автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами

Белгородский государственный технологический университет им В Г Шухова

На правах рукописи

ШАХОВА ЛЮБОВЬ ДМИТРИЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НЕАВТОКЛАВНЫХ ПЕНОБЕТОНОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Белгород - 2007

003176405

Работа выполнена на кафедре строительного материаловедения, изделий и конструкций в Белгородском государственном технологическом университете

им В Г Шухова

Научный консультант - д-р техн наук, профессор

Лесовик Валерий Станиславович

Официальные оппоненты д-р техн наук, профессор

Сахаров Григорий Петрович, Московский государственный строительный университет,

д-р техн наук, профессор Рахимов Равиль Зуфарович, Казанский государственный архитектурно-строительный университет,

д-р техн наук, профессор Сватовская Лариса Борисовна, Петербургский государственный университет путей сообщения

Ведущая организация - Воронежский государственный архитектурно-

строительный университет

Защита состоится « 20 » декабря 2007 г. в 14-30 час в 242 аудитории главного корпуса 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

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

Автореферат разослан « в » 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета г/^

Г А Смоляго

Актуальность. Разработка вопросов, связанных с созданием комфортных условий в системе «человек - материал - среда обитания», становится в последнее время одним из важнейших направлений науки Расчетами Росстроя РФ, выполненными для реализации федеральной целевой программы «Жилище» в рамках Национального проекта «Доступное и комфортное жилье -гражданам России», определена потребность в эффективных теплоизоляционных материалах для строительства При объеме нового строительства 56 млн м2 жилой площади в год и объеме реконструкции - 20 млн м2 понадобится около 18 млн м3 эффективных утеплителей Проблема энергосбережения в строительстве, обозначенная требованиями изменений № 3 к СНиП П-3-79 «Строительная теплотехника», определила интенсивное направление по созданию и производству эффективных дешевых материалов с высокими теплофизическими свойствами

Одним из наиболее перспективных материалов такого класса является экологически чистый негорючий ячеистый бетон неавтоклавного твердения -пенобетон. Производство эффективного по теплофизическим параметрам пенобетона является проблемным в виду сложности обеспечения стабильности ячеистой структуры и высокой пористости, так как увеличение прочности при постоянной плотности может быть обеспечено только за счет повышения прочности матрицы поризованного материала На сегодняшний день строгий анализ взаимосвязанных факторов, определяющих устойчивость пороминеральных систем на стадии формования, а также свойств готовых изделий, отсутствует В связи с этим возникает необходимость разработки и обоснования научно-методических основ процессов структурообразования пенобетона, разработки и регулирования технологических параметров производства, обеспечивающих заданные строительно-технические свойства готовых изделий

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР на 1996-1998гг по госбюджетному финансированию «Термодинамические и кристаллохимические основы регулирования скорости гидратации вяжущих веществ», в рамках гранта Т-02-12 2-1582 «Теоретические разработки эффективных пенобетонов с комплексными добавками с использованием синтетических пенообразователей» и научно-технической программы Минвуза РФ № 02 01 128 «Разработка новых видов пенообразователей и малоэнергоемкой технологии многокомпонентных пенобетонных смесей и изделий на их основе» на 2003-2005 гг

Цель работы Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами путем формирования оптимальной структуры

В соответствии с поставленной цель необходимо решить следующие задачи

- сформулировать методологические подходы научных исследований сложных технических и технологических систем, основанные на концепции современного естествознания - синергетики и неравновесной термодинами-

ки, установить между выделенными системами взаимосвязи, обеспечивающие получение оптимальных структур с заданными свойствами,

-установить закономерности структурообразования поризованных систем на основе минеральных вяжущих,

- разработать принципы создания новых эффективных видов пенообразователей, сформулировать требования к исходным сырьевым компонентам и параметрам технологических переделов изготовления пенобетонов для получения изделий с заданными свойствами,

- на основе выявленных закономерностей установить принципы проектирования новых эффективных поризованных материалов и разработать технологию производства высокопоризованных композитов многофункционального назначения

Научная новизна Разработаны методологические принципы научных исследований применительно к композиционным поризованным материалам, основанные на концепциях современного естествознания — синергетике и неравновесной1 термодинамики, которые заключаются в функциональной, структурной декомпозиции и декомпозиции по жизненному циклу, в выделении технической и технологической систем и установлении взаимосвязи между ними, системно-структурном анализе систем с формулированием требований к создаваемым системам, нахождении свойств систем, процедуры их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления

Выявлены особенности, разработаны теоретические основы структурообразования поризованного цементного камня на основе минеральных вяжущих и пенообразователей с учетом состава и свойств исходных компонентов и закономерностей лиофобных дисперсных систем в трехфазных грубодисперсных высококонцентрированных пеноминеральных смесях, заключающиеся в последовательном образовании простых структур и структур с обратной связью пены, припленочного слоя, цементного камня в меж-поровом пространстве с учетом процессов, происходящих на границе раздела фаз и локального равновесия Показано, что образование простых структур и скорость их образования выстраиваются в следующей последовательности пенная пленка, припленочный слой, цементный камень.

Установлено, что при самоорганизации простых структур большую роль играют поверхностное натяжение пенной пленки и заряд поверхности воздушного пузырька Отмечено влияние дзета-потенциала на структуру и механизм образования припленочного слоя из минеральных частиц, а также влияние хемосорбции молекул ПАВ на твердых частицах на механизм и скорость процессов гидратации вяжущего и морфологию гидратных новообразований Показано, что при изменении последовательности смешивания компонентов с разными кристаллической структурой и минералогическим составом изменяется концентрация пенообразующих ПАВ на различных поверхностях раздела, что приводит к изменению как количественных, так и

качественных показателей поризованной структуры, повышению устойчивости пеноцементной системы до момента затвердевания

Обобщены и развиты представления о структурно-реологических свойствах поризованных цементных систем с учетом природы пенообразующих ПАВ в широком диапазоне водотвердого отношения Показано, что эффективная вязкость пеномассы с введением в нее высокодисперсной твердой фазы увеличивается за счет увеличения вязкости раствора, находящегося в пузырьковых пленках, а кинетическими единицами вязкого течения являются пузырьки пены, которые стремятся к шарообразной форме Установлены пределы градиента скорости сдвига, при котором наблюдается течение в структурном режиме с широким ядром течения и с полностью разрушенной структурой

На основании комплексных исследований установлено, что в зависимости от природы пенообразующего ПАВ идет селективная адсорбция ПАВ на минеральных частицах и на продуктах их гидратации с изменением скорости гидратации и морфологии образующихся гидратных новообразований Показано, что в присутствии синтетических пенообразующих ПАВ отвердевание вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьраствор-ному механизму массопереноса, при этом образуются мелкокристаллические продукты гидратации В присутствии пептидных пенообразователей отвердевание идет по топохимическому механизму с образованием крупных кристаллогидратов правильной формы

На основании результатов исследований формирования структуры поризованного цементного камня развиты представления и решены практические задачи разработка рецептур пенообразователей и составов пенобе-тонных смесей, оптимизация и управление процессами получения пенобето-нов неавтоклавного твердения широкого спектра назначения Доказана основополагающая роль природы и структуры пенообразователей, процессов воздухововлечения и усреднения, дисперсности минеральных фаз на процессы формирования, устойчивости трехфазных систем, и, в конечном итоге, на свойства поризованных бетонов

Практическое значение Разработаны и определены технологические параметры получения эффективных по теплофизическим параметрам экологически чистых поризованных композитов многофункционального действия

Разработана малоэнергоемкая технологическая схема получения теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения с применением пенообразователей различной природы

На основе теоретических представлений, анализа и экспериментальных данных сформулированы принципы подбора рецептуры пенообразователей для пенобетонов, которые были применены при разработке новых композиционных синтетических пенообразователей Разработанные пенообразователи отличаются высокой пенообразующей способностью в сильноминерализованных средах Применение их в технологии пенобетона позволяет снизить на 50 80 % расход дорогостоящих импортных белковых пенообразо-

вателей На разработанные рецептуры композиционных пенообразователей получены два патента

Разработаны рецептуры для получения теплоизоляционных пенобетонов марки по средней плотности Б500 и ниже на основе различных минеральных композиций. Полученные пенобетоны по физико-механическим показателям превосходят показатели для теплоизоляционных пенобетонов различных производителей

Установленные принципы выбора вяжущих и минеральных добавок для производства пенобетонов разного назначения в зависимости от типа пенообразователей и применяемого оборудования позволили минимизировать расходы пенообразователей и энергетические затраты, повысить стабильность качества пенобетонных изделий, организовать производство теплоизоляционных пенобетонов со средней плотностью ниже 500 кг/м3 На разработанный способ получения пенобетона получен патент.

На основе выявленного механизма установления равновесия в трехфазных системах разработаны принципы выбора смесителей и сособа воздухо-вовлечения в зависимости от исходных материалов и требуемых характеристик изделий, что позволяет повысить качество пенобетона, снизить энергоемкость, существенно упростить технологию, а в ряде случаев отказаться от пеногенераторов.

Разработана техническая и технологическая документация на теплоизоляционные пенобетоны со средней плотностью ниже 500 кг/м3 на основе различных минеральных композиций (СТО, ТУ, технологические регламенты на производство пенобетонов марки по средней плотности Э500 и ниже)

Разработаны методики экспресс-анализа состава композиционных пенообразователей и определения реологических показателей пеноцементных смесей, рекомендованные для применения в промышленных условиях и позволяющие проводить оперативный технологический контроль качества даже в построечных условиях

Определены физико-механические свойства теплоизоляционных неавтоклавных пенобетонов со средней плотностью ниже 500 кг/м3 на основе новых видов пенообразователей, полученных по различным технологиям смешивания и воздухововлечения

Внедрение результатов исследований Разработанные рецептуры теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и технологические рекомендации использованы при организации производства пенобетонов на фирмах ООО «СПО ЩИТ» (г Шебекино), ООО «Экономстрой» (г Белгород), ОАО «СОТИМ» (г Старый Оскол), ООО «Романовская промышленная компания» (г. Тутаев), ООО «Нефтегазстрой» (г Москва) На основании разработанной рецептуры синтетического пенообразователя налажен выпуск пенообразователя под фирменным названием «Пеностром» на ООО «СПО ЩИТ» (г Шебекино) Пенообразователь «Пеностром» широко используется для производства пенобетонов по различным технологиям в ряде регионов РФ и СНГ

Разработана нормативно-техническая документация на выпуск теплоизоляционных пенобетонов со средней плотностью 500 кг/м3 и ниже ТУ 5741004-45810966-02 на блоки пенобетонные стеновые (ООО «СПО Синтез»), ТУ 5741-001-5777320-2005 на блоки из ячеистых бетонов (ООО «Романовская промышленная компания», СТО 94484286-001-2006 на смеси пенобетонные неавтоклавные НГС РД-1 (ООО «Группа компаний НЕФТЕГАЗСТ-РОЙ»; технологический регламент на производство неавтоклавного ячеистого бетона (ООО «СПО Синтез»), технологический регламент по приготовлению и твердению пенобетона (ООО «СОТИМ плюс»)

Разработанные технологические рекомендации учтены при проектировании и строительстве завода по производству изделий из неавтоклавного ячеистого бетона по резательной технологии в городе Волоколамске Московской области Завод строится по технологии «СОТИМ» Производительность линии составит 100-120 м3 пенобетонных блоков со средней плотностью 400кгУм3 и З50кг/м3

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и 240304 «Технология цемента», что отражено в учебных программах дисциплин «Применение вяжущих материалов в производстве строительных изделий», «Технология бетона, строительных материалов и изделий», а также при выполнении студенческих НИР и выпускных квалификационных работ

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации вошли в научные труды, докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Поверхностно-активные вещества в строительстве", г Санкт-Петербург, 1997, "Актуальные проблемы химии и химической технологии", Иваново, 1997, «Композиционные строительные материалы Теория и практика», г Пенза, 2000 и 2001гг, «Ячеистые бетоны в современном строительстве», г Санкт-Петербург, 2004г, «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии», г Ростов-на-Дону, 2004г , «Пенобетон-2000, 2001, 2002, 2003, 2005гг », г Белгород, «Ячеистые бетоны и силикатный кирпич в современном строительстве технология производства, опыт использования», Украина, г Киев, 2007г , «Пенобетон-2007», г Санкт-Петербург, 2007г, на 1-м и 2-м Международных научно-практических семинарах «Теория и практика производства и применения ячеистого бетона"», Украина, г Днепропетровск, 2003, 2005гг, Научных чтениях «Технология бетонов XXI века», г Воронеж, 2004г, IV, V, VII акад чтения РААСН, г Пенза, 1998г , г Воронеж, 2002г , г Белгород, 2005г, II Международном совещании по химии и технологии цемента, г Москва, 2000г, Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции развития строительного комплекса Поволжья» г Тольят-

ти, 2005г , Международных научно-практических конференциях, проводимых в БелГТАСМ, БГТУ им Шухова, г Белгород, 1997-2007гг

Под руководством автора защищены 3 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05 23 05.

В представленной диссертационной работе использованы результаты многолетних собственных теоретических и экспериментальных исследований, а также экспериментальные материалы, полученные в соавторстве и опубликованные в открытой печати

На защиту выносятся. Методологические основы синтеза композиционных поризованных материалов, базирующиеся на концепции синергетики и неравновесной термодинамики.

Теоретические принципы процесса структурообразования поризованно-го цементного камня на основе пенообразователей различной природы с учетом структурных и минералогических особенностей исходных минеральных компонентов системы

Теоретические принципы создания эффективных пенообразователей для ячеистых бетонов и механизм формирования пенных пленок из различных по своей природе пенообразующих ПАВ в высококонцентрированных системах с учетом минералогических особенностей цементирующих компонентов и добавок-наполнителей

Основные закономерности структурно-реологических свойств трехфазных пеноцементноминеральных дисперсных систем

Основные закономерности синтеза новообразований пеноцементноминеральных композиций и принципиальная разница в механизмах и морфологии образующихся кристаллогидратов в зависимости от природы применяемого пенообразователя

Результаты исследования физико-механических свойств пенобетонов на пенообразователях различной природы, получаемых по различным технологиям смешивания и воздухововлечения

Основы технологии производства эффективных теплоизоляционных пенобетонов Результаты полупромышленных, промышленных испытаний и внедрения технологических рекомендаций на различных предприятиях строительной индустрии

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 51 печатной работе, в том числе одной монографии, 3-х нормативных документах, 10 статьях в научных журналах по списку ВАК России, новизна технических решений подтверждена 3 патентами РФ

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из 7 глав, общих выводов, библиографического списка и приложений Работа изложена на 416 страницах машинописного текста, содержит 99 рисунков, 46 таблицы, список литературы из 402 наименований, 14 приложений

Основное содержание работы

Аналитический обзор литературы выявил возможность получения оптимальных поризованных структур цементного камня с учетом свойств и минералогического состава исходных компонентов и технологии его получения

Первые исследования технологии и свойств ячеистого пенобетона в нашей стране относятся к тридцатым годам. Значительный вклад в разработку научных и технологических основ формирования оптимальной пористой структуры композиционных материалов на основе цементных и шлакоце-ментных вяжущих разработаны в работах А.А Ахундова, А Т Баранова, Ю М Баженова, П И Боженова, А А Брюшкова, М С Гаркави, Б Н Кауфмана, И Т Кудряшева, А П Меркина, В А Пинскера, Р.З Рахимова, П А Ребиндера, Л М Розенфельда, Г П Сахарова, Л Б Сватовской, И Б Удач-кина и др В начале 70-х годов прошлого столетия немецкая фирма «Неопор» внедрила свою технологию пенобетона во многих странах мира, что послужило отсчетом возрождения пенобетона как теплоизоляционного материала Разработками принципиально новых технологических схем и устройств по производству пенобетона занимаются фирмы в Швеции, Германии, Голландии, Дании, Японии и России

Пенобетоны можно отнести к твердым пенам, газонаполненность которых доходит до 85-90%, а дисперсионной средой выступает цементный камень Это связано с некоторым геометрическим подобием структуры жидких пен и твердых поризованных структур Промышленный опыт и научные исследования показывают, что закономерности создания оптимальных поризованных структур на основе минеральных вяжущих резко отличаются от закономерностей технологии тяжелых бетонов. Научные и технологические положения в производстве пенобетонов не систематизированы и далеки от совершенства Недостаточная изученность в области управления свойствами пенобетонов препятствует широкому применению их в строительстве

Для повышения эффективности производства неавтоклавных пенобетонов возникает необходимость разработки и обоснования научно- методологических основ процессов структурообразования поризованного цементного камня, основных способов регулирования технологических параметров производства, обеспечивающих заданные строительно-технические свойства готовых изделий

II. Системно-структурный методологический подход к исследованию композиционных материалов

Методологической и теоретической основами исследования сложных композиционных поризованных систем послужили концепции и гипотезы, представленные в трудах ведущих отечественных и зарубежных ученых в области современного естествознания, применяемые при исследовании сложных систем в различных отраслях науки Суть системно-структурного методологического подхода применительно к поризованным композиционным материалам, сформулированного в данной работе и основанного на

концепции самоорганизации (синергетики) и нелинейной термодинамики, заключается в идентификации композиционного материала (в нашем случае - пенобетона) как динамической системы, обладающей целостностью, выделения ее из окружающей среды, построении иерархии системно-структурных уровней изучаемой системы, начиная от исходных сырьевых компонентов (вяжущего, заполнителей, добавок), пены и пенобетонной смеси до пенобетона в конструкции и их взаимосвязей, трансформирующихся и развивающихся по принципу «система в системе», а также адаптации пенобетона в процессе эксплуатации

Пенобетон и технология его изготовления могут быть разбиты на две самостоятельные искусственные системы техническую, как некоторой конструкции, определенным образом размещенной в пространстве, технологическую, как определенный перечень и последовательность технологических процессов получения поризованного композиционного материала с вещественными, энергетическими и информационными связями в процессе создания К техническим системам в исследовании отнесены пенобетон и пенобе-тонная смесь, как промежуточный материал при изготовлении конечного поризованного материала К технологической системе отнесена технология получения пенобетонной смеси, как наиболее сложная система

На этапе декомпозиции были определены основные функции системы «пенобетон» как композиционного материала и общие цели исследования В качестве стратегии декомпозиции системы «пенобетон» были выбраны структурная декомпозиция, функциональная декомпозиция и декомпозиция по жизненному циклу Функциональная декомпозиция системы «пенобетон» базировалась на анализе функции системы и позволила соединить две системы «пенобетон» (техническая система) и технологию его изготовления (технологическая система) В декомпозиции по жизненному циклу в качестве признаков выделения подсистем в системе «пенобетон» принимали изменение закона функционирования подсистем на разных этапах цикла существования системы «от рождения до гибели» При этом целью данной декомпозиции является оптимизация процессов при определении последовательности стадий преобразования входов и выходов Модель декомпозиции системы «пенобетон» по жизненному циклу представлена на рис 1

Исходная подсистема

я

Чв

Сырьевые материалы

Промежуточная (подсистемы)

Пенобетонная смесь (пенная пленка вокруг воздушных пузырьков припленочный слой цемент ный раствор в межпоровом пространстве)

Конечная подсистема

Пенобетон (воздушные пузырьки заключенные в цемент ный камень)

Самоорганизация в сильнонеравновесных системах Парадигма Пригожи на «порядок через флуктуацию»

Математическое описание модели

э=<ч'..адК.Ч',)»

Рис 1 Модель декомпозиции системы по жизненному циклу

Для исследования сложной системы применили структурную декомпозицию по подсистемам Признаком выделения подсистем служила сильная связь между элементами по одному из типов отношений (связей), существующих в системе (логических, иерархических, энергетических и т п) Для описания всей системы была построена составная модель, объединяющая все отдельные модели (рис 2)__

Декомпозиция по подсистемам Определение класса элементов, из которых строится система, реализующая алгоритм функционирования

Микроуро ист У копквтрюп гндрятлих фи

> морфологи кристаллогидратов

> капиллярная пористость

> коктрякциоиная пористость

> форма контактов кристаллов

жаиоуроие»

> структура Ьограиичимх слоев

> голевая пористость

Макроуровень

> цементная матрица

> минеральный

заполнитель

> газовый наполнитель

Рис 2 Декомпозиция композиционного материала по подсистемам (иерархические уровни)

в ■

о

а

О

При рассмотрении модели системы «пенобетон» были выделены три иерархических уровня структуры по аналогии с полиструктурной теорией Соломатова, которые относятся друг к другу как «система в системе», добавив новый иерархический уровень - наноуровень, к которому отнесены структура пограничных слоев и гелевая пористость Такое разделение позволило детально структурировать связи, придать им ориентированность и функциональную классификацию, выраженность взаимодействий — энергетических или субстанционных (вещественных)

В процессе декомпозиции в технологической системе «пенобетонная смесь» выделены подсистемы (простые структуры) пенная пленка вокруг воздушных пузырьков, припленочный слой, строение которого определяется дзета-потенциалом, хемосорбционными или механическими процессами между молекулами ПАВ и минеральными частицами, гидратные новообразования в первые моменты взаимодействия цементных частиц с водой Каждый из выделенных уровней иерархии систем несет в себе определенную долю информации самостоятельного или взаимопроникающего значения, при этом «информация» микроуровня в большей степени способствует раскрытию механизмов явлений и процессов формирования более высоких уровней

При анализе системы в ходе исследований формулировались требования к создаваемой системе уточнялся состав и законы функционирования элементов, устанавливалось взаимовлияние подсистем, были выделены управляемые и неуправляемые характеристики, устанавливались параметры пространства состояний и параметрического пространства, формулировались требования к системам

10

Анализ Нахождение свойств системы, процедура их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления

Свойства системы физико-химические фиэико- механические, Процедура оценки в виде уравнений (реологические термодинамические , химические)

Подмодель, определяющая структуры системы Условия для запуска процесса самоорганизации

1) нелинейная зависимость между параметрами системы,

Предиката целостности, определяющая семантику преобразования /'оСМ) 2) наличие внешних воздействий на систему, которые нужно рассматривать как управляющие воздействия, 3) фактор множественности элементов, исходно находящихся в состоянии хаоса, когда движение каждого описывается стохастически 4) скорость установления равновесия является лимитирующей в процессе самоорганизации системы

Подмодель, определяющая поведение системы Где Х- входной сигнал, У- выходной сигнал 7. - переменная состояния модели, ? 9 - функционалы, задающие текущие значения выходного сигнала у(Ц и внутреннее состояние У(Ч- жад, *<0), 2(1И(г(и х(т)), тбВо,1]

Рис. 3 Модель анализа технологической подсистемы «пенобетон»

При исследовании и моделировании пенобетона в работе методически рассматривали формирование всех трех уровней Все подсистемы настолько сложны, что, как правило, не удается сразу дать их относительно строгое описание, поэтому каждая из подсистем (элементов, уровней) представлена совокупностью исследований во взаимосвязи с системой «пенобетон»

В отличие от тяжелых бетонов, в которых структуру бетона на макроуровне можно задавать на стадии выбора компонентов, в пенобетонах структура (количество газовой фазы, размер и дисперсность воздушных пузырьков) зависит не только от вида выбранных исходных компонентов, но и от способа воздухововлечения и поведения компонентов на границе раздела фаз, т е поверхностных явлений. До момента перехода в пордаованный цементный камень пенобетонная смесь (техническая система) идентифицирована как лиофобная, дисперсная термодинамически неравновесная система, в которой определяющую роль играют процессы, протекающие на границе раздела трех фаз Взаимосвязь между макро-, микро- и наноуровнем однозначно определяется через физико-механические показатели пенобетона как композиционного поризованного материала

Методологическую основу системного анализа составляет концепция неравновесной термодинамики - первоначального хаоса замкнутой системы, заключающегося в ее неоднородности (гомогенности), аморфности, устойчивости, с последующей его трансформацией, а информационные оценки состояния системы соответствуют максимуму энтропии

При анализе в ходе исследований сформулированы требования к создаваемой системе композиционный поризованный камень должен иметь оп-

тимальную структуру, определяющую его функциональное назначение, а структура подсистемы «пенобетонная смесь», которая определяет в дальнейшем структуру и свойства подсистемы «пенобетон», должна быть устойчива до момента затвердевания минерального вяжущего и сформирована из исходных сырьевых компонентов, обладающих заданными свойствами В качестве управляющих воздействий, определяющих уровень выходных свойств системы, выделили термодинамические параметры, такие как, температура, концентрация веществ и их химическая активность, влажность, давление и продолжительность процесса К неуправляемым характеристикам отнесен процесс самоорганизации пористой структуры при выбранных исходных материалах

Предложенный методологический подход к исследованию сложного композиционного материала позволил на основании выявленных физико-химических закономерностей формирования сложной системы из простых структур прогнозировать свойства промежуточных систем на всех этапах развития структуры, а также конечной системы «пенобетон» с учетом адаптации его в эксплуатационной среде

III Процессы при формировании поризованных структур в неравновесных условиях с учетом состава и свойств исходных компонентов

Научные подходы, базирующиеся на концепции синергетики и нелинейной термодинамики, позволили выявить механизм последовательного образования во времени сложного композиционного поризованного материала -пенобетона - из простых структур. К простым структурам в пенобетонной смеси, образующимся в порядке очередности, следует отнести гидратную пенную пленку, образованную молекулами ПАВ вокруг воздушных пузырьков, припленочный слой из минеральных частиц с определенным знаком заряда поверхности, цементный раствор в межпоровом пространстве до момента затвердевания и продукты гидратации цемента в конечном поризо-ванном бетоне

Полученные результаты, практические сведения о свойствах ПАВ, а также теоретические сведения, установленные в разных областях знаний о свойствах ПАВ, применяемых в качестве пенообразователей, позволили выявить некоторые зависимости и закономерности образования простой структуры пенного пузырька с разными свойствами поверхностного слоя Это позволило предложить модели пенных пленок, образованные различными пенообразователями низкомомолекулярными ПАВ (НПАВ) и высокомолекулярными ПАВ (ВПАВ) (рис 4)

Название 1 модели плёнки

Описание плёнки

"частокол" Пенгмюра

Переплетённый "частокол"

Такие плёнки образуют однокомпонектные синтетические пенообразователи

Такие плёнки образуют композиционные пенообразователи с разветвлённой цепью В плёнках площадь на молекулу значительно выше площади сечения углеводородной цепи

Плёнки из ПАВ

Эти плёнки образуются из жидко-расгянутых при определённых условиях ПАВ

Плёнки

композиционных ПО из ПАВ и НПАВ

Эти плёнки образуются из жидкорастянутых ВПАВ в присутствии НПАВ

Условное изображение расположения молекул в плёнках

Ttrrrrrr

^ —е

Рис 4 Модели пенных пленок

В соответствии с предложенными моделями, поверхность воздушного пузырька, стабилизированная синтетическими НПАВ, обращенная во внутрь, приобретает гидрофобные свойства, а поверхность, обращенная в межпленочное пространство - отрицательный потенциал за счет гидратации активных радикалов (-S03~, -COO", -0S03~) Пенная пленка, образованная молекулами низкомолекулярных анионактивных синтетических ПАВ, имеет высокий отрицательный заряд поверхности воздушного пузырька и низкую вязкость пленки Такие пленки представляют собой структуру наподобие частокола Ленгмюра или спутанных структур за счет гидрофобного взаимодействия молекул Для стабилизации пенной пленки в межпоровом растворе находятся молекулы низкомолекулярных ПАВ Вследствие теплового движения в пенном слое идет активный взаимообмен молекул поверхности и объема Переплетенный «частокол» образуется из низкомолекулярных ПАВ, имеющих разное строение гидрофобных радикалов

Пенная пленка, стабилизированная высокомолекулярными пептидными пенообразователями, состоит из длинных молекул гидролизованного белка с молекулярной массой более 7 10 тыс, располагающихся на поверхности горизонтально в виде петель (ВПАВ) Гидрофильные карбоксильные группы (-СОО ) в щелочной среде направлены в раствор, тогда как аминогруппы (— NH2+), как менее гидрофильные, должны быть направлены во внутреннюю

сторону пузырька. При необратимой адсорбции на границе фаз молекулы высокомолекулярных ПАВ находятся только в пенной пленке. Высокомолекулярные амфотерные пептидные белки дают пленку с низким потенциалом поверхности и высокой структурно-механической прочностью пленочного слоя. Для повышения потенциала поверхности в пенообразователи на пептидной основе добавляют низкомолекулярные ПАВ.

