей // Academia. Архитектура и строительство. 2006. - № 4. - С. 61-64.

63. Воробьев В.А., Кирман В.К., Корякин В.П. Применение физико-математических методов в исследовании свойств бетона. М.: Высш. шк., 977.-271 с.

64. Воронов А.Н. К построению зависимости между напряжениями и деформациями каменной кладки при плоском напряженном состоянии. М.: ЦНИИСК, 1984. - С. 64-71.

65. Гансен Г. Ползучесть и релаксация напряжений в бетоне. — М.: Госстройиз-дат, 1963.- 125 с.

66. Гамбаров Г.А. Исследование работы спирально армированных и трубобе-тонных элементов под воздействием центрального сжатия. — М.: Стройиздат, 1952.-21 с.

67. Гаскин В.В., Иванов И.А. Сейсмостойкость зданий и транспортных сооружений. — Иркутск: Иркут. гос. ун-т путей сообщ., 2005. — 77с.

68. Гастев В.А. О влиянии деформационных швов на сопротивление каменной кладки: В сб. «Инженерные сооружения и строительная механика». М.: Путь, 1924.

69. Гвоздев A.A. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. -М.: Стройиздат, 1949. 279 с.

70. Гвоздев A.A. Прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, 1979. - 215с.

71. Гвоздев A.A., Яшин А.Я., Петрова К.В. Прочность, структурные изменения и деформации бетона. М: Стройиздат, 1979. - 297 с.

72. Генцы Ю., Левина Т.В. Строительные материалы, применяемые в некоторых памятниках архитектуры древнего Новгорода: В сб. тр. ЛИСИ. — Л —

73. М.: Гостехиздат, 1958. С. 14-19.

74. Гегузин Я.Е. Пузыри. М.: Наука, 1985. - 173 с.

75. Гениев Г.А. К вопросу об условии прочности бетона: В сб. статей «Исследования по вопросам теории пластичности и прочности строительных конструкций». М.: Госстройиздат, 1958. - С. 48-49.

76. Гениев Г. А. Исследование по расчету строительных конструкций и надежность сооружений: В сб. статей «Исследования по расчету оболочек стержневых и массивных конструкций». М.: ЦНИИСК, 1987. - 239 с.

77. Гениев Г. А., Кисюк В.Н., Левин И.Н., Никонов Г.Л. Прочность легких и ячеистых бетонов при сложном напряженном состоянии. М.: Госстройиздат, 1978. - 166 с.

78. Гениев Г.А. Теория пластичности железобетона. М.: Стройиздат, 1974. — 315 с.

79. Гениев Г.А., Воронов А.Н. Техническая теория нелинейного деформирования каменной кладки при плоском напряженном состоянии: В сб. тр. «Исследования по теории и методам расчета конструкций. М.: ЦНИИСК, 1984. С. 23-24.

80. Гениев Г.А., Киссюк В. Н., Эстрин М.Н. Динамика пластичных и сыпучих тел. М.: ЦНИИСК, 1972. - 216 с.

81. Гениев Г.А., Тюпии Г.А. Некоторые вопросы теории упругости железобетона при наличии трещин: В сб. докл. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко на VI конференции по бетону и железобетону. Рига, 1966.

82. Ггниев Г.А, Киссюк В.Н, Тюнин Г.Л. Теория пластичности бетона и ж/бетона. М.: Стройиздат, 1974. - 313 с.

83. Гениев Г.А. Об оценке динамических эффектов в стержневых системах из хрупких материалов // Бетон и железобетон. — 1993. — № 3. — С. 25—27.

84. Герасимов Я.И. и др. Курс физической химии. М.: Химия, 1976. Т. 1. — 464 с.

85. Гиббс Дж.В. Термодинамические работы. М.-Л.: Механика, 1950. - 492с.

86. Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982.- 584 с.

87. Гитман Ф.Е. Исследование цилиндрических колонн с преднапряженной спиральной арматурой: В сб. тр. НИИЖБ. -М.: Стройиздат, 1958.

88. Глебов С.А. Исследование причины коррозии естественных каменных строительных материалов: Автореф. канд. техн. наук. Москва, 1948. -28 с.

89. Гнедовский В.И. Косвенное армирование железобетонных конструкций. -Л.: Стройиздат, ленингр. отд., 1981. — 125 с.

90. Гольдберг Б.М. Устранение дефектов в каменных конструкциях зданий // Транспортное строительство. 1985. — № 5. - С. 25-26.

91. Гонейм М.З. Потерянная пирамида. М.: Географгиз, 1959. — 321 с.

92. Гончаров И. Г. Прочность каменных материалов в условиях различных на- -пряженных состояний. М.: Госстройиздат, 1960. — 124 с.

93. Гордон Дж. Конструкции, или почему не ломаются вещи. — М.: Мир, 1960. -253 с.

94. Гордон С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях. — М.: Стройиздат, 1969. 152 с.

95. Горчаков Г.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1976. — 143 с.

96. Горчаков Г.И. Определение пластичности цементного теста и бетонных смесей: Тр. НИИЦемента. М.: Стройиздат, 1951. - С. 15-18.

97. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986.-688с.

98. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий для строительных работ. Технические условия. —М.: Изд-во стандартов, 1993. — 35 с.

99. Гридчин A.M. Повышение эффективности дорожного строительства путем использования анизоропного сырья. -М.: АСВ, 2006. 484 с.

100. Гридчин A.M., Редъкин Г.М., Лесовик Р.В., Ряпухин Н.В. Аппроксимация кинетики твердения композитов // Промышленное и гражданское строительство. 2007. - № 8. - С. 13-15.I

101. Гридчин А.М и др. Строительные материалы для эксплуатации в экстремальных условиях. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008. — 594 с.

102. Гроздов В. Т. Дефекты конструкций и их последствия. — СПб., 2005. 144с.

103. Гроздов В.Т. К определению расчетного сопротивления каменной кладки при обследовании зданий и сооружений: Матер. I научно-технической конф. «Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций» СПб.: БИТУ, 2002. - С.75-76.

104. Гроздов В.Т. Кирпичные своды перекрытий жилых и общественных зданий. -СПб.: БИТУ, 1999-25с.

105. Гранковский И.Г. Структурообразование в минеральных вяжущих системах. Киев: Наукова думка, 1984. - 299 с.

106. Гуткин A.M., Воларович М.П. О принципе предельного напряжения сдвига дисперсных систем с малой концентрацией дисперсной фазы // Коллоидный журнал. 1962. - № 24. - С. 57-60.

107. Дагшов A.A., Кишкин В.А., Коваленко М.Г. Определение прочности кирпичапри обследовании каменных конструкций // Строительные материалы. -1995. -№ 10.-С. 8-9.

108. Демьянова B.C., Калашников В.И. Ильина И.Е. Строительная оценка влияния отечественных и зарубежных суперпластификаторов // Строительные материалы. 2002. - № 9. - С. 4-6.

109. Данюшевский B.C., Джабаров К.А. Три вида пор в цементном камне // Неорганические материалы. 1974. — Т.Х. - № 2. - С. 354-357.

110. Дегтярев И.А., Рахимбаев Ш.М., Цуканов М.В, Оноприенко H.H. Эффективные виды кладочных растворов: С сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов». — Йошкар-Ола, 2004. 4.1. - С. 238-242.

111. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Миллер В.М. Поверхностные силы. — М.: Наука, 1985.-С. 399.

112. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки. М.: Наука, 1984. - 159 с.

113. Дерягин Б.В., Чураев A.B., Овчаренко Ф.Д. Вода в дисперсных системах. -М.: Химия, 1989.-288 с.

114. Дерягин Б.В, Ландау Л.Д. Теория устойчивости сильно заряженных лио-фобных золей и слипания сильно заряженных частиц в раствора электролитов: В кн. «Собрание трудов JI Д Ландау». М.: Наука, 1969. Т. 2. - С. 386411.

115. Дружинин В.В,, Конторов Д.С. Проблемы системологии. М.: Советское радио, 1976. -247с.

