автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение эффективности стеновых камней цементных с учетом использования композиционных вяжущих и отходов алмазообогащения

На правах рукописи

АЛФИМОВА Наталия Ивановна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТЕНОВЫХ КАМНЕЙ ЦЕМЕНТНЫХ С УЧЕТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ И ОТХОДОВ АЛМАЗООБОГАЩЕНИЯ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□оз1 "77427

Белгород 2007

003177427

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете (БГТУ) им В Г Шухова

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Лесовик Руслан Валерьевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Воронин Виктор Валерианович (МГСУ, г Москва)

- кандидат технических наук, доцент Кафтаева Маргарита Владиславовна (БГТУ им В Г Шухова, г Белгород)

Ведущая организация - Курский государственный технический

университет (КурскГТУ)

Защита состоится «21» декабря 2007 года в И — часов на заседании диссертационного совета Д 212 014 01 в Белгородском государственном технологическом университете им В Г. Шухова по адресу

308012, г Белгород, ул Костюкова, 46, БГТУ им В Г. Шухова, ауд 242

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

Автореферат разослан «20» ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ГА Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В связи с освоением месторождений Архангельской алмазоносной провинции планируется увеличение темпов промышленного и гражданского строительства, что будет способствовать повышению спроса на качественные и доступные по цене стеновые строительные материалы, технология которых может быть освоена предприятиями малого и среднего бизнеса

Сырьевая база природного песка, учитывая геологическое строение данной территории, ограничена В то же время при обогащении алмазов образуется значительное количество отходов алмазообогащения (ОАО) Предлагается производство стеновых камней цементных (СКЦ) с использованием в качестве заполнителя ОАО и для снижения расхода наиболее дорогостоящего компонента - цемента высококонцентрированных водных суспензий (ВКВС) кварца

Диссертационная работа выполнена в рамках НТП Министерства образования РФ «Методологические основы рационального использования техногенного сырья в промышленности строительных материалов» (шифр 03 01 055) и тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ, проводимого по заданию Министерства образования РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 20042008 гг

Цель работы. Повышение эффективности производства стеновых камней цементных из мелкозернистого бетона с учетом использования композиционных вяжущих на основе ВКВС кварца и отходов алмазообогащения

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- изучение вещественного состава и строения отходов алмазообогащения как сырья для получения мелкозернистых бетонов,

- разработка составов и исследование свойств многокомпонентных вяжущих веществ с использованием высококонцентрированных водных суспензий кварца и разработка технологии производства стеновых камней цементных с использованием мелкозернистых бетонов на основе композиционных вяжущих веществ и отходов алмазообогащения,

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в учебном процессе и для промышленного внедрения

Научная новизна Предложены принципы повышения эффективности СКЦ, за счет управления процессами структурообразования в системе «клинкерные минералы - ВКВС - вода» заключающиеся в том, что нано-дисперсные составляющие ВКВС, способствующие более раннему связыванию Са(ОН)2, интенсифицируют процесс гидратации клинкерных минералов При этом изменяется состав, свойства и характер новообразований, о чем свидетельствуют данные РФА и РЭМ В цементном камне с ВКВС уменьшается количество портландита и алита, увеличивается количество мелких кристаллогидратов

Выявлены особенности изменения реологических свойств суспензий в зависимости от вида и генетических особенностей кварцевого компонента, заключающиеся в том, что в отличие от ВКВС кварцевого песка, которая проявляет типичные дилатантные свойства, ВКВС кварцитопесчаника имеет тиксотропно-дилатантный характер течения и содержит наибольшее количество наночастиц, что объясняется типоморфными особенностями кварцитопесчаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовых включений, флюидов и минералообразующей среды, т е кварци-топесчаник является генетически активированным материалом

Установлены особенности микроструктуры цементного камня с оптимальной дозировкой ВКВС, характеризующиеся более плотной упаковкой новообразований При этом крупные частицы ВКВС выполняют роль микронаполнителя, снижают усадочные деформации, способствуя улучшению эксплутационных характеристик композита

Выявлена закономерность изменения прочностных показателей композитов на основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур, заключающаяся в том, что прочность цементного камня с содержанием оптимального количества ВКВС практически в два раза выше прочности контрольных образцов

Практическое значение работы Разработана методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона, заключающаяся в определении соотношения прочности образцов мелкозернистого бетона состава цемент-

песок (1 4) на основе исследуемого заполнителя к прочности мелкозернистого бетона на песке Вольского месторождения

Разработаны составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных водных суспензий кварца