Предложенные модели позволяют объяснить значительные различия в свойствах пен (стойкость, кратность, синерезис), а также поверхностного натяжения растворов пенообразователей: на высокомолекулярных ПАВ поверхностное натяжение воды понижается всего на 10...15%, тогда как на синтетических пенообразователях - почти в два раза, а также различия в механизме формирования припленочного слоя, т.е. структуры на втором уровне в пеноцементной системе.

Теоретически обоснованы и реализованы на практике два принципа повышения устойчивости пенных систем на синтетических пенообразователях, первый из которых основан на способности НПАВ образовывать в адсорбционном слое сложные ассоциативные комплексы за счет сил электростатического, донорно-акцепторного (межмолекулярного) и стерического взаимодействия функциональных групп. Второй — на создании плотных высокоэластичных пленочных адсорбционных слоев с высоким структурно-механическим барьером в присутствии незначительных количеств высокомолекулярных природных или искусственных полимеров. На основании экспериментальных данных по значению поверхностного натяжения и кратности пены показано, что композиционные пенообразователи дают пленки, обладающие аддитивными свойствами (рис. 5). „ . „ Установленный механизм образования

Рис.5. Кратность пены г

пенных пленок из разных видов ПАВ позволил разработать составы синтетических пенообразователей, в том числе синтетический пенообразователь «Пеностром», широко применяемый в технологии пенобетонов в различных регионах страны. На разработанные составы пенообразователей получены 2 патента.

Обоснована и идентифицирована модель процессов формирования и явлений второго микроуровня структуры пенобетонной смеси - припленочного слоя. Припленочный слой образуется в процессе конкурирующей адсорбции молекул ПАВ на границе раздела фаз и самоорганизации структуры контактной зоны минеральных частиц с пенной пленкой, которая определяется строением и потенциалом поверхности пенной пленки, обращенной в водную часть межпузырькового пространства и возможным взаимодействи-

концентрация ПО, мкс.Ч

С - - - ТЭДС-По нос »ром

ем между активными радикалами ПАВ и поверхностными зарядами минеральных частиц с образованием хемосорбционных связей или же электростатическим отталкиванием частиц Полученные количественные значения адсорбции молекул пенообразователей на разных границах раздела показали, что молекулы пенообразователей активно адсорбируются на поверхности газ-жидкость (табл 1) и в меньшей степени (на два порядка) на поверхности твердое -жидкость (табл 2) Причем значение адсорбции высокомолекулярных ПАВ на поверхности цементных частиц меньше в 2 3 раза, чем адсорбция низкомолекулярных ПАВ

Исследования, проведенные на модельных системах, показали, что устойчивость трехфазных пен определяется теорией ДЛФО, которая рассматривает процесс коагуляции гидрофобных коллоидов как результат совместного действия вандерваальсовских сил притяжения и электростатических сил отталкивания между частицами

Наличие в системе минеральных частиц с отрицательно заряженной поверхностью, что и на поверхности пенных пузырьков, стабилизированных анио-нактивиыми ПАВ, приводит к взаимному отталкиванию (расклинивающему давлению) пузырьков и минеральных частиц, которое поддерживается в равновесии давлением воздушного пузырька Р„, направленное в противоположную сторону (рис 6)

Значение Р„ существенно влияет на прочность закрепления частиц минералов на пузырьке, а также на жесткость поверхности пузырька при изменении его размера Минеральные частицы с положительным потенциалом поверхности, находящихся в межпленочном пространстве, способствуют снижению дзета-потенциала поверхности воздушных пузырьков и их коагуляции (коалесценции), что ведет к разрушению пенной структуры и снижению воздухосодержания в трехфазной системе

Таблица 1

Адсорбция пенообразователей на границе газ- жидкость

Тип пенообразователя Концентра ция % Поверхностное натяжение мН/м Адсорбция Работа адсорбции в водной фазе кДж/моль

Кмоль («* ю ') г/м2

Пеност-ром 006 39,04 0 21 0 73 14,021

05 47 11 6 81 196 11,58

Неопор 0 06 72 18 .

05 59 39 - - -

тавпицаг

Адсорбция пенообразователей на поверхности цементных частиц

Вид ПО Время, Поверхностное натяжение раствора, мН/м Адсорбция г/м! 1 ОТ'

Неопор 0 72 78 ■

10 68.65 8,3

15 68 65 8.3

30 68 65 8,3

Пеностром 0 32 2 -

1 52 47 32 3

5 49 96 28 7

10 48 06 28 3

15 48 06 28 3

30 48 06 28 3

Анализ пеноцементной системы показал, что локальное равновесное состояние цементной смеси до момента затвердевания зависит от поверхностного натяжения пенной пленки о, а также от предельного напряжения сдвига цементного раствора, находящегося в межпоровом пространстве.

В балансе внутренних сил при самоорганизации пеноцементной смеси преобладают поверхностные явления, на которые оказывают влияние химическая активность всех компонентов (пенообразователя и минеральных частиц), а также дисперсность твердых минеральных частиц, находящихся в межпоровом пространстве.

Образование припленочного слоя из минеральных частиц, так называемый процесс минерализации пен связан с механическим упрочнением или «бронированием» пленок пены частицами твердой фазы и хемосорбционными процессами между молекулами ПАВ и заряженными минеральными частицами. Модельные эксперименты с мономинеральными добавками с зарядом поверхности ( реактив (х.ч.) +3,804 мВ, песок кварцевый молотый -19,337 мВ, карбонат кальция -2,779 мВ) показали, что эффективность действия минеральных добавок на пенную пленку определяется их зарядом поверхности, дисперсностью и формой частиц, наибольшим допустимым расстоянием между ними. Наблюдается сильное хемосорбционное взаимодействие между заряженными воздушными пузырьками и минеральными частицами, которое подтверждается данными по кратности пены, поверхностного натяжения растворов пенообразователей в присутствии минеральных добавок (рис.7).

Рис.6. Модель поризованной дисперсионной системы как периодической коллоидной структуры

Рис. 7. Влияние вида модельных добавок и пенообразователя на кратность пен

На основании теоретических представлений и экспериментальных данных реализован принцип подбора минеральных добавок - стабилизаторов пенных систем. Его следует осуществлять с учетом донорно-акцепторных свойств функциональных групп ПАВ и потенциала поверхности минеральной добавки. При этом проявляется синергизм действия органических и минеральных добавок. Предпочтительно использовать добавки со слабовыра-женным зарядом поверхности, т.к. при этом расширяется область их совместимости с пенообразователями различного состава. К таким добавкам следует отнести карбонатные породы. При использовании синтетических низкомолекулярных анионактивных ПАВ следует формировать припленоч-

Изменение электрокинетического потенциала в цементных мономинеральных суспензиях

ный слой из минеральных частиц со слабовыраженным зарядом поверхности В этом случае припленочный слой будет формироваться только за счет механического бронирования заряженной поверхности пенной пленки нейтральными тонкодисперсными частицами

Применительно к пенобетонным смесям следует учитывать устойчивость системы «цементные частицы пена», определяемую процессами хемо-сорбции между пенными пленками и минеральными частицами Хемосорб-ционные процессы значительно изменяют структуру, устойчивость, время жизни и другие показатели пен Установлен механизм действия синтетических пенообразователей на процесс структурообразования в пеноцементных системах на ранних стадиях, который обусловлен снижением абсолютного значения ¡¡-потенциала или даже изменения его знака за счет адсорбционных процессов молекул ПАВ пенообразователей на цементных частицах и продуктах их гидратации

Комплексными иссле-тзвлица з дованиями показано, что молекулы анионактивного синтетического пенообразователя в большей степени адсорбируются на положительно заряженных алюмосодержащих фазах портландцементного клинкера Адсорбция молекул ПАВ приводит к пептиза-ции и ускорению гидратации исходных алюмосодержащих минералов, но замедлению коагуляцион-но-кристаллизационного структурообразования благодаря блокированию активных центров фазовых контактов Дано объяснение причин плохой стабилизации пеноцементной смеси на «лежалых» цементах (табл 3)

Реологические исследования пенной, пеноцементной и пеноцементно-минеральной систем на различных видах пенообразователей показали, что пеноминеральные системы являются реологически сложными упруго-вязко-пластическими телами с пределом текучести 2 . 100 Па Течение таких систем наблюдается в структурном режиме с широким ядром течения, в пределах которого скорость постоянна, а градиент скорости сдвига сосредоточен в узком пристенном слое

При напряжении сдвига, которое меньше предела текучести, пеноце-ментные растворы испытывают упругую деформацию при практическом отсутствии вязкого течения При увеличении водоцементного отношения и дозировки пенообразователя область чисто упругих деформаций сокращается На белковых пенообразователях необходимо прикладывать большие усилия при перемещении пеноцементных смесей

Вид вяжущего Дзета - потенциал «В в суспензии с

Водой ПО «Пено-стром» ПО «Неопор»

С^ -34 14 -25 17 - 17 01

С,А + 9,58 -2 12 -1 5

С,АГ + 10 5 -67 -77

СлА+СаЕО, 2Н20 + 310 +14 47 +24

ПЦ 500 ДО «свежий» -290 - 13 9 - 174

ГЩ 500 ДО «лежалый» -22 23 -35 4 -33,2

ПЦ 500 ДО + 5% тонкомолотого песка -45 5 -

ПЦ 400 - Д20 «свежий» -12 34 - -

Рис. 8. Реограммы пеноцементных смесей на разных пенообразователях и разным значением В/Ц

В /Т =0,4 5

10 0 15 0

5 0 1 0 0 1 5 0

Рис. 9. Реологические свойства пеномииераяьных систем концентрация минеральной добавки (мел) в системе, масс.%: а) -10; б)-15 и в)-20.

С повышением В/Ц на реограммах отмечаются выпуклые петли гистерезиса, что свидетельствует о тиксотропном восстановлении структуры смесей. Выявлены зависимости подвижности пеноцементноминеральных систем от В/Ц и содержания минеральной добавки (рис.9). С повышением В\Ц подвижность пеноцементноминеральных систем повышается. Исследования структурно-реологических характеристик пеноцементных систем в процессе схватывания цемента от момента смешивания компонентов до 2...3 часов выдержки, показали, что минеральные добавки позволят повысить сгрук-турную прочность, и тем самым сократить сроки распалубки.

Результаты экспериментов по определению реологических характеристик двух- и трехфазных пен показали, что эффективная вязкость пеномассы с введением в нее высокодисперсной фазы увеличивается за счет увеличения вязкости раствора, находящегося в пузырьковых пленках, а кинетической единицей вязкого течения являются пузырьки пены, которые стремятся к сферической форме. Установлены пределы градиента скорости сдвига, при котором наблюдается течение в структурном режиме с широким ядром течения и с полностью разрушенной структурой.

Получены результаты по значению энергии активации вязкого течения пеноцементных и пеноцементноминеральных систем (табл.4). Установлено, что эти значения близки к энергии дисперсионных связей, что характерно для гидрофобных взаимодействий.

Таким образом, в процессе вяз-

Таблица 4

Энергия активации вязкого течения пеноцементных суспензий

Вид пенообразователя Энертя активации, кДж/моль, при концентрации пенообразователя. %

0,5 0,75 1

Неопор 1,615 1,641 1,909

Пеностром 1.260 1,432 1.537

АО С 1.034 1076 1.111

кого течения пеноцементных суспензии внутреннее трение генерируется

благодаря скольжению углеводородных радикалов пенообразователя с разрывом гидрофобных связей между ними Благодаря флуктуационным явлениям функциональные группы и частицы твердой фазы принимают ограниченное участие в генерировании вязкого трения (на 10-30%) Это явление позволяет управлять свойствами трехфазных пеноминеральных систем за счет введения минеральных добавок

Анализ структурных особенностей цементного камня в межпоровом пространстве показал, что механизм образования оптимальной структуры поризованного цементного камня как основы неавтоклавных пенобетонов с экстремальными значениями физико-механических свойств заключается в образовании плотных кристаллических структур гидратных новообразований, которые определяются химическим взаимодействием между молекулами ПАВ и цементными частицами.

Плотность поризованного композиционного материала определяется суммарной плотностью составляющих - воздушных пор и межпоровых перегородок Плотность материала в межпоровых перегородках равна:

_ КбРгЛ -Р/кдУтр , КГ/М3.

1 _ у

пор

При плотности воздуха, заключенного в макропоры 1,29 кг/м3, расчетная плотность материала в межпоровых перегородках при различной макропористости материала представлены в табл 5 При исходной истинной плотности цемента 3000-3100 кг/м3 и плотности цементного раствора 1900 кг/м3

получить плотность материала в межпоровом пространстве свыше этих значений не представляется возможным. Данные результатов показывают, чтобы получить определенную плотность поризованного композиционного материала необходимо иметь различную плотность материала в межпоровом пространстве Чем выше макропористость материала при одном и том же значении средней плотности, тем плотнее должна быть межпо-ровая перегородка В свою очередь высокая макропористость материала определяет низкие значения теплопроводности Поэтому для получения оптимальных пористых структур следует стремиться к созданию плотного цементного камня в межпоровом пространстве

Таблица 5

Взаимосвязь макропористости и плотности материала в межпоровом пространстве_

р, кг/м1 Макропорист остъ %

п 79 80 85 90 95

500 2268 2 2376 1 2494 8 3326 0 4987 1 9975 5

450 2040 9 2138 0 2244,8 2992,7 4487 1 8975 5

400 18136 1899 9 1994 8 2659,4 3987 1 7975 5

350 1586 3 1661 8 1744 8 2326 0 3487 1 6975 5

300 1359 1 1423.7 1494 8 1992,7 2987 1 5975 5

250 1131 8 11856 1244 8 1659 4 2487 1 4975 5

200 9045 947 5 994 8 1326 0 19871 3975 5

150 677 2 709 4 744 8 992 7 1487 1 2975 5

100 450 0 471 3 494 8 659 4 9871 1975 5

образователей, оказывают существенное влияние на скорость и последовательность процессов гидратации клинкерных минералов и цемента, а также на морфологию образовавшихся кристаллогидратов. Для процесса гидратации клинкерных минералов, затворенных синтетическим пенообразователем, характерен увеличенный индукционный период, ускоренный процесс диспергации как исходной фазы, так и образующихся кристаллогидратов вследствие адсорбции молекул ПАВ на поверхности частиц. В присутствии белковых пенообразователей на исходных клинкерных минералах вначале образуется пленки гидратных фаз микроскопической толщины, которые утолщаются во времени. Кроме физической адсорбции, в растворе синтетического пенообразователя идет хемосорбционный процесс взаимодействия молекул ПАВ с ионами кальция с образованием химических соединений -81-0-Са-503-Я, вследствие чего в контактной зоне образуются волокнистые кристаллы, сходные по форме с фенолятом кальция.

В продуктах гидратации С38 присутствуют рыхлые шарообразные кристаллы портландита (рис.10, а). В препаратах с белковыми пенообразователями образуется портландит с идеальными кристаллографическими гранями (рис.10, б). Установлен механизм образования портландита и гидросиликатов кальция на ранних стадиях гидратации: в зависимости от вида пенообразователя портландит образуется по сквозьрастворному механизму, тогда как гидросиликаты кальция - по топохимическому механизму. По результатам микроскопических исследований составлены схемы процесса гидратации всех клинкерных минералов (рис.! 1-13).

Для минерала С3А в растворе белкового пенообразователя на исходной фазе характерно образование послойных оболочек - субмик рокристаллической и игольчатой, а диспергация образующихся кристаллогидратов происходит выборочно.

В системе «пенообразователь - С3А - полуводный гипс» наблюдается повторная диспергация образовавшихся кристаллогидратов через 1012 суток, в том числе и эгтрингита. Этим фактом можно объяснить периодичность появления аналитических линий эттрингита на рентгенограммах продуктов гидратации пенобетона в зависимости от возраста образца.

Таким образом, модельные исследования простых структур показали, что скорость их образования зависит от скорости адсорбционных процессов и донорно-акцепторных взаимодействий.

Рис 10 Кристаллы портландита: а) в растворе синтетического пенообразователя; б) в растворе белкового ленообразова теля

Пеностром

«Пеностром»

1 - исходная фаза; 2 - дробление исходной фазы; 3 - игольчатые новообразования, 4 - субмикроско-лические продукты гидратации, 5- гексагональные гидрокристаллы; б - реликты СзА; 7 - точечные (кубические) гидрокристаллы.

Рис. 11. Сравнительная схема взаимодействия СзБ с растворами пенообразователей

Рис. 12 . Сравнительная схема взаимодействия СзА с растворами пенообразователей

Пеностром

: 4»

Неопор

Ш>~

30 мин 40 ми*

ЩМ:

г; # те

ш-

Йй-

II CVT .'/ö 0 #

7- исходная фаза; 2- гидратная пленка; 3 - игольчатые новообразования, 4 - пластинчато-игольчатые новообразования; 5 -дробление исходной фазы;б - гексагональные новообразования из раствора; 7 - кубические новообразования; 8-гексагональные кристаллы из зерна; 9 - переход кубических кристаллов в гехсагокаг*.-

Рис.13 . Сравнительная схема взаимодействия С<АР с растворами пенообразователей

Этапы формирования пористой структуры

I Этап формирования пенной плёнки

Низкомолечуляр^ые ПАВ Высокомолекулярное ПАВ

I Формирование приплёночного слоя

Низкомолекулярные НА8 Высокомолекулярные ПАВ

.¿V

I Формирование цементного камня в межпоровом пространстве

0 -

Рис. 14. Этапы формирования пористой структуры

Последовательность и скорость образования простых структур распределяется в ряду пенная пленка, припленочный слой, гидратные новообразования (рис 14)

Из результатов проведенных исследований следует, что последовательность, скорость образования и форма пористой структуры пенобетонной смеси зависит от вида молекул ПАВ, поверхностного заряда частиц, донор-но-акцепторных взаимодействий между ними Последовательно образуемые простые пористые структуры пенобетонной смеси определяют форму и строение последующих пористых структур в затвердевшем поризованном цементном камне

На основе результатов экспериментов были разработаны три модели образования пеноцементных структур в различных технологиях получения пеноцементной смеси (в классической технологии смешивания пены с цементным раствором, по барокавитационной технологии и в технологии «обжатие-релаксация»), включающие механизм и последовательность процессов

IV. Основные факторы, влияющие на формирование оптимальной пори-зованной структуры цементного раствора

В этой главе рассматриваются результаты последовательных исследований влияния некоторых технологических параметров на физико-механические характеристики поризованного цементного камня с целью определения оптимальных значений

При организации производства пенобетонов выбор вяжущего, в качестве которого обычно применяют портландцементы различных типов и классов по прочности, зависит от места расположения предприятия и, как правило, ограничен До настоящего времени в технической литературе по пенобетону нет четких требований к портландцементам для производства теплоизоляционных пенобетонов

Влияние алюминатов и алюмоферритов кальция на процесс порнзации и прочностные характеристики пенобетона было установлено на бездобавочном портландцементе типа ПЦ 500-Д0 с удельной поверхностью 300 м2/кг

Повышение содержания алюминатной и алюмофер-ритной фаз в составе цемента осуществлялось введением мономинералов С3А и С4АР марки (ч) в интервале 6,2-8,96 % с шагом 0,93 %, подобным образом вводили С4АР в интервале 13,9-16,42 % с шагом 0,83 % (табл 6)

При увеличении содержания С3А в цементе плотность цементного камня рез-

Табпица6

Влияние минералогического состава вяжущего на физико-механические характеристики пенобетона

fftn/n Содержа нне С)А в цементе Содержание С.,АРв цементе % Средняя ПЛОТНОСТЬ кг/м Прочность в возрасте 28 сут МПа

изгиб сжатие

1 62 139 500 0 71 1 05

2 3 4 62 14 75 15 59 16 42 520 500 46« 091 0 85 0 60 1 30 1 28 1 15

5 6 7 7 13 8 05 8 86 139 520 716 800 06 071 07 0 92 1 3t 1 23

ко увеличивается. При этом поровая структура пенобетона становится неоднородной; трудно добиться получения пенобетона низкой плотности.

Влияние минералогического состава портландцементов на свойства по-ризованного цементного камня выявляли на цементах различных производителей, характеристика которых представлена в табл.7.

Таблица 7

Индекс вяжущего Вид и марка Завод изготовитель Кол-во минер добавки. масс.% Содержание во,. Расчетный минералогический состав клинкеров, мас.%

цемента мас.% С.8 СгБ С,А С.АИ

Б-500Д0 Б-400Д20 пц 5оодо ПЦ 400Д20 ОАО «Белгородский цемент» 0 18,4 2.17 2,25 65,4 18,1 4.1 12,4

у-5оодо У-400Д20 ПЦ 500Д0 ПЦ 400Д20 ОАО «Уралцемент» 0 18.1 1.6 1.88 61,3 13.9 12,1 12,7

С-42,5Я С-52.5Ы СЕМ-42,5 Я СЕМ-52,5 N ОАО «Оскалцемент« 0 0 1,89 1,96 64,6 16.1 5,6 13,7

К-500Д0 К-500Д20 К-400Д20 ПЦ 500Д0 ПЦ 500-Д20 ПЦ 400Д20 ОАО «Кавказцемент» 0 17,6 2,16 2,69 63,2 20,1 4.2 12,5

Т-500Д0 Т-400Д20 ПЦ 500Д0 ПЦ 400Д20 ОАО «Топкинскнй цемент» 0 16,8 2,42 2,31 55,2 22,9 8.0 13,9

П-5ООДО ПЦ500Д0 ОАО «Пикалевский 0 2,65

П-400Д20 П]Д 400Д20 цемент» 10,4 2.47 59,8 17,8 8,4 14,0

П-400Д5 ПЦ 400Д5 3,8 2,22

М-500Д0 ПЦ 500ДС ОАО «Магнитогорский цементно-огнеупорный завод» 0 2,56 60,6 17,1 8,5 13,8

Полученные результаты выявили зависимость между минералогическим и вещественным составом цементов и плотностью и прочностью полученных пенобетонов (рис.13).

Рис. 13. Влияние типа цемента на плотность и прочность поризоеанного цементного камня

Проведенные эксперименты позволили сформулировать требования к основным материалам для производства теплоизоляционных пенобетонов. Основными требования к цементу для производства теплоизоляционного пенобетона являются: отсутствие минеральных добавок в его составе, содержание трехкальциевого алюмината до 6 мас.%, высокая дисперсность (содержание частиц до 45 мкм не менее 75 мас.%, в том числе содержание частиц размером до 10 мкм не менее 10%). Потери при прокаливании не должны превышать 0,5 %.

Наилучшие результаты по физико-механическим показателям получены для пенобетонов на пептидных пенообразователях. Независимо от водо-твердого отношения с увеличением тонкости помола вяжущего средняя плотность ячеистого бетона уменьшается, что влечет за собой снижение прочности образцов. Снижение плотности и, соответственно, прочности пенобетона носит линейный характер до значения В/Ц =0,5. При В/Ц=0,5 и 0,6 снижение плотности незначительное, что свидетельствует о том, что в данном интервале В/Ц вероятность получения пенобетона разной плотности, но с практически одинаковой прочностью, очень высока (рис.14). Это свидетельствует о сложности получения оптимальных пористых структур в данном интервале плотностей.

Зависимости прочности и плотности получаемых пенобетонов от концентрации пенообразователей показывают, что плотности и прочности при

Рис. 14 Влияние В/Ц на прочность, плотность и ККК: а) на цементе ОАО «Осколцемент», б) на цементе ОАО «Белгородский цемент»

использовании пептидных пенообразователей снижаются с повышением концентрации пенообразователя по экспоненциальной зависимости, тогда как при использовании синтетических пенообразователей зависимость полиномиальная, то есть имеется оптимум концентрации, при которой определенной плотности соответствует оптимальная прочность (рис.15).

Исследование свойств пенобетонов с использованием технологических добавок (ускорителей и пластификаторов), вводимых в пеноцементную систему на основе синтетических пенообразователей, показали, что в системе «синтетический пенообразователь - цементный раствор» действие ускорителей и пластификаторов меняется коренным образом. Это обусловлено тем, что в системе в присутствии неорганических солей в качестве добавок ускорителей схватывания и твердения протекают процессы донорно-акцепторных взаимодействий на границе раздела фаз с образованием двойных электрических слоев, что ведет к резкому пеногашению.

б) низкомолекулярный синтетический пенообразователь «Пеностром»

Рис 15 Зависимость плотности и прочности пенобетонов от концентрации пенообразователей

---------

а) высокомолекулярный пептидный пенообразователь «Унипор»

При добавлении в систему суперпластификаторов пеноцементная смесь приобретает высокую подвижность, что способствует удалению из системы воздушных пузырьков и повышению конечной плотности пенобетонов. Кроме того, между молекулами ПАВ пенообразователей и суперпластификаторов идут процессы взаимного отталкивания гидрофильных радикалов двух типов ПАВ и гидрофобного взаимодействия углеводородных радикалов, что ведет к понижению устойчивости пеноцементной системы. В связи с этим снижение водоцементного отношения с добавлением суперпластификаторов является проблематичным.

Минеральные добавки с отрицательно заряженной поверхностью или со слабовыраженным зарядом повышают стабильность пеноцементной смеси за счет увеличения «расклинивающего» давления и механического упрочнения пенной пленки, способствуют формированию более мелкопористой структуры и увеличению прочностных характеристик материала. Однако, использование минеральных добавок требует корректировки технологических приемов приготовления смеси. Наилучшие результаты при вводе минеральных добавок получены при первичном контакте минеральной добавки с пенной пленкой. Изменение реологических свойств смеси при вводе минеральной добавки обусловливает необходимость увеличения В/Ц для сохранения требуемой подвижности смеси. Таким образом, способ и последовательность ввода добавки существенно влияет на характеристики получаемого пенобетона.

Для поризованных бетонов наилучшим режимом тепловлажностного твердения является режим, при котором образцы находятся в термостатированной камере, а повышение температуры идет за счет активно протекающих экзотермических реакций гидратации цемента, что позволяет материалу набрать структурную прочность без изменения объема и появления дефор-

Для поризованных бетонов наилучшим режимом тепловлажностного твердения является режим, при котором образцы находятся в термостатированной камере, а повышение температуры идет за счет активно протекающих экзотермических реакций г идратации цемента, что позволяет материалу набрать структурную прочность без изменения объема и появления деформаций в структуре поризованного камня, при этом происходит сохранение и рациональное использование теплоты гидратации цемента.

Выявленные закономерности показали, что создание сложных систем, к которым относится композиционный поризованный материал, возможно только с учетом особенностей свойств и структуры сырьевых компонентов, а также способов воздухововлечения и последовательности смешивания компонентов. Использование знаний о свойствах исходных компонентов позволяет совершенствовать технологические процессы, модернизировать процесс синтеза, снизить энергозатраты, оптимизировать свойства конечного материала с учетом его функционального назначения.