116. Духин С. С. Электропроводность и электрические свойства дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1975. - 246 с.

117. Жданов Д.В. Сушка штукатурки стен зданий: Сб. «Сушка и увлажнение строительных материалов и конструкций». — М.: ВСНТО, 1958. — С. 152— 161.

118. Журков С.Н., Нарзулаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел // Журнал технической физики. 1953. - Т. XXII. - Вып. 10. - С. 55-61.

119. Егорова Т.С., Квливидзе В.И., Киселев В.Ф. и др. О природе связи воды споверхностью кремнезема: В кн. «Современное представление о связанной воде в породах. М.: АН СССР, 1963. - С. 35-^9.

120. Егупов В.К., Командрина Т. А. Расчет зданий на сейсмические нагрузки. Киев: Вища школа, 1969. — 205с.

121. Емельянов A.A. Вибрационный способ уплотнения монтажных швов крупноблочной кладки // Промышленное строительство. — 1957. № 10. - С. 3234.

122. Ерофеев В.Т., Мищенко Н.И., Соломатов В.И., Селяев В.П. Каркасные строительные композиты. В 2 ч. — Саранск: Мордов. Ун. 1995. —372 с

123. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. - 196 с.

124. Зайцев Ю.В. Развитие трещин в цементном камне и бетоне при кратковременном и длительном сжатии // Бетон и железобетон. 1972. - № 11. - С. 43.

125. Зацепин Г.Н. Свойства и структура воды. М.: МГУ, 1974. — 166 с.

126. Засыпкин А., Андрющенков В. Ценная пыль // Строительная газета. 1977. — 17 авг.

127. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М: Химия, 1974. - 416 с.

128. Значко-Яворский И.Л. Очерки истории вяжущих. M.-JL: Издательство АН СССР, 1963.-494 с.

129. Зоннтаг Г., Штренге К. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем. — Л.: Химия, 1971.- 192 с.

130. Измайлова В.В., Ребиндер П.А. Структурообразование в дисперсных системах. М.: Наука, 1974. - 268 с.

131. Ильянщкая Е.И. Свойства горных пород и методу их определения. М.:1. Недра, 1969.-136 с.

132. Ильинский В.М. Строительная теплофизика: Ограждающие конструкции и микроклимат здания. — М.: Высш. шк., 1974. 319 с.

133. Инчик В.В. Высолы и солевая коррозия кирпичных стен. — СПб.: СПбГА-СУ, 1998.-323 с.

134. Ицкович Э.Л. Статистические методы при автоматизации производства. -М.: Энергия, 1964.-415 с.

135. Казаков И.Е. Статическая теория систем управления в пространстве состояний. М.: Наука, 1975. - 459 с.

136. Казанский В.М. Закономерности связи и переноса воды в бетонах и строительных растворах как основа регулирования и улучшения их свойств: Ав-тореф. дис. докт. техн. наук. Москва, 1986. - 30 с.

137. Казанский В.М., Петренко И.Ю. Физические методы исследования структуры строительных материалов. Киев: КИСИ, 1984. - 76 с.

138. Калашников В.И. и др. Глиношлаковые строительные материалы. — Пенза: ПГАСА, 2000. 207 с.

139. Калашников В.И, Демьянова B.C., Ильина И.Е., Калашников C.B. ОсобенI

140. Калашников В.И., Кузнецов Ю.С., Ишева Н.И. Роль тонкодисперсных добавок и функциональных групп жидкой фазы в усилении эффекта действия пластификаторов // ГУ Всесоюзный симпозиум / Тез докл. Ч. 1. Юрмола, 1982. 139-142.

141. Калашников В. И. Через рациональную реологию — в будущее бетонов — 2.

142. Виды реологических матриц в бетонной смеси, стратегия повышения проч/ности" бетона нового поколения // Технологии бетонов. 2007. - № 6. - С. 8-11.

143. Камейко В.А. Исследование прочности и деформаций армокаменных конструкций: Сб. «Исследование по каменным конструкциям». — М.: Госстройиздат, 1950.— С. 123-152.

144. Камейко В.А., Квитницкий Р.Н. Прочность кирпичной кладки, включенной в обойму: Сб. «Исследование по каменным конструкциям». М.: Госстройиздат, 1957.— С. 14-52.I

145. Капранов В.В. Твердение вяжущих веществ и изделий на их основе. — Челябинск: б.и., 1976. 191 с.

146. Карман П. Опыты на всестороннее сжатие: В кн. «Новые идеи в технике». -Ленинград: б.и., 1945. С. 11-16.

147. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Наука, 1978.-336 с.

148. Кафаров В.В., Дорохов II.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ химической технологии. — М.: Наука, 1985. -440 с.

149. Кириенко И.А. Бетонные, каменные и штукатурные работы, на морозе. -Киев: Госстройиздат УССР, 1962. 272 с.

150. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. — М.: Госстройиздат, 1956. -252 с.

151. Козлов Н.М. Усиление кирпичных стен стальными тяжами. М.: Мосжилч1. НИИПроект, 1970. 17 с.

152. Козлова О.Г. Влияние условий роста на форму и несовершенства кристаллов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Геология. 1981. - № 5. - С. 17-27.

153. Ковелъман И.А. Коррозия и разрушения каменных сооружений. — М—Л.: Изд. НКХ РСФСР, 1938. 109 с.

154. Колотилин Б.М. Долговечность жилых зданий. — М.: Стройиздат, 1965. -237 с.

155. Комов В.М. О механических свойствах керамики. — СПб.: Военный инженерно-технический университет, 2004. 92 с.

156. Комохов П.Г. Механико-технологические основы торможения процесса разрушения бетонов ускоренного твердения. Дис.д-ра техн. наук. Ленинград, 1979. - 356 с.

157. Комохов П.Г., Грызлов B.C. Структурная механика и теплофизика легкого бетона. Вологда: Изд. Вологодского научного центра, 1992. — 327 с.

158. Комохов П.Г., Мохов В.Н. и др. Конструкции повышенной прочности, ударной стойкости и долговечности с демпфирующими компонентами. — Уфа: Башкирское областное правление НТО Стройиндустрии, 1998. — 67 с.

159. Комохов П.Г., Попов В. П. Энергетические и кинетические аспекты механики разрушения бетона. Самара, 1999. — 109 с.

160. Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Шангина H.H., Лейкин А.П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя // Известия вузов. Строительство. 1997. - № 9. - С. 51-54.

161. Комохов П.Г., Шангина H.H. Модифицированный цементный бетон его структура и свойства // Цемент и его применение. 2002. - №1. - С. 43^16.

162. Коноров П.А., Яфасов A.M., Божеволнов В.Б. Межфазная граница как самоорганизующаяся система: В сб. «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловеденье». -Воронеж: ВГУ, 1999. С. 14-16.

163. Королев Е.В. и др. Строительные растворы и бетоны для-защиты от радиации. Пенза: ПГУАС, 2005. - 289 с.

164. Королев Е.В. и др. Радиационно-защитные и коррозионно-стойкие серные строительные материалы. М.: Палеотип, 2005. - 263 с.

165. Коренев Б.Г., Рабинович И.М. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. М.: 1981. — 216с.

166. Корчинский Л.И., Бородин Л.А., Гросман А.Б. Сейсмостойкое строительство зданий. М.: Высш. шк., 1971. — 320 с.

167. Коротич В.И. Теоретические основы окомкования железнорудных материалов. — М.: Металлургия, 1966. 151 с.

168. Костриц A.K, Рогонскгш B.A. Новый метод оценки долговечности зданий и элементов // Коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание. 1966. -№ 4. - 283 с.

169. Котов И.Т. Исследование прочности кирпичной кладки с незаполненными вертикальными швами: В сб. «Исследование по каменным конструкциям». -М.: Госстройиздат, 1950.-С. 152-164.

170. Котов И:Т. Прочность раствора и кладки с применением песков разной крупности: В сб. «Исследование каменных конструкций». М.: ЦНИИ CK, 1957.-С. 42-48.