Предложены составы мелкозернистых бетонов на основе отходов алма-зообогащения ААП и композиционных вяжущих веществ для производства стеновых камней цементных

Внедрение результатов исследований. Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы

- технические условия «Заполнитель мелкий для бетона из отходов ал-мазообогащения Архангельской алмазоносной провинции»,

- технологический регламент на «Изготовление стеновых камней цементных»

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270114, что отражено в учебных программах дисциплины «Строительные материалы и изделия» Изданы методические указания «Оценка качества песков» к выполнению лабораторных работ для студентов дневного и заочного обучения специальности 270106

Апробация работы Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г Белгород, 2005), Международной научно-практической конференции «Наука и технология строительных материалов состояние и перспективы развития» (г Минск, 2005), III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» (г Белгород, 2006), Международной научно-практической конференции «Строительный комплекс России наука, образование, практика» (г Улан-Удэ, 2005), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии (XVIII научные чтения)» (г Белгород, 2007)

Публикации. По материалам и результатам исследований опубликовано^ работ, в том числе 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ

На защиту выносятся.

- методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона,

- закономерности изменения реологических характеристик ВКВС в зависимости от кварцевого компонента,

- особенности структурообразования в системе «клинкерные минералы -ВКВС-вода»,

- составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных водных суспензий кварца,

- закономерность изменения прочностных показателей композитов на основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур,

- составы мелкозернистого бетона на основе отходов ОАО,

- результаты внедрения

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, включающего 25 таблиц, 33 рисунка и фотографии, список литературы из 143 наименований, 4 приложения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В связи с реализацией национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» в последние годы происходит динамичное развитие жилищного строительства, что требует расширение номенклатуры стеновых материалов

Определенный интерес представляют стеновые камни цементные (СКЦ) для малоэтажного строительства, отличающиеся простотой технологии и имеющие рыночную перспективу Но во многих регионах отсутствует сырьевая база для их производства, а транспортировка песка на большие расстояния существенно увеличивает себестоимость материала В связи с этим актуальным становится использование отходов промышленности

Наибольшее количество отходов образуется при обогащении таких полезных ископаемых, как золото и алмазы, их добыча является практически

стопроцентно отходной. В России добыча алмазов ведется в основном в Якутии и Архангельской области. Данные регионы отличаются чувствительными экосистемами, и поэтому задача утилизации отходов алмазообо-гащения принимает первостепенное значение.

Одним из возможных направлений утилизации ОАО является использование их в качестве заполнителя мелкозернистого бетона.

Данные техногенные пески обладают спецификой, заключающейся в их минералогическом составе. В отличие от природных песков, которые по своему составу мономинеральны и представлены в основном кварцем, ОАО полиминеральны и состоят в большей степени из серпентина и доломита. Для данных техногенных песков характерны преимущественно кубовидные, близкие к изометричным, зерна (рис. 1).

Для оценки качества песков как заполнителя мелкозернистого бетона была разработана методика, которая показывает прямую зависимость между составом и свойствами техногенного песка, а так же прочностью композита, что необходимо учитывать при получении мелкозернистого бетона. Сущность методики состоит в расчете коэффициента качества песка (ККП) путем определения соотношения прочности образцов мелкозернистого бетона состава цемент-песок (1:4) на основе исследуемого заполнителя к прочности мелкозернистого бетона на песке Вольского месторождения.

а) б)

хЮОО х 10000

Рис. 1. Морфология зерен ОАО

а) форма поверхности зерен б) морфология поверхности зерен

а) б)

х50000 х50000

Рис. 2. Контактная зона цементного

камня с заполнителем а) Белогорский песок; б) ОАО

Сравнительная характеристика отходов ОАО с другими песками (табл. 1), применяемыми в промышленности строительных материалов, показала, что они обладают низким коэффициентом качества. Это обусловлено ультраосновным составом отходов, который не способствует высокой адгезии к цементному камню (рис. 2) и, как следствие, предопределяет низкую прочность мелкозернистого бетона на их основе.