V. Физико-механические и деформационные свойства пенобетона оптимальных составов и структур

Исследования физико-механических характеристик пенобетонов показали, что прочность пенобетонов зависит в первую очередь от плотности цементного камня в межпоровом пространстве и оптимальности структуры, сформированной на стадии получения пенобетонной смеси. К оптимальным структурам относятся структуры с мелкими порами, с формой близкой к сотовой без наличия «сквозных дырок» между порами, с плотным цементным камнем, образующим тонкий каркас. Очень важной характеристикой макроуровня структуры пенобетонов является соотношение в ней открытых и закрытых ячеек (рис. 16). В зависимости от этого отношения меняются физико-механические, звуко- и теплоизоляционные свойства, водопоглощение и другие характеристики пенобетонов.

Как показали электронно-микроскопические исследования и физико-механические испытания, структура с плотными межпоровыми перегородками имеет, как правило, показатели прочности в 1,5...2 раза выше, а теплопроводность на 10... 15% ниже, чем структура со «сквозными дырами» между порами. Вид пористой структуры пенобетона зависит от природы применяемого пенообразователя и технологических приемов приготовления смеси. В большинстве случаев регулирование соотношения открытых и замкнутых пор достигается подбором пенообразователя (природы пенообразователя и его концентрации) или вводом минеральной добавки в пеноце-

Увел.50

Рис.16 Вид пористых перегородок

Увел. 500

Рис.17. Вид пористой структуры с минеральной добавкой карбоната кальция

ментную смесь. Пенобетон на пептидных пенообразователях характеризуется более равномерным распределением пор по размерам, меньшим средне статистическим размером ячеек. Отмечается, что эти пенобетоны имеют сплошные межпоровые перегородки, замкнутые ячейки, в то время как в пенобетоне на синтетическом пенообразователе чаще встречаются крупные

поры и сквозные каналы в меж-поровых перегородках.

Оптимальные структуры пенобетона создаются из мелкокристаллических гидратов цементного камня в межпоро-вом пространстве, способных к мик ропластическим деформациям. Это возможно при добавлении дисперсных минеральных добавок, которые способствуют

---------------* созданию плотного припленоч-

ного слоя с равномерной структурой. Этот слой предотвращает адгезию активных радикалов ПАВ на поверхности цементных частиц, что способствует в свою очередь активной гидратации клинкерных минералов (рис.17).

Выявлен характер разрушения оптимальной пористой структуры через «складывание» арочных структур по типу «домино» с уменьшением высоты образца на 1/3 (рис.18). Установлено, что пенобетон по характеру разрушения можно отнести к упругопластичным системам, которые имеют особенность механического поведения под нагрузкой. Такая особенность определена как закритическая стадия деформирования материала, которая характеризуется снижением уровня напряжений при прогрессирующих деформациях. В таких телах возможно равновесное протекание процесса накопления повреждений, что находит свое отражение на диаграмме деформирования в виде ниспадающей ветви (рис.17). Наличие закритической стадии деформирования под нагрузкой можно принять в качестве критерия при установлении оптимальности пористых структур. Неоптимальные структуры разрушаются с 5 до 8% уменьшения высоты образца и, как ^^^"Т™ правило, прочность таких структур в 1,5-2 раза

та может уменьшаться на 20-30% ниже. ОпТИМаЛЬНО СОЗДаННЫС СТРУКТУРЫ Обла-без потери связности блока '

Рис. 17. Изменение напряженного состояния образца пенобетона оптимальной структуры плотностью

дают повышенными показателями долговечности: водопоглощения, морозостойкости, сорбционной влажности, с низкими значениями теплопроводности и усадочных деформаций в различных средах (рис.) 9).

ппо-шостъ, кЛкуб.м

Рис 19. Изменение линейных размеров при высыхании пенобетонных образцов без минеральных добавок (контрольные) (а) и с минеральной добавкой в среде с относительной влажностью 35% и углекислого газа и относительной влажностью 90% (б)

На рис. 20 показано положение экспериментальных значений коэффициентов теплопроводности лабораторных и промышленных образцов пено-бетонов и отношение их к теоретическим для теплоизоляционных пенобе-тонов с размерами ячеек от 0,1 до 2,0 мм. Визуальная оценка пористой структуры испытанных образцов оптимальных составов пенобетона показала, что большинство образцов имеют поры с размерами от 0,1 до 2,0 мм. Следует отметить, что ширина области значений теплопроводности, ограниченной этими двумя кривыми, с понижением плотности расширяется: чем ниже плотность пенобетона, тем сильнее его теплопроводность зависит от параметров пористости межпоровых перегородок и от размера воздушных пор. Полученные результаты исследования процессов формирования и свойств поризованных структур определили дальнейшие пути оптимизации и управления процессами получения неавтокяавных пенобетонов широкого спектра назначения.

VI. Разработка составов пенообразователей и технологических схем производства пенобетона

Научные и экспериментально-производственные исследования, выполненные соискателем, позволили разработать ряд синтетических композиционных пенообразователей. Новые виды пенообразователей защищены патентами №2199508 «Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов (варианты) приоритет от 21.1 1.2000 г. и №2199509 «Пенообразователь для ячеистых бетонов» приоритет от 21.11.2000 г. Патенты занесены в перечень перспективных российских разработок.

Рис. 20. Теплопроводность образцов пенобетона 1 - теоретические значения теплопроводности для структур ячеистого бетона с размером пор 2 мм, 2 -теоретические значения теплопроводности для структур ячеистого бетона с размером пор 0.1 мм; • - экспериментальные данные

На основании теоретических данных и экспериментальных исследований на промышленной площадке ООО «СПО Щит» была смонтирована экспериментальная установка по одностадийной технологии из двух смесителей емкостью по 0,75 м3 с целью получения пенобетонов на синтетическом пенообразователе «Пеностром» методом аэрации Общая производительность линии составляет 5000 м3 в год

С учетом теоретического обоснования и экспериментального подтверждения эффективности получения оптимальных пенобетонных структур для реализации разработанных в данной работе технологических решений была выбрана технология «обжатие-релаксация» ООО «СОТИМ» Для технологии по методу «обжатие-релаксация» необходимо было установить технологические параметры изготовления пенобетона с оптимальными характеристиками Новизна метода заключается в том, что впервые предложен ряд технологических приемов повышения качества пенобетонных материалов за счет направленного регулирования структурных и пластичновязких характеристик пенобетонной смеси в процессе приготовления и режимов тепло-влажностного твердения

В основе технологических рекомендаций для технологии «обжатие-релаксация» для ООО «СОТИМ» лежат предлагаемые в данной диссертации технические решения К ним относятся выбор типа портландцемента и требования к нему по содержанию трехкальциевого алюмината, тонины помола и сроков хранения на предприятии, подбор водоцементного отношения путем замера плотности пены, получаемой в поризаторе, выбор природы пенообразователя, вид и количество минеральных и технологических

В соответствии с предложенными рекомендациями были разработаны технологические регламенты по выпуску пенобетонов различной плотности Разработанные технологические регламенты были приняты в качестве нормативных документов при постановке продукции на производство на предприятиях фирм «СОТИМ» (г Старый О скол), «Романовская промышленная компания» (г. Тутаев), ООО Группа компаний «Нефтегазстрой» (г Москва) Физико-механические характеристики пенобетонов, выпускаемые ООО «СОТИМ» по технологии «обжатие-релаксация», приведены в табл. 8.

Таблица 8

Наименование параметра Пенобетон Ш 50 Пенобетон [)400

Прочность при сжатии в возрасте 28 сут, МПа 08 09 09 14

Коэффициент паропроницаемосш мг/{м ч Па), 04 04

Сорбичонноя влажность бетона не более % при относительной влажности

97% 11 11

75% 6 6

Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии при температуре (2^±5) С Вт/(м К) 0 07 009

Водопоглошение % по массе 40 40

Марка бетона по морозостойкости Р25 Е50

Разработанные технологические рекомендации учтены при проектировании технологической линии по производству изделий из неавтоклавного ячеистого бетона по резательной технологии в г Волоколамске Московской области. Завод строится по технологии «СОТИМ» Производительность линии составит 100-120 м3 пенобетонных блоков в сутки плотностью З50кг/м3 и 400кг/м3

VII. Технико-экономическая оценка эффективности производства

пенобетона и использования изделий из него в строительстве

В данной главе приводятся расчеты эффективности получения пенобетона по различным технологиям Показано, что наиболее эффективным технологическим решением, позволяющим получать пенобетоны с оптимальной структурой и высокими технико-экономическими показателями, является технология «обжатие-релаксация» с применением пептидных пенообразователей и минеральных наполнителей

Себестоимость 1 куб м пенобетона при применении от 8 до 10 мае % минеральных добавок снижается на 200 рублей Рассчитана экономическая эффективность применения пенобетонов низких плотностей в качестве стеновых ограждающих конструкций за счет снижения толщины стеновой конструкции и увеличения общей полезной площади, который составляет до 18 млн руб при строительстве 4-х этажного здания каркасного типа и при стоимости за 1м2 100 тыс рублей, также затраты производства и общества при изготовлении несоответствующей продукции по методу Тагути

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработаны методологические принципы научных исследований применительно к композиционным поризованным материалам, основанные на концепциях современного естествознания - синергетике и неравновесной термодинамики, которые заключаются в функциональной, структурной декомпозиции и декомпозиции по жизненному циклу, в выделении технической и технологической систем и установлении взаимосвязи между ними, системно-структурном анализе систем с формулированием требований к создаваемым системам, нахождении свойств систем, процедуры их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления

2 В результате методологических приемов синергетики, к которым относятся декомпозиция, анализ и синтез, выделены динамические и статические системы технологическая и техническая, между которыми определена взаимосвязь через целевое назначение композиционного поризованного материала «Пенобетонная смесь» как технологическая система идентифицирована как лиофобная, дисперсная термодинамически неравновесная система, в которой определяющую роль играют поверхностные процессы на границах раздела фаз Выделены управляющие воздействия, к которым следует отнести термодинамические параметры, такие как, температура, концентра-

ция и активность исходных компонентов, влажность, давление и продолжительность процессов формирования структур Сформулированы требования к создаваемой системе «пенобетон» через адаптационные параметры и функциональное назначение композиционного поризованного материала

3 Выявлен механизм формирования композиционного поризованного материала, который заключается в последовательном образовании простых структур пенной пленки вокруг воздушных пузырьков, припленочного слоя и цементного камня через затвердевание цементного раствора в межпоровом пространстве Строение простых структур зависит от строения молекул исходных компонентов, их химической активности и донорно-акцепторных взаимодействий между компонентами системы При образовании простых структур обнаруживается обратная связь между последовательно формирующимися структурами Строение первичной структуры определяет строение структур, образующихся за ней Так, строение пенной пленки определяет строение и свойства припленочного слоя, который в свою очередь оказывает влияние на строение гидратных новообразований, формирующих цементный камень в межпоровом пространстве Скорость построения простых структур зависит от скорости диффузионных процессов и замедляется в последовательности формирования структур пенная пленка, припленочный слой, гидратные новообразования, адаптационные процессы в цементном камне в процессе эксплуатации Свойства системы «пеноцементная смесь», состоящей из простых структур (воздушных пор, припленочного слоя и цементного раствора между ними), определяет в дальнейшем свойства конечной технической системы - композиционного поризованного материала «пенобетон»

4 Установлены закономерности образования пенной пленки из пено-образующих ПАВ различной природы Пенная пленка, образованная молекулами низкомолекулярных анионактивных синтетических ПАВ, имеет высокий отрицательный заряд поверхности воздушного пузырька и низкую вязкость пленки В соответствии с предложенными моделями пенных пленок поверхность воздушного пузырька, стабилизированная синтетическими анионактивными ПАВ и обращенная в жидкую фазу, приобретает отрицательный заряд за счет гидратации активных радикалов (-S03~; -COO", -0S03~) Поверхностное натяжение в такой пленке понижается за счет замещения поверхности менее полярными молекулами при создании неполярного слоя толщиной более 6 Ю-10 м Такие пленки представляют собой структуру типа частокола Ленгмюра или спутанных пленок за счет гидрофобного взаимодействия молекул Для стабилизации пенной пленки в межпоровом растворе присутствуют молекулы низкомолекулярных ПАВ Высокомолекулярные амфотерные пептидные белки дают пленку с низким потенциалом поверхности и высокой структурно-механической прочностью пленочного слоя Пенная пленка состоит из длинных молекул, горизонтально располагающихся на поверхности в виде петель Гидрофильные карбоксильные группы (-СОО~) пептидных молекул в щелочной среде цементного раствора

направлены в раствор, тогда как аминогруппы (—ЫН2+), как менее гидрофильные, направлены во внутреннюю сторону пузырька При необратимой адсорции на границе фаз молекулы высокомолекулярных ПАВ находятся только в пенной пленке Предложенный механизм позволяет объяснить значительные различия в свойствах пен (стойкость, кратность, синерезис), а также поверхностного натяжения растворов пенообразователей, на низкомолекулярных синтетических ПАВ поверхностное натяжение воды снижается почти в два раза, тогда как на высокомолекулярных ПАВ всего на 10-15%

5 Теоретически обоснованы и реализованы на практике два принципа повышения устойчивости пенных систем на синтетических пенообразователях Первый из которых основан на способности ПАВ образовывать в адсорбционном слое сложные ассоциативные комплексы за счет сил электростатического и стерического взаимодействия функциональных групп Второй - на создании плотных высокоэластичных пленочных адсорбционных слоев с высоким структурно-механическим барьером в присутствии незначительных количеств высокомолекулярных природных или искусственных полимеров Модифицирование синтетических пенообразователей полимерными добавками усиливает пенообразующую способность пенообразователя благодаря связыванию молекул ПАВ различного строения и с различными функциональными группами в ассоциаты со структурой с коагуляционными и кристаллизационно-конденсационными контактами, определяющими в дальнейшем структурообразование в дисперсных системах Композиционные пенообразователи дают пленки, обладающие аддитивными свойствами Установленный механизм образования пенных пленок из разных видов ПАВ позволил разработать составы композиционных пенообразователей, которые широко применяются в технологии пенобетонов в различных регионах РФ и за рубежом

6 Идентифицирована и обоснована модель явлений и процессов формирования припленочной структуры за счет конкурирующей адсорбции молекул ПАВ на границе раздела фаз и самоорганизации структуры контактной зоны из минеральных частиц с пенной пленкой Строение припленочно-го слоя определяется строением и потенциалом поверхности пенной пленки, обращенной в водную часть межпузырькового пространства, и взаимодействием между активными радикалами ПАВ и поверхностными зарядами минеральных частиц с образованием хемосорбционных связей Получены количественные значения адсорбции молекул пенообразователей на границах раздела фаз газ - жидкость и жидкость - твердое тело Показано, что молекулы пенообразователей активно адсорбируются на поверхности газ-жидкость и в меньшей степени (на два порядка) на поверхности твердое тело - жидкость Причем значение адсорбции высокомолекулярных ПАВ на поверхности цементных частиц меньше в 2 3 раза, чем адсорбция низкомолекулярных ПАВ

7 Показано, что локальное равновесное состояние поризованной цементной смеси до момента затвердевания зависит от поверхностного натя-

жения пенной пленки а, а также от предельного напряжения сдвига цементного раствора, находящегося в межпоровом пространстве В балансе внутренних сил при самоорганизации поризованной пеноцементной смеси преобладают поверхностные явления за счет донорно-акцепторных взаимодействий, на которые оказывают влияние химическая активность компонентов (пенообразователя, минеральных частиц), а также дисперсность минеральных частиц, находящихся в межпоровом пространстве Процесс образования припленочного слоя из минеральных частиц, так называемый процесс «минерализации пен», связан в случае нейтральной поверхности частиц с механическим упрочнением - «бронированием» пленок пены, а в случае заряженной поверхности минеральных частиц с хемосорбционными процессами между молекулами ПАВ и частицами Эффективность действия минеральных добавок на пену определяется их зарядом поверхности, дисперсностью и формой частиц, и суммарной энергией электростатического взаимодействия Наблюдается сильное хемосорбционное взаимодействие между заряженными воздушными пузырьками и минеральными частицами, которое подтверждается данными поверхностного натяжения растворов пенообразователей, значением дзета-потенциала и рН в присутствии минеральных добавок с различными поверхностными зарядами При взаимодействии между заряженными поверхностями воздушных пузырьков и минеральными частицами образуется припленочный слой с двойным электрическим зарядом Значение заряда припленочного слоя и определяет в дальнейшем скорость формирования гидратных новообразований в межпоровом пространстве и их структуру Взаимодействие в системе «минеральные частицы-пена», обу-словенная процессами хемосорбции, определяет устойчивость пенобетонных смесей Хемосорбционные процессы значительно влияют на формирование структуры, устойчивость, время жизни и кратность пен в системе «минеральные частицы-пена»

8 В результате комплексных исследований установлено, что в зависимости от природы пенообразующего ПАВ идет селективная адсорбция ПАВ на минеральных частицах и на продуктах их гидратации с изменением скорости гидратации и морфологии образующихся гидратных новообразований Установлено, что в присутствии синтетических пенообразующих ПАВ отвердевание вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму массопереноса, в результате которого образуются мелкодисперсные продукты гидратации В присутствии пептидных пенообразователей отвердевание идет по топохимическому механизму с образованием крупных кристаллогидратов четкой кристаллизации

9 Стабильные и наиболее устойчивые пены получены путем их минерализации с применением добавок, имеющих отрицательный (кремнезем) или слабо отрицательный (карбонатные породы) заряд поверхности. При использовании синтетических низкомолекулярных анионактивных ПАВ следует формировать припленочный слой из минеральных частиц со слабо-выраженным зарядом поверхности В этом случае припленочный слой будет

формироваться только за счет механического бронирования заряженной поверхности пенной пленки нейтральными тонкодисперсными частицами

10 Показано, что пеноминерапьные системы являются реологически сложными упруговязкопластическими телами с пределом текучести 2- 100 Па Результаты исследований по определению реологических характеристик двух- и трехфазных пен показали, что эффективная вязкость пеномассы с введением в нее высокодисперсной минеральной фазы увеличивается за счет увеличения вязкости раствора, находящегося в пузырьковых пленках, а кинетической единицей вязкого течения являются пузырьки пены, которые стремятся к энергетически стойкой сферической форме Течение таких систем наблюдается в структурном режиме с широким ядром течения, в пределах которого скорость постоянна, а градиент скорости сдвига сосредоточен в узком пристенном слое Установлены пределы градиента скорости сдвига для такого структурного режима течения и для течения, при котором происходит дробление целостного ядра потока на отдельные кластеры, размер которых уменьшается по мере роста скорости сдвига вплоть до полного распада пеноцементной массы на отдельные слабосвязанные пузырьки При напряжении сдвига, которое меньше предела текучести, пеноцементные растворы испытывают упругие деформации при практическом отсутствии вязкого течения При увеличении водоцементного отношения и дозировки пенообразователя область чисто упругих деформаций сокращается С повышением В/Ц на реограммах отмечаются выпуклые петли гистерезиса, что свидетельствует о тиксотропном восстановлении структуры смесей Такие выводы позволили рекомендовать производителям для опеспечения сохранн-ности реологических свойств пенобетонных смесей на заключительной стадии приготовления и транспортирования пеноцементных растворов подачу смесей на формование производить в структурном режиме Разработаны реологические тесты, которые являются эффективным инструментом оптимизации и контроля технологических процессов получения пенобетона

11 Выявлены зависимости подвижности пеноцементных смесей от В/Ц и дисперсности цемента Установлено, что на тонкодисперсных цементах получаются более подвижные смеси, обеспечивающие высокую гомогенизацию пеноцементных смесей Для повышения устойчивости пеноцементных смесей рекомендуется дополнительно применять тонкодисперсные минеральные добавки с нейтральным зарядом поверхности, которые одновременно закупоривают каналы Плато, способствуют ускорению процесса структурообразования системы, и тем самым сокращают сроки распалубки

12 Выявлен механизм образования поризованного цементного камня оптимальной структуры как основы неавтоклавных пенобетонов с экстремальными значениями физико-механических свойств, заключающийся в образовании плотных кристаллических структур гидратных новообразований в межпоровом пространстве, которые предопределяются химическим взаимодействием между молекулами ПАВ и цементными частицами

Установлено, что ПАВ, входящие в состав пенообразователей, влияют на скорость и последовательность процессов гидратации клинкерных минералов и цемента, а также на морфологию образующихся кристаллогидратов. В процессе гидратации цемента в присутствии пептидного пенообразователя наблюдается образование крупных призматических кристаллов эттринги-та При гидратации цемента в присутствии синтетического анионактивного пенообразователя продукты взаимодействия представлены гелеобразными и нитевидными новообразованиями Отмеченные различия позволяют объяснить пониженную прочность равноплотных пенобетонов на синтетических пенообразователях в сравнении с пенобетонами на основе пептидных пенообразователей Показано, что при создании композиционных поризованных материалов необходимо знать особенности структуры сырьевых компонентов и состава смесей, которые следует учитывать при разработке технологических процессов, и которые позволяют снижать энергозатраты и оптимизировать свойства конечного материала с учетом его функционального назначения

13 Сформулированы требования к сырьевым материалам для производства пенобетонов Основными требованиями к цементу для производства теплоизоляционного пенобетона являются отсутствие минеральных добавок в его составе, содержание трехкальциевого алюмината до 6 мае %, высокая дисперсность (содержание частиц до 45 мкм не менее 75 мае %, в том числе содержание частиц размером до 10 мкм не менее 10% или удельная поверхность 400-450 м2/кг), сроки схватывания начало не позднее 1-30 ч, конец -не позднее 3 час Потери при прокаливании не должны превышать 0,5 мае % Основными требованиями к пенообразователю для производства теплоизоляционных пенобетонов являются высокие значения поверхностного натяжения и низкая адсорбционная активность к цементным частицам, что присуще пептидным пенообразователям

14. Установлено, что эффективность действия минеральных добавок повышается при определенной последовательности ввода этой добавки в состав смеси Минеральные добавки способствуют повышению устойчивости пеноцементноминеральной смеси, формированию более мелкопористой структуры и увеличению прочностных характеристик поризованного цементного камня

Применение минеральных добавок в качестве стабилизаторов пенной структуры и модификаторов пористой структуры реализовано при выпуске пенобетонов низких плотностей Показано, что прочность пенобетона с применением до 15 мас% карбонатных пород увеличивается на 15-20% без ухудшения всех остальных физико-механических показателей пенобетона

15 Установлено, что в производственных условиях для каждой конкретной технологии следует правильно выбирать вид пенообразователя Для технологии с одновременным перемешиванием и воздухововлечением под давлением важна динамическая структурная устойчивость системы При использовании синтетических пенообразователей давление, создаваемое в

воздушных пузырьках Р„, будет дополнительно увеличивать несущую способность пены Для управления поверхностной энергией системы рекомендуется вводить минеральные добавки со слабовыраженной отрицательно заряженной поверхностью в определенной последовательности

Для технологий с раздельным приготовлением пены и цементного раствора ответственным процессом является процесс смешивания вязкопла-стичного цементного раствора и упруговязкой пены Для обеспечения высокой гомогенности смеси необходимо вначале разрушить пространственную структурную сетку цементного раствора и в ней равномерно распределить упруговязкую пену При перемешивании становится важным такой показатель пен, как структурно-механическая прочность, т е устойчивость пен к механическому воздействию на пенную пленку. Для улучшения процесса перемешивания пену необходимо получать в пеногенераторах под высоким давлением, что понизит ее упруговязкие свойства, и вводить ее в цементный раствор также под давлением по методу «обжатие-релаксация»

Таким образом, разрушение пространственной структурной сетки цементного раствора и распределение его между прослойками пены на стадии перемешивания, и начальный этап структурообразования после снятия механических воздействий, становятся главным принципом физико-химического и физико-механического управлений структурно-реологическими свойствами системы и достижений условий квазиравновесного состояния и получения оптимальных пористых структур по форме приближающейся к сотовой

17. Выявлен характер разрушения оптимальной пористой структуры через «складывание» арочных структур по типу «домино» с уменьшением высоты образца на 1/3 Установлено, что пенобетон по характеру разрушения можно отнести к упругопластичным системам, которые имеют особенность механического поведения под нагрузкой Такая особенность определена как закритическая стадия деформирования материала, которая характеризуется снижением уровня напряжений при прогрессирующих деформациях Наличие закритической стадии деформирования под нагрузкой можно принять в качестве критерия при установлении оптимальности пористых структур Неоптимальные структуры разрушаются с 4-10% уменьшением высоты образца и, как правило, прочность таких структур в 1,5-2 раза ниже Оптимально созданные структуры обладают повышенными показателями долговечности, такими как водопоглощение, морозостойкость, сорбционная влажность, имеют низкие значения теплопроводности и усадочных деформаций

18 Научно обоснованы и разработаны рецептуры новых видов синтетических пенообразователей Составы пенообразователей защищены патентами Научно обоснована и разработана новая оригинальная малоэнергоемкая одностадийная технология, позволяющая получать пенобетоны на синтетических пенообразователях с оптимальными физико-механическими свойствами Полученные изделия имеют более высокие показатели качества, а се-

бестоимость почти в два раза ниже, в сравнении с традиционной растворной технологией получения пенобетона Научно обоснованы и внедрены на ряде предприятий технологические рекомендации и нормативные документы при производстве пенобетона и изделий из него по методу «обжатие-релаксация» Внедрение результатов диссертационной работы позволило получить значительный экономический и социальный эффекты

Основное содержание работы опубликовано в следующих научных трудах:

1 Лугинина, И.Г. Новые пути использования доломитов и магнезиальных известняков в технологии специальных цементов / ИГ. Лугинина, Н В. Лит-вишкова,ЛД Шахова//Известия вузов Строительство - 1998 -№4-5 -С 60-65

2 Смоликов, А А Влияние ос-олефинсульфонатов на реологические характеристики пеноцементных смесей / А А Смоликов, Л Д Шахова, Л.Х Заго-роднюк и др // Энерго-и ресурсосбережение в производстве цемента и других вяжущих материалов сб науч тр , Белгород, 1997 —С 137—141

3 Лугинина, И Г Магнезиальные высокожелезистые цементы /И Г Лугинина, Л Д Шахова // Цемент - 1986 - №1 - С 12-13

4 Шахова, Л Д Изучение процессов гидратации клинкерных минералов на ранних стадиях в присутствии ПАВ / Л Д Шахова, В М Коновалов, А А Смоликов и др // Энерго-и ресурсосбережение в производстве цемента и других вяжущих материалов сб науч тр , Белгород, 1997 - С 184-186

5 Лугинина, И Г Применение мессбауэровской спектроскопии для исследования катионных замещений в решетке двухкальциевого феррита /И Г Лугинина, И И Мирошниченко, С Ф Миндолин, Л Д Шахова //Междунар съезд по строительным материалам и силикатам ИБАУЗИЛ - ГДР, Веймар, 1988 - С 177-178

6 Лугинина, И Г Особенности получения цемента, пригодного для окомко-вания железорудных концентратов /ИГ Лугинина, Л Д Шахова // Изв Ак наук СССР «Неорганические материалы» - 1988 - Т24 - №6 — С 1035— 1038

7 Шахова, Л Д Сточные асбестоцементные отходы в производстве цемента / Л Д Шахова //Цемент - 1993. - №2 - С 26-28

8 Шахова, Л Д Свойства пенобетонов на новых видах пенообразователей / Л Д Шахова, В М Коновалов, А А Смоликов и др // Энерго-и ресурсосбережение в производстве цемента и других вяжущих материалов сб науч тр , Белгород, 1997 - С 186-189

9 Шахова, Л Д Реологические свойства пластифицированных цементно-песчаных и известково-песчаных смесей / Л Д Шахова, А А Смоликов, Н А Шаповалов и др // Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве сб тр межд науч -технконф - Старый Оскол, МИСиС, 1999 -Ч IV -С 56-57

10 Шахова, Л Д Разработка промышленной технологии производства пенобетона на отечественных товарных синтетических пенообразователях / J1 Д. Шахова, А А Смоликов и др, // Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве сб. тр межд науч-техн конф -Старый Оскол, МИСиС, 1999 - 4IV - С 61-62

11 Шахова, JIД Изучение процессов гидратации клинкерных минералов с добавками пенообразователей различной природы / Л Д Шахова, В Н Тара-сенко и др //II Международное совещание по химии и технологии цемента СПб, Изд-во ЦПО «Информатизация образования», 2000 - T.III - С 70-73.