171. Котов И.Т. Исследование прочности растворов и кладки с применением глиняного порошка грубого помола: В сб. статей «Исследования по каменным конструкциям» / Под ред. C.B. Полякова. M.: ЦНИИСК, 1950. - С. 220-224.

172. Котов И.Т. Исследование прочности растворов и кладки с применением пластификаторов //Строительная промышленность. — 1957. — № 12. С. 12— 14.

173. Коупленд Л.Е., Вербек Д.Л. Структура и свойства затвердевшего цементного теста: Сб. тр. 6 Международного конгресса по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - Т. 2. - Кн. 1. - С. 285-274.

174. Кравченко И.В. Высокопрочные и особо быстротвердеющие портландце-менты. М.: Стройиздат, 1971. - 231 с.

175. Кравчени Н.И. Слоистые системы стен: Сб. «Экспериментальные исследования каменных конструкций». М.: Госстройиздат., 1939. - С. 40-65.

176. Краснов A.M. Высоконаполненный мелкозернистый песчаный бетон повышенной прочности // Строительные материалы. 2003. - № 1. — С. 36 -37.

177. Кузнецова Т.В., Сычев М.М., Осокын А.П., Корнеев В.И., Судаков Л.Г. Специальные цементы. СПб: Стройиздат, 1997. — 313 с.

178. Кунцевнч О.В. Исследование бетонов повышенной прочности, водонепро-нецаемости и долговечности для транспортного строительства: В сб. ст. посвящ. 75-летию A.B. Саталкина. Л.': ЛИИЖТ, 1978. - С. 129.

179. Кунцееич O.B. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений крайнего Севера. М.: Стройиздат,1983. — 132 с.

180. Курбатова Н.И. Современные методы химического анализа строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1978. — 151 с.

181. Кунпос Г. Я и др. Элементы технологической механики ячеистых бетонов.

182. Рига: ЗИНАТНЕ, 1976. — 96 с.

183. Кунос Г.Я. Вибрационная технология бетона. Л.: Стройиздат, 1967. - 168 с.

184. Куюнжич Б. Анизотропия скальных массивов // Проблемы инженерной геологии. 1960. - № 2. - С. 96 -104.

185. Лазарев А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов. М.: Наука, 1968.-348 с. ч

186. Ларионова З.М. Формирование структуры цементного камня и бетона. — М.: Стройиздат, 1970. 160 с.

187. Ларионова З.М., Никитина Л.В., Гарашин В.Р. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона. М.: Стройиздат, 1977.- 262 с.

188. Ларионова З.М. Структурообразование бетона и физико-химические методы исследования: Сб. статей НИИЖБ. М.: НИИЖБ, 1980. 139 с.

189. Лох В., Буреш Я. Фазовый состав и микроструктура цементного теста, гид-ратированного при повышенных температурах: В сб. тр. 6 международного конгресса по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - Т.2. - Кн. 1. - С. 129-135.

190. Лесовик В. С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. Белгород: БГТУ, 2006. - 526 с.

191. Лесовик Р.В. Мелкозернистые бетоны на композиционных вяжущих и техногенных пеках. Автореф. дис. д-ра техн. наук. Белгород, 2009. - 40 с.

192. Лесовик Р.В., Жерновский И.В. Выбор кремнесодержащего компонента композиционных вяжущих // Строительные материалы. 2005. - № 5. - С.I78.79.

193. Лесовик В. С. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. Дис. д-ра техн. наук. — Москва, 1997.-461 с.

194. Лещинский Ю.М. Свойства бетонов на мелкозернистных песках, обогащенных гранулированным шлаком // Бетон и железобетон. 1957. - № 7. - С. 286-289.

195. Лермит Р. Проблемы технологии бетона. М.: Госстройиздат, 1959. — 294 с.

196. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М.: Госстройиздат, 1961. - 645 с.

197. Лобанов И.А., Талантова К.В. Особенности подбора состава сталефибробе-тона: В сб. «Производство строительных изделий и конструкций». — JL; 1976.-С. 22-23.

198. Лоуренс Ф.В., Янг Д.Ф., Бергер Р.Л. Гидратация и свойства теста из силикатов кальция: В сб. докл. 6 Международного конгресса по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1976. Т. 3. - Кн. 2. - С. 134-138.

199. Лохер Ф.В., Рихарц В. Исследования механизма гидратации цемента: В сб. докл. 6 Международного конгресса по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976.-Т. 2.-Кн. 1.-С. 122-133.

200. Лукша Л.К. Исследование прочности и пластичности бетона в условиях стесненной поперечной деформации: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Минск. 1962.-28 с.

201. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 471 с.

202. Лыков A.B. Явление переноса в капиллярно-пористых телах. — М.: Госстройиздат, 1964. — 296 с.

203. Лыков A.B. Тепломассообмен: Справочник. М: Энергия, 1978. - 480 с.

204. Маленков Л.А. Структура воды: Физическая химия. Современные проблемы. М.: Химия. 1984. - С. 41-76.

205. Малинин Ю.С. Исследование состава и свойства клинкерного минерала алита и его роли в портландцементе: Автореф. дисс. д-ра техн. наук. -Москва, 1970.-41 с.

206. Малинин Ю.С. К вопросу о гидратации и твердении портландцемента. М.:211.212.213,214,215216217218219220221222

207. Госстройиздат, 1964. 27 с.

208. Медведев H.H. Трехмерная упаковка как модель для плотных зернистых систем // ДАФ РФ.- 1994. Т. 337. С. 767-769.

209. Мерш Э. Железобетонные конструкции. М.: Изд. НКДС, 1931. Т. 2. - 548 с.

210. А. с. SU № 939695. AI Стойка для усиления простенков / Мещеряков Н.С. // Опубл. 30.06.82. Бюл. № 24.

211. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств материалов. М.: Металлургия, 1969. — 162 с.

212. Миронов С.А., Цителаури Г.И. Нарастание прочности и изменение влажности легких бетонов> на пористых заполнителях и их применение в строительстве. — М.: Стройиздат, 1966. С. 132-138.

213. Михайлов ВВ. Элементы теории структуры бетона. М.: Строй из дат, 1941. -99 с.

214. Михайлов В В., Михайлов Н.В. Понижения вязкости дисперсных систем вибрацией // ДАН СССР. 1964. - Т. 155. - № 4. - С. 920-924.

215. Москвин В.М. Исследование в области защиты бетонов и железобетонов от коррозии в строительных сооружениях: Сб. статей НИИЖБ. — М.: НИИЖБ, 1984.-С. 72.

216. Москвин В.М. Коррозионная стойкость бетона и сооружений. — М.: НИИЖБ, 1974.-213 с.

217. Москвин В.М. и др. Стойкость бетона и железобетона при отрицательной температуре. М.: Госстройиздат, 1967. — 132 с.

218. Москвин В.М. и др. Бетон для строительства в суровых условиях. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд., \91Ъ. — 167 с.

219. Мосесов М.Д. Применение акустических методов исследования процессов микротрещинообразования и механизма разрушения бетона циклическим знакопеременным нагружением: Дисс. канд. техн. наук. — Москва, 1974.173 с.

220. Мчедлов-Петросян О.П: Химия неорганических строительных материалов. М.: Стройиздат, 1971. - 224с.

221. Мчедлов-Петросян О.П. Управляемое структурообразование как результат использования основных положений физико-химической механики: В кн. «Управляемое структрообразование в производстве строительных материалов». Киев: Будивельнык, 1968. - С. 3-5.

222. Надаи А. Механика пластичности состава вещества. — М.: Изд. ОНТИ, 1936.-280 с. ,

223. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. — М.: Иностр. литерату235.236.237,238,239240,241242,243244245246247248pa, 1954.-430 с.

224. Некипелов И.Н. Структура и свойства бетона на композициях плотного и пористого заполнителей: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Харьков: ХАДИ. 1987.-24с.

225. Некрасов В.П. Новый железобетон. Метод косвенного армирования бетона. М.: Изд. НКПС. 1935. 128 с.

226. Нерпин C.B., Чудновский А.Ф. Физика почвы. -М.: Наука, 1967. 583 с. Нечаев Н.В. Капитальный ремонт жилых зданий. - М.: Стройиздат, 1990. -207 с.