Таблица 1

Сравнительные характеристики свойств песков различных видов

№ Наименование заполнителя Мкр Цементопотребность Водопо- требность, % »еж, МПа Коэффициент качества, ККП

! Отхода ОАО ДАН 2;93 V 0,96 |м ^ 4,8 0.26 - -

2 Отходы ММС 0,8 1,96 21 6,1 0,33

3 Песок Нижне-Ольшанского месторождения 1,3 0,64 7,5 9,8 0,53

4 Песок Вольского .<•'..: месторождения 2,5 0,49 4 . 18,6 1

5 Отсев дробления кварцитопесчаника (КВП) 3,7 0,95 8,5 23,6 1,27

6 Валунно-песчано-гравийных смесей Северного Кавказа 3,8 0,57 8,5 25,9 1,4

7 Отсев дробления гранита 3,3 0,71 7,8 30,6 1,6

: К|ВДракцш (0,315^) "4,7 0,5 6,5 32.5'. 1,75 ■.;

Высокая водо- (10,85 %) и цементопотребность (0,96 %) ОАО, так же объясняется спецификой минералогического состава и особенностями их поверхности.

Таким образом, представляется целесообразным разработка и применение вяжущих низкой водопотребности, а так же композиционных вяжущих веществ с нанодисперсным кремнеземистым компонентом, которые, при прочих равных условиях, позволят повысить прочность сцепления заполнителя с матрицей и решить одну из основных задач — снижение расхода клинкерной составляющей.

Комплексное вяжущее получали путем домола в лабораторной шаровой мельнице портландцемента ЦЕМ I 42,5Н (г. Старый Оскол) совместно с отходами алмазообогащения Архангельской алмазоносной провинции,

пластифицирующей добавкой и гипсом до удельной поверхности 8уд=500 м2/кг

Анализ результатов (табл 2) показал, что использование ОАО в качестве наполнителя при получении ВНВ является нецелесообразным ввиду низкой активности полученного вяжущего, что обусловлено минералогическим составом ОАО

Исходя из выше сказанного, было изготовлено вяжущее на кварцевом песке Белогорского месторождения Архангельской области (табл 2) ВНВ—50 на основе местного песка по значению активности соответствует марки цемента ЦЕМ I 42,5Н, что позволит снизить в два раза расход клинкерной составляющей без снижения прочности при сжатии конечного изделия

Таблица 2

Свойства вяжущих низкой водопотребности на основе ОАО

Наименование вяжущего Наполнитель Удельная поверхность 8уд, м2/кг нг, % Начало схватывания, мин Конец схватывания, мин Активность вяжущего, МПа

Кизг Яс*

ВНВ-70 ОАО 509,8 24,75 120 320 1,96 19,53

ВНВ-50 490,1 22,55 130 330 1,58 15,90

ВНВ-70 Белогорский песок 511 22,60 130 300 5,9 61,3

ВНВ-50 515,6 20,20 120 310 5,3 45,7

Дальнейшие исследования были направлены на разработку композиционных вяжущих с использованием высококонцентрированных водных суспензий кварца В качестве кварцевых компонентов выступал кварцитопес-чаник и кварцевый песок Белогорского месторождения Архангельской области, в качестве электролитов — жидкое стекло и триполифосфат натрия

Изготовление ВКВС включало в себя следующие стадии

- подготовка сырьевых компонентов,

- дозирование компонентов,

- подача в шаровую мельницу,

- мокрый помол,

- стабилизация ВКВС

___.

___—

1

V ^^

Исследования реологических свойств полученных суспензий показали, что в отличие от ВКВС кварцевого песка, которая проявляет типичные дилатантные свойства, ВКВС кварцитопесча-ника имеет тиксотропно-дилатантный характер течения (рис. 3).

При сравнительном анализе характера рентгенограмм (рис. 4) было обнаружено появление гало (рис. 4. а) на рентгенограмме ВКВС кварцито-песчаника, что свидетельствует об образовании аморфной фазы, которая представлена в основном наноразмерными частицами.

Градиент скорости сдвига, с" -ВКВС кварцитопесчаника — - ВКВС кварцевого песка

Рис. 3. Реологические характеристики

ВКВС

Рис. 4. Рентгенограммы: а) ВКВС кварцитопесчаника; 6) кварцитопесчаника; в) ВКВС кварцевого песка; г) кварцевого песка.

По данным лазерной гранулометрии исследуемые суспензии имеют полифракционный состав (рис. 5. а), что подтверждается анализом микрофотографий структуры материала (рис. 5. б, в). При этом ВКВС кварцитопесчаника содержит наибольшее количество наночастиц. Это объясняется ти-

поморфными особенностями кварцитопесчаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовых включений, флюидов и минера-лообразующей средой, т.е. кварцитопесчаник является генетически активированным сырьем.

Данные о наночастицах подтверждаются результатами, полученными при определении содержания коллоидного компонента методом центрифугирования.