12 Шахова, Л Д Модифицирующие добавки для пенобетонов / Л Д. Шахова, В В Балясников, А В. Востриков // Энерго- и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов сб докл Межд науч -практич конф "Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века» -Белгород. Изд-во БелГТАСМ, 2000 - Ч I - С 359-365

13 Шахова, ЛД Фазовый состав поризованного цементного камня / ЛД Шахова, В Н Тарасенко, В В Балясников // Энерго- и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов сб докл Межд науч -практ конф "Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века» -Белгород Изд-во БелГТАСМ, 2000 -41 - С. 366-370

14 Шахова, Л.Д Адсорбционные явления в цементных суспензиях / ЛД Шахова, В В Балясников, О В Скоробогатько и др // Энерго- и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов сб докл Межд науч -прак конф "Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века» - Белгород Изд-во БелГТАСМ, 2000 - Ч I - С 371-377

15 Шахова, Л Д Исследование влияния природы пенообразователя на процесс гидратации С3А микроскопическим методом / Л Д Шахова, Т И Черная, Л Л Нестерова //Современные проблемы строительного материаловедения-Мат 7-х академ чтений PA ACH -2001 - 4 1 -С 612-616

16 Шахова Л Д Влияние извести на состав продуктов гидратации и струк-турообразование поризованного камня /Л Д Шахова, Т И Черная, В В Балясников // Композиционные строительные материалы Теория и практика' сб науч Тр Межд научи-техн конф , Пенза, 2001 -ЧИ - С 141-142

17 Шахова, Л Д Исследование микроскопическим методом влияния природы пенообразователя на процесс гидратации C3S / Л Д Шахова, Т И Черная, Л Л Нестерова // Современные проблемы строительного материаловедения Мат III Межд Науч -практ конф -шк -сем мол учен , асп и докторантов, Белгород Изд-во БелГТАСМ, 2001 -4 1 -С 304-308

18 Шахова, Л Д Влияние извести на состав продуктов гидратации и струк-турообразование поризованного камня / Л Д Шахова, Т.И Черная // Композиционные строительные материалы Теория и практика сб науч тр Меж-дунар научно-техн конф , — Пенза, 2001 -ЧИ - С 46—50

19. Шахова, ЛД Физико-химические процессы в аэрированных пеноце-ментных системах /Л Д Шахова, В В Балясников, Т И Черная // Тр НГА-СУ. - Новосибирск : НГАСУ, 2002 -Т5 -Вып 2(17) -С 102-107

20 Шахова, Л Д. Исследование влияния природы пенообразователя на процесс гидратации С3А в присутствии гипса микроскопическим методом /Л.Д Шахова, Т И Черная, Л Л Нестерова // Тр НГАСУ. - Новосибирск • НГАСУ. -2002 —Т5 -Вып 2(17) - С. 108-112

21 Шахова, ЛД Пенообразователи для ячеистых бетонов /ЛД Шахова, В В Балясников // Белгород Изд-во «СК типография», 2002 -147 с

22 Шахова, Л Д Исследование процессов гидратации цемента в присутствии различных затворителей микроскопическим методом /Л Д Шахова, Т И Черная, Л Л Нестерова // Архитектура Строительство Инженерные системы сб научн тр -Магнитогорск МГТУ -2002 -4.2 - С 24-31

23 Шахова, Л Д Ускорители твердения неавтоклавного ячеистого бетона / Л Д Шахова, Т И Черная, А Е Хребтов // Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве сб тр Междунар научно-практич конф -Белгород Изд-во Бел-ГТАСМ, 2002 - Ч 2 - С 229-234

24. Шахова, Л Д Поверхностные явления в трехфазных дисперсных системах / Л Д Шахова // Вестник БГТУ «Пенобетон-2003» - Белгород Изд-во БГТУ. - 2003 — №4 - С 53-59

25 Рахимбаев, Ш М Реологические свойства пеноцементных систем с добавкой анионного пенообразователя / Ш М Рахимбаев, Л Д Шахова, Д В Твердохлебов // Вестник БГТУ «Пенобетон-2003» - Белгород Изд-во БГТУ-2003 -№4 -С.6-14.

26 Шахова, Л Д Особенности структурообразования поризованного камня при гидратации СзБ в присутствии пенообразователей различной природы / Л Д Шахова, Т И. Черная, А Е Хребтов // Теория и практика производства и применения ячеистого бетона- тр 1-го Мевдун научно-практ сем - Днепропетровск, Изд-во ПГСА, 2003 - С 68-72

27 Шахова, Л Д Влияние вида пенообразователя на процесс гидратации в пеноцементных системах /Л Д Шахова // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии мат Междунар конгресса - Белгород, Вестник БГТУ №5 Изд-во БГТУ, 2003 -42-С 270- 273

28. Шахова, ЛД Пенобетоны на гидрофобных цементах / ЛД Шахова, А Е Хребтов, А Ю Рубан // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии мат Междунар конгресса -Белгород, Вестник БГТУ №5 Изд-во БГТУ, 2003. - Ч 1 - С 420-423 29 Шахова, Л Д Влияние пористой структуры пенобетона на его теплопроводность / Л Д Шахова, Е С Черноситова, И Б Хрулев //Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии-мат Межд конгресса - Белгород, Вестник БГТУ №5 Изд-во БГТУ - 2003 -Ч 1-С 195-198

30 Шахова, JIД Некоторые аспекты исследований структурообразования ячеистых бетонов неавтоклавного твердения /Л Д Шахова // Строительные материалы Наука -2003 -№2 - С 4-7

31 Шахова, Л Д Теплоизоляционный пенобетон на синтетических пенообразователях / Л Д Шахова, С А Самборский и др // Ячеистые бетоны в современном строительстве сб докл Межд научно-практ конф - СПб -2004 -С 17-21

32 Шахова, Л Д. Физико-химические особенности технологии пенобетона на синтетических пенообразователях /Л.Д Шахова // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии сб тр 3-й Междун научно-практ конф - Ростов-на Дону Изд-во РГСУ,-2004 -Т2 -С 701-707

33 Шахова, Л Д Получение сверхлегких пенобетонов / Л Д Шахова, С А Самборский, Е С Черноситова // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии сб тр 3-й Междунар научно-практ конф - Ростов-на Дону Изд-во РГСУ, -2004 - Т 2 - С 708-710

34 Шахова, Л Д Получение пенобетона на гидрофобных песках /Л Д Шахова, А.Е Хребтов, Е С Черноситова //Бетон и железобетон в третьем тысячелетии сб тр 3-й Междунар научно-практ конф - Ростов-на Дону Изд-во РГСУ, -2004 - Т 2 - С 711-714

35 Шахова, Л Д Роль цемента в технологии пенобетонов / Л Д Шахова, Е С Черноситова, Ш М Рахимбаев и др // Строительные материалы -2005-№1,-С 42-44

36 Шахова, Л Д Фазовый состав и микроструктура цементного поризован-ного камня / Л Д Шахова, Е С Черноситова, Л Л Нестерова // Цемент и его применение -2005 -№1, с 60-62

37 Шахова, Л Д Влияние природы пенообразователя на устойчивость пе-нобетонных смесей / Л Д Шахова, Е С Черноситова //Поробетон-2005 сб.тр Междунар науч -практ конф — Белгород- Изд-во БГТУ им В.Г Шухова-2005-С 119-127

38 Шахова, Л Д Ускорение твердения пенобетонов / Л Д Шахова, Е С Черноситова // Строительные материалы, 2005 - №5 - С 3-7

39 Шахова, Л Д Применение математического планирования эксперимента при получении теплоизоляционного пенобетона / Л Д Шахова, Е С Черноситова // Композиционные строительные материалы Теория и практика Юбилейная Междунар научно-практич конф - Пенза, 2004, - С 326 -329

40 Шахова, Л Д Схемы гидратации основных клинкерных минералов в присутствии пенообразователей /Л Д Шахова, Л Л Нестерова, Е С Черноситова // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии мат Междунар научно-практич конф - Белгород, Вестник БГТУ им В Г Шухова -2005 - №9. - С 258-261

41 Шахова, Л Д Реологические характеристики пенобетонных смесей / Л Д Шахова, Е С Черноситова // Теория и практика производства и применения ячеистого бетона в строительстве сб науч тр Днепропетровск ПГАСА, 2005 - Вып 2 - С 89 - 94

42 Шахова, Л Д Структура теплоизоляционных пенобетонов /Л Д Шахова // Буд1вельн1 матер1алы, вироби та саштарна техшка. научно-техн.сб. - Киев, 2007 -Вып 24 - С 109-118

43 Шахова, Л Д Роль пенообразователей в технологии пенобетонов /Л Д Шахова//Строительные материалы -2007 — №4 -С 16-19

44 Шахова, Л Д Сопоставление расчетных и экспериментальных значений теплопроводности пенобетонов /Л Д Шахова, Е С Черноситова, Д В Гончаров //Строительные материалы - 2007 - №8 - С 36-37

45 Самборский, С А Некоторые важные аспекты при выборе технологии для производства пенобетона / С А Самборский, И А Иванов, В М Жмыхов, Л Д Шахова // Мат Междунар научно-практ конф «Пенобетон-2007» -СПб, 2007 - С 107-117

46 Шахова, Л Д Создание оптимальных поризованных структур пенобетона / Л Д Шахова, С А Самборский // Мат Междунар научно-практ конф «Пенобетон-2007» - СПб, 2007. - С 41-47

По материалам диссертационной работы получены патенты:

47 Пат РФ 2199508 приоритет от 21 11 2000 Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов / Шахова Л Д, Балясников В В, Коновалов В М , опубл Б И , 2003, №6

48 Пат. РФ 2199509 приоритет от 21 11 2000 Пенообразователь для изготовления ячеистых бетонов (варианты) / Шахова Л Д, Балясников В В , Коновалов В М , опубл Б И , 2003, №6

49 Пат РФ 2199508 приоритет от 20 04 2004 Способ получения ячеистого бетона / Шахова Л Д , Хребтов А С , Черноситова Е С , опубл Б И , 2004, №6

ШАХОВА ЛЮБОВЬ ДМИТРИЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НЕАВТОКЛАВНЫХ ПЕНОБЕТОНОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 02 11 2007г Формат 60x84 1/16 Уел-печ л -2,38 Уч-изд л —2,56 Тираж 100 экз Заказ № 16$ Отпечатано в типографии БГТУ им В Г Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. История развития ячеистых бетонов.

1.2. Классификация технологий получения пенобетонов.

1.3. Современные представления о структуре и физико-механических свойствах пенобетонов.

1.4. Основные физико-механические свойства неавтоклавных пенобетонов, полученных по разным технологиям.

1.5. Основные методологические подходы к созданию оптимальных структур в строительном материаловедении.

Выводы.

2. СИСТЕМНО-СТРУКТУРНЫЙ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ

ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПО

РИЗОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Основные положения теории систем и методология системных исследований.

2.2. Системно-структурный анализ композиционного поризо-ванного материала - пенобетона.

2.3. Цели и задачи декомпозиции системы «пенобетон».

2.4. Цели и задачи системно-структурного анализа системы «пе-нобетонная смесь».

Выводы.

3. ПРОЦЕССЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПОРИЗОВАННЫХ

СТРУКТУР В НЕРАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ С УЧЕТОМ

СОСТАВА И СВОЙСТВ ИСХОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ.

3.1. Теоретические аспекты формирования поризованного цементного камня.

3.2. Теоретические исследования модельных систем.

3.3. Исходные предпосылки изучения процессов поризации с использованием различных видов пенообразователей.

3.4. Результаты исследования процессов формирования пенной структуры на различных видах пенообразователей.

3.5. Результаты исследований процессов взаимодействия в трехфазной системе.

3.6. Реологические исследования.

3.7. Исследование процессов гидратации в цементных поризо-ванных системах.

3.8. Модели образования пеноцементноминеральных систем. 188 Выводы.

4. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ПОРИЗОВАННОЙ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА.

4.1. Влияние вещественного и минералогического состава цемента на физико-механические характеристики пенобетона и принципы подбора вяжущего для пенобетона.

4.2. Выбор оптимальной концентрации пенообразователя.

4.3. Изучение возможности применения технологических добавок в технологии пенобетона.

4.4. Подбор оптимальных составов смесей для получения теплоизоляционного пенобетона с помощью математического планирования эксперимента.

4.5. Режимы твердения пенобетонов.

Выводы.

5. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ

И СТРУКТУР.

5.1. Пористость, распределение пор по размерам.

5.2 Сорбционная влажность, водопоглощение и коэффициент размягчения пенобетона.

5.3 Морозостойкость пенобетона.

5.4 Деформационные свойства.

5.5 Теплопроводность.

5.6 Улучшение показателей качества пенобетона путем обработки его поверхности пленкообразующими составами.

Выводы.

6. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОДСТВА НЕАВТОКЛАВНЫХ ПЕНОБЕТОНОВ.

6.1. Разработка новых синтетических пенообразователей для неавтоклавных пенобетонов.

6.2. Обоснование малоэнергоемкой одностадийной технологии получения пенобетонов.

6.3. Обоснование технологии пенобетонов по методу «обжатие-релаксация»

6.4. Схема производства пенобетонных изделий по методу «обжатие-релаксация».

6.5. Составление рекомендаций и технологических регламентов на производство пенобетона и изделий из него.

6.6. Обоснование предложений по разработке нормативных документов на теплоизоляционные пенобетоны.

Выводы.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НЕАВТОКЛАВНЫХ ПЕНОБЕТОНОВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕГО

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

7.1. Особенности использования пенобетона в строительном комплексе.

7.2 Технико-экономическая эффективность малоэнергоемкой одностадийной технологии.

7.3. Технико-экономическая эффективность производства пенобетонов на разных видах пенообразователей.

7.4. Экономическая эффективность производства пенобетонов оптимальной структуры по методу Тагути.

7.5. Экономическая эффективность применения теплоизоляционных пенобетонов в ограждающих конструкциях.

Выводы.

Актуальность. Правительства многих развитых стран мира уделяют немало внимания повышению энергоэффективности строящихся и реконструируемых зданий. Во многих странах действуют энергетические стандарты, которые обязывают архитекторов проектировать, а застройщиков возводить, энергосберегающие здания и сооружения. С 2006г. в странах ЕС вступила в действие «Директива по Энергетическим показателям эксплуатаций зданий». Этот документ обусловливает новые, повышенные требования к энергоэффективности строящихся и реконструируемых зданий во всех странах-членах ЕС. Зарубежные специалисты рассматривают понятие «энергосберегающий дом» как часть концепции «Мультикомфортный дом», суть которой состоит в использовании в строительстве инновационных решений и материалов, сопровождающих потребление энергии и выбросы в атмосферу вредных веществ, а также улучшающих комфортность и благосостояние потребителей.

Важное практическое значение в формировании здорового экологически «чистого» жилища имеет разрабатываемые в настоящее время Государственный санитарно-экологический стандарт жилища и технический регламент на строительные материалы и изделия. Переход на многослойные конструкции с использованием пенополистирола, минеральной ваты и других теплоизоляционных материалов не всегда оправдан из-за того, что планируемый срок службы зданий, возводимых с их применением, значительно превышает фактический срок нормальной эксплуатации этих материалов. Расширение использования таких конструкций сдерживается также их недостаточной огнестойкостью, вредным экологическим воздействием на человека и рядом других факторов.

В сложившейся ситуации оптимальным решением проблемы повышения экологичности жилья и теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий, снижения стоимости их возведения может стать использование для их производства теплоизоляционного пенобетона. Этот материал выгодно отличается своими характеристиками от многих традиционных теплоизоляционных материалов [1-3].

Однако длительный опыт промышленного выпуска пенобетонов разной плотности показал, что закономерности, существующие в технологии тяжелых бетонов, не применимы для поризованных бетонов, особенно низкой плотности. Отсутствие стройной системы знаний, объясняющих способ образования макро- и микроструктуры поризованного композиционного материала привела к необходимости изучения явлений, происходящих на поверхностях раздела трех фаз, определяющих как технологические, так и строительно-эксплуатационные свойства пенобетона. Способы изготовления пенобетонов относятся к области критических технологий из-за кинетической и термодинамической неустойчивости трехфазных высококонцентрированных поризованных цементных систем. Поэтому изучение свойств пенобетонных смесей и влияния на них пенообразующих добавок не возможно без знаний теоретических основ образования тонких пленок и пен из пенообразователей различной природы.

На сегодняшний день строгий анализ взаимосвязанных факторов, определяющих устойчивость поризованных минеральных систем на стадии формования, а также свойств готовых изделий, отсутствует. В связи с этим возникает необходимость разработки и обоснования научно-технических основ процессов структурообразования пенобетона, разработки и регулирования технологических параметров производства, обеспечивающих заданные строительно-технические свойства готовых изделий.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР на 19961998гг. по госбюджетному финансированию «Термодинамические и кри-сталлохимические основы регулирования скорости гидратации вяжущих веществ», в рамках гранта Т-02-12.2-1582 «Теоретические разработки эффективных пенобетонов с комплексными добавками с использованием синтетических пенообразователей» и научно-технической программы Минвуза

РФ № 02.01.128 «Разработка новых видов пенообразователей и малоэнергоемкой технологии многокомпонентных пенобетонных смесей и изделий на их основе» на 2003-2005 гг.

Цель работы. Повышение эффективности производства неавтоклавных пе-нобетонов с заданными свойствами путем формирования оптимальной структуры.

В соответствии с поставленной цель необходимо решить следующие задачи:

- сформулировать методологические подходы научных исследований сложных технических и технологических систем, основанные на концепции современного естествознания - синергетики и неравновесной термодинамики, установить между выделенными системами взаимосвязи, обеспечивающие получение оптимальных структур с заданными свойствами;

-установить закономерности структурообразования поризованных систем на основе минеральных вяжущих;

- разработать принципы создания новых эффективных видов пенообразователей; сформулировать требования к исходным сырьевым компонентам и параметрам технологических переделов изготовления пенобетонов для получения изделий с заданными свойствами;

- на основе выявленных закономерностей установить принципы проектирования новых эффективных поризованных материалов и разработать технологию производства высокопоризованных композитов многофункционального назначения.

Научная новизна. Разработаны методологические принципы научных исследований применительно к композиционным поризованным материалам, основанные на концепциях современного естествознания - синергетике и неравновесной термодинамики, которые заключаются в функциональной, структурной декомпозиции и декомпозиции по жизненному циклу, в выделении технической и технологической систем и установлении взаимосвязи между ними, системно-структурном анализе систем с формулированием требований к создаваемым системам, нахождении свойств систем, процедуры их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления.

Выявлены особенности, разработаны теоретические основы структуро-образования поризованного цементного камня на основе минеральных вяжущих и пенообразователей с учетом состава и свойств исходных компонентов и закономерностей лиофобных дисперсных систем в трехфазных грубодисперсных высококонцентрированных пеноминеральных смесях, заключающиеся в последовательном образовании простых структур и структур с обратной связью: пены, припленочного слоя, цементного камня в межпоровом пространстве с учетом процессов, происходящих на границе раздела фаз и локального равновесия. Показано, что образование простых структур и скорость их образования выстраиваются в следующей последовательности: пенная пленка, припленочный слой, цементный камень.

Установлено, что при самоорганизации простых структур большую роль играют поверхностное натяжение пенной пленки и заряд поверхности воздушного пузырька. Отмечено влияние дзета-потенциала на структуру и механизм образования припленочного слоя из минеральных частиц, а также влияние хемосорбции молекул ПАВ на твердых частицах на механизм и скорость процессов гидратации вяжущего и морфологию гидратных новообразований. Показано, что при изменении последовательности смешивания компонентов с разными кристаллической структурой и минералогическим составом изменяется концентрация пенообразующих ПАВ на различных поверхностях раздела, что приводит к изменению как количественных, так и качественных показателей поризованной структуры, повышению устойчивости пеноцементной системы до момента затвердевания.

Обобщены и развиты представления о структурно-реологических свойствах поризованных цементных систем с учетом природы пенообразующих ПАВ в широком диапазоне водотвердого отношения. Показано, что эффективная вязкость пеномассы с введением в нее высокодисперсной твердой фазы увеличивается за счет увеличения вязкости раствора, находящегося в пузырьковых пленках, а кинетическими единицами вязкого течения являются пузырьки пены, которые стремятся к шарообразной форме. Установлены пределы градиента скорости сдвига, при котором наблюдается течение в структурном режиме с широким ядром течения и с полностью разрушенной структурой.

На основании комплексных исследований установлено, что в зависимости от природы пенообразующего ПАВ идет селективная адсорбция ПАВ на минеральных частицах и на продуктах их гидратации с изменением скорости гидратации и морфологии образующихся гидратных новообразований. Показано, что в присутствии синтетических пенообразующих ПАВ отвердевание вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьраствор-ному механизму массопереноса, при этом образуются мелкокристаллические продукты гидратации. В присутствии пептидных пенообразователей отвердевание идет по топохимическому механизму с образованием крупных кристаллогидратов правильной формы.

На основании результатов исследований формирования структуры по-ризованного цементного камня развиты представления и решены практические задачи: разработка рецептур пенообразователей и составов пенобетон-ных смесей, оптимизация и управление процессами получения пенобетонов неавтоклавного твердения широкого спектра назначения. Доказана основополагающая роль природы и структуры пенообразователей, процессов воз-духововлечения и усреднения, дисперсности минеральных фаз на процессы формирования, устойчивости трехфазных систем, и, в конечном итоге, на свойства поризованных бетонов.

Практическое значение. Разработаны и определены технологические параметры получения эффективных по теплофизическим параметрам экологически чистых поризованных композитов многофункционального действия.

Разработана малоэнергоемкая технологическая схема получения теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения с применением пенообразователей различной природы.

На основе теоретических представлений, анализа и экспериментальных данных сформулированы принципы подбора рецептуры пенообразователей для пенобетонов, которые были применены при разработке новых композиционных синтетических пенообразователей. Разработанные пенообразователи отличаются высокой пенообразующей способностью в сильноминерализованных средах. Применение их в технологии пенобетона позволяет снизить на 50.80 % расход дорогостоящих импортных белковых пенообразователей. На разработанные рецептуры композиционных пенообразователей получены два патента.

Разработаны рецептуры для получения теплоизоляционных пенобетонов марки по средней плотности D500 и ниже на основе различных минеральных композиций. Полученные пенобетоны по физико-механическим показателям превосходят показатели для теплоизоляционных пенобетонов различных производителей.

Установленные принципы выбора вяжущих и минеральных добавок для производства пенобетонов разного назначения в зависимости от типа пенообразователей и применяемого оборудования позволили минимизировать расходы пенообразователей и энергетические затраты, повысить стабильность качества пенобетонных изделий, организовать производство теплоизоляционных пенобетонов со средней плотностью ниже 500 кг/м3. На разработанный способ получения пенобетона получен патент.

На основе выявленного механизма установления равновесия в трехфазных системах разработаны принципы выбора смесителей и сособа воздухо-вовлечения в зависимости от исходных материалов и требуемых характеристик изделий, что позволяет повысить качество пенобетона, снизить энергоемкость, существенно упростить технологию, а в ряде случаев отказаться от пеногенераторов.

Разработана техническая и технологическая документация на теплоизол ляционные пенобетоны со средней плотностью ниже 500 кг/м на основе различных минеральных композиций (СТО, ТУ, технологические регламенты на производство пенобетонов марки по средней плотности D500 и ниже).

Разработаны методики: экспресс-анализа состава композиционных пенообразователей и определения реологических показателей пеноцементных смесей, рекомендованные для применения в промышленных условиях и позволяющие проводить оперативный технологический контроль качества даже в построечных условиях.

Определены физико-механические свойства теплоизоляционных неавтоклавных пенобетонов со средней плотностью ниже 500 кг/м3 на основе новых видов пенообразователей, полученных по различным технологиям смешивания и воздухововлечения.

Внедрение результатов исследований. Разработанные рецептуры теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения и технологические рекомендации использованы при организации производства пенобетонов на фирмах ООО «СПО ЩИТ» (г. Шебекино), ООО «Экономстрой» (г. Белгород), ОАО «СОТИМ» (г. Старый Оскол), ООО «Романовская промышленная компания» (г. Тутаев), ООО «Нефтегазстрой» (г. Москва). На основании разработанной рецептуры синтетического пенообразователя налажен выпуск пенообразователя под фирменным названием «Пеностром» на ООО «СПО ЩИТ» (г. Шебекино). Пенообразователь «Пеностром» широко используется для производства пенобетонов по различным технологиям в ряде регионов РФ и СНГ.

Разработана нормативно-техническая документация на выпуск теплоизоляционных пенобетонов со средней плотностью 500 кг/м3 и ниже: ТУ 5741004-45810966-02 на блоки пенобетонные стеновые (ООО «СПО Синтез»); ТУ 5741-001-5777320-2005 на блоки из ячеистых бетонов (ООО «Романовская промышленная компания»; СТО 94484286-001-2006 на смеси пенобетонные неавтоклавные НГС РД-1 (ООО «Группа компаний НЕФТЕГАЗСТ

РОИ»; технологический регламент на производство неавтоклавного ячеистого бетона (ООО «СПО Синтез»); технологический регламент по приготовлению и твердению пенобетона (ООО «СОТИМ плюс»).

Разработанные технологические рекомендации учтены при проектировании и строительстве завода по производству изделий из неавтоклавного ячеистого бетона по резательной технологии в городе Волоколамске Московской области. Завод строится по технологии «СОТИМ». Производительо ность линии составит 100-120 м пенобетонных блоков со средней плотностью 400кг/м3 и З50кг/м3.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и 240304 «Технология цемента», что отражено в учебных программах дисциплин «Применение вяжущих материалов в производстве строительных изделий», «Технология бетона, строительных материалов и изделий», а также при выполнении студенческих НИР и выпускных квалификационных работ.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации вошли в научные труды, докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях: "Поверхностно-активные вещества в строительстве", г. Санкт-Петербург, 1997; "Актуальные проблемы химии и химической технологии", Иваново, 1997; «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», г. Пенза, 2000 и 2001гг.; «Ячеистые бетоны в современном строительстве», г. Санкт-Петербург, 2004г.; «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии», г. Ростов-на-Дону, 2004г.; «Пенобетон-2000, 2001, 2002, 2003, 2005гг.», г. Белгород; «Ячеистые бетоны и силикатный кирпич в современном строительстве: технология производства, опыт использования», Украина, г. Киев, 2007г.; «Пенобетон-2007», г. Санкт-Петербург, 2007г.; на 1-ми 2-м Международных научнопрактических семинарах «Теория и практика производства и применения ячеистого бетона"», Украина, г. Днепропетровск, 2003, 2005гг.; Научных чтениях «Технология бетонов XXI века», г. Воронеж, 2004г.; IV, V, VII акад. чтения РААСН, г. Пенза, 1998г.; г. Воронеж, 2002г.; г. Белгород, 2005г.; II Международном совещании по химии и технологии цемента, г. Москва, 2000г.; Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции развития строительного комплекса Поволжья» г. Тольятти, 2005г.; Международных научно-практических конференциях, проводимых в БелГТАСМ, БГТУ им. Шухова, г. Белгород, 1997-2007гг.