227. Нильс Л.Д. Ударное нагружение бетонных конструкций. М.: Мир, 1979. -171 с.

228. Нисневич М.Л., Левкова Н.Л., Торлопова Г.Б. Влияние формы зерен щебня на показатели качества бетона // Строительные материалы. — 1974. — № 6. -С.-22-24.

229. Новожилова И. С. Разработка технологии усиления кирпичных стен при реконструкции зданий: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Ленинград, 1986. -22 с.

230. Олъгинский А.Г. Исследование влияния минералов заполнителя на форми249,250,251,252253254255256257258,259260261262рование структуры гидратируемых цементов: Автореф. дисс.канд. техн. наук, Харьков. 1969. — 23 с.

231. Онищкк Л.И. Внецентренное сжатие каменных конструкций: Сб. «Исследование по каменным конструкциям». М.: Госстройиздат, 1935. — С. 5-32. Онищик Л.И. Прочность и устойчивость каменных конструкций. - М.: Госстройиздат, 1937.— 283 с.

232. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного, натяжения в жидкостях. М: Иностранная литература, 1963. - 291 с.

233. Основы управления технологическими процессами / Под. ред. Н.С. Рай-бмана. М.: Наука, 1978. - 440 с.

234. Пауэре Т.К. Физическая структура портландцементного тест: В кн. «Химия цемента» / Под ред. X. "Тейлора. М.: Стройиздат, 1969. Палагин Г.С. Морозостойкость керамических строительных материалов. — М.: Промстройиздат, 1957.

235. Панасюк В.В. и др. Методы оценки трещиностойкости конструктивных материалов. Киев: Наукова думка, 1977. — 276 с.

236. Пастернак П.Л. Комплексные конструкции. JL: Стройвоенмориздат, 1948. -48 с.

237. Передерий Г.П. Курс каменных мостов. — М.: Гостехиздат, 1944-1951. Т. 3. 346 с.

238. Передерий Г.П. Трубчатая арматура. М.: Трансжелдориздат, 1945. - 88 с. Перцев В.Т. Управление процессами раннего структурообразования бетонов: Дисс. д-ра техн. наук. — Воронеж, 2001. -453 с.

239. Перцев В. Т., Шмитько Е.И., Головинский П.А. Роль дисперсности и влажность структурообразования дисперсно-зернистых систем // Изв. вузов. Строительство. 1998. - № 6. - С. 45-50.

240. Пильдиш М.Я., Поляков C.B. Каменные конструкции промышленных и гражданских зданий. -М.: Стройиздат, 1956. 328 с.

241. Пицкель Л.И., Киселев П.М. Прочность крупных кирпичных блоков: Сб. статей «Крупные кирпичные блоки». -М.: Московский рабочий, 1955.

242. Плювинаж Г. Механика упругопластического разрушения. М.: Мир, 1993. - 448с.

243. Логосов Р. С. Исследование усиления напряженными поясами поврежде-ных каменных зданий: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Москва, 1968. -27с.

244. Помазков В.В. Исследование технологии бетона: Дисс. д-ра техн. наук -Москва, 1969.-420 с.

245. Помазков В.В. Реологические свойства некоторых высоко концентрированных двухфазных систем: В сб. тр. конф. по процессам в дисперсных потоках. Одесса, 1967.-С. 10-14.

246. Помазков В.В., Родных М.И, Слоква В.В. Влияние на результаты испытаний цементов применяемого песка: В сб. «Исследование по цементным и силикатным бетонам». Воронеж: ВГУ, 1971. - С. 16-25.

247. Полное собрание законов Российской империи. Т IV. № 3799. СПб. 1721.

248. Нормы проектирования: ВСН58-88(р) Госкомкультуры «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения». М.: Стройиздат, 1990. - 32 с.

249. Поляков C.B. Исследования прочности и деформативности комплексных сечений: Сб. статей «Исследование по каменным конструкциям». — М.: ЦНИИСК, 1950. С. 46-78.

250. Поляков C.B. Длительное сжатие кирпичной кладки. — М.: Госстройиздат, 1959.-С. 176-182.

251. Поляков C.B. Каменная кладка в каркасных зданиях. — М.: Госстройиздат, 1956.-С. 186-187.

252. Поляков C.B. Каменные и армокаменные конструкции. — М.: Госстройиздат, 1956.-243 с.

253. Поляков С. В. О Деформациях длительно обжатой кладки: В кн. «Исследование по каменным конструкциям» — М.: Госстройиздат, 1957. 78 с.

254. Поляков С. В. О прочности и деформационных свойствах длительно обжатой кирпичной кладки: В кн. «Исследование прочности, пластичности и ползучести строительных материалов» М.: Госстройиздат, 1956. - 43 с.

255. Поляков С. В. Прочность и деформации кладки из крупных кирпичных блоков: В сб. «Исследование по каменным конструкциям» — М.: Госстройиздат, 1957.-С. 4-14.

256. Полякова Е.В. Реконструкция и ремонт жилых зданий. М.: Стройиздат, 1972.- 128 с.

257. Поляков С.В., Казаринов С.В. Прочность кладки комплексной конструкции при совместном действии статических горизонтальных и вертикальных нагрузок // Строительство и архитектура. 1974. - №8. — С. 21-23.N

258. Поляков С.В., Коноводченко В.И. Прочность и деформативность сборных виброкирпичных и эффективных кладок: Научн. сообщения ЦНИИСК. -М.: Госстройиздат, 1961. 135 с. '

259. Поляков С.В., Фалевич Б.Н. Каменные конструкции. — М.: Госстройиздат, 1960.-307 с.

260. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий. — М.: Высш. шк., 1983. -303 с.

261. Попов В.Т., Комохов П.Г. Энергетические и кинетические критерии механики разрушения бетона. Самара: Строительство, 1991. — 109 с.

262. Попович Ш. Fractury Mechanism in concrete // J. Eng. Mech. Div. Proc. Amer. Soc. Eng. 1969. - V. 95. - N 3. - P. 531-544.

263. Порывай Г.А. Техническая эксплуатация зданий. — М.: Стройиздат, 1982. — 320 с.

264. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций к СНиП 2-2-81. М.: ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко Госстроя СССР, 1989.149 с.

265. Пособие по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами к СНиП 3.06.03.85. М.: СоюздорНИИ, 1989. - 79 с.

266. Прошин А.П. и др. Синтез строительных материалов со специальными свойствами на основе системного подхода // Изв. вузов. Строительство.2003.-№7.-С. 43-47.

267. Пригожим И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. 431 с.

268. Райзер В.Д. Теория надежности в строительном проектировании. М.: Изд. АСВ, 1998.304 с.

269. Райзер В.Д. Расчет и нормирование надежности строительных конструкций. -М.: Стройиздат, 1995г, 348с.

270. Райхелъ В., Глатте Р. Бетоны. / Под ред. Ратинова В.Б. — М.: Стройиздат, 198. Ч. 2.-100 с.

271. Рахимбаев Ш.М., Дегтярев И.А., Оноприенко H.H. Композиционные материалы с добавкой водорастворимых полимеров // Строительные материалы.2004.-№9.-С. 15-16.

272. Рахимбаев Ш.М. Расчет констант скорости некоторых процессов технологии искусственных конгломератов: Сб. науч. трудов. «Проблемы материаловедения и совершенствования технологии производства строительных изделий» Белгород: БТИСМ, 1990. - С. 42 -51.

273. Рахимов Р.З. Основы теории долговечности строительных материалов: Сб. науч.-технич. конф. «Новые композиционные материалы в строительстве». Саратов: СГТУ, 1981. - С. 24.

274. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур М.: Наука, 1966.-С. 3-16.

275. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. М.: Знание, 1958. - 64 с.

276. Редькин Г.М. Теоретические основы нестационарного анизотропного математического моделирования неоднородностей систем минерального сырья: Автореф. д-ра техн. наук. Белгород, 2008. 33 с.