Исследуемые суспензии

№ Характеристики ВКВС кварцевого песка ВКВС кварцитопесчаника

1 Время помола, ч 13 11

2 Плотность, кг/м3 2110 2040

3 Время истечения через 30 с, 213 167

4 Коэффициент загустевания 1,08 1,7

5 Остаток на сите 0,063, % 0,7 0,17

6 Влажность, % 16 19

7 Объемная концентрация твердой фазы 0,68 0,63

8 Содержание наночастиц, % 0,76 4,0

х 10000 >=50000

Рис. 5. Гранулометрический состав а) дифференциальное распределение частиц по размеру; б, в) микроструктура ВКВС

Сравнительные характеристики ВКВС представлены в табл. 3.

Таблица 3

Сравнительная характеристика суспензий кварцитопесчаника и кварцевого песка

о

0.1 1 10 Размер частиц, мхм - ВКВС кварцевого песка-ВКВС кварцитопесчаника

На основе полученных суспензий были изготовлены композиционные вяжущие путем смешения цемента с водой и добавкой суперпластификатора с последующим введением ВКВС. Полученная смесь тщательно перемешивалась и формовалась.

Исследования показали, что оптимальным является содержание ВКВС кварцитопесчаника в количестве 30 % от массы цемента. При данной дозировке прочностные показатели увеличиваются на 33 % по сравнению со стандартным образцом.

При использовании ВКВС кварцевого песка оптимальным является 45 % содержание суспензии, при этом наблюдается 23 % прирост прочности.

Прирост прочности при введении ВКВС объясняется улучшением структуры цементного камня. Анализ мик-| рофотографий, сделанных на растровом микроскопе высокой разрешающей способности, показал, что цементный камень с оптимальной дозировкой ВКВС отличается более плотной матрицей, состоящей из низкоосновных гидросиликатов кальция (рис. 6), в то время как цементный камень без добавки представлен более высокоосновными гидросиликатами кальция и гексагональными пластинами портландита. Это объясняется тем, что нанодисперстные составляющие ВКВС, способствующие более раннему связыванию Са(ОН)2, интенсифицируют процесс гидратации клинкерных минералов. И в то же время более крупные частицы ВКВС выступают в качестве центров кристаллизации, а также выполняют роль микронаполнителя, снижая усадочные деформации, улучшают эксплутационные характеристики композита. Характерной чертой структуры цементного камня с ВКВС является существенно меньшее количество микротрещин.

а) б)

х100000 х100000

Рис. 6. Характер новообразований

а) цементный камень; б) цементный камень с оптимальной дозировкой ВКВС.

Данные РЭМ подтверждаются рентгенофазовыми и термическими исследованиями. Анализ рентгенограмм и дериватограмм (рис. 7. а) показал, что при введении ВКВС содержание алита и портландита в цементном камне существенно уменьшается.

Рис.7. Рентгенограммы (а) и ДТА (б): 1 - цементный камень с ВКВС; 2 - цементного камня.

Еще одним положительным эффектом от введения ВКВС в состав цементного вяжущего является поведение материала под длительным воздействием высоких температур, что является важным фактором в связи с участившимися техногенными авариями. В

частности, при введении ВКВС кварцевого песка в количестве 45%, потеря прочности цементного камня, при действии температуры 900 °С, составила 57 %, в то время как контрольные образцы практически разрушились (рис. 8).

о 30 45

содержание ВКВС, %

Рис. 8. Прочность образцов до и после воздействия температуры 900 "С, в зависимости от содержания ВКВС Я - до обжига, □ - после обжига

На основе полученных результатов были разработаны составы мелкозернистого бетона для производства стеновых камней цементных (табл 4)

Таблица 4

Составы мелкозернистого бетона для изготовления стеновых камней цементных

№ состава, изделие Расход материалов, юг/м Предел прочности при сжатии в 28 сут, МПа

Цемент ВКВС ОАО Вода В/В

1 состав СКЦ-2 М-25 228 122 1684 83 0,31 2,21

2 состав СКЦ-4 М-50 297 159 1584 82 0,25 5,03

3 состав СКЦ-6 М-75 366 196 1474 96 0,24 7,41

4 состав СКЦ-6 М-100 414 222 1380 109 0,24 9,88

5 состав СКЦ-6 М-100 (контрольный) 680 - 1300 128 0,21 9,96

Предложена технология производства СКЦ с использованием отходов алмазообогащения, которая включает складирование сырьевых материалов, транспортировку, приготовление и стабилизацию ВКВС, дозирование компонентов бетонной смеси, приготовление бетонной смеси в бетоносмесителе принудительного типа, дозирование бетонной смеси, вибропрессование, тепловлажностную обработку изделий, складирование готовых изделий