Под руководством автора защищены 3 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05.

В представленной диссертационной работе использованы результаты многолетних собственных теоретических и экспериментальных исследований, а также экспериментальные материалы, полученные в соавторстве и опубликованные в открытой печати.

На защиту выносятся. Методологические основы синтеза композиционных поризованных материалов, базирующиеся на концепции синергетики и неравновесной термодинамики.

Теоретические принципы процесса структурообразования поризованного цементного камня на основе пенообразователей различной природы с учетом структурных и минералогических особенностей исходных минеральных компонентов системы.

Теоретические принципы создания эффективных пенообразователей для ячеистых бетонов и механизм формирования пенных пленок из различных по своей природе пенообразующих ПАВ в высококонцентрированных системах с учетом минералогических особенностей цементирующих компонентов и добавок-наполнителей.

Основные закономерности структурно-реологических свойств трехфазных пеноцементноминеральных дисперсных систем.

14

Основные закономерности синтеза новообразований пеноцементномине-ральных композиций и принципиальная разница в механизмах и морфологии образующихся кристаллогидратов в зависимости от природы применяемого пенообразователя.

Результаты исследования физико-механических свойств пенобетонов на пенообразователях различной природы, получаемых по различным технологиям смешивания и воздухововлечения.

Основы технологии производства эффективных теплоизоляционных пенобетонов. Результаты полупромышленных, промышленных испытаний и внедрения технологических рекомендаций на различных предприятиях строительной индустрии.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 51 печатной работе, в том числе одной монографии, 3-х нормативных документах, 10 статьях в научных журналах по списку ВАК России, новизна технических решений подтверждена 3 патентами РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 7 глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 416 страницах машинописного текста, содержит 99 рисунков, 46 таблицы, список литературы из 402 наименований, 14 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны методологические принципы научных исследований применительно к композиционным поризованным материалам, основанные на концепциях современного естествознания - синергетики и неравновесной термодинамики, которые заключаются в функциональной, структурной декомпозиции и декомпозиции по жизненному циклу, в выделении технической и технологической систем и установлении взаимосвязи между ними, системно-структурном анализе систем с формулированием требований к создаваемым системам, нахождении свойств систем, процедуры их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления.

2. В результате методологических приемов синергетики, к которым относятся декомпозиция, анализ и синтез, выделены динамические и статические системы: технологическая и техническая, между которыми определена взаимосвязь через целевое назначение композиционного поризованного материала. «Пенобетонная смесь» как технологическая система идентифицирована как лиофобная, дисперсная термодинамически неравновесная система, в которой определяющую роль играют поверхностные процессы на границах раздела фаз. Выделены управляющие воздействия, к которым следует отнести термодинамические параметры, такие как, температура, концентрация и активность исходных компонентов, влажность, давление и продолжительность процессов формирования структур. Сформулированы требования к создаваемой системе «пенобетон» через адаптационные параметры и функциональное назначение композиционного поризованного материала.

3. Выявлен механизм формирования композиционного поризованного материала, который заключается в последовательном образовании простых структур: пенной пленки вокруг воздушных пузырьков, припленочного слоя и цементного камня через затвердевание цементного раствора в межпоровом пространстве. Строение простых структур зависит от строения молекул исходных компонентов, их химической активности и донорно-акцепторных взаимодействий между компонентами системы. При образовании простых структур обнаруживается обратная связь между последовательно формирующимися структурами. Строение первичной структуры определяет строение структур, образующихся за ней. Так, строение пенной пленки определяет строение и свойства припленочного слоя, который в свою очередь оказывает влияние на строение гидратных новообразований, формирующих цементный камень в межпоровом пространстве. Скорость построения простых структур зависит от скорости диффузионных процессов и замедляется в последовательности формирования структур: пенная пленка, припленочный слой, гидратные новообразования, адаптационные процессы в цементном камне в процессе эксплуатации. Свойства системы «пеноцементная смесь», состоящей из простых структур (воздушных пор, припленочного слоя и цементного раствора между ними), определяет в дальнейшем свойства конечной технической системы - композиционного поризованного материала «пенобетон».

4. Установлены закономерности образования пенной пленки из пенообразующих ПАВ различной природы. Пенная пленка, образованная молекулами низкомолекулярных анионактивных синтетических ПАВ, имеет высокий отрицательный заряд поверхности воздушного пузырька и низкую вязкость пленки. В соответствии с предложенными моделями пенных пленок поверхность воздушного пузырька, стабилизированная синтетическими анионактивными ПАВ и обращенная в жидкую фазу, приобретает отрицательный заряд за счет гидратации активных радикалов (-S03~; -COO"; -OS03~). Поверхностное натяжение в такой пленке понижается за счет замещения поверхности менее полярными молекулами при создании неполярного слоя толщиной более 6-10-10 м. Такие пленки представляют собой структуру типа частокола Ленгмюра или спутанных пленок за счет гидрофобного взаимодействия молекул. Для стабилизации пенной пленки в межпоровом растворе присутствуют молекулы низкомолекулярных ПАВ. Высокомолекулярные амфотерные пептидные белки дают пленку с низким потенциалом поверхности и высокой структурно-механической прочностью пленочного слоя. Пенная пленка состоит из длинных молекул, горизонтально располагающихся на поверхности в виде петель. Гидрофильные карбоксильные группы (-СОСГ) пептидных молекул в щелочной среде цементного раствора направлены в раствор, тогда как аминогруппы (-NH2+), как менее гидрофильные, направлены во внутреннюю сторону пузырька. При необратимой адсорции на границе фаз молекулы высокомолекулярных ПАВ находятся только в пенной пленке. Предложенный механизм позволяет объяснить значительные различия в свойствах пен (стойкость, кратность, синерезис), а также поверхностного натяжения растворов пенообразователей: на низкомолекулярных синтетических ПАВ поверхностное натяжение воды снижается почти в два раза, тогда как на высокомолекулярных ПАВ всего на 10-15%.

5. Теоретически обоснованы и реализованы на практике два принципа повышения устойчивости пенных систем на синтетических пенообразователях. Первый из которых основан на способности ПАВ образовывать в адсорбционном слое сложные ассоциативные комплексы за счет сил электростатического и стерического взаимодействия функциональных групп. Второй - на создании плотных высокоэластичных пленочных адсорбционных слоев с высоким структурно-механическим барьером в присутствии незначительных количеств высокомолекулярных природных или искусственных полимеров. Модифицирование синтетических пенообразователей полимерными добавками усиливает пенообразующую способность пенообразователя благодаря связыванию молекул ПАВ различного строения и с различными функциональными группами в ассоциаты со структурой с коагуляционными и кристаллизационно-конденсационными контактами, определяющими в дальнейшем структурообразование в дисперсных системах. Композиционные пенообразователи дают пленки, обладающие аддитивными свойствами. Установленный механизм образования пенных пленок из разных видов ПАВ позволил разработать составы композиционных пенообразователей, которые широко применяются в технологии пенобетонов в различных регионах РФ и за рубежом.

6. Идентифицирована и обоснована модель явлений и процессов формирования припленочной структуры за счет конкурирующей адсорбции молекул ПАВ на границе раздела фаз и самоорганизации структуры контактной зоны из минеральных частиц с пенной пленкой. Строение припленочного слоя определяется строением и потенциалом поверхности пенной пленки, обращенной в водную часть межпузырькового пространства, и взаимодействием между активными радикалами ПАВ и поверхностными зарядами минеральных частиц с образованием хемосорбционных связей. Получены количественные значения адсорбции молекул пенообразователей на границах раздела фаз: газ - жидкость и жидкость - твердое тело. Показано, что молекулы пенообразователей активно адсорбируются на поверхности газ-жидкость и в меньшей степени (на два порядка) на поверхности твердое тело - жидкость. Причем значение адсорбции высокомолекулярных ПАВ на поверхности цементных частиц меньше в 2.3 раза, чем адсорбция низкомолекулярных ПАВ.

7. Показано, что локальное равновесное состояние поризованной цементной смеси до момента затвердевания зависит от поверхностного натяжения пенной пленки о, а также от предельного напряжения сдвига цементного раствора, находящегося в межпоровом пространстве. В балансе внутренних сил при самоорганизации поризованной пеноцементной смеси преобладают поверхностные явления за счет донорно-акцепторных взаимодействий, на которые оказывают влияние химическая активность компонентов (пенообразователя, минеральных частиц), а также дисперсность минеральных частиц, находящихся в межпоровом пространстве. Процесс образования припленочного слоя из минеральных частиц, так называемый процесс «минерализации пен», связан в случае нейтральной поверхности частиц с механическим упрочнением -«бронированием» пленок пены, а в случае заряженной поверхности минеральных частиц с хемосорбционными процессами между молекулами ПАВ и частицами. Эффективность действия минеральных добавок на пену определяется их зарядом поверхности, дисперсностью и формой частиц, и суммарной энергией электростатического взаимодействия. Наблюдается сильное хемосорбционное взаимодействие между заряженными воздушными пузырьками и минеральными частицами, которое подтверждается данными поверхностного натяжения растворов пенообразователей, значением дзета-потенциала и рН в присутствии минеральных добавок с различными поверхностными зарядами. При взаимодействии между заряженными поверхностями воздушных пузырьков и минеральными частицами образуется припленочный слой с двойным электрическим зарядом. Значение заряда припленочного слоя и определяет в дальнейшем скорость формирования гидратных новообразований в межпоровом пространстве и их структуру. Взаимодействие в системе «минеральные частицы-пена», обусловенная процессами хемосорбции, определяет устойчивость пенобетонных смесей. Хемосорбционные процессы значительно влияют на формирование структуры, устойчивость, время жизни и кратность пен в системе «минеральные частицы-пена».

8. В результате комплексных исследований установлено, что в зависимости от природы пенообразующего ПАВ идет селективная адсорбция ПАВ на минеральных частицах и на продуктах их гидратации с изменением скорости гидратации и морфологии образующихся гидратных новообразований. Установлено, что в присутствии синтетических пенообразующих ПАВ отвердевание вяжущего осуществляется по ионно-диффузионному сквозьрастворному механизму массопереноса, в результате которого образуются мелкодисперсные продукты гидратации. В присутствии пептидных пенообразователей отвердевание идет по топохимическому механизму с образованием крупных кристаллогидратов четкой кристаллизации.

9. Стабильные и наиболее устойчивые пены получены путем их минерализации с применением добавок, имеющих отрицательный (кремнезем) или слабо отрицательный (карбонатные породы) заряд поверхности. При использовании синтетических низкомолекулярных анионактивных ПАВ следует формировать припленочный слой из минеральных частиц со слабовыраженным зарядом поверхности. В этом случае припленочный слой будет формироваться только за счет механического бронирования заряженной поверхности пенной пленки нейтральными тонкодисперсными частицами.

10. Показано, что пеноминеральные системы являются реологически сложными упруговязкопластическими телами с пределом текучести 2- 100 Па. Результаты исследований по определению реологических характеристик двух- и трехфазных пен показали, что эффективная вязкость пеномассы с введением в нее высокодисперсной минеральной фазы увеличивается за счет увеличения вязкости раствора, находящегося в пузырьковых пленках, а кинетической единицей вязкого течения являются пузырьки пены, которые стремятся к энергетически стойкой сферической форме. Течение таких систем наблюдается в структурном режиме с широким ядром течения, в пределах которого скорость постоянна, а градиент скорости сдвига сосредоточен в узком пристенном слое. Установлены пределы градиента скорости сдвига для такого структурного режима течения и для течения, при котором происходит дробление целостного ядра потока на отдельные кластеры, размер которых уменьшается по мере роста скорости сдвига вплоть до полного распада пеноцементной массы на отдельные слабосвязанные пузырьки. При напряжении сдвига, которое меньше предела текучести, пеноцементные растворы испытывают упругие деформации при практическом отсутствии вязкого течения. При увеличении водоцементного отношения и дозировки пенообразователя область чисто упругих деформаций сокращается. С повышением В/Ц на реограммах отмечаются выпуклые петли гистерезиса, что свидетельствует о тиксотропном восстановлении структуры смесей. Такие выводы позволили рекомендовать производителям для опеспечения сохраннности реологических свойств пенобетонных смесей на заключительной стадии приготовления и транспортирования пеноцементных растворов подачу смесей на формование производить в структурном режиме. Разработаны реологические тесты, которые являются эффективным инструментом оптимизации и контроля технологических процессов получения пенобетона.

11. Выявлены зависимости подвижности пеноцементных смесей от В/Ц и дисперсности цемента. Установлено, что на тонкодисперсных цементах получаются более подвижные смеси, обеспечивающие высокую гомогенизацию пеноцементных смесей. Для повышения устойчивости пеноцементных смесей рекомендуется дополнительно применять тонкодисперсные минеральные добавки с нейтральным зарядом поверхности, которые одновременно закупоривают каналы Плато, способствуют ускорению процесса структурообразования системы, и тем самым сокращают сроки распалубки.

12. Выявлен механизм образования поризованного цементного камня оптимальной структуры как основы неавтоклавных пенобетонов с экстремальными значениями физико-механических свойств, заключающийся в образовании плотных кристаллических структур гидратных новообразований в межпоровом пространстве, которые предопределяются химическим взаимодействием между молекулами ПАВ и цементными частицами.

Установлено, что ПАВ, входящие в состав пенообразователей, влияют на скорость и последовательность процессов гидратации клинкерных минералов и цемента, а также на морфологию образующихся кристаллогидратов. В процессе гидратации цемента в присутствии пептидного пенообразователя наблюдается образование крупных призматических кристаллов эттрингита. При гидратации цемента в присутствии синтетического анионактивного пенообразователя продукты взаимодействия представлены гелеобразными и нитевидными новообразованиями. Отмеченные различия позволяют объяснить пониженную прочность равноплотных пенобетонов на синтетических пенообразователях в сравнении с пенобетонами на основе пептидных пенообразователей. Показано, что при создании композиционных поризованных материалов необходимо знать особенности структуры сырьевых компонентов и состава смесей, которые следует учитывать при разработке технологических процессов, и которые позволяют снижать энергозатраты и оптимизировать свойства конечного материала с учетом его функционального назначения.

13. Сформулированы требования к сырьевым материалам для производства пенобетонов. Основными требованиями к цементу для производства теплоизоляционного пенобетона являются: отсутствие минеральных добавок в его составе, содержание трехкальциевого алюмината до 6 мас.%, высокая дисперсность (содержание частиц до 45 мкм не менее 75 мас.%, в том числе содержание частиц размером до 10 мкм л не менее 10% или удельная поверхность 400-450 м /кг), сроки схватывания: начало не позднее 1-30 ч, конец - не позднее 3 час. Потери при прокаливании не должны превышать 0,5 мас.%. Основными требованиями к пенообразователю для производства теплоизоляционных пенобетонов являются: высокие значения поверхностного натяжения и низкая адсорбционная активность к цементным частицам, что присуще пептидным пенообразователям.

14. Установлено, что эффективность действия минеральных добавок повышается при определенной последовательности ввода этой добавки в состав смеси. Минеральные добавки способствуют повышению устойчивости пеноцементноминеральной смеси, формированию более мелкопористой структуры и увеличению прочностных характеристик поризованного цементного камня.

Применение минеральных добавок в качестве стабилизаторов пенной структуры и модификаторов пористой структуры реализовано при выпуске пенобетонов низких плотностей. Показано, что прочность пенобетона с применением до 15 мас.% карбонатных пород увеличивается на 15-20% без ухудшения всех остальных физико-механических показателей пенобетона.

15. Установлено, что в производственных условиях для каждой конкретной технологии следует правильно выбирать вид пенообразователя. Для технологии с одновременным перемешиванием и воздухововлечением под давлением важна динамическая структурная устойчивость системы. При использовании синтетических пенообразователей давление, создаваемое в воздушных пузырьках Pw, будет дополнительно увеличивать несущую способность пены. Для управления поверхностной энергией системы рекомендуется вводить минеральные добавки со слабовыраженной отрицательно заряженной поверхностью в определенной последовательности.

Для технологий с раздельным приготовлением пены и цементного раствора ответственным процессом является процесс смешивания вязкопластичного цементного раствора и упруговязкой пены. Для обеспечения высокой гомогенности смеси необходимо вначале разрушить пространственную структурную сетку цементного раствора и в ней равномерно распределить упруговязкую пену. При перемешивании становится важным такой показатель пен, как структурно-механическая прочность, т.е. устойчивость пен к механическому воздействию на пенную пленку. Для улучшения процесса перемешивания пену необходимо получать в пеногенераторах под высоким давлением, что понизит ее упруговязкие свойства, и вводить ее в цементный раствор также под давлением по методу «обжатие-релаксация».

Таким образом, разрушение пространственной структурной сетки цементного раствора и распределение его между прослойками пены на стадии перемешивания, и начальный этап структурообразования после снятия механических воздействий, становятся главным принципом физико-химического и физико-механического управлений структурно-реологическими свойствами системы и достижений условий квазиравновесного состояния и получения оптимальных пористых структур по форме приближающейся к сотовой.

17. Выявлен характер разрушения оптимальной пористой структуры через «складывание» арочных структур по типу «домино» с уменьшением высоты образца на 1/3. Установлено, что пенобетон по характеру разрушения можно отнести к упругопластичным системам, которые имеют особенность механического поведения под нагрузкой. Такая особенность определена как закритическая стадия деформирования материала, которая характеризуется снижением уровня напряжений при прогрессирующих деформациях. Наличие закритической стадии деформирования под нагрузкой можно принять в качестве критерия при установлении оптимальности пористых структур. Неоптимальные структуры разрушаются с 4-10% уменьшением высоты образца и, как правило, прочность таких структур в 1,5-2 раза ниже. Оптимально созданные структуры обладают повышенными показателями долговечности, такими как водопоглощение, морозостойкость, сорбционная влажность, имеют низкие значения теплопроводности и усадочных деформаций.

18. Научно обоснованы и разработаны рецептуры новых видов синтетических пенообразователей. Составы пенообразователей защищены патентами. Научно обоснована и разработана новая оригинальная малоэнергоемкая одностадийная технология, позволяющая получать пенобетоны на синтетических пенообразователях с оптимальными физико

322 механическими свойствами. Полученные изделия имеют более высокие показатели качества, а себестоимость почти в два раза ниже, в сравнении с традиционной растворной технологией получения пенобетона. Научно обоснованы и внедрены на ряде предприятий технологические рекомендации и нормативные документы при производстве пенобетона и изделий из него по методу «обжатие-релаксация». Внедрение результатов диссертационной работы позволило получить значительные экономический и социальный эффекты.

заключенные в цементный камень)

Самоорганизация в сильнонеравновесных системах Парадигма Пригожина «порядок через флуктуацию»

S— < ^ 5 ^ 5 (^а' ^Ь )

Рис. 2.3 . Модель декомпозиции системы «пенобетон» по жизненному циклу

При декомпозиции системы «пенобетон» были выделены модели структурные и временные Формальное описание динамической системы позволяет проследить взаимосвязь между элементами, а процессы самоорганизации в системе протекают согласно парадигме неравновесной термодинамики - «порядок через флуктуации». Кроме этого в качестве подсистем в локальной подсистеме «пенобетонная смесь» можно выделить подсистемы (простые структуры): пенная пленка вокруг воздушных пузырьков, припле-ночный слой, строение которого определяется дзета-потенциалом, хемосорб-ционными или механическими процессами между молекулами ПАВ и минеральными частицами, гидратные новообразования в первые моменты взаимодействия цементных частиц с водой.

Для исследования сложной системы «пенобетон» применили структурную декомпозицию по подсистемам. Признаком выделения подсистем служила сильная связь между элементами по одному из типов отношений (связей), существующих в системе (логических, иерархических, энергетических и т.п.). Для описания всей системы была построена составная модель, объединяющая все отдельные модели.

При рассмотрении модели системы «пенобетон» были выделены три иерархических уровня структуры по аналогии с полиструктурной теорией Соло матова [250], которые относятся друг к другу как «система в системе», добавив новый иерархический уровень - субмикроуровень. Такое разделение позволило детально структурировать связи, придать им ориентированность и функциональную классификацию, выраженность взаимодействий - энергетических или субстанционных (вещественных).

Система «пенобетон» в затвердевшем виде идентифицируется как двух-компонентная система: твердое - газ, которая формируется из трехкомпо-нентной дисперсной системы газ-жидкость-твердое, в которой ведущую роль играют поверхностные явления, протекающие на границе раздела фаз. Именно на границах раздела формируется наноуровень, определяющий большинство интегративных свойств материала (рис.2.4).

Декомпозиция системы «пенобетон» по подсистемам Определение класса элементов, из которых строится система, реализующая алгоритм функционирования

Микроуровень концентрация гидратных фаз морфология кристаллогидратов капиллярная пористость контракционная пористость наноуровень структура пограничных слоев гелевая пористость

Макроуровень цементная матрица минеральный заполнитель газовый наполнитель Л о U о К К о а

В я я е© «

В В

- се а» О Н a st at § и h и О и U

Рис. 2.4. Декомпозиция системы «пенобетон» по подсистемам

При исследовании и моделировании системы «пенобетон» в работе методически рассматривали формирование всех трех уровней. Все подсистемы настолько сложны, что, как правило, не удается сразу дать их относительно строгое описание, поэтому каждая из подсистем (элементов, уровней) представлена совокупностью исследований во взаимосвязи с системой «пенобетон».

В отличие от тяжелых бетонов, в которых структуру бетона на макроуровне можно задавать на стадии выбора компонентов, в пенобетонах структура (количество газовой фазы, размер и дисперсность воздушных пузырьков) зависит не только от вида выбранных исходных компонентов, но и от способа воздухововлечения, и поведения компонентов на границе раздела фаз, т.е. поверхностных явлений.

В процессе декомпозиции системы «пенобетон» на макроуровне были выделены следующие подсистемы, определяющие ее поведение и структуры системы: цементная матрица, минеральный заполнитель, газовый заполнитель.

В условиях эксплуатации макроструктура пенобетона определяет свойства пенобетона как композиционного материала. Именно вещественный состав и структура пенобетона, а также условия службы определяют вариации тепло-и массопереноса, усадочных деформаций, долговечность материала. На этом уровне устанавливалась взаимосвязь между основными эксплуатационными характеристиками пенобетона и его структурой как композиционного материала через определение прочности поризованного камня; объема, дисперсности и формы воздушных пор; толщины и прочности цементных перегородок; наличия межпоровых отверстий, шероховатости поверхности пор.

На микроуровне рассматривались подсистемы из отдельных гидратных новообразований: состав, концентрация, морфология кристаллов, прочность контактов. На этом уровне исследовались взаимосвязи между структурой и такими параметрами как объемная концентрация новообразований, морфология гидратных фаз и контакты их срастания, распределение воды по видам структуры; влияние минеральных добавок и типа пенообразователя на указанные параметры, влияние микроструктуры на основные строительно-технические свойства поризованного композиционного материала.

На наноуровне - на границах раздела фаз определяли шероховатость поверхности пор.

Каждый уровень иерархии имеет собственную группу параметров состояния, взаимосвязанных между собой, а изменения в системе описывались совокупностью всех групп. Это позволяет наглядно связать понятия состояния и модели - зная состояние в данный момент времени и модель системы легко перейти к определению ее состояния в будущий момент времени (рис.2.5).

Текущее состояние ^^^Деесо^тни^

Рис. 2.5. Связь состояния и модели системы во времени

Взаимосвязи между макро- , микро- и наноуровнями однозначно определяются через физико-механические показатели пенобетона как поризованного композиционного материала.

Как показывает практика прочность при сжатии неавтоклавных пенобетонов ниже на 20.30% прочности автоклавных ячеистых бетонов аналогичной плотности. В связи с этим возникла проблема повышения качества неавтоклавных ячеистых бетонов. Данную проблему возможно решить только через исследование другой системы - «пенобетонной смеси» как технической и технологической системы.

2.4. Цели и задачи системно-структурного анализа системы «пенобетонная смесь»

Связи системы - «пенобетонной смеси» как технологической и технической системы с внешней средой и описание воздействующих факторов представлены на рис. 2.6.

Технологические воздействия: механические, температурные, химические, влажностные и т.д.

Исходные материалы: химический и минералогический состав

Метод воздуховов-лечения

Оч (О X X О н ф ю о

X ф и о ф

5 о

Свойства пенобетонной смеси, определяющие свойства пенобетона: реологические, физико-химические и физико-механические

Физикомеханические и физикохимические свойства, определяющие функциональные параметры

Рис. 2.6. Связи системы «пенобетонная смесь» как технологической системы с внешней средой

При анализе системы в ходе исследований формулировались требования к создаваемой системе «пенобетонная смесь»: уточнение состава и законов функционирования элементов, взаимовлияние подсистем, разделение управляемых и неуправляемых характеристик, задание пространства состояний и параметрического пространства, формулирование требований к системе.

При анализе системы «пенобетонная смесь» как технической и технологической системы определяли количество адсорбированных молекул поверхностно-активных веществ на границах жидкость-твердое и жидкость-газ, значение поверхностного натяжения пенообразователя, как косвенного показателя структуры и свойств пенной пленки, давалось описание строения пенных пленок по аналогии. Возможные химические и электрофизические взаимодействия, происходящие на границах раздела, оценивали по значениям электрокинетического потенциала и рН среды. Устанавливалось влияние структуры пенных пленок на степень поризации системы, реологические параметры системы «пенобетонная смесь», как промежуточной подсистемы, а также физико-механические показатели конечной системы «пенобетон».

Схема анализа системы приведена на рис.2.7.

Анализ системы «пенобетонная смесь» Нахождение свойств системы, процедура их оценки с целью определения управляющих воздействий и границ управления

Свойства системы физико-химические физико- механические Процедура оценки в виде уравнений ( реологические, термодинамические химические)

Подмодель, определяющая структуры системы ШЬ Условия для запуска процесса самоорганизации 1)нелинейная зависимость между параметрами системы; 2) наличие внешних воздействий на систему, которые нужно рассматривать как управление; 3) фактор множественности элементов, исходно находящихся в состоянии хаоса, когда движение каждого описывается стохастически; 4) скорость установления равновесия является лимитирующей в процессе самоорганизации системы

Предиката целостности, определяющая семантику преобразования Pq > )

Подмодель, определяющая поведение системы %=<х,у, z,f, g > Х- входной сигнал; У- выходной сигнал; Z - переменная состояния модели; f g - функционалы, задающие текущие значения выходного сигнала y(t) и внутреннее состояние z(t) y(t)= g(z(t), x(t)); z(t)=f(z(t0), х(т)); те [t0, t]

Рис. 2.7 . Модель анализа технологической системы «пенобетонная смесь» В теории системного анализа большую роль играет вопрос причинности возникновения систем - субъективный или объективный. Методологическую основу системного анализа составляет концепция неравновесной термодинамики - первоначального хаоса замкнутой системы, заключающегося в ее однородности (гомогенности), аморфности, устойчивости, с последующей его трансформацией, а информационные оценки состояния системы соответствуют максимуму энтропии [7].