277. Редъкин Г.М., Стрельцов В.И. Экстремумы анизотропии координированной изменчивости геологических параметров // Макшейдерия и недропользование. 200. - № 5. - С. 56-58.

278. Редъкин Г.М. Математическое моделирование выхода пластинчатых зерен при разных способах дробления анизотропных горных пород // Известия вузов. Строительство. 2005. - № 2 - С. 100-117.

279. Редькнн Г М. Математическое моделирование прочностных показателей конструктивных слоев дорожных одежд из анизотропного щебня // Известия вузов. Строительство. — 2004. — № 6. — С. 78-83.

280. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность.- М.: Стройиздат, 1978.-239 с.

281. Ржаницын А.Р. Устойчивость равновесия упругих систем. — М.: Госстрой-издат, 1955. 476 с.

282. Рогонский В.А., Костриц А.И., Шеряков В.Ф. Эксплуатационная надежность зданий. JL: Стройиздат, 1983. — 280 с.

283. Ройтман А.Г. Деформации и повреждения зданий. М.: Стройиздат, 1987.- 158 с.

284. Ройтман А.Г. Внедрение системы планово-предупредительного ремонта жилых зданий в больших городах: Обзорная информация. Серия проблемы больших городов. -М.: МГЦНТИ, 1982. Вып. 9. - 20 с.

285. Ройтман А.Г. Оптимизация технических решений ремонта конструкций эксплуатируемых жилых зданий. М.: ЦМИПКС при МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1987.-30 с.

286. Рояк С.М. и др. Способы снижения водопотребности портландцемента. // Цемент. 1979. - № 7. - С. 6-7.

287. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1983. - 279 с.

288. Рояк Г. С. Внутренняя коррозия бетона. М.: ЦНИИС, 2002.

289. Русанов А.И. Термодинамика поверхностных явлений. — JI.: Изд. ЛГУ, 1960.- 179 с.

290. Салахов A.M. Увлекательная керамика. Казань: Центр инновационных технологий, 2004. 191 с.

291. Садунас А. С., Шаучюлис P.A. Критерии морозостойкости. Морозостойкость как функция капиллярного радиуса: Сб. тр. ВНИИтеплоизоляции. -Вильнюс: ВНИИтеплоизоляция, 1970. Вып. 4. - С. 196-213.

292. Семченко C.B. Роль низкоосновных гидросиликатов кальция в синтезе прочности цементного камня: Материалы седьмых академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» Белгород, 2001. - Ч. 1. - С. 469 478.

293. Саталкин A.B., Сенченко Б.А. Раннее нагружение бетона и железобетона в мостостроении. — М.: Автотрансиздат, 1956. -250 с.5

294. Сафаргалиев С.М. Сейсмостойкое каменное строительство. Алма-Ата: Ана тшйо, 1992.-232 с.319: Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активированное твердение цементов. Л.: Стройиздат, 1983. - 159 с.

295. Сборник схем и рекомендаций по правилам сейсмостойкого строительства по СНиП II-7-81. Алма-Ата: ДорНИИ, 1988. 52 с.

296. Селяев В.П., Куприяишна Л.И., Осъкин К.В. Морозная деструкция цементных бетонов // Academia Архитектура и строительство. — 2006. — № 4. С. 47-50.

297. Серенсен C.B. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. — М.: Атомиздат, 1975. — 191 с.

298. Сире Д. Влияние адсорбированных пленок на кинетику роста кристаллов: В кн. «Элементарные процессы роста кристаллов» М.: Иностр. литер., 1959. -238 с.

299. СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. М.: Стройиздат, 1987.-87 с.

300. СНиП Н.22-81 Каменные и армокаменные конструкции. М.: Стройиздат, 1983.-39 с.

301. СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции. — М.: Стройиздат, 1985.-76 с.

302. Соколова, Ю. А., Готлаб. Е.М. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия. -М.: Стройиздат. 1990. -176с.

303. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Кластерообразование композиционных строительных материалов: В кн. «Техническая механика бетона» -Рига: РПИ, 1985.-С.5-21.

304. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных материалов // Известия вузов. Строительство. 1985. - № 8. — С. 44-53.

305. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербетонных изделий. М.: Стройиздат, 1989. - 142 с.

306. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические основы формирования структуры композиционных строительных материалов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1984. - № 8. - С. 59-64.

307. Соломатов В.И, Дворкин Л.И., Чудновский И.М. Пути активации наполнителей композиционных строительных материалов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1987. - № 1. - С. 6.

308. Соколов В.Н. Глинистые породы и их свойства // Соросовский образовательный журнал. 2000. - Т. 6. - № 9. - С. 59-65.

309. СП 82-101-98 Пособие по применению и приготовлению растворов. -М: Стройиздат, 1998.-35 с.

310. Степанян A.B. Нормальное сцепление раствора с камнем. Ереван: Изд. АН Арм. ССР, 1950.-238 с.

311. Стольников В.В. Воздухововлекающие добавки в гидротехническом бетоне. M.-JL: Госэнергоиздат, 1953. - 162 с.

312. Стольников В.В. Воздухововлекающие добавки в гидротехническом бетоне. М-Л.: Госэнергоиздат, 1958. - 167 с.

313. Стрикленд-Констебл Р.Ф. Кинетика и механизм кристаллизации. Л.: Недра, 1971.-300 с.

314. Стрелков М.И. Изменение состава жидкой фазы, возникающей при твердении вяжущих веществ: В кн. «Труды совещания по химии цемента». —М.: Госстройиздат, 1956.-С. 183-200.

315. Строкова ВВ., Фоменко Ю.В. Оценка активности минеральных добавок для регулирования степени высолообразования // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2005. - № 9. - С. 210-213.

316. Строкова В.В. Управление процессами синтеза строительных материалов с учетом типоморфизма сырья // Строительные материалы. — 2004. — № 9. / Наука. № 4. - С. 2-5.

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

318. Строкова В.В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья: Дисс. д-ра техн. наук. Белгород, 2003.-440 с.

319. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. Л.: Стройиздат, 1974. - 80 с.

320. Сычев М. М., Сычев В. М. Природа активных центров и управление элементарными актами гидратации // Цемент. 1990. - № 5. - С. 6-1.

321. Сычев М. М., Казанская Е. И., Петухов А. А. Роль бренстедовских кислотных центров в процессах гидратации портландцемента // Известия вузов. Строительство. 1987. -№ Ю. - С. 85-88.

322. Танигава Я., Хосска Е. Механизм развития трещин и разрушение бетона как композиционного материала. Пер. с англ. -М.: Мир, 1977. — 90 с.

323. Техническое обслуживание й ремонт зданий и сооружений: Справочное пособие. / Под ред. М.Д. Бойко. М.: Стройиздат, 1993. - 208 с.

324. Тимашев В.В., Сычева А.И., Никонова Н.С. К вопросу самоармирования цементного камня. -М.: МХТ, 1976.

325. Тимашев В.В., Сулгшова A.M., Алъбац Б.С. Агломерация порошкообразных силикатных материалов. — М.: Стройиздат, 1978. 134 с.

326. Торопов H.A. Химия цементов. — М.: Госстройиздат, 1956. — 269 с.

327. Трапезников A.A., Шалопалкина Т.Г. Реологические свойства пластизолей и гелей поливинилхлорида// Коллоидный журнал. 1973. Т.35. — № 4. - С. 715-720.

328. Уингрейв Д.А., Шехтер Р.С, Уэйд В.Х. Экспериментальное определение зависимости поверхностного натяжения от кривизны по результатам изучения течения жидкости: В кн. «Современная теория капиллярности» Л.: Химия, 1980. - С. 245-273.

329. Уздин A.M., Сандович Т.А. Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. СПб: Изд-во ВНИИГ, 1993. -193 с.

330. УчнкаваХ. Выступление в дискуссии: В кн. «6 международный конгресс по химии цемента». М.: Стройиздат, 1976. - Т. III. - С. 42-43.