Применение отходов алмазообогащения и комплексных вяжущих на основе высококонцентрированных суспензий кварца для производства СКЦ по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и экономический эффекты

Стоимость СКЦ, в сравнении с камнями на традиционном сырье уменьшится на 30-35 %

Экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов по предложенной технологии будет заключаться в использовании отходов алмазообогащения, сокращении расходов на транспортировку песка, снижении расхода вяжущего

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Предложены принципы повышения эффективности СКЦ, за счет управления процессами структурообразования в системе «клинкерные минералы - ВКВС - вода» заключающиеся в том, что нанодисперсные составляющие ВКВС, способствующие более раннему связыванию Са(ОН)2, интенсифицируют процесс гидратации клинкерных минералов При этом изменяется состав, свойства и характер новообразований, о чем свидетельствуют данные РФА и РЭМ В цементном камне с ВКВС уменьшается количество портландита и алита, увеличивается количество мелких кристаллогидратов

2 Выявлены особенности изменения реологических свойств суспензий в зависимости от вида и генетических особенностей кварцевого компонента, заключающиеся в том, что в отличие от ВКВС кварцевого песка, которая проявляет типичные дилатантные свойства, ВКВС кварцитопесчаника имеет тиксотропно-дилатантный характер течения и содержит наибольшее количество наночастиц, что объясняется типоморфными особенностями кварцитопесчаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовых включений, флюидов и минералообразующей среды, т е кварци-топесчаник является генетически активированным материалом

3 Установлены особенности микроструктуры цементного камня с оптимальной дозировкой ВКВС, характеризующиеся более плотной упаковкой новообразований При этом крупные частицы ВКВС выполняют роль микронаполнителя, снижают усадочные деформации, способствуя улучшению эксплутационных характеристик композита

4 Выявлена закономерность изменения прочностных показателей композитов на основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур, заключающаяся в том, что прочность цементного камня с содержанием оптимального количества ВКВС практически в два раза выше прочности контрольных образцов

5 Разработана методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона, заключающаяся в определении соотношения прочности образцов мелкозернистого бетона состава цемент-песок (14) на основе исследуемого заполнителя к прочности мелкозернистого бетона на песке Вольского месторождения

6 Разработаны составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных суспензий кварца Предложены составы мелкозернистых бетонов на основе отходов алмазообогащения ААП и композиционных вяжущих веществ для производства стеновых камней цементных

7 Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы

- технические условия «Заполнитель мелкий для бетона из отходов алмазообогащения Архангельской алмазоносной провинции»,

- технологический регламент на «Изготовление стеновых камней цементных»

8 Доказано, что применение отходов алмазообогащения и комплексных вяжущих на основе высококонцентрированных суспензий кварца для производства СКЦ по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и экономический эффекты. При этом экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов по предложенной технологии будет заключаться в использовании отходов алмазообогащения, сокращении расходов на транспортировку песка, снижении расхода вяжущего Стоимость СКЦ, в сравнении с камнями на традиционном сырье, уменьшится на 30—35 %

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1 Лесовик, Р В Перспективы использования отходов алмазообогащения в дорожном строительстве / Р В Лесовик, М Н Ковтун, Н.И. Алфимова, Л Н Соловьева // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии материалы Междунар науч -практ конф // Вестник БГТУ - Белгород Изд-во БГТУ, 2005 - № 9 - С 375 -377

2 Лесовик, Р В Использование отходов алмазообогащения при производстве стеновых камней /Р В Лесовик, М Н Ковтун, Н.И. Алфимова, Л Н Соловьева // Наука и технология строительных материалов состояние и перспективы развития материалы докладов Междунар науч -практ конф - Минск Изд-во БГТУ, 2005 -С 195-198

3 Строкова, В В Перспективы использования отходов алмазодобывающей промышленности /В В Строкова, А Н Володченко, А О Лютенко, Р В Жуков, М Н Ковтун, С И Алфимов, Н.И. Алфимова // Строительный комплекс России наука, образование, практика материалы Междунар на-уч-практ конф - Улан-Уде Изд-во ВСГТУ, 2006 - С 140-142

4 Курбатов, В JI Стеновые блоки из мелкозернистого бетона на основе техногенного песка Северного Кавказа / В Л Курбатов, Н Д Комарова, Р В Лесовик, Н.И. Алфимова, М Н Ковтун // Строительные материалы Приложение «Technology», № 8 -М, 2006 -№11 -С 10-11