Концепция: беспорядок - порядок образует «мост» между макроскопическим и микроскопическим подходами и позволяет эффективно описывать сложные материальные системы. По современным представлениям процесс самоорганизации временных, пространственных, пространственно-временных структур, характерных для естественных динамических систем, представляет собой автоматический процесс. В соответствии с представлениями синергетики для запуска механизма самоорганизации, изучаемое явление должно обладать определенными свойствами: 1) нелинейной зависимостью между параметрами системы; 2) наличием внешних воздействий на систему, которые нужно рассматривать как управление; 3) фактором множественности элементов, исходно находящихся в состоянии хаоса, когда движение каждого описывается стохастически [261-262]. Переходы «беспорядок (хаос) - порядок» в определенных классах систем осуществляется по универсальным сценариям: при изменении лишь одного управляющего параметра переход от хаотического режима к периодическому осуществляется через бесконечную серию бифуркаций - приобретение нового качества в движениях динамической системы при малом изменении ее параметров. Структуры, возникающие как результат самоорганизации в сильнонеравновесных системах, И. Пригожин назвал диссипативными структурами. Эти структуры существуют лишь за счет достаточно больших потоков энергии извне и способствуют эффективному рассеянию, диссипации энергии. Характерным для этих структур является то, что они образуются в короткий промежуток времени в результате быстрой качественной перестройки в системе, напоминающей фазовый переход.

Схема самоорганизации любой системы заключается в следующем: под действием внешних возмущений система переходит в неустойчивое состояние, в результате чего возникает порядок на уровне макросостояний, т.е. система приобретает новую структуру, отличающуюся устойчивостью. Это может произойти через объединение элементов, образование новых связей или в перерождении элементов, а значит приобретении ими новых свойств. При этом необходимо учитывать многоплановость систем во времени, рассматривая одну и ту же материальную структуру, выделяя каждый раз ее конкретную функциональную особенность.

В настоящее время для описания явлений спонтанного или вынужденного упорядочения успешно применяют макроскопический подход. И только экспериментальное обнаружение упорядоченных структур произвольной материальной системы с произвольными граничными условиями позволяет перейти к более сложным системам.

Трансформирование и развитие системно-структурных уровней от низшего к высшему осуществляется в результате целенаправленного энергетического воздействия.

Развитие самоорганизующихся систем происходит в две фазы:

1. Плавное эволюционное развитие (адаптация) с предсказуемыми изменениями, которые в итоге подводят систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию;

2. Одномоментный выход из критического состояния, скачком, и переход в новое устойчивое состояние (бифуркация (рис. 2.8)).

В нулевой точке система находится в равновесном состоянии. Конкретной движущей силой может служить перепад концентраций, температуры, механические воздействия и т.д.

Рис. 2.8. Бифуркационные ветвления на диаграмме, отображающей смену термодинамических ситуаций в неравновесной системе

В результате действия движущих сил возникают соответствующие потоки тепла, вещества, энергии и т.п.

При появлении и увеличении движущей силы I (некоторого энергетического потока) и нарастании соответствующего потока система становится все более неравновесной.

При достижении движущей силы достаточно больших значений система меняет свое поведение, становясь нелинейной (кривая в области II (см. рис.2.8)). Все более заметную роль начинают играть флуктуации. Образование упорядоченных структур в неравновесных системах происходит вдали от состояния равновесия (область III). При этом некоторые флуктуации, возникшие в отдельных местах, усиливаются за счет обратных связей в системе, захватывают всю систему и способствуя образованию порядка в ней. Вместо одного устойчивого варианта поведения системы возможно несколько новых. Выбор системой одного из новых вариантов своего поведения происходит как результат своеобразной конкуренции флуктуаций (точка В на диаграмме рис.2.8). Этот выбор носит вероятностный характер, что делает процесс эволюции системы принципиально необратимым. После осуществления выбора ее эволюция на некотором отрезке (область III) прогнозируема). Таким образом, в поведении открытой сильнонеравновесной системы сочетаются случайность и определенность (детерминированность). Пороговый характер бифуркации вытекает непосредственно из уравнения где dS - суммарное изменение энтропии в открытой системе, dSc - поток энтропии и dSj - положительного производства энтропии. В стационарном состоянии dS=0, следовательно dSc = -dSj. Это значит, что поступающий из окружающей среды поток тепла или вещества определяет отрицательный поток энтропии. Для формирования новго качества системы поток энтропии dSc должен превысить некоторое критическое значение. Это значит, что какой-либо параметр в системе должен превысить некоторое критическое (пороговое) значение.

Сложность системы не всегда позволяет описать физико-химические взаимодействия в виде математических зависимостей, так как процессы протекают в неравновесных термодинамических условиях, имеют неоднозначные статистические и вероятностные характеристики. Для метода термодинамики необратимых процессов характерен отказ от детальной конкретизации механизмов переноса энергии. Рассмотрение ведется в весьма общих терминах в предположении локального равновесия. Уравнение, описывающее изменение энтропии в системе, выглядит в общем виде [262]: где к -константа; i- описывает индивидуальные свойства частиц подсистемы; Pi - относительная частота появления свойств.

Таким образом, каждый из выделенных уровней иерархии системы несет в себе определенную долю информации самостоятельного или взаимопроникающего значения, при этом «информация» микроуровня в большей степени способствует раскрытию механизмов явлений и процессов формирования более высших уровней.

В качестве управляющих воздействий, определяющих уровень выходных свойств системы, выделяют термодинамические параметры, такие как темпеdS = dSc + dS,- ,

2.6)

2.7) ратура, концентрация веществ и их химическую активность, влажность, давление и продолжительность процесса.

Согласно представлениям неравновесной термодинамики важнейшим свойством диссипативных структур, образующихся в открытых неравновесных системах, является производимый ими рост суммарной энтропии в более общей системе за счет понижения «качества» протекающей через диссипа-тивную структуру энергии. Когда система находится в неравновесном состоянии и нет внешнего воздействия, поддерживающего это состояние, то возникают процессы переноса, которые приводят систему в состояние термодинамического равновесия в соответствии с законом возрастания энтропии. Если же исходное состояние сильно неравновесно и процессы переноса достаточно интенсивны, то на фоне общего стремления всей системы к равновесию могут рождаться подсистемы, в которых энтропия локально убывает (а упорядоченность возрастает). Возникнув, они могут пребывать в неизменном состоянии или же изменяться и развиваться. Их существование продолжается до тех пор, пока не прекратятся «питающие» их потоки. Рождение локальных упорядоченных подсистем (диссипативных структур) с пониженной энтропией приводит к ускорению общего увеличения энтропии; благодаря упорядоченным подсистемам вся система в целом движется к равновесию быстрее. Таким образом, процесс образования диссипативных структур в сильнонеравновесных системах неизбежен. Нередко образование некоторой определенной структуры возможно только при наличии предшествующей диссипативной структуры. В этом случае изменение состояний системы при изменении условий ее существования предстает как однонаправленный процесс смены в ней одного порядка на другой.

Одним из основ процесса развития, особенно в адаптационной фазе, является механизм управления, который изучается в кибернетике. Объект управления находится под воздействием среды, в результате этого воздействия в нем происходят какие-то изменения. Оперативная циркулирующая информация обеспечивает устойчивость структуры и соответствует состоянию саморегуляции. Истоки активности любой самоорганизующейся системы связаны с ее целевой функцией и отклонениями от равновесия.

Относительно поризованной композиционной системы «пенобетон» к первоначальным внешним воздействиям следует отнести процесс смешения исходных компонентов. Сырьевые компоненты (цемент, вода, пенообразователь) выступают исходными структурными элементами, которые обладают нелинейной зависимостью между параметрами системы. После образования на первом этапе устойчивых локальных упорядоченных структурных элементов начинается их развитие, состоящее, с одной стороны, в их росте, а с другой - в появлении у них новых функциональных качеств. У части элементов этот процесс сопровождается потерей структурной устойчивости и саморазрушением. К таким элементам относятся клинкерные минералы, которые после соприкосновения с раствором ПАВ начинают диспергировать, гидра-тировать и кристаллизоваться в новые гидратные образования. Наоборот, молекулы пенообразователя на поверхности раздела фаз газ-жидкость выстраиваются определенным порядком, таким образом, возникают квазиустойчивые пенные пленки. На начальном этапе формирования системы и начального роста система наиболее подвержена деформациям, т.к. связи еще не установились, а обменные процессы протекают во времени. Причем, чем ниже уровень иерархии (молекулярный, атомный), тем быстрее устанавливаются локальные квазиравновестные состояния. Именно скорость установления равновесия является лимитирующей в процессе самоорганизации системы. На раннем этапе небольшие изменения в свойствах элементов (качество исходных продуктов, технологии воздухововлечения) существенно влияют на структуру пенобетона, тем самым, определяя его физико-механические свойства.

До момента перехода в поризованный цементный камень пенобетонная смесь может быть однозначно идентифицирована как лиофобная, дисперсная термодинамически неравновесная система, в которой определяющую роль играют процессы, протекающие на границе раздела трех фаз. Эти процессы протекают самопроизвольно и сопровождаются изменением энергии Гиббса, именно они являются фактором самоорганизации пенобетонной смеси в прочный поризованный камень. К ним относятся:

- вещественные движущие силы, которые определяют вещественные потоки: процессы адсорбции и десорбции молекул воды и ПАВ на границах раздела фаз;

- энергетические силы, определяющие энергетические потоки: хемособ-ционные взаимодействия между молекулами ПАВ и клинкерными минералами, а также продуктами гидратации цементных частиц; формирование двойных электрических полей, установление расклинивающего давления при образовании пенной пленки, флотационные процессы, процессы коалесцен-ции воздушных пузырьков, физические процессы диспергации и гидратации клинкерных минералов, приводящие к затвердеванию смеси.

Одновременно следует рассматривать процессы гидрофобного взаимодействия в пенной пленке между молекулами ПАВ, что определяет структурно-механический барьер по Ребиндеру, и активной части молекул ПАВ с диполями воды, что определяет расклинивающее давление в пенной пленке по Дерягину; адсорбционные процессы молекул ПАВ на заряженной поверхности клинкерных минералов, структурообразование гидратных слоев воды, как в пенной пленке, так и вокруг минеральных частиц.

При этом особую роль при функционировании подсистем играют:

1) поверхностные явления, определяющие подбор исходных компонентов -минералогического состава минеральных твердых компонентов, структуры и вид поверхностно-активной основы пенообразователя;

2) метод и технологические параметры воздухововлечения;

3) технологические параметры тепловлажностной обработки;

4) процессы адаптации системы к параметрам окружающей среды при функционировании.

Данные параметры определяют качество структуры пенобетона, его строительно-эксплуатационные свойства, а также экономические затраты на производство пенобетона, и экономические выгоды в условиях эксплуатации.

В исследовательском плане большое значение приобретают многочисленные параметры промежуточных состояний подсистем- локальные упорядоченные подсистемы (простые структуры) и внутренние связи. Влиять на процессы самоорганизации возможно при условии установления закономерностей протекания процессов на границах раздела фаз, обнаруженных на всех этапах структурообразования поризованного цементного камня, которые нуждаются в уточнении и детальной проработке.

В связи с поставленной целью в ходе исследования данной системы были поставлены следующие задачи:

- исследование закономерности самоорганизации многокомпонентных трехфазных дисперсных систем с учетом генетических особенностей компонентов;

- анализ термодинамических процессов, протекающих с изменением свободной межфазной энергии, и исследование физико-химических процессов, протекающих на поверхности и в объеме многофазных дисперсных систем, связанных с явлениями физической и химической гетерофазной сорбции;

- обоснование квазиравновесного состояния и выявление механизма повышения устойчивости поризованной смеси после динамического воздействия на систему;

- установление взаимодействия физико-химических и физико-механических превращений при формировании пористых структур из простых в неравновесных условиях и влияние их на физико-механические характеристики затвердевших поризованных материалов;

- на основе выявленных закономерностей установить принципы проектирования новых эффективных поризованных материалов и разработать технологию производства высокопоризованных композитов с прогнозируемым свойсвами.

Все эти исследования в работе выполнялись в контексте структурно-системного анализа и идентификации системы и подсистем.

1. Чернышев, J1.H. Энергосбережение в жилищно-коммунальной отрасли / J1.H. Чернышов // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2000. -№ 12. - С. 4-5.

2. Казаков, Ю.Н. Малоэтажные градостроительные комплексы с энергосберегающими строительными системами и ячеистыми бетонами / Ю.Н. Казаков // Ячеистые бетоны в современном строительстве: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. СПб., 2004. - С. 54-61.

3. Большаков, В.И. Производство изделий из ячеистого бетона по резательной технологии / В.И. Большаков, В.А. Мартыненко, В. В. Ястребов-Днепропетровск: Пороги, 2003.-141 с.

4. Леви, Ж.П. Легкие бетоны. Приготовление свойства - применение / Ж.П. Леви; пер. с фран. и ред. М.П. Элинзона и И.А Якуб. - М.: Госстройиздат, 1958. -147 с.

5. Автоклавный ячеистый бетон: пер. с англ.; под ред. Г.Бове и др.- М.: Стройиздат, 1981. -88 с.

6. Зейфман, М.И. Изготовление силикатного кирпича и силикатных ячеистых материалов / И.М. Зейфман. М.: Стройиздат, 1990. - 184 с.

7. Брюшков, А. А. Газо- и пенобетоны / А. А. Брюшков,- М.: Гостройиздат, 1930. 43 с.

8. Ребиндер, П.А. Физико-химические основы производства пенобетонов / П.А. Ребиндер // Изв. АН СССР. 1937.- ОТН № 4.- С. 362370.

9. Ребиндер, П.А Поверхностные явления и значение малых добавок адсорбирующихся веществ в технологии строительных материалов / П.А. Ребиндер // Изв. АН СССР. 1937.- ОТН № 4. - С.345-361.

10. Ребиндер, П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия / П. А. Ребиндер. М.: Наука, 1978. - 342 с.

11. Брюшков, А.А. Пенобетон ПБ ячеистый бетон / А.А. Брюшков // Всесоюзное общество рационализаторов строительства: тез. докл. - М.: 1932. - С.14-18.

12. Кауфман, Б.Н. Производство и применение пенобетона в строительстве / Б.Н. Кауфман. М.: Госстройиздат, 1940. - 129 с.

13. Кауфман, П.Б. Пенобетон. Подбор состава и основные свойства / П.Б. Кауфман М.: Госстройиздат, 1951. - 38 с.

14. Кауфман, Б.Н. Теплопроводность строительных материалов / Б. Н. Кауфман.- М.: Стройиздат, 1955. 160 с.

15. Кудряшев, И.Т. Автоклавные ячеистые бетоны и их применение в строительстве / И.Т. Кудряшев М.: Госстройиздат. - 1940. - 63 с.

16. Кудряшев, И.Т. Технология автоклавного армопенобетона для покрытий промзданий / И.Т. Кудряшев. Д.: Госстройиздат, 1940. - 108 с.

17. Кудряшев, И.Т. Заводы по производству изделий из ячеистого бетона / И.Т. Кудряшев, Б. Н. Кауфман, М.Я. Кривицкий, Л. М. Розенфельд. М.: Госстройиздат, 1951. - 29 с.

18. Кудряшев, И.Т. Ячеистые бетоны / И.Т. Кудряшев, В.П. Куприяновым Госстройиздат, 1959. 181 с.

19. Инструкция по изготовлению плит, армированных из автоклавного пенобетона для покрытий промышленных зданий. И-194-5 4 МПС МХП, 1939.-43 с.

20. Розенфельд, JI.M. Пенообразователь «ГК» для производства ячеистого бетона (сборник экспериментальных работ) / JI.M. Розенфельд //

21. Исследования по ячеистым бетонам: сб. науч. тр.; под ред. И.Т. Кудряшева.-М.: Госстройиздат, 1953 С. 57-70.

22. Розенфельд, JI.M. Гидрофобизация ячеистого бетона. / JI.M. Резенфельд // Исследования по ячеистым бетонам: сб. статей.- М.: Госстройиздат, 1953. 21 с.

23. Розенфельд, JI.M. Исследования пенокарбоната / JI.M. Резенфельд. -М.: Госстройиздат, 1955. 51 с.

24. Розенфельд, JI.M. Безавтоклавный конструктивный золобетон / JI.M. Розенфельд, Н.И. Левин. М.: Госстройиздат, 1956. - 17 с.

25. Розенфельд, Л.М. Автоклавный пеношлакобетон / Л.М. Розенфельд. -М.: Госстройиздат, 1958.-95 с.

26. Баранов, А.Т. Алюмосульфонафтеновый пенообразователь для ячеистых бетонов / А.Т. Баранов // Исследования по ячеистым бетонам: сб. науч. тр.; под ред. И.Т. Кудряшева. М.: Госстройиздат, 1953. - С. 78-83.

27. Баранов, А.Т. Пенобетон и пеносиликат / А.Т. Баранов. М.: Стройиздат, 1956. - 82 с.

28. Баранов, А.Т. Золобетон / А.Т. Баранов, Г.А. Бужевич. М.: Стройиздат, 1960. - 224 с.

29. Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой: под ред. А.Т. Баранова и В.В. Макаричева. М.: Стройиздат, 1974. -118 с.

30. Иванов, В.И. Использование отечественного и зарубежного опыта в области производства изделий из ячеистого бетона / И.И. Иванов // Сборник трудов НИИЖБ. М., 1959. - Вып. 8. - С. 42-45.

31. Максименко, Н.М. Жидкостекольный пенообразователь для пенобетона / Н. М. Максименко. М.: Госиздат, 1952. - 7 с.

32. Кивисельг, Ф.П. Исследования технологии и свойств сланцезольного пенобетона: автореф. дис. . канд. техн. наук // Ф. П. Кивисельг. Таллин, 1958. - 16 с.

33. Кривицкий, М.Я. Заводское изготовление изделий из пенобетона и пеносиликата / М.Я. Кривицкий, Н.С. Волосов. М.: Стройиздат, 1958. -160 с.

34. Боженов, П.И. Автоклавный пенобетон на основе отходов промышленности / П.И. Боженов М.С. Сатин. М.: Гостройиздат, 1963. -102 с.

35. Боженов, П.И. Технология автоклавных материалов / П.И. Боженов-JL: Стройиздат, 1978. 367 с.

36. Горяйнов, К.Э. Некоторые вопросы физики гидротермального твердения ячеистых бетонов / К.Э. Горяйнов // Исследования влияния режимов гидротермальной обработки на свойства силикатных материалов: сб. науч. тр. Таллинн: РДНТП, 1966. - С.3^8.

37. Меркин, А.П. Влияние макроструктуры ячеистых бетонов на их технические свойства / А.П. Меркин, А.Г. Филин // Вибровспученный газобетон. М.: Госстройиздат, 1962. - С. 45-48.

38. Меркин, А.П. Научные и практические основы улучшения структуры и свойств поризованных бетонов: дис. . д-ра техн. наук. / А.П. Меркин; МИСИ.-М., 1971.-291 с.

39. Меркин, А.П. Некоторые направления формирования малодефектной пористой структуры поризованных строительных материалов / А.П. Меркин // Сб. тр. ВНИИСТ. М., 1972. - Вып. 26. - С. 39^2.

40. Меркин, А.П. Поризованные материалы для строительства наземных сооружений газовой и нефтяной промышленности / А.П. Меркин, И.У. Гейданс, В. А. Коркин, Л.Ф. Вагина // Обзорная информация ВНИИЭгазпром- М., 1973. 42 с.

41. Меркин, А.П., Применение поверхностно-активных веществ в строительстве / А.П. Меркин. М.: Стройиздат, 1974. - 43 с.

42. Меркин, А.П. Технологические пути снижения материалоемкости силикатных и железобетонных изделий / А.П. Меркин, Р.А. Гаджилы, И.У. Гейданс // Обзорная информация ВНИИЭСМ. М., 1975. - 50 с.

43. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, А.А. Устенко.-М.: Стройиздат, 1980.-399 с.

44. Меркин, А.П. Оптимальная гранулометрия песка конструкционных ячеистых бетонов / А.П. Меркин, М.И. Зейфман // Бетон и железобетон. -1981.-№ 12.-С. 11-15.

45. Меркин, А.П. Принципы формирования ячеистой структуры суперлегких строительных материалов / А.П. Меркин, А.Н. Филатов // Бетон и железобетон-1985. № 5. - С. 20-21.

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

47. Технология заливочного пеногипса / А.П. Меркин, Т.Е. Кобидзе, А.А. Никитин, Е.А. Зудяев // Сельское стр-во. 1988. - № 12. - С. 21.

48. Устройство монолитной пенобетонной звукотеплоизоляции полов жилых зданий на строительстве Хмельницкой АЭС / А.П. Меркин, Т.Е. Кобидзе, Е.А. Зудяев и др. // Энергетическое строительство. — 1988. № 11. - С. 47-49.

49. Мобильная установка для приготовления и подачи пенобетонов «сухой минерализации» для монолитного домостроения / А.П. Меркин, Е.А. Зудяев, И.Г. Селезнев и др. // Строит, и дор. машины .-1 994. № 12. - С. 18-20.

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

51. Сахаров, Г.П. Образование оптимальной структуры ячеистого бетона / Г.П. Сахаров, П.В. Корниенко // Строит, материалы. -1973. №10. - С. 30-33.

52. Бахтияров, К.И. Исследование влияния качества пористой структуры и межпустотного материала на физико-механические свойства ячеистого бетона: автореф. канд. техн. наук / К.И. Бахтияров. М., 1966. - С.18.

53. Сахаров, Г.П. О рациональной дисперсности песка для ячеистого бетона / Г.П. Сахаров // Строит, материалы. -1978. № 6. - С. 28-31.

54. Сахаров, Г.П. Никифорова, Е.П. Ячеистые бетоны естественного твердения / Г.П. Сахаров, Е.П. Никифорова // Вклад ученых в научно-технический прогресс в строительстве: сб. науч. тр. Караганда, 1985. -С.85.

55. Сахаров, Г.П. Опыт производства неавтоклавного теплоизоляционного газобетона на Брежневском ЗЯБ / Г.П. Сахаров // ВНИИЭСМ, Экспресс инф., 1986. Вып.7. - 28 с.

56. Сахаров, Г.П. Физико-механические и технологические основы повышения надежности изделий из ячеистого бетона: дис. .д-ра техн. наук / Г.П. Сахаров; МИСИ.-М., 1987.-477 с.

57. Сахаров, Г.П. Комплексная оценка трещиностойкости изделий из ячеистого бетона / Г.П. Сахаров // Бетон и железобетон. 1990. - № 10. -С.39—41.

58. Абдуганиев, А.А. Способ производства изделий из ячеистого бетона пенофлотационным методом: автореф. дис. .канд. техн. наук. / А.А. Абдуганиев; МИСИ. -М., 1972.- 14 с.

59. Стрельбицкий, В.П. Повышение качества и эффективности производства стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона: дис. . канд. техн. наук / В.П. Стрельбицкий; МИСИ. М., 1996. - 231 с.

60. Производство и применение изделий из неавтоклавного ячеистого бетона в Ферганском тресте «Облколхозстрой» / Сахаров Г.П., Горчаков Г.И., Юлдашев Э.М. и др. // Строительство архитектура Узбекистана. -1978.-№ 1.-С. 8-11.

61. Рекомендации по изготовлению изделий из керамзитобетона, поризованного вязкой пеной. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, ДИСИ, 1984. -36 с.

62. Рекомендации по изготовлению пенобетона теплоизоляционного неавтоклавного используемого в качестве утеплителя в плитах перекрытий быстромонтируемых зданий на Светловодском заводе КБМЗ. -Днепропетровск: ДИСИ, ДЭСП, 1985. 17 с.

63. А.с. 12178855 СССР, МКИ С 04 В 38/10. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного пенобетона / Г. Д. Дибров, В.А. Мартыненко. Опубл. 15.03.86, Бюл. № 10. - С.З.

64. Баротехнология производства изделий из ячеистого бетона / И.Б. Удачкин, Т.Т. Троцко, В.В. Васильев и др. // Информ. листок НИИСМИ-«Реклама», 1983. 18 с.

65. Производство ячеистого бетона способом газонасыщения под давлением / И.Б. Удачкин, В.В. Васильев, Т.Н. Назаров и др. // Строит, материалы, изделия и санитарная техника- Киев: Бущвельник, 1984. -Сер.8-Вып.7. С. 28-31.

66. Ковальчук, Ю.Г. Газонасыщение и гомогенизация ячеистобетонной смеси при подаче избыточного давления воздуха: автореф. дис. . канд. техн. наук / Ю.Г. Ковальчук; Киев, строит, ин-т. Киев, 1990. -14 с.

67. Ковальчук, Ю.Г. Баротехнология: развитие и перспективы / Ю.Г. Ковальчук // Теория и практика производства и применения ячеистого бетона в строительстве: сб. науч. тр. Вып.2. - Днепропетровск: ПГАСА, 2005.- С.39- 52.

68. Удачкин, И.Б. Теплосберегающие стеновые материалы на основе неавтоклавных ячеистых бетонов / И.Б. Удачкин, В.И. Удачкин // Пенобетон: сб. науч. тр.- Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003 Вып. № 4. - С. 14-24.

69. Силаенков, Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов / Е.С. Силаенков. -М.: Стройиздат, 1986. 176 с.

70. Силаенков, Е.С. Опыт заводского изготовления крупноразмерных конструкций из ячеистых бетонов / Е.С. Силаенков, B.C. Нузель, А.С. Иванов // Производство и применение ячеистых бетонов в жилищно-гражданском строительстве. JL: Знание, 1986. - С. 19-22.

71. Ячеистый легкий бетон «Неопор» // Рекламная брошюра фирмы «Неопор». 1994. - 26 с.

72. Технология пенобетона фирмы «Едема» // Рекламная брошюра фирмы «Едема». -1995. 16 с.

73. Тарасов, А. С. Индустриальное производство пенобетонных изделий / А.С. Тарасов, B.C. Лесовик, А.С. Коломацкий // Поробетон. 2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005 .-С. 128-143.

74. Эльсабе П. Керсли Развитие использования пенобетона в строительной индустрии / Эльсабе П. Керсли // Поробетон. 2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005.-С. 17-25.

75. Ил Ли, Алекс Лью Использование пенобетона в Малайзии / Ил Ли, Алекс Лью // Поробетон. 2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. -Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - С.112-118.

76. Новый ячеистый бетон. Инструкция по изготовлению изделий из Неопорбетона. СН РК В.2.7.5-95 «Фирма Кунай», 1995. 38 с.

77. Махамбетова, У .К Современные пенобетоны / У .К. Махамбетова, Т.К. Солтамбеков, З.А. Естемесов. СПб.: Изд-во ПГУПС, 1997. - 157 с.

78. Хитров, А.В. Получение современных автоклавных пенобетонов с учетом природы вводимых строительных пен: автореф. дис. . канд. техн. наук / А.В.Хитров. СПб., 2000. - 20 с.

79. Коломацкий, С.А. Теплоизоляционный пенобетон на высокодисперсных цементах: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.А. Коломацкий; БГТУ им. В.Г. Шухова. -Белгород, 2001. 16 с.

80. Тарасенко, В.Н. Теплоизоляционные и конструкционно-теплоизоляционные пенобетоны с комплексными добавками: дис. .канд. техн. наук / В.Н. Тарасенко; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2001. - 299 с.

81. Верховская, Ю.М. Разработка пенообразующей добавки на комплексной основе для монолитного бетона: автореф. дис. . канд. техн. наук / Ю.М. Верховская. СПб., 2001. - 20 с.

82. Тарасов, В.А. Технология цветного пенобетона: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.А. Тарасов. СПб., 2001. - 18 с.

83. Балясников, В.В. Пенобетон на модифицированных синтетических пенообразователях: дис. . канд. техн. наук / В.В. Балясников; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - 276 с.