331. Ушков Ф.В. Долговечность наружных отделочных слоев при одностороннем воздействии отрицательных температур: Сб. ВСНТО «Сушка и увлажнение строительных материалов и конструкций» М.: Стройиздат, 1975. -С. 77-91.

332. Урьев Н.Б. Структурированные дисперсные системы // Соросовский образовательный журнал. 1998. - № 8. - С. 42-47.

333. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. - 260 с.

334. Федосов C.B., Базанов С.М. Сульфатная коррозия бетона. М.: Изд. АСВ, 2003. - 192 с.

335. Физико-химическая механика природных дисперсных систем / Под ред. Е.Д. Щукина, II.B. Перцова и др. М.: Изд-во МГУ, 1985. 285 с.

336. Фидзелъ H.A. Дефекты бетонных и каменных конструкций и методы их устранения. М.: Стройиздат, 1961. - 224 с.

337. Фидзелъ H.A. Дефекты в конструкциях и сооружениях и методы их устранения. М.: Стройиздат, 1978. — 161 с.

338. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. М.: Наука, 1975. Т. 1.-828 с.

339. Филоненко-Бородич М.М. Об условиях прочности материалов, обладающих различными сопротивлениями растяжению и сжатию // Инженерный сборник. 1954. - Вып. 19. - С. 16-23.

340. Филоненко-Бородич М.М. Механические теории прочности. М.: Изд. МГУ, 1961.-Ч. 1.-656 с.

341. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб.: Химия, 1995. - 400 с.

342. Харитонов A.M. Модификация структуры и регулирование свойств цементных бетонов на основе использования отходов и попутных продуктов промышленности Дальнего Востока: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Санкт-Петербург, 2002. 24 с.

343. Хархардин А.Н., Лесовик Р.В. Об одной краевой задаче бетоноведения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2005. - № 9. - С. 241-245.

344. Хархардин А.Н., Строкова В.В., Лесовик Р.В. К проблеме оптимизации структуры бетона: Научн. тр. 2 Всерос. (Междунар.) конф. «Бетон и железобетон пути развития» - М.: НИИЖБ, 2005. - Т. 3. - С. 198-202. ••

345. Хархардин А.Н., Строкова В.В., Топчиев А.И. Структурная топология дисперсных материалов и композитов // Строительные материалы. 2006. № 3. /Наука.-№7.-С. 27-30.

346. Хархардин А.Н. Теория прочности и структуры твердых пористых тел // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, тематический выпуск "Пенобетон". Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. -N4. -С. 42-53.

347. Хейфиц Л.И., Неймарк A.B. Многофазные процессы в пористых средах. — М.: Химия, 1982-319 с.

348. Хохлов K.M., Пухалъский Г.В. Доменные гранулированные шлаки,„как мелкий заполнитель в бетонах и растворах. Киев: Госстройиздат УССР, 1954. -26 с.

349. Черемской П.Г., Слезов В.В., Бетехтин В.И. Поры и пустоты в твердом теле. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 375 с.

350. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 640 с.

351. Чернышов Е.М., Макеев А.И. Разрушение конгломератных строительных материалов: концепции, механизмы; принципы и закономерности // Строительные материалы. 2007. — № 7. — С. 47-48.

352. Чернышев Е.М: Управление процессами стуктурообразования и качеством силикатных неавтоклавных материалов: Дисс. д-ра техн. наук. Ленинград, 1988. - 523 с.

353. Чернышев Е.М., Потамошнева Н.Д. Материаловедение и технология автоклавных бетонов на основе хвостов обогащения железистых кварцитов. Воронеж: ВГАСУ, 2004. 160 с.

354. Чумаченко Н.Г., Мироненко Е.В. Влияние состава вяжущего на интенсивность, выщелачивания и высолобразования // Башкирский химический журнал. 2004. - Т. 11. - № 4. - С. 68-71.

355. Чураев A.B. Физикохимия процессов массопереноса в пористых телах. -М.: Химия, 1990.-272 с.

356. Цилосани З.Н. Усадка и ползучесть бетона-Тбилиси: Изд. АН ГрузССР, 1963.-162 с.

357. Цукерман В.А. Электроимпульсная дезинтеграция материалов. — Апатиты: Изд-во КНЦ РАН; 2002. 324 с.

358. Шангина H.H. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учётом донорно-акцепторных свойств поверхности наполнителей и заполнителей: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Санкт-Петербург, 1998. -45 с.

359. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М.: Стройиздат, 1974. - 197 с.

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

361. Шейнин А.М, Эккель C.B. При чина, долговечности // Строительная техника и технологии. 2004. - № 1. - С. 62-65.

362. Шкинев А. Н. Аварии в строительстве. JL: Стройиздат, 1984. - 216 с.

363. Шлегель И.Ф. Эффективен ли пустотный кирпич? // Строительные материалы. 2006. - № 7. - С. 41-43.

364. Шмитько Е.И. Управление процессами твердения в структурообразовании бетонов: Дисс. д-ра техн. наук. Воронеж, 1994. - 523 с.

365. Шпынова Л.Г. и др. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня. Львов: Изд. при Львовском государственном университете «ВШ», 1981. - 157 с.

366. Штарк И., Вахт Б. Долговечность бетона. Киев: Оранта, - 2004. - 295 с.

367. Щукин Е.Д., Перцов A.B., Амелина Е.А. Коллоидная химия. — М.: МГУ, 1982.-348 с.

368. Юрьев А.Г., Панченко Л.А., Лесовик Р.В. Волокнистые композиты в строительных конструкциях. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006. - 89 с.

369. Ядыкина В.В. Повышение сцепления вяжущего с заполнителем и метод определения сцепления: Тез. докл. Всесоюзн. конф «Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении» — Белгород, 1989. Ч. 4. - С. 98.

370. Янг Ю.И. Новые методы расчета прочности //Вестник инженеров и техников. 1931.-№ 5.

371. Ярилин В.А. Исследование способа оценки формы зерен крупного заполнителя и ее влияние на свойства бетонной смеси и бетона: Автореф. дисс.канд. техн. наук. Москва, 1973. — 23 с.

372. Ярилгт В.А., Кобзев А.В. Безотходное производство заполнителей тяжелого бетона: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещ. «Вторичные ресурсы — резерв экономики и улучшения окружающей среды» — Сумы, 1987. С. 147.

373. Al-Harthy A.S. et al. Concrete made with fine dune sand // Construction and materials. 2007. - № 8. - Pp. 1803-1808.

374. AnthoineA. Derivation of in-plane elastic characteristics of masonry through homogenization theory // Int. J. Solid Structures. 1995. - 32(2). - P. 137-163.

375. Baggio C, Trovalusci P. Limit analysis for no-tension and frictional three-dimensional discrete systems // Mech. Struct. Mach. 1998. - 26(3) - P. 287304.

376. Bangash M. Y.H. Strucrural details in concrete // Blackwell scientific publication. 1992.-263 p.

377. Baxter G. W., Behringer R.P. Two Phase Flows and Waves / Ed. by D.D. Joseph, D.G. Schaefer.- New York: Springer, 1990.-P. 1-29.

378. Bracci J. M. Performance-based design for concrete building for windloads. Ml: American Concrete Institute, 2006. * •

379. Berger R.L., Bentur F., Milestone N. Structural Properties of Calcium Silicate paste // J. Fm. Ceram. Soc. 1979. - V. 62. - N 7-8. P. 358-362.

380. Brooksbank D., Andrews K. W. Tensillated Stresses Associated With Inciusions in Stell //J. Iron and Stell Inst. 1969. -N 4. - P. 30-39.

381. Butterworth B. Laboratory test and the durability of bricks. The recording compression and use of outdoor exposure test //Trans. Brit. Ceram. Soc. 1964. - V. 63. -N 11. -P. 615-628.

382. Ciach T.D. Microsructure of calcum silicate hydrates //Cem. And Concr. Res. -1975.-N l.-P. 13-25.

383. Griffiths G., Thom N. Concrete Pavement Design Guidance Notes. Spon Press, 2007.- 168 p.

384. Coffin L. Fracture of Gray cast iron//Journ. of Appl. Mech. VI5. N3 1950 P. 74- 78.

385. Detwiler R. Monteiro P.J.M., Wenk H.-R., Zhong Z. Texture of Calcium Hydroxide near the Cement Paste-Aggregate Interface // Cem. And Concr. Res. -1988. -N 5. -P. 823-829.