5 Лесовик, Р В Перспективы использования техногенных песков в мелкозернистых бетонах / Р В Лесовик, М Н Ковтун, С М Шаповалов Н.И. Алфимова, Н В Ряпухин // III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» [Электронный ресурс] - Белгород, 2006

6 Жуков, Р В Попутные продукты Архангельской алмазоносной провинции - сырье для производства строительных материалов / Р В Жуков, А Н Володченко, С И Алфимов, Н И Алфимова, А А Володченко // III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии наука, промышленность, образование» [Электронный ресурс] - Белгород, 2006

7 Лесовик, Р В Пути повышения эффективности мелкозернистого бетона / Р В Лесовик, А И Топчиев, М С Агеева, М Н Ковтун, Н.И. Алфимова, А П Гринев // Строительные материалы оборудование, технологии XXI века М , 2007 -№7(102) -С 16-17

8 Дороганов, Е А Мелкозернистый бетон на основе модифицированной высококонцентрированной вяжущей суспензии кварцевого песка / Е А Дороганов, В С Лесовик, Н Г Передереев, Н И. Алфимова // Промышленное и гражданское строительство - М Изд-во «ПГС», 2007 -№7 - С 55-57

9 Лесовик, Р В Оценка качества мелкого заполнителя бетонов / Р В Лесовик, Н И. Алфимова, М Н Ковтун // Научные исследования, на-носистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии (XVIII научные чтения) сб докл Междунар науч -практ конф - Белгород Изд-во БГТУ, 2007 -Ч 1 -С 152-155

10 Лесовик, Р В Влияние кремнеземистых компонентов на свойства композиционных вяжущих / Р.В Лесовик, М Н Ковтун, Н.И. Алфимова // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии (XVIII научные чтения) сб докл Междунар науч -практ конф -Белгород Изд-воБГТУ,2007 -Ч 2 - С 157-160

11 Шарапов, Р Р Прогнозирование дисперсных характеристик высокодисперсных цементов / Р Р Шарапов, В Г Шаптала, Н.И. Алфимова // Строительные материалы - М, 2007 - № 8 - С 24-25

12 Лесовик, Р В Стеновые камни из мелкозернистого бетона на основе техногенного сырья / Р В Лесовик, Н.И. Алфимова, М Н Ковтун // Известия вузов Строительство - Новосибирск, 2007 - № 11 - С 46-49

Алфимова Наталия Ивановна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВЫХ КАМНЕЙ ЦЕМЕНТНЫХ С УЧЕТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ и отходов АЛМАЗООБОГАЩЕНИЯ

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19 11 2007 Формат 60x84/16 Уел печ л 1,4 Уч-изд л 1,4 Тираж 100 экз Заказ 186

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Анализ мелкоштучных стеновых материалов.

1.2. Способы формования изделий из мелкозернистого бетона.

1.3. Анализ сырьевых материалов применяемых для приготовления мелкозернистого бетона.

1.3.1. Вяжущие вещества.

1.3.2. Заполнитель для мелкозернистого бетона.

1.3.3. Добавки к мелкозернистым бетонам.

1.4. Методы активации сырьевых компонентов.

1.4.1. Методы активации цемента.

1.4.2. Методы активации заполнителя.

1.4.3. Методы активации воды.

Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Характеристика использованных материалов.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Рентгенофазовый анализ.

2.2.2. Дифференциальный термический анализ.

2.2.3. Изучение морфолог ических особенностей микроструктуры с помощью РЭМ.

2.2.4. Определение гранулометрии веществ.

2.2.5. Определение текучести суспензий.

2.2.6. Исследование реологических свойств.

2.2.7. Определение содержания коллоидного компонента методом центрифугирования.

2.2.8. Цементо- и водопотребность мелкого заполнителя.

2.2.9. Изучение свойств бетонных смесей.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОЗОВ АЛМАЗООБОГАЩЕНИЯ (ОАО) АРХАНГЕЛЬСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ (ААП) В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ.

3.1. Состав и свойства ОАО ААП.

3.1.1. Геохимическая систематика кимберлитов

Архангельского региона.

3.1.2. Форма и морфология кимберлитов ААП.

3.1.3. Исследование влияния качества ОАО как заполнителя мелкозернистого бетона.

3.2. К возможности использования ОАО в качестве компонента комплексных вяжущих веществ.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ.

4.1. Высококонцентрированная водная суспензия как активная минеральной добавки содержащей наноразмерные частицы.