84. Кондратьев, В.В. Структурно-технологические основы получения «сверхлегкого» пенобетона: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.В. Кондратьев. Казань, 2004. - 21 с.

85. Курнышев, Р. А. Особо легкий поробетон: автореф. дис. . канд. техн. наук / Р.А. Курнышев. М., 2004. - 23 с.

86. Букарева, А. Ю. Неавтоклавный пенобетон с комплексной модифицирующей добавкой на основе алкилзамещенных фенолов: автореф. дис. канд. техн. наук / А.Ю. Букарева. Саратов, 2004. - 21 с.

87. Елистраткин, М. Ю. Ячеистый бетон на основе ВНВ с использованием отходов КМА: автореф. дис. .канд. техн. наук / М.Ю. Елистраткин; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2004. - 25 с.

88. Петров, С. Д. Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.Д. Петров. СПб., 2005. - 22 с.

89. Моргун, В.Н. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения с компенсированной усадкой: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.Н. Моргунов. Ростов н/Д, 2004. - 22 с.

90. Моргун, JI.B. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения (теория и методология рецептурно-технологического регулирования): автореф. дис. . д-ра техн. наук / JI.B. Моргун. Ростов н/Д, 2005. - 46 с.

91. Черноситова, Е.С. Теплоизоляционный пенобетон на модифицированных пенобетонных смесях: автореф. дис. .канд. техн. наук / Е.С. Черноситова; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2005. - 25 с.

92. Богатина, А.Ю. Конструкционные фибробетоны для зданий гражданского типа: автореф. дис. . канд. техн. наук / А.Ю. Богатина. -Ростов н/Д, 2005.-21 с.

93. Иванова, С.М. Композиционный цементный пеностеклобетон: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.М. Иванова. Новосибирск, 2005. - 21 с.

94. Гусейнова, В.В. Модифицирование неавтоклавных пенобетонов одностадийного приготовления суперпластификаторов С-3 и электролитами: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.В. Гусейнова. Ростов н/Д, 2006. - 18 с.

95. Королев, А.С. Оптимизация состава и структуры конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона / А.С. Королев, Е.А. Волошин, Б .Я. Трофимов // Строит, материалы. 2004. - № 3. - С. 3-32.

96. Королев, А.С. Повышение прочностных и теплоизоляционных свойств ячеистого бетона путем направленного формирования вариатропной структуры / А.С. Королев, Е.А. Волошин, Б.Я. Трофимов // Строит, материалы. 2005. - № 5 - С. 8-9.

97. Пшеничный, Т.Н. Влияние циклической вибрации на свойства неавтоклавного пенобетона / Т.Н. Пшеничный // Строит, материалы. 2005. -№ 5. - С. 10-11.

98. Филиппов, Е.В. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон / Е.В. Филиппов, И.Б. Удачкин, О.И. Реутова // Строит, материалы. 1997. - № 4. - С. 4-5.

99. Ахундов, А. А. Пенобетон эффективный стеновой и теплоизоляционный материал / А.А. Ахундов, Ю.В. Гудков, В.В. Иваницкий // Строит, материалы. - 1998-№ 1. - С. 11-12.

100. Завадский, В.Ф. Комплексный подход к решению проблем теплозащиты стен отапливаемых зданий / В.Ф. Завадский // Строит, материалы. 1999.- № 2. - С. 33-34.

101. Теплоизоляционные и стеновые изделия из безавтоклавного пенобетона / С.А. Гусенков, В.И. Удачкин, С.Д. Галкин и др. // Строит, материалы. -1999 № 4. - С. 39-40.

102. Коротышевский, О.В. Полы из сталефибробетона и пенобетона / О.В. Коротышевский // Строительные материалы. 2000. - № 3. - С. 50-51

103. Моргун, JI.B. Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве / JI.B. Моргун // Строит, материалы. 2000. -№ 3. - С.16-17.

104. Баранов, И.М. Новые эффективные строительные материалы для создания конкурентных производств / И.М. Баранов // Строит, материалы. -2001.-№2.-С. 69-71.

105. Свинарев, А.В. Опыт применения монолитного пенобетона при строительстве и реконструкции зданий и сооружений / А.В. Свинарев, В.В. Тысячук // Пенобетон: сб. науч. тр. Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. -Вып. № 4. - С. 62-66.

106. Донченко, О.М. Конструкции наружных стен гражданских зданий из пенобетона / О.М. Донченко, И.А. Дегтев, Ю.С. Пириев // Пенобетон: сб. науч. тр.- Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. Вып. № 4. - С.78-83.

107. Ш.Васильев, В.Д. Опыт использования монолитного пенобетона в строительстве / В.Д. Васильев, И.А. Лундышев // Пенобетон: сб. науч. тр-Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. Вып. № 4. - С.105-107.

108. Тысячук, В.В. Производство и применение монолитного теплоизоляционного пенобетона в строительстве / В.В. Тысячук, А.В. Свинарев // Поробетон-2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. -Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. С.97-102.

109. Удачкин, И.Б. Новые тенденции в развитии промышленности строительных материалов / И.Б. Удачкин // Строит, материалы. 1990. - № 5.-С. 2-3.

110. Федынин, Н.И. Технология неавтоклавного ячеистого золобетона повышенной прочности и долговечности / Н.И. Федынин // Строительные материалы. 1990.- №11- С.50-51.

111. Коротышевский, О.В. Полы из сталефибробетона и пенобетона / О.В. Коротышевский // Строит, материалы. 2000. -№3 — С.50-51.

112. Гаджилы, Р.А. Целенаправленное изменение пористой структуры строительных материалов / Р.А. Гаджилы // Строит, материалы. 2001 - № 8.-С. 93-95.

113. Трифонов, Ю.П. Новые технологии и установка непрерывного приготовления пенобетона под давлением / Ю.П. Трифонов // Строит, материалы. -1999.-№ 7-8.- С. 45.

114. Черных, В.Ф. Повышение качества теплоизоляционного пенобетона за счет химических добавок / В.Ф. Черных, А.Ю. Щибря // Строит, материалы. -1999. № 7-8. - С.46.

115. Коротышевский, О.В. Новая ресурсосберегающая технология по производству высокоэффективных пенобетонов / О.В. Коротышевский // Строительные материалы. 1999. - № 2. - С. 37-38.

116. Есельбаева, А.Г. Влияние пенообразователя на фазообразование поризованного арболита / А.Г. Есельбаева, Н.А. Васильченко, Т.К. Султанбеков // Строит, материалы. 1999. - № 4. - С. 42.

117. Цыремпилов, А. Д., Пенобетон на основе перлитоизвестково-гипсового вяжущего / А.Д. Цыремпилов, P.P. Беппле, М.Е. Заяханов, Б.П. Дамдинжапов // Строит, материалы. 1999. - № 4. - С.41.

118. Хархардин, А.И. Опыт освоения массового производства пенобетонных изделий / А.И. Хархардин, JI. С. Веснин // Строит, материалы. -1999.-№ 2 С. 35-36.

119. Черных, В.Ф. Технологическая линия по производству пенобетонных изделий неавтоклавного твердения / В.Ф. Черных, В.И. Ницун, В.В. Герасимов // Строит, материалы. 1998. - № 12. - С. 24-51.

120. Звездина, Е.В. Пенофибромагнезит новый утеплитель для строительства / Е.В. Звездина, И.А. Илясова, J1.H. Волочиенко // Строит, материалы. -1997. - № 5. - С.6-7.

121. Иваницкий, В.В. Новый вид пенообразователя для производства пенобетона / В.В. Иваницкий, В.Ю. Гаравин, А.И. Бугаков // Строит, материалы. 2001.- № 5.- С.79-80.

122. Филиппов, Е.В. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон / Е.В. Филиппов, И.Б. Удачкин, О.И. Реутова // Строит, материалы. 1997. -№ 4. - С.4-5.

123. Коренькова, С.Ф. Исследования структурообразования и стойкости пен для изготовления пенобетона / С.Ф. Коренькова, В.Ю. Сухов, О.А. Веревкин // Перспективы развития Волжского региона: сб.тр. Всерос. заочной конф. Тверь, 1999. - С. 24-26.

124. Лотов, В.А. Контроль процесса формирования структуры пористых материалов / В.А. Лотов // Строит, материалы. -2000 № 9- С.60-62.

125. Сухов, В.Г. Опыт и экономические аспекты внедрения технологии непрерывного приготовления пенобетонной смеси / В.Г. Сухов, Ю.П. Трифонов // Строит, материалы. 2001 -№ 1.- С. 63-64.

126. Магдеев, У.Х., Гиндин М.Н. Современные технологии производства ячеистого бетона / У.Х. Магдеев, М.Н. Гиндин // Строит, материалы. -2001. -№ 1. С. 64-68.

127. Трифонов, Ю.П. Приготовление пен и пенобетонных смесей в условиях закрытой системы / Ю.П. Трифонов, В.Г. Сухов // Строит, материалы. 2001. - № 2.- С.68

128. Феклистов, В.Н. К оценке формирования пенобетонной структуры различной плотности / В.Н. Феклистов // Строит, материалы. 2002. - № 10.-С. 16-17.

129. Комар, А.Г. О некоторых аспектах управления структурообразованием и свойствами шлакосиликатного пенобетона / А.Г. Комар, Е.Г. Величко, Ж.С. Белякова // Строит, материалы. 2001. - № 7. -С. 12-15.

130. Махамбетова, У.К. Уточненный метод подбора состава пенобетона / У.К. Махамбетова, З.А. Естемесов // Цемент. 1998. - № 2. - С. 22-23.

131. Удачкин, И.Б. Теплосбережение и экология ключевые направления деятельности инновационного центра / И.Б. Удачкин // Строит, материалы. -1999.-№ 1.-С. 26-28.

132. Баранов, И.М. Новые эффективные строительные материалы для создания конкурентных производств / И.М. Баранов // Строит, материалы. -2001.-№ 2.-С. 69-73.

133. Баранов, И.М. Эффективный пенобетон и новое оборудование для его производства / И.М. Баранов // Строит, материалы. -2001. № 6. - С.81-82.

134. Сухов, В.Г. Опыт и экономические аспекты внедрения технологии непрерывного приготовления пенобетонной смеси / В.Г. Сухов // Строит, материалы. -2001. № 1. - С.63-64.

135. Коренькова, С.Ф. Принципы формирования структуры ограждающих конструкций с применением наполненных пенобетонов / С.Ф. Коренькова, В.Ю. Сухов, О.А. Веревкин // Строит, материалы. 2000. - № 8. - С. 54-57.

136. Передельский, Л.В. Строительная экология / Л.В. Передельский, О.Е. Приходченко // Учеб. пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2003. -320 с.

137. Сахаров, Г.П. Поробетон и технико-экономическая проблема ресурсоэнергосбережения / Г.П. Сахаров // Пенобетон: сб. науч. тр. -Белгород, 2003. Вып. 4. - С. 25-33.

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

139. Сахаров, Г. П. Поробетон и технико-экономические проблемы ресурсосбережения / Г.П. Сахаров, В.П. Стрельбицкий // Пенобетон: сб. науч. тр. Белгород, 2003. - Вып. 4. - С.25-32.

140. Коротышевский, О.В. Новая ресурсосберегающая технология по производству высокоэффективных пенобетонов / О.В. Коротышевский // Строит, материалы. 1999. - № 2. - С.37-38.

141. Зыков, А.В. Комплексное решение проблем производства пенобетона / А.В. Зыков // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. -2004.-№9.-С. 42-43.

142. Береговой, В.А. Разработка составов и экспериментальной технологической установки по производству пористых материалов на композиционных вяжущих / В.А. Береговой, Е.В. Королев, A.M. Береговой и др. // Строит, материалы. 2006. - № 6. - С. 8-10.

143. Сабирзянов, Д.Р. Новый способ получения пенобетона и гомогенных систем в турбулентном смесителе кавитационного типа / Д.Р. Сабирзянов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. - № 8.-С. 40—41.

144. Пат. 2077421 Российская Федерация. Устройство для аэрации строительного раствора / А.Ю. Киселев, Ю.П. Трифонов, Э.Х. Кушу, В.И. Токарев. 1997.

145. Сухов, В.Г. Опыт и экономические аспекты внедрения технологии непрерывного приготовления пенобетонной смеси / В.Г. Сухов, Ю.П. Трифонов // Строит, материалы. 2001. - № 1. - С. 63.

146. Кобидзе, Т.Е. Получение низкоплотного пенобетона для производства изделий и монолитного бетонирования / Т.Е. Кобидзе, В.Ф. Коровяков, С.А. Самборский // Строит, материалы. 2004. - № 10. - С. 56-58.

147. Кобидзе, Т.Е. Взаимосвязь структуры пены, технологии и свойств получаемого пенобетона / Т.Е. Кобидзе, В.Ф. Коровяков, А.Ю. Киселев, С.В. Лисов // Строит, материалы. 2005. - № 1. - С. 26-29.

148. Кобидзе, Т.Е. Технология устройства теплоизоляционного основания из легкого пенобетона монолитной укладки под кровлю / Т.Е. Кобидзе, В.Ф. Коровяков, С.В. Лисов, С.А. Самборский // Строит, материалы. 2005. - № З.-С. 60-62.

149. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю.Г. Фролов: учебник для вузов. 3-е изд. - М.: ООО Тид «Альянс», 2004. - 464 с.

150. Китайгородцев, В.А. Технология теплоизоляционных материалов /

151. B.А. Китайгородцев. -М.: Стройиздат, 1964. 404 с.

152. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, А.А. Устенко. М.: Стройиздат, 1980. - 333 с.

153. Афанасьев, Н.Ф. Добавки в бетоны и растворы / Н.Ф. Афанасьев, М.К. Целуйко. Киев: Будивэльник, 1989. - 128 с.

154. Шумков, А.И. Формирование структуры ячеистых материалов / А.И. Шумков // Изв. вузов. Строит, материалы и архитектура. 1966. - № 5.1. C.32-35.

155. Гуревич, Б.Л. За дальнейшее повышение качества изделий и экономию материалов / Б.Л. Гуревич // Бетон и железобетон. 1978. - №2. - С.23-25.

156. Пинскнер, В.А. Некоторые вопросы физики ячеистого бетона / В.А. Пинскнер // Жилые дома из ячеистого бетона: сб. тр. Гостройиздат, Ленинградское отд-е, 1963. - С. 123-143.

157. Пинскер, В.А. Физическая основа параболической зависимости между объемной массой и прочностью ячеистого бетона / В.А. Пинскер // Строит, материалы. 1965. - № 8. - С. 27-28.

158. Хархардин, А.Н. Структурно-топологические основы разработки эффективных композиционных материалов и изделий: дис. . д-ра техн. наук / А.Н. Хархардин. Белгород, 1999. - 475 с.

159. Хархардин, А.Н. Теория прочности и структуры твердых пористых тел / А.Н. Хархардин // Пенобетон-2003. Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова. -2003.-№ 4.-С. 42-53.

160. Хархардин, А.Н. Структурная топология дисперсных материалов и композитов / А.Н. Хархардин, В.В. Строкова, А.П. Топчиев // Строит, материалы. 2006. -№ 3. - С. 27-30.

161. Кондратьев, В.В. Структурно-технологические основы получения сверхлегких пенобетонов /В.В. Кондратьев, Н.Н. Морозова, В.Г. Хозин // Строит, материалы. 2002. - № 11. - С. 35-37.

162. Powers, Т.С. and Brownyard, T.L. Studies of the Physical Properties of Hardened Portland Cement Paste (Bull. 22), 992 pp., Portland Cement Association, Chicago (1948)

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

164. Сапелин, Н.А. Теоретическая зависимость прочности бетонов на основе неорганических вяжущих от объемной массы / Н.А. Сапелин, А.Ф. Бурьянов, JI.B. Бортников // Строит, материалы. 2001. - № 6. - С.36-38.

165. Proceedings of Conference "Pore Structure and Properties of Materials".-Prague, 1975.-Vol.11.

166. Edema. Foam Concrete Technology. Рекламный проспект. 1995.- p. 14.

167. Пинскер, В.А. Бесцементные автоклавные песчаные поризованные бетоны для жилых домов / В.А. Пинскер, В.И. Орищенко, В.П. Чумак и др. //Бетон и железобетон. 1993. -№ 12. -С.17-19.

168. Шлегель, И.Ф. К вопросу оценки качества ячеистых бетонов / И.Ф. Шлегель, А.Н. Булгаков, Ю.Г. Афанасьев // Строит, материалы. 2003. - № 6. - С.13-15.

169. Чернов, А.Н. О коэффициенте качества ячеистого бетона / А.Н. Чернов // Строит, материалы. 2005. - № 5. - С.48—4-9.

170. Опекунов, В.В. Прочность, однородность и анизотропия свойств пористых бетонов / В.В. Опекунов // Строит, материалы. 2006. - № 11.-С.17-21.

171. Королев, А.С. Оптимизация состава и структуры ячеистого бетона с повышенными прочностными характеристиками / А.С. Королев, Е.А. Волошин, Б.Я. Трофимов // Строит, материалы. 2004. - № 3. - С.30-32.

172. Пенобетоны Электронный ресурс.-2006 // Режим доступа: http://www.nzsp.ru/Product/penapoobl.html

173. Инструкция по изготовлению изделий из Неопорбетона. СН РК В.2.7.5-95. Кустанай, 1995. - 36 с.

174. Эьсабе П Киерсли Развитие использования пенобетона в строительной индустрии /Эьсабе П Киерсли // Поробетон-2005: сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. -Белгород, изд-во БГТУим. В.Г.Шухова, 2005.-С. 17-24.

175. Kearsley, Е P. The effect of High Volumes of Ungraded Fly Ash on the Properties of Foamed Concrete, PhD (Engineering) August 1999, University of Leeds, UK

176. Детков, В.П. Аэрированные суспензии для цементирования скважин / В.П. Детков. М.: Недра, 1991. - 175 с.

177. Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона / И.Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981. - 464 с.

178. Харитонов, A.M. Исследование роли системы пор в распределении внутренних напряжений в цементном камне Электронный ресурс. /А.М.Харитонов; Петерб. гос. ун-т путей сообщ. СПб., 2006. - 5. - Режим доступа: http://www.jdpsmt.ru

179. Чудновский, А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1962.-456 с.

180. Миснар, А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций / А. Миснар; пер. с фран. М.: Мир, 1968. - 463 с.

181. Allcut, Е.А. General discussion on heat transfer. London. 1951. - 91 p.

182. Туе, R.T. Thermal conductivity. London N.Y., 1969/ - vol. 1- 441 p.

183. Fishenden, M. An introduction to heat transfer. -Oxford, 1961. -105 p.

184. Vershoor, J.D. Theoretical design requirements for improving the insulating properties of fibrous materials // Trans. Amer. Soc. Mechan. Eng. -1952.- №74. -P.961-974

185. Чернаков, В.А. Закономерности изменения основных тепло- и механофизических свойств пеноматериалов в зависимости от композиционной цементной основы: автореф. дис. . д-ра техн. наук / В.А. Чернаков; Петерб. ун-т путей сообщ. СПб., 2004. - 40 с.

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

187. Кривицкий, М.Я. Усадка ячеистого бетона / М.Я. Кривицкий // Строительная промышленность. 1956. - № 2.

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

189. Филатов, Л.Г. Физико-химическая сущность самопроизвольных деформаций твердеющего цемента / Л.Г. Филатов // Гидратация и твердение вяжущих: сб. науч. тр. Всесоюзного совещания. Уфа, 1978. - С. 279-282.

190. Каримов, И. Усадка цементного камня и бетона при высыхании (литературный обзор) Электронный ресурс. / И. Каримов. Уфа, 2006. - 15 с. - Режим доступа: http://dh.ufacom.ru

191. Komlos, К., Brull, L. Uber das Kaitallarschwinden von Zementleimen, Morteln und Betonen. // TIZ-Facheber. -1986. -№11. -pp.750-755.

192. Красильников, К.Г. Физико-химия собственных деформаций цементного камня / К.Г. Красильников, JI.B. Никитина, Н.Н. Скоблинская. -М.: Стройиздат, 1980. 256 с.

193. Vrana, О. Vplyv jemnych fracii kameniva na porova structuru a zmrastovanie betonov. //Stavebn. Cas. 1987. -№1. -pp.3-22.

194. Goto Т. Influence of water on drying shrinkage of hardening cement. Влияние воды на усадку при высыхании затвердевшего цемента. // Сэрамиккусу=Сегат. Jap. -1990. №8. - С.719-721.

195. Goto, Y., Fujiwara, Т. Effect of aggregate on Drying Shrinkage of Concrete. // Trans. Jap. Soc. Civ. Eng. -1980. №11. -pp.308-309.

196. Kisitani Koiti, Baba Akio. The mechanism of drying and compression of building materials. //. Cem. and Concr. -1975. - №346. - pp.30-40.

197. Hansen Will. Drying Shrinkage Mechanisms in Portland Cement Paste. Механизм усадки при высыхании портландцементного камня. // J. Amer. Ceram. Soc. -1987. -№5. рр.323-328.

198. Definition der Verschiedenen Schwindarten, Ursachen, Grobe der Verformunder und baupractische Bedeutung. Grube Horst. Beton. -2003. -53. -№12,-pp. 598-603.

199. Выровой, В.Н. Механизм усадки твердеющих и затвердевших композиционных строительных материалов / В.Н. Выровой // Технологическая механика бетона: сб. науч. тр. Рига: РПИ, 1985. - С. 2227.

200. Комохов, П.Г. О влиянии структуры молекулы воды на развитие усадочных деформаций цементного камня и бетона / П.Г. Комохов // Сб. тр. ЛИИЖТ. -1976. № 398. С. 103-113.

201. Синица, М.С. Влияние структуры поризованного бетона на его деформативность и прочность / М.С. Синица, А.А. Лаукайтис, А.В. Дудик // Строит, материалы. 2002. - № 11. - С. 32-34.

202. Волженский, А.В. Характер и роль изменений в объемах фаз при твердении вяжущих и бетонов / А.В. Волженский // Бетон и железобетон. -1969. № 3. - С. 18-21.

203. Москвин, В. М. Коррозия бетона в кислых средах и методы ее исследования / В. М. Москвин, Т.В. Рубецкая, Г.В. Любарская // Бетон и железобетон.-1971. № 10. - С.6-8.

204. Петин, Н.Н. Кинетика карбонизации извести / Н.Н. Петин, М.И. Хигерович // Журнал прикладной химии. 1937. - № 2.

205. Дапкус, Г. А. Влияние карбонизации ячеистых бетонов на сорбционное увлажнение / Г.А. Дапкус ГА., В.Ю. Станкявичюс // Строит, материалы. 1988. -№ 2. - С.24-26.

206. Сивков, С.П. Коллоидно-химические методы снижения усадки цементов / С.П. Сивков // Современные проблемы строит.материаловедения. Седьмые академические чтения РААСН.- Белгород.-2001. Ч 1.-С. 506-509.

207. Михайлов, В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции / В.В. Михайлов, C.JI. Литвер. М.: Стройиздат, 1974. - 312 с.

208. Удачкин, И.Б. Теплосберегающие стеновые материалы на основе неавтоклавных ячеистых бетонов / И.Б. Удачкин, В.И. Удачкин // Пенобетон-2003. Вест. БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г.Шухова. - 2003. - № 4. - С. 14-25.

209. Моргун, В.Н. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения с компенсированной усадкой: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.Н. Моргун. Ростов н/Д, 2004. - 22 с.

210. Моргун, Л.В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения (теория и методология рецептурно-технологического регулирования): автореф. дис. . д-ра техн. наук / Л.В. Моргун. Ростов н/Д, 2005. - 46 с.

211. Моргун, В.Н. О развитии деформации в фибропенобетоне на основе цементов с расширяющими добавками / В.Н. Моргун // Строительные материалы. 2003. - № 9. - С. 10.

212. Моргун, В.Н. Исследование возможности применения напрягающего цемента для получения безусадочного фибропенобетона / В.Н. Моргун // Строительство 2003: Материалы Междунар. конф. Ростов н/Д, 2003, РГСУ. - Ростов н/Д: Изд-во РГСУ. - 2003. - С. 26.

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

214. KEARSLEY Е P. And WAINWRIGHT P.J. Porosity and permeability of foamed concrete. Cement and Conrete Research Volume 31 (2001) pp. 805-812

215. Сахаров, Г.П. Потенциальные возможности неавтоклавного поробетона в повышении эффективности энергосберегающих конструкций.

216. Часть 1 / Г.П. Сахаров, Р.А. Курнышев // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - № 4. - С. 24-25.

217. Сахаров, Г.П. Потенциальные возможности неавтоклавного поробетона в повышении эффективности энергосберегающих конструкций. Часть 2 / Г.П. Сахаров, Р.А. Курнышев // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - № 5. - С. 24-25.

218. Шинкевич, Е.С. Анализ влияния технологических факторов на свойства силикатных материалов неавтоклавного твердения / Е.С. Шинкевич // Строит, материалы. 2006. - № 7. - С.16-18.

219. Моргун, JI.B. Теоретическое обоснование и экспериментальная разработка технологии высокопрочных фибробетонов / JI.B. Моргун // Строит, материалы. 2005. - № 6. - С. 59-63.

220. Моргун, Л.В. Анализ структурных особенностей пенобетонных смесей / Л.В. Моргун // Строит, материалы. 2005. - № 12. - С. 44-45.

221. Моргун, Л.В. О жидкокристаллической природе агрегативной устойчивости пенобетонных смесей / Л.В. Моргун // Строит, материалы. -2006.-№6.-С. 22-23.

222. Мартынов, В.И. Анализ структурообразования и свойств неавтоклавного пенобетона / В.И. Мартынов // Строит, материалы. 2005. -№ 1.-С. 48-49.

223. Ахундов, А.А. Формирование структуры и повышение прочности пенобетона / А.А. Ахундов, В.В. Панкеев // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. -№ 5. - С. 58-59.

224. Величко, Е.Г. Технологические аспекты синтеза структуры и свойств пенобетона / Е.Г. Величко, А.А. Кальгин, А.Г. Комар, М.В. Смирнов // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - № 3. С. 68-71.

225. Bevilacqua,L. Итальянские технологии производства пенобетона / L.Bevilacqua // Популярное бетоноведение. 2007. -№1 (15). - С.36-41

226. Ахвердов, И.Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981. - 464 с.

227. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, B.C. Демьянов, В.И. Калашников // Научное издание. М.: Изд-во АСВ, 2006. -368 с.

228. Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны / В.Г. Батраков. М.: Стройиздат, 1998. - 768 с.

229. Вовк, А.И. Физико-химические закономерности гидратации и твердения пластифицированных цементных систем: автореф. дис. . д-ра техн. наук / А.И. Вовк. М.: НИИЖБ, 1995. - 36 с.

230. Калашников, В.И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов: автореф. дис. . д-ра техн. наук / В.И. Калашников, 1996. 89 с.

231. Комохов, П.Г. Оценка модификации бетона на макро- и микроуровне / П.Г. Комохов, B.C. Грызлов // Общие проблемы и решения теории и практики строит, материаловедения / Доклад к Междунар. конф. Ч. 1. Казань: КГАСА, 1996. С. 14-18.

232. Перцев, В.Т. Управление процессами раннего структурообразования бетонов: дис. . д-ра техн. наук / В.Т. Перцев. Воронеж, 2001. - 433 с.

233. Рахимбаев, Ш.М. Регулирование технических свойств тампонажных растворов / Ш.М. Рахимбаев. Ташкент: «Фан», УзССР, 1976. - 160 с.