386. Drucher K.M. Composite materials: Testing and Design. New Orlean: Philadelphia, 1979.-697 p.

387. Field B.A., Miller K.J. A study of COD and crack initiatins by a replication technique // Engineering Fracture Mechanics. 1981. - 13. - P. 55-71.

388. GambarottaL Logomarsino S. Damage models for the seismic response of brick masonry shear walls. Pan 1: the mortar joint model and its applications // Earth. Eng. and Struct. Dynamics. 1997. - 26. - P. 423^139.

389. Garboczi E.J., Bentz D.P. Digital Simulation of the Aggregate-Cement Paste Interfacial Zone in Concrete // J. Mater. Res. 1991. - N 11. - P. 196-201.

390. Glücklich J. The Strynth of concrete as a composite material: Proc. int. conf. "Mechanical Behavior of Mater" Kyoto, 1971. - V. 4. - P. 104-112.

391. Garber G. Design and construction on concrete floors. Kentucky, USA: Hardbound, 2006. - 392 p.

392. Pons G., Muno P., Eseadeilas G. Determination of Concrete Total Deformations under Load as Function of Shrinkage Value // Materials Journal. 2003.

393. Grassi R. Cornet E. Faiure of gray cast iron//} oum. of Appl. Mech. N12 1955 -P. 113- 119.

394. Graf O. Versuche über die Druckelasticitat und Druckfestigkeit von Mauern. -Berlin, 1924.-258 s.

395. Graf O. Die Baustofe des Beton und Eisenbetonbaus. Berlin, 1928. - 159 s.

396. Granular Media: An Interdisciplinary Approach / Ed. by A. Mehta. New York: Springer, 1991.- 127 p.

397. Griffith A. A. The phenomenon of cupture and blow in solids II Philos. Trans. Roy. Soc A. 1920. -V. 221.-P. 103-198

398. Griffith A. A. The theory of cupture: Proc. Ist Intern. Congr. Appl. Mech. Delfi, 1924.-P. 55-63.

399. Guest J.J. On the strength of ductile materials under combined stresses // Philosophical Magazine. 1900. -V. 126. - P. 69-132.

400. Edward G. N. Prestressed Concrete: A Fundamental Approach. New Jersey: Prentice Hall, 2002. - 421 p.

401. Englekirk R.E. Seismic Design of Reinforced and Precast Concrete Buildings. -New Jersey: Wiley, 2003. 290 p.

402. Hashagen F. Numerical Analysis of Failure Mechanisms in Fibre Metal Laminates: Disseration. Delft University of Technology. Delft, Holandia, 1998.

403. HamidA , Drysdale R. G. Behavior of Brick Masonry Under Combined Shear and Compression Loading: Proc. of the 2nd Canadian Masonry Symposium, 1980.-P. 51-64.

404. Hendry A. W., Sinha B.P., Davies S.R. Design of Masonry Structures. London: Taylor & Francis, 1997. - 272 p.

405. Hendry A. W.„Khafal F.M. Masonry Wall construction. London-New York: Spoon press, 2001. - 115 p.

406. Hygnes B.P., Gregory R. Concrete Subjected to High Rates of loading in compression // Mag. Concrete. Res. 1972. - V. 24. -N 78. - P. 25-36.

407. Hsu. T.C. et al. Microcracking of Plain Concrete and the Shape „of the Stress Stein Curve // J. Am. Concrete Inst. 1963. - N 2. - P. 209-224.

408. Irwin G. R. Analysis of stress and strain near the end of a crack traversing a plate // Transctions of journal of Applied mechanics. 1948. - P. 361-364.

409. Irwin G. R. Fracture dynamics// Fracturing materials. ASMT. 1948. - P. 147— 166.

410. Irwin G. R. Plastic zone near a crack tip and fracture toughness// Proc. of the Seventh Sagamore Ordnance Conference. 1960. IV. P. 63-78.

411. Kantro D.L. Tricalcium Silicate Hydration in the Presence of Various Salts// ASTM Journal of Testing and Evaluation. 1975. -P. 312-321.

412. Katsumi K. Study of the use of Blast-Furnace Slag in Concrete // Proc. Jap. Soc. Civ. Eng. 1980. - N 298. - P. 109-122.

413. Kawamura M. Internal Stresses and Microcrack Formation Causes by Drying in Hardened Cement Pastes // J. Amer. Ceram. Soc. 1978. - V. 21. - N 7-8. - P.281.283.

414. Le Chatelier H. Crystallaids against colloids in the theory of cement // Tranac-tion of the Faraday Society. 1919. - V. 14. - Part 1.

415. Mayszko L. Modelowanie zniszczenia w konstrukjach murowych z uwzglednie-niem anizotropii. Olsztyn: Wydawnictwo Uniwersytetu Warminsko-Mazurskiego, 2005. 52 p.

416. Malyszko L. Failure Criteria for Masonry as Anisotropic Material: Proc. of the 4lh Intern. Conf. Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures, Cracow, Poland, 2002. P. 111-115.

417. Malyszko L. Elastic-plastic interface model. Formulation and FEM implementation: Proc. of the local Sem. of IASS PC Czestochowa Dec 3. Micro-Publisher JBO WN, Warszawa, 2004. P. 135-140.

418. Malyszko L. In-plane tensile strength of masonry panels subjected to dialog compression tests: In proc. of local Sem. Of IASS PC, WarszawRzeszov Dec. 5: Mi-croPublished JBO WN, 2003.

419. Majewski S. Elasto-Plastic Model with Isotropic Hardening/Softening Rule for Cohesiw-Frictional Materials'^ Proc. of the 5,h Inter. Conf. of Computational Plasticity COMPLAS, Barcelona, 1997. P. 951-956.

420. Mandelbrot B. Les objects Fractal. France: Flammonon, 1995. - 200 p.

421. Masiani R. Trovalusci P. Cauchy and Cosserat materials as continuum models of brick massaonry. Meccanica, 1996. P. 271.

422. Mehta P.K., Monteiro P.J.M. Concrete. Osborn: McGraw-Hill Professional, 2005. 659 p.

423. Michael A. C. High-Strength Concrete. A practical guide. New Jersy: Taylor & Francis, 2009.-241 p.

424. Van Valkenbnrgh M. Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings: based on EN-Eurocode 8. Berlin: Springer, 2009. 523:p.

425. Miller M.R. Complete Building Construction: Audel. New Jersy: Wiley, 2004. - 720 p.

426. McCormac J.C., Nelson J.K. Design of Reinforced Concrete. ACI 18-05 Code

427. Edition. New York: GGS Book serves, 2006, 721 p.

428. McNamara S., Young V. R. Theoretical and Applied Mechanics // Phys. Rew. E. 1994. -N50. -P. 28^4-7.

429. Mosley W. H. Reinforced Concrete Design to Eurocode 2. United Kingdom: Palgrave MacMillan, 2008. 434 p.

430. Nagel S.R. The Theory of Dispersed Multiphase Flow // Rev Mod. Phys. 1992. -N64.-P. 321-344.

431. Newman J. Advanced concrete. Technology Set. UK: Hardbound, 2003. -1920p.

432. Heegn H., Bernhardt C, Tkacova K., Sekula F. Neue Erkenntrisse zur Energieli-lanz bei der Zerkleinerung // Neue Berbautechnik. 1983. - N 4. - P. 216-220.

433. Fleischer W., Grossmfnn D., Moschwitzer H. Neuerungen bei Fahrbahndecken aus Beton: Teil I. Grundlagen und Fortschritten // Beton. 2000. - N 7. - P. 376-380.

434. Petkova V:J, Krastev R. On some mechanical properties of fine-Crained slag concrete with secondury industrial raw materials'^ Proc. 10th international conference oh MTCM. 2003. - P. 195-200.