4.1.1 Изготовление высококонцентрированных водных суспензий кварца.

4.1.2. Исследование свойств ВКВС.

4.2. Разработка композиционного вяжущего на основе ВКВС.

4.2.1. Подбор состава композиционного вяжущего на основе ВКВС кварцитопесчаннка.

4.2.2. Подбор состава композиционного вяжущего на основе

ВКВС кварцевого песка.

4.3. Оценка влияния количества ВКВС на свойства композита.

4.3.1. Анализ новообразований при введении ВКВС в цементный камень.

4.3.2. Анализ влияния длительного воздействия высоких температур на свойства композита

4.4. Мелкозернистые бетоны на основе отходов алмазодобывающей промышленности.

4.4.1. Методика расчета мелкозернистого бетона.

Выводы.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СКЦ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Свойства стеновых камней цементных.

5.2. Технология производства стеновых камней цементных.

5.3. Технико-экономическое обоснование внедрения результатов исследований.

Выводы.

Актуальность. В связи с освоением месторождений Архангельской алмазоносной провинции планируется увеличение темпов промышленного и гражданского строительства, что будет способствовать повышению спроса на качественные и доступные по цене стеновые строительные материалы, технология которых может быть освоена предприятиями малого и среднего бизнеса.

Сырьевая база природного песка, учитывая геологическое строение данной территории, ограничена. В то же время при обогащении алмазов образуется значительное количество отходов алмазообогащения (ОАО). Предлагается производство стеновых камней цементных (СКЦ) с использованием в качестве заполнителя ОАО и для снижения расхода наиболее дорогостоящего компонента - цемента высококонцентрированных водных суспензий (ВКВС) кварца.

Диссертационная работа выполнена в рамках НТП Министерства образования РФ «Методологические основы рационального использования техногенного сырья в промышленности строительных материалов» (шифр 03.01.055) и тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ, проводимого по заданию Министерства образования РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг.

Цель работы. Повышение эффективности производства стеновых камней цементных из мелкозернистого бетона с учетом использования композиционных вяжущих на основе ВКВС кварца и отходов алмазообогащения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение вещественного состава и строения отходов алмазообогащения как сырья для получения мелкозернистых бетонов;

- разработка составов и исследование свойств многокомпонентных вяжущих веществ с использованием высококонцентрированпых суспензий кварца и разработка технологии производства стеновых камней цементных с использованием мелкозернистых бетонов на основе композиционных вяжущих веществ и отходов алмазообогащения;

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в учебном процессе и для промышленного внедрения.

Научная новизна. Предложены принципы повышения эффективности СКЦ, за счет управления процессами структурообразоваиия в системе «клинкерные минералы - ВКВС - вода» заключающиеся в том, что нанодисперсные составляющие ВКВС, способствующие более раннему связыванию Са(ОН)2, интенсифицируют процесс гидратации клинкерных минералов. При этом изменяется состав, свойства и характер новообразований, о чем свидетельствуют данные РФА и РЭМ. В цементном камне с ВКВС уменьшается количество портлапдита и алита, увеличивается количество мелких кристаллогидратов.

Выявлены особенности изменения реологических свойств суспензий в зависимости от вида и генетических особенностей кварцевого компонента, заключающиеся в том, что в отличие от ВКВС кварцевого песка, которая проявляет типичные дилатантные свойства, ВКВС кварцитопесчаника имеет тиксотропно-дилатаитный характер течения и содержит наибольшее количество наночастиц, что объясняется типоморфными особенностями кварцитопесчаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовых включений, флюидов и минералообразующей среды, т.е. кварцитопесчаник является генетически активированным материалом.

Установлены особенности микроструктуры цементного камня с оптимальной дозировкой ВКВС, характеризующиеся более плотной упаковкой новообразований. При этом крупные частицы ВКВС выполняют роль микронаполнителя, снижают усадочные деформации, способствуя улучшению эксплутационных характеристик композита.

Выявлена закономерность изменения прочностных показателей композитов на основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур, заключающаяся в том, что прочность цементного камня с содержанием оптимального количества ВКВС практически в два раза выше прочности контрольных образцов.

Практическое значение работы. Разработана методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона, заключающаяся в определении соотношения прочности образцов мелкозернистого бетона состава цемент-песок (1:4) на основе исследуемого заполнителя к прочности мелкозернистого бетона на песке Вольского месторождения.

Разработаны составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных водных суспензий кварца.