234. Рыбьев, И.А. Открытие закона створа, его сущность и значимость / И.А. Рыбьев // Строит, материалы, технологии и оборудование XXI в. -1999. № з4. -С.23-25.

235. Рыбьев, И.А. Открытие закона створа и его взаимосвязь с законом конгруэнции в строительном материаловедении / И.А. Рыбьев // Строительные материалы, технологии и оборудование XXI в. 1999. № 12

236. Рыбьев, П.А. Строительное материаловедение / П.А. Рыбьев. М.: Высш. шк, 2003.-701 с.

237. Сватовская, Л.Б. Активированное твердение цементов / Л.Б. Сватовская, М.М. Сычев-Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1983. 160 с.

238. Соломатов, В.И. Интенсивная технология бетона / В.И. Соломатов, Н.К. Тахиров. М.: Стройиздат, 1989. 284 с.

239. Соломатов, В.И. Полиструктурная теория композиционных материалов / В.И. Соломатов, В.Н. Выровой, А.Н. Бобрышей. Ташкент: ФАН, 1991.-343 с.

240. Соломатов, В.И. Элементы общей теории композиционных материалов / В.И. Соломатов // Успехи строит, материаловедения: Материалы юбилейной конф. М.: МИИТ, 2001. - С.41-56

241. Сычев, М.С. Современные представления о механизме гидратации цементов / М.С. Сычев // Сер.1. Цементная промышленность. М.: ВНИИЭСМ, 1984. - Вып. 3. - 53 с.

242. Сычев, М.М. Твердение цементов / М.М. Сычев. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1981.-88 с.

243. Сычев, М.М. Химические аспекты образования межчастичных контактов при твердении вяжущих систем / М.М. Сычев // Твердение цемента: сб. докл. Всесоюзн. совещания. -Уфа, 1974. -С.

244. Шмитько, Е.И. Управление процессами твердения и структурообразования бетонов: автореф. дис. . д-ра техн. наук: 05.23.05. -Воронеж, 1995.-47 с.

245. Файнер, М.Ш. Системно-структурная концепция бетона / Тр. Междунар. конф. «Инженерные проблемы современного бетона и железобетона». Беларусь, Минск, 1997. - С. 231-235.

246. Чернявский, В. JI. Концепция адаптивности в строительном материаловедении / В.Л. Чернявский // Буд1вельш матер1али та вироби. -2006.-№4.-С. 3-6.

247. Чернявский, В.Л. Адаптация бетона / В.Л. Чернявский. -Днепропетровск: Новая Идеология. 2002. - 116 с.

248. Мхитарян, Н.М. Методы исследования самоорганизации сложных систем в строительстве / Н.М. Мхитарян, Г.В. Бадеян Г.В // Буд1вельш матер1али та вироби. 2004. - № 5. - С.37^0.

249. Хакен, Г. Синергетика: пер с анг. -М.: Мир, 1980. -310 с.

250. Пригожин, И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках / И. Пригожин. М.: Наука, 1985. - 328 с.

251. Пригожин, И., Кондепуди, Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. -М.: Мир, 2002. 461 с.

252. Анфилатов, B.C. и др. Системный анализ в управлении / B.C. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин. М.: Финансы и статистика, 2003.-368 с.

253. Гленсдорф, П., Пригожин, И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций: пер. с англ. / П. Гленсдорф, И. Пригожин. — М.: Мир, 1973.-341 с.

254. Гухман, А.А. Обобщенный анализ / А.А. Гухман, А.А. Зайцев. М.: Изд-во «Факториал», 1998. - 304 с.

255. Жаботинский, A.M. Концентрационные автоколебания / A.M. Жаботинский. М.: Наука, 1974. - 451 с.

256. Каменева, М.В. Системный анализ деятельности организации / М.В. Каменева, А.С. Громов, А.И. Шматалюк. М.: Весть-Мета Технология, 2000. - 333 с.

257. Карери, Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи: пер. с итал. / Дж. Карери. М.: Мир, 1985. - 232 с.

258. Князева, Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем / Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов. М.: Наука, 1994. - 236 с.

259. Князева, Е.Н. Основания синергетики. Синергетическое мировидение / Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов. М.: КомКнига, 2005. - 240 с.

260. Курдюмов, С.П. Синергетика теория самоорганизации. Идеи, методы, перспективы / С.П. Курдюмов, Г.Г. Малинецкий. - М.: Знание, 1983.-48 с.

261. Могилевский, В.Д. Методология систем: вербальный подход / В.Д. Могилевский. -М.: ОАО «Издательство «Экономика», 1999. 251 с.

262. Романовский, Ю.М. Математические модели в биологии / Ю.М. Романовский, Н.В. Степанова, Д.С. Чернавский. М.: Наука, 1975. - 341 с.

263. Спицнадель, В.Н. Основы системного анализа / В.Н. Спицнадель. -СПб.: Изд. Дом «Бизнес-пресса», 2000. 265 с.

264. Швыдкий, B.C. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / B.C. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. -М.: «Интермет Инжиниринг», 1999. 520 с.

265. Эбелинг, В. Образование структур при необратимых процессах: пер. с нем / В. Эбелинг. М.: Мир, 1979. - 248 с.

266. Chou, Н.Н. Reggia, J.A. Emergence of self-relicaing structures in a cellular automata space. // Physica D 110 (1997) 252-276p.

267. Малинецкий, Г.Г. Нанотехнологии и синергетика. Проблемы и идеи / Г.Г. Малинецкий, Н.А. Митин, С.А. Науменко // Тр. Ин-та прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. 2005.- С.2-25.

268. Powers, Т.С. and Brownyard, T.L. Studies of the Physical Properties of Hardened Portland Cement Paste (Bull. 22), 992 pp., Portland Cement Association, Chicago (1948)

269. Детков, В.П. Аэрированные суспензии для цементирования скважин /

270. B.П. Детков. -М.: Недра, 1991. 175 с.

271. Красильников, К.Г. Физико-химия процессов расширения цементов / К.Г. Красильников Л.В. Никитина, Н.Н. Скоблинская // Сб. тр. VI Междунар. конгресса по химии цемента. Т. III. М.: Стройиздат, 1976.1. C.60- 69.

272. Дубинин, М.М. Поверхность и пористость адсорбентов / М.М. Дубинин // Основные проблемы теории физической адсорбции. М.: Наука, 1970. - С.129-132.

273. Powers, Т.С. Mater. And Struct. 1968.-№6. s. 487-489.

274. Шахова, Л.Д. Реологические характеристики пенобетонных смесей / Л.Д. Шахова, Е.С. Черноситова // Теория и практика производства и применения ячеистого бетона в строительстве: сб. науч. тр., Вып.2. -Днепропетровск: ПГАСА, 2005. С.89-94.

275. Feldman, R.F. and Beaudoin, J J. (1976). Cem. Concr. Res. 6, p. 389.

276. Sereda, P.I. Structure Formation and development in Hardened Cement pastes / Sereda P.I., Feldman R.E., Ramachandran V.S. //7-th International Congress on the Chemistry of Cement. -1980. -p.234.

277. Bozhenov, P.I., Kavalerova, V.I., Salnikova, V.S. and Suvorova, G.F. in 4th ISCC, Vol.1, p.327 (1962).

278. Mindess, P.K. (1970)/ J. Am. Ceram. Soc. 53, 621.

279. Выровой, В.Н. Механизм усадки твердеющих и затвердевших композиционных строительных материалов / В.Н. Выровой // Технологическая механика бетона: сб. науч. тр. Рига: РПИ, 1985. - С. 22-27.

280. Комохов, П.Г. О влиянии структуры молекулы воды на развитие усадочных деформаций цементного камня и бетона / П.Г. Комохов // Сб.тр. ЛИИЖТ, -1976. -№ 398. С. 103-113.

281. Hansen Will. Drying Shrinkage Mechanisms in Portland Cement Paste. Механизм усадки при высыхании портландцементного камня. // J. Amer. Ceram. Soc. 1987. -№ 5. - рр.323-328.

282. Definition baupractische Bedeutung. Grube Horst. Beton. -2003. -53. -№ 12, pp. 598-603.der Verschiedenen Schwindarten, Ursachen, Grobe der Verformunder und

283. Куатбаев, K.K. Силикатные бетоны из побочных продуктов промышленности / К.К. Куатбаев . М.: Стройиздат, 1981. - 246 с.

284. Москвин, В. М. Коррозия бетона в кислых средах и методы ее исследования / В. М. Москвин, Т.В. Рубецкая, Г.В. Любарская // Бетон и железобетон. 1971. ~ № 10. - С. 6-8.

285. Петин, Н.Н. Кинетика карбонизации извести / Н.Н. Петин, М.И. Хигерович // Журнал прикладной химии. 1937. - № 2.

286. Белянкин, Д.С. Физико-химические системы силикатной технологии / Д.С. Белянкин. М.: Промстройиздат, 1940. - 142 с.

287. Субханкулова, Э.Р. Трещинообразование пенобетона плотностью 200 кг/мЗ / Э.Р. Субханкулова, В.В. Кондратьев, Н.Н. Морозова, В.Г. Хозин // Строит, материалы. 2006. - № 1. - С.46^17.

288. Дапкус, Г. А. Влияние карбонизации ячеистых бетонов на сорбционное увлажнение / Г.А. Дапкус ГА., В.Ю. Станкявичюс // Строит, материалы. 1988. - № 2. - С.24-26.

289. Воюцкий, С.С. Курс коллоидной химии / С.С. Воюцкий.- М.: Химия, 1988.-200 с.

290. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю.Г. Фролов М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 464 с.

291. Штакельберг, Д.И. Термодинамика структурообразования водно-силикатных дисперсных материалов / Д.И. Штакельберг. Рига :3инатне, 1984.-200 с.

292. Гиббс, Дж. Термодинамика. Статистическая механика / Дж. Гиббс. -М.: Наука, 1982. 584 с.

293. Шахова, Л.Д. Пенообразователи для ячеистых бетонов / Л.Д. Шахова, В.В. Балясников. Белгород, Изд-во СП, 2002. - 147 с.

294. Тихомиров, В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения / В.К. Тихомиров. -М.: Химия, 1975. 264 с.

295. Кругляков, П.М. Пена и пенные пленки / П.М. Кругляков, Д.Р. Ексерова. М.: Химия, 1990. - 432 с.

296. Кругляков, П.М. Физико-химия черных углеводородных пленок (бимолекулярные липидные мембраны) / П.М. Кругляков, Ю.Г. Ровин. -М.: Наука, 1978.- 183 с.

297. Корнев, К.Г. Пены в пористых средах / К.Г. Корнев. М.: Изд-во Физико-математической литературы, 2001. - 192 с.

298. ЗЮ.Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды / П.А. Ребиндер. М.: Наука, 1978. -453 с.

299. Ребиндер, П.А. Физико-химическая механика. Избранные труды / П.А. Ребиндер. -М.: Наука, 1979. 523 с.

300. Хаскова, Т.Н. Роль «коллективных» эффектов при разрушении столба пены. Сравнение поведения полиэдрических двумерных и объемных пен / Т.Н. Хаскова, П.М. Кругляков // Коллоидный журнал. 2001. - Т. 63. - № 4. - С. 523- 527.

301. Христов, Х.И. Поведение объемных пен / Х.И. Христов, Д.Р. Ексерова, П.М. Кругляков // Коллоидный журнал. 1981. - Т. 43. - № 1. -С. 325-332.

302. Ходаков, Г.С. Пенообразование в дисперсных средах / Г.С. Ходаков, А.И. Соловьев // Коллоидный журнал. 1980. - Т. 42. - № 4. - С. 784786.

303. Хаскова, Т.Н. Пенное выделение ПАВ в области нижней концентрационной границы / Т.Н. Хаскова, П.М. Кругляков // Коллоидный журнал. 1996. - Т. 58. - № 2. - С. 260- 265.

304. ЗП.Перцов, А.В. Гидростатические равновесное состояние в пленках / А.В. Перцов, В.Н. Чернин, Б.Е. Чистяков и др. // ДАН СССР. 1978. -Т.238. - № 6. - С.1395- 1398.

305. Канн, К.Б. Физические исследования вытекания жидкости из пен: дис. . канд. физ.-мат. наук / К.Б. Канн. Новосибирск; Ин-т теплофизики, 1979.-163 с.

306. Глейм, В.Г. Влияние параметров структуры пены на скорость синерезиса / В.Г. Глейм, В.Я. Хентов, В.М. Виленский // Коллоидный журнал. 1966. - Т.28. - № 5. - С.648- 655.

307. Авербух, С.Б. К вопросу о так называемой структурной вязкости в желатинных растворах в зависимости от различных условий опыта / С.Б. Авербух, Н.П. Песков // Журнал физической химии. 1936. - Т.7. - Вып. 4. -С. 518-535.

308. Измайлова, В.Н. Развитие представлений о роли структурно-механического барьера по Ребиндеру в устойчивости дисперсий, стабилизированных белками / В.Н. Измайлова, Г.П Ямпольская, З.Д. Туловская // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60. - № 5. - С. 598-612.

309. Измайлова, В.Н. Свойства межфазных слоев в многокомпонентных системах, содержащих желатину / В.Н. Измайлова, С.Р. Деркач, С.М. Левачев и др. // Коллоидный журнал. 2000. - Т. 62. - № 6. - С. 725-748.

310. Бабак, В.Г. Механизм стерической стабилизации пен и пенных пленок адсорбционными слоями ПАВ полиэлектролитных комплексов / В.Г.

311. Бабак, Г.А. Вихорева, И.Г. Лукина и др. // Коллоидный журнал. 1997. - Т. 59.-№2.-С. 149-153.

312. Маркина, З.Н. Структурно-механические свойства гидрогелей мицеллообразующих поверхностно-активных веществ / З.Н. Маркина, Г.А. Чирова, Н.М. Задымова // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60. - № 5. - С. 618-623.

313. Берлин, А.А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров / А.А. Берлин, Ф.А. Шутов. М.: Наука, 1980. - 504 с.

314. Каспарьянц, С.А. Кожевенное сырье (качество и исследование) / С.А. Каспарьянц, М.С. Люксембург. М.: Изд-во «Легкая индустрия», 1971. -240 с.

315. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха: учеб. для вузов / Г.П. Андрианова, И.С. Шестакова, Д.А. Куциди и др. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 463 с.

316. Костин, Н.П. Общая технология кожи / Н.П. Костин. М.: Гос.науч.-технич. изд-во легкой промышленности, 1951. - 334 с.

317. Каспарьянц, С.А. Кожевенное сырье (качество и исследование) / С.А. Каспарьянц, М.С. Люксембург. М.: Изд-во «Легкая индустрия», 1971. -240 с.

318. Шевчуков, К.Ф. Переработка кератинсодержащего сырья. Обзорная инф. сер. «Мясная промышленность» / К.Ф. Шевчуков, С.Г. Либерман. -М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980. 30 с.

319. Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества / А.А. Абрамзон — Л.: Химия, 1975. 248 с.

320. Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества: свойства и применение / А.А. Абрамзон. Л.: Химия, 1981.-304 с.

321. Ланге, К.Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение / под науч. ред. Л.П. Зайченко. СПб.: Профессия, 2004. - 240 с.

322. Практикум по коллоидной химии (Коллоидная химия латексов и ПАВ) / Р.Э. Нейман, В.Н. Вережников, А.П. Кирдеева и др. М.: Высш. шк., 1971. - 175 с.

323. Хан, Г.А. Флотационные реагенты и их применение / Г.А. Хан, Л.И. Габриелова, Н.С.Власова. -М.: Недра, 1986.-276 с.

324. Глембоцкий, В.А. Основы физикохимии флотационного процесса / В.А. Глембоцкий. -М.: Недра, 1980. 348 с.

325. Глембоцкий, В.А. Флотационные методы обогащения / В.А. Глембоцкий, В.И. Классен. М.: Недра, 1981. - 304 с.

326. Основы теории и практики применения флотационных реагентов / под ред. Дуденкова С.Б. М.: Недра, 1969. - 390 с.

327. Казакова, О.А. Взаимодействие белков с поверхностью дисперсного кремнезема в водных суспензиях / О.А. Козакова, В.М. Гунько, Е.Ф. Воронин и др. // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60. - № 5. - С. 613-617.

328. Бабушкин, В.И. О некоторых новых подходах к использованию методов термодинамики в решении проблем технологии вяжущих и бетона / В.И. Бабушкин // Цемент и его применение. 1998. - № 5, 6. - С. 50-56.

329. Рейнер, М. Деформация и течение: пер. с анг. /М. Рейнер. М.: Нефтегортопиздат, 1963.-381 с.

330. Бэтчелор, Дж. Введение в динамику жидкости: пер. с анг. / Дж. Бэтчелор. М.: Мир, 1973. - 342 с.

331. Круглицкий, Н.П. Основы реологии / Н.П. Круглицкий, Ю.Е. Пивинский. Киев: Знание, 1973. - 48 с.

332. Шрам, Г. Основы практической реологии и реометрии: пер. с анг. / Г. Шрам. М.: Колос, 2003. - 312 с.

333. Мюллер, X. Реология и гидродинамика двухфазных потоков с устойчивой пенной структурой: автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1995.- 137 с.

334. Деркач, С.Р. Реологические свойства двухсторонних эмульсионных пленок, стабилизированных комплексом желатина-цетилпиридиний хлорид

335. С.Р. Деркач, В.Н. Измайлова, К.В. Зотова // Коллоидный журнал. 1994. -Т.56. -№ 6. - С. 751-754.

336. Готовцев, В.М. Экспериментальные исследования вязкоупругих свойств пены в переходных процессах / В.М. Готовцев // Коллоидный журнал. 1996.- Т.58.-№3.- С. 314-317.

337. Маркина, З.Н. Структурно-механические свойства гидрогелей мицеллообразующих поверхностно-активных веществ / З.Н. Маркина, Г.А. Чирова, Н.М. Задымова // Коллоидный журнал. 1998. - Т.60. - № 5. - С. 618-623.

338. Свитова, Т.Ф. Динамика поверхностного натяжения и двумерные фазовые переходы в монослоях растворимых ПАВ на поверхности раздела вода/воздух / Т.Ф. Свитова, Ю.П. Смирнова, Н.В. Чураев // Коллоидный журнал. 1994. - Т.56. - № 3. - С. 441-^45.

339. Рахимбаев, Ш.М. Реологические свойства пеноцементных систем с добавкой анионного пенообразователя / Ш.М. Рахимбаев, Л.Д. Шахова, Д.В. Твердохлебов // Пенобетон. Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова. 2003. - № 4.-С. 6-14.

340. Stark J., Moser В., Eckart A. Neue Ansatze zur Zementhydratation, Teil l./Zement, Kalk, Gips Internaional. -2001. -№ 1. ss.52-60.

341. Stark J., Moser В., Eckart A. Neue Ansatze zur Zementhydratation, Teil 2. /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2001. -№ 2. ss.l 14-119.

342. Vaupel H. Quantitative rontgendiffraktometrische Phasenanalyse an Zementen aus mehreren Hauptbestandteilen /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2001.-№ 9.-ss.514-521.

343. Старк, И. Влияние пластификаторов на развитие микроструктуры в обычном портландцементе и C3S / И. Старк // Цемент и его применение. -2005. -№3.- С.54-56.

344. Фишер, Х.Б. Низкообожженные полугидраты сульфата кальция и их влагопоглощение / Х.Б. Фишер, С.Новак, И. Острдецкий // Цемент и его применение . 2005. - № 5. - С. 39-41.

345. Roessier Che. Влияние растворителей на гидратацию портландцемента / Chc.Roessier , J. Stark // В.15. Ibausil. Веймар, 24-26.09.2003. T.l. C.15-31.

346. Wolter A. , Luger S, Schaefer G. Zur Kinetik der Hydratation von Branntkalk /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2004.-№ 8. ss.60-68.

347. Stark J. Xu Q. Quantifizierung der Zementhydratation bei Verwendung eines alkalifreien Erstarrunngsbeschleunigers /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2005. -№ 10. ss.68-79.

348. Plank J. Vlad D. Untersuchungen zur Wirkung vor Polycarboxylat-Flie(3mitteln im sulfatisch angeregten Anhydrit-Flie(3estrich /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2006. -№ 4. ss.28-39.

349. Bellmann F., Stark J. Neue Erkenntnisse bei der Prufung des Sulfatwiderstands von Morteln /Zement, Kalk, Gips Internaional. -2006. —№ 6. -ss.68-76.

350. WO 90115036 PCT С 04 В 38/10 Method of production lightweight foamed concrete / Takaya Kezsou. 1991. - № 9.

351. Pat. 3835851 PCT С 04 В 38/10 Verfahren zur Herstellung Von Kunstli chen Steinen. 1991. - № 5.

352. Young J.F. A review of the mechanism of set retardation in portland cement pastes containing organic admixtures /Cement and Concrete Research. -1972.-vol. 2.-pp. 415-433.

353. Young J. F. Effect of Organic Compounds on the Interconversions of Calcium Aluminate Hydrates / J. Amer. Ceram. Soc. 1970, 53. - pp. 65-69.

354. Chatterji S. Studies in early stages of paste hydration of cement compounds / S. Chatterji, J. Jeffery // J. Amer. Ceram. Soc. 1962. - № 45. - pp. 536-543.

355. Knofel D. The pore structure of rapid-hardening cements / D. Knofel, J.F. Wang // Zement-Kalk-Gyps. 1994. -№ 9. - pp. 548-552.

356. Warlaven J.C. Defined performance concrete: a promising development // Ibausil 15 International Baustofftagung 24-25 September. Weimar (Bundes republic Deutscland). - 2003. - Band 2 - pp. 1291-1299.

357. Quantative analysis of hydrated cements and cementitious materials / T. Fullmann, G. Walenta, E. Bermejo, K-L. Serivener// Ibausil 15 International Baustofftagung 24-25 September. Weimar (Bundes republic Deutscland). -2003.-Band l.-pp. 1409-1417.

358. Ramachandran V.S. Superplasticizer / Ed. S.N. Ghosh // Cement and Concrete Science and Technology. New Delhi.: ABI Books. - 1992. - Vol 1. -pp. 345-375.

359. Kondo R. Kinetics and Mechanisms of the Hydration of Cements / R. Kondo, S. Ueda. Tokyo. - 1968. - Vol. 2. - pp. 203-248.

360. Kearsley E.P. Ash content for optimum strength of foamed concrete / E.P. Kearsley, P.J. Wainwright // Cement and concrete research. 2002. - Vol. 32. -pp. 241-246.

361. Людвиг, У. Исследования механизма гидратации клинкерных минералов // В тр. шестого Междунар. конгресса по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976.-Т.2, Кн. 1.-С. 104-121.

362. Нестерова, Л.Л. Микроструктура новообразований при гидратации вяжущих материалов (с применением оптического светового микроскопа) / Л.Л. Нестерова, И.Г. Лугинина, Л.Д. Шахова. М.: Изд-во АСВ, 2007. - 81 с.

363. Саутин, С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С.Н. Саутин. Л.: «Химия», 1975. - 47 с.

364. Шангин, В.Ю. Закономерности изменения свойств тонкостенных цементных композиций с учетом природы составляющих фаз: дис. . д-ра техн. наук / В.Ю. Шангин. СПб.: Петербург, гос. ун-т путей сообщения, 2006.

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

366. Сычева, A.M. Активированное твердение пенобетонов / A.M. Сычева, Е.А. Попова, Д.И. Дробышев, И.П. Филатов; под ред. д-ра техн. наук Л.Б. Сватовской. СПб.: Петербург, гос. ун-т путей сообщения, 2007. -62 с.

367. Сватовская, Л.Б. Фундаментальные основы свойств композиций на неорганических вяжущих /Л.Б. Сватовская. СПб.: Петербург, гос. ун-т путей сообщения, 2006. - 84 с.

368. Термодинамический электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты / под науч. ред. Л.Б. Сватовской. СПб.: ОАО «Издательство Стройиздат СПб», 2004. - 176 с.

369. Миронов, А.С. Ускорение твердения бетона. Пропаривание бетона в заводских условиях / А.С. Миронов, Л.А. Малинина. М.: Госстройиздат, 1961.-224 с.

370. Труды Международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций (РИЛЕМ). М.: Стройиздат, 1968. - 400 с.

371. Кравченко, И.В. О структуре цементного камня при ускоренном пропаривании / И.В. Кравченко, М.Т. Власова // Тр. НИИЦемента, 1960. -№8.

372. Вильдеман, В.Э. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов / В.Э. Видельман, Ю.В. Соколкин, А.А. Ташкинов // под ред. Ю.С. Соколкина. М.: Физматлит, 1997.-288 с.

373. Рыжак, Е.И. Об устойчивом закритическом деформировании упругопластических образцов, стесненных обоймой конечной жесткости / Е.И. Рыжак // Изв. АН СССР: МТТ. 1995. - № 3. - С.117-135.

374. Трусделл, К. Первоначальный курс рациональной механики сплошных сред / К. Трусделл. М.: Мир, 1975. - 592 с.

375. Балясников, В.В. Пенобетон на синтетических пенообразователях: дис. . канд. техн. наук. Белгород, 2003. - 235 с.

376. Тарасенко, В.Н. Теплоизоляционные и конструкционно-теплоизоляционные пенобетоны с комплексными добавками: дис. . канд. техн. наук. Белгород, 2001. - 185 с.

377. А.с. 1726459 Способ изготовления изделий из ячеистой бетонной смеси Меркин А.П., Кобидзе Т.Е., Зудяев Е.А., от 15.02.1992

378. А.С. 925043 Способ приготовления пеномассы Меркин А.П., Румянцев Б.М., Кобидзе Т.Е. , Опубл. 23.11. 1983

379. Пат 2077421 Устройство для аэрации строительного раствора Киселев А.Ю., Кушу Э.Х., Токарев В.И., Опубл. 20.04.1997

380. Семченков, А.С., О корректировке равновесной влажности и теплопроводности ячеистого бетона /А.С. Семченков, Т.А Ухова, Т.П. Сахаров //Строит, материалы. 2006. - №6. - С.4-7.

381. Вылегжанин, В.П. Российские нормы по применению пенобетонов в жилищно-гражданском строительстве / В.П. Вылегжанин, В.А. Пинскер II Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Пенобетон-2007». СПб.: Тип. ПГУПС. - 2007. - С.80-86.

382. Соловей, Ж.Б. Исследования теплофизических качеств ограждающих стен из ячеистого бетона домов в Ленинграде / Ж.Б. Соловей, О.Э. Кесли // Применение ячеистых бетонов в жилищно-гражданском строительстве: сб. тр. Ленинград. - 1991. - С.46-48.

383. Ухова, Т.А. Энергосберегающий бетон. Производство и применение ячеистого неавтоклавного бетона II Строительная инженерия. 2005. - № 4. - С.34-36.362

384. Garvin. D, A., "What does "Product quality" really mean?". Sloan Management Review Fall. 1984. S. 25-43.

385. Ефимов, В.В. Методы Тагути: практика применения // Методы менеджмента качества. 2005.- №6.-С. 28-35.

386. Философия качества по Тагути. Серия «Все о качестве. Зарубежный опыт». Вып. 6. -2000 / пер. с анг. М.: НТК «Трек», 2000. - 17 с.

387. Абрамов, А.А. Флотационные методы обогащения \ А.А. Абрамов. -М.: Недра, 1984. 392с.

388. Урьев, Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов /Н.Б. Урьев. -М.: Химия, 1988. 431 с.

389. Урьев, Н.Б. Динамика контактных взаимодействий дисперсных систем и материалов / Н.Б. Урьев // Коллоидный журнал. 1999. - Т.61. - №4. -С. 455-462.ш