435. Oland C.B.; Ferraris, C. F. Concrete Materials Database // Concrete International.-2000.-N 12.-P. 28-33.

436. Orowan E. Cleavage fracture of metals // Rep. Prog. Phy. 1948. - 12. - 185 p.

437. Ouchiyama N., Tanaka T. Porosity of a mass of solid particles having a range of size// Ind. Eng. Chem. Fundam. Ove Berg. 1981. V. 20, 1. -P. 66-71.

438. Physics of Granular Media / Ed. by D. Bideau, J. Dodds. New York: Les Houches Series, 1991.-234 p.

439. Piasta J., Grochal W., Rudzinski L. Rheological Properties of Concretes with Fine Aggregate: Cement and Concrete Researh, March 1985. V. 15. - N 2. - P. 253-260.

440. Phan, L.T. High-Strength Concrete at High Temperature: An Overview Utilization of I ligh Strength: Proc. 6th International Sym. "High Perfomance Concrete", Leipzig, Germany. 2002. - P. 501-518.

441. Rehm G., Diem P. Rontgenanalyse des Zementsteins im Bereich der Zuschlage //

442. Dtsch. Ausschuss Stahlbeton. 1977. -N 283. - P. 40-55.

443. Relis M., Soroka J. Variation in Density of Portland Cement Hydzation Products // Cem. And Concr. Res. 1977. - V. 7. -N 6. - P. 673-680.

444. Rise R. IV. Microstructure Dependence "of Mechanical Behavior of Ceramics. New York, 1977.-381 p.

445. Rostasy F.S., Schneider U., Weidermann G. Behavior of Mortar and concrete at Extremely low Temperatures // Gem. And Con. Res. 1979. - V. 9. - N 3. - P. 368-376.

446. Sailor R.H. Relation between tensile properties and microscopically ductile plane-strain fracture toughness // ASMT STP. 605. - 1975. - P. 34-61.

447. Sahimi M. Flow phenomena in rocks: from continuum models to fractals, percolation, cellular automata, and simulated annealing // Rev. Mod. Phys. 1993. -V. 65.-N4.-P. 1393-1534.

448. Samaragine W., Page A. W., HendiyA. W. A finite element model for in-plane behavior of brickwork: Proc. of Inst. Of Civ. Engrs., 72. 1982. - P. 171-178.

449. Schleicher E. Der spannungkeitszustandan der Flieszgresze // Zeits. Fur Angew. Math. Und Mech. 1926. -N 3. - P. 199-215.

450. Scoble W.A. Ductule materials under combined stresses // Philosophical Magazine. 1910. - P. 116-128.

451. Scoble W.A. Further tests of brittle materials under combined stresses // Philosophical Magazine. 1910. - P. 908-916.

452. Shah S.P., Mc. Garry F.J. Criffith Fracture Critarion and Concrete // J. Eng. Mech. Piv. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng. 1971. - V. 97. - N 6. - P. 1663-1670.

453. Shackelford J.F., Doremus R.H. Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing. Berline: Springer, 2008. - 220 p.

454. Scrivener K.L., Crumhie A.K., Pratt P.L. A Study of the Interfacial Region between Cement Paste and Aggregate in Concrete: Bond. Cementitious Compos Symp., Boston, Mass., Dec. 2-4, 1987. Pittsburgh, 1988. - P.87-88.

455. Simo J. C, Kennedy J. G., Govindjee S. Unconditionally stable return mapping algorithms for non- smooth multi- surface plasticity amenable to exact linearization // International Journal for Numerical Methods in Engineenng. 1988. - 26. -P. 2161-2185.

456. Soroka J., Setter N. The effect of Fillers on Strenght of Cement Mortars // Cem. And Concr. Res. 1977. - V. 7. - N 4. - P. 449-456.

457. Soppe W. Disorder and granular Media // Powder Technology. 1990. - N 62. -P. 133-164.

458. Schiller K.K. Porosity and Strenght of Brittle-Material: Mechanical Properties of non-Metallic Brittle-Materials. London, 1958. - P. 35-49.

459. Sontige C.P. Hilsdorf H. Fracture Mechanism of concrete under compressive Loads // Cement and Concrete Res. 1973. - V. 3. - N 4. - P. 363-388.

460. Srinivasan Chandrasekciran et al. Seismic Design Aids for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Structures. Cleveland: CRC Press, 2009. - 258 p.

461. Summer T.; Schage I. Hochfester Beton- Schwinden, kriechen und Reibneigung: Beitrage zum 31 Forschungkolloquium des DafStB an der 1 u München, 1993. -S. 147-150.

462. Vivian H.E. Effect of Particle Size on the Properties of Cement Paste: Symp. Structure of Portland Cement. 1966. - P. 18-25.

463. Veerman C., Muller T. The location of apparent rations axis in notched bend testing // Engineering fracture Mechanics. 1972. - 4. - P. 25-32.

464. Walton O.R. Particuale Two-Phase Flow, Part I / Ed. by M.C. Roco. Boston: Butterworth-Heinemann, 1995.-P. 884-898.

465. Ward I. M., Sweeney J. An Introduction to the Mechanical Properties of Solid Polymers. New Jersy: Wiley, 2004. -394 p.

466. Wells A.A. Application of fracture mechanics at and beyond general yield // British Welding journal. 1963. - 10-11.-P. 563-570.

467. Weiss V., Kasai J.Y., Sieradzki K. Microstructural effect of fracture toughness. // ASMT STP. 605. - 1976. - P. 16-33.

468. Wittman F., Zaitsev Y. Verformung und Bruchvorgang poroser Baustoffe bie kurzzeitiger Belastung ud Dauerlast II Deutscher Ausschuss fur Stahlbeton. -1974. Helf 232. - S. 65-145.

469. Jaeger H.M., Nagel S.R., Behringer R.P. The Physics of Granular Materials // Phys.Tod. 1996. - P. 32-38.

470. Jackson R. The Theory of Dispersed Multiphase Flow / Ed. by R. Meyer. New

471. York: Academic, 983. P. 378-392.

472. Jones G.T. Post-yield fracture mechanics analysis and its application to turboigenerator design: 3 international Conference of Fracture, Munich, 1973.

473. Quirk A., Irvine W.H. A strain concentration approach to fracture mechanic. Practical Application of fracture mechanics to Pressure Vessel Technology. -C2/7. Londres, 1971.-P. 76-84.

474. Sih G.C. Strain energy density factor applied to mixed mode crack problems. // Intenational Journal of fracture. 1974. - V. 10. -N 3.

475. Guillemot L.F. Brittle fracture on welded materials// —LondonA Second Commonwealth Welding Conference. 1965. C.7. -P. 353-382.

476. Weibull W. A Statistical theory of the strength of materials // Royal Swedish Institution of Engineering Research Report. 1939 - N 151.

477. Soete W. An experimental approach to fracture initiation in structural steels. Fracture: ICF4. 1977. - P. 775-804.

478. Dowling A.R., Townley Ch.A. The effects of defects on structural failure: a two criteria approach // Intenational Journal of Pressure Vessel and Piping. 1975. -N3.-P. 77-107.

479. Perry C., Gillott J.E. The Influence of Mortar-Aggregate Bond Strength on the Behaviour of Concrete in Uniaxial Compression // Cem. and Concr. Res. 1977. -N5.-P. 553-564.

480. Chen Z.Y., Wang J.G. Effect of Bond Strength between Aggregate and Cement Paste on the Mechanical Behaviour of Concrete Symp. "Bond. Cementitious Compos", Boston, Mass., Dec. 2-4, 1987. Pittsburgh (Pa). - 1988. - P. 41-46.

481. Xueqan W., Dongxu L., Xiun IV., Minchu T. Modification of the Interfacial Zone between Aggregate and Cement Paste: Symp. "Bond. Cementitious Compos", Boston, Mass., Dec. 2-4, 1987. Pittsburgh (Pa). - 1988. - P. 35-40.

482. Knight J. B., Fandrich G., Lau N., Jaeger H. M., Nagel S. R. The Physics of Granular materials //Phys. Rev.- 1995. № 51, -P. 39-57.