Предложены составы мелкозернистых бетонов на основе отходов алмазообогащепия ААП и композиционных вяжущих веществ для производства стеновых камней цементных.

Внедрение результатов исследований. Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия «Заполнитель мелкий для бетона из отходов алмазообогащения Архангельской алмазоносной провинции»;

- технологический регламент на «Изготовление стеновых камней цементных».

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270114, что отражено в учебных программах дисциплины «Строительные материалы и изделия». Изданы методические указания «Оценка качества песков» к выполнению лабораторных работ для студентов дневного и заочного обучения специальности 270106.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г. Белгород, 2005); Международной научно-практической конференции «Наука и технология строительных материалов: состояние и перспективы развития» (г. Минск, 2005); III Международной научно-практической конференции «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование» (г. Белгород, 2006); Международной научно-практической конференции «Строительный комплекс России: наука, образование, практика» (г. Улан-Удэ, 2005), Международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в строй индустрии (XVIII научные чтения)» (г. Белгород, 2007).

Публикации. По материалам и результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

На защиту выносятся:

-методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона;

-закономерности изменения реологических характеристик ВКВС в зависимости от кварцевого компонента;

-особенности структурообразования в системе «клинкерные минералы -ВКВС - вода»;

-составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных водных суспензий кварца;

-закономерность изменения прочностных показателей композитов на основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур;

-составы мелкозернистого бетона на основе отходов ОАО;

-результаты внедрения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, включающего 45 таблиц, 33 рисунка и фотографии, списка литературы из 143 наименований, 4 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Предложены принципы повышения эффективности СКЦ, за счет управления процессами структурообразовання в системе «клинкерные минералы - ВКВС - вода» заключающиеся в том, что нанодисперсные составляющие ВКВС, способствующие более раннему связыванию Са(ОН)2, интенсифицируют процесс гидратации клинкерных минералов. При этом изменяется состав, свойства и характер новообразований, о чем свидетельствуют данные РФА и РЭМ. В цементном камне с ВКВС уменьшается количество портлапдита и алита, увеличивается количество мелких кристаллогидратов.

2. Выявлены особенности изменения реологических свойств суспензий в зависимости от вида и генетических особенностей кварцевого компонента, заключающиеся в том, что в отличие от ВКВС кварцевого песка, которая проявляет типичные дилатантные свойства, ВКВС кварцитопесчаника имеет тиксотропно-дилатантный характер течения и содержит наибольшее количество наночастиц, что объясняется типоморфными особенностями кварцитопесчаника, дефектностью его кристаллической решетки, наличием газовых включений, флюидов и минералообразующей среды, т.е. кварцитопесчаник является генетически активированным материалом.

3. Установлены особенности микроструктуры цементного камня с оптимальной дозировкой ВКВС, характеризующиеся более плотной упаковкой новообразований. При этом крупные частицы ВКВС выполняют роль микропаполнителя, снижают усадочные деформации, способствуя улучшению эксплутационных характеристик композита.

4. Выявлена закономерность изменения прочностных показателей композитов па основе ВКВС в условиях длительного воздействия высоких температур, заключающаяся в том, что прочность цементного камня с содержанием оптимального количества ВКВС практически в два раза выше прочности контрольных образцов.

5. Разработана методика оценки качества песка как мелкого заполнителя бетона, заключающаяся в определении соотношения прочности образцов мелкозернистого бетона состава цемент-песок (1:4) на основе исследуемого заполнителя к прочности мелкозернистого бетона на песке Вольского месторождения.

6. Разработаны составы композиционных вяжущих на основе высококонцентрированных суспензий кварца. Предложены составы мелкозернистых бетонов на основе отходов алмазообогащения ААП и композиционных вяжущих веществ для производства стеновых камней цементных.

7. Для внедрения результатов работы при производстве стеновых камней цементных на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия «Заполнитель мелкий для бетона из отходов алмазообогащения Архангельской алмазоносной провинции»;

- технологический регламент на «Изготовление стеновых камней цементных».

8. Доказано, что применение отходов алмазообогащения и комплексных вяжущих на основе высококонцентрированпых суспензий кварца для производства СКЦ по предложенной технологии позволит получить значительный социальный, экологический и экономический эффекты. При этом экономический эффект от создания и использования новых строительных материалов по предложенной технологии будет заключаться в использовании отходов алмазообогащения, сокращении расходов на транспортировку песка, снижении расхода вяжущего. Стоимость СКЦ, в сравнении с камнями на традиционном сырье, уменьшится на 30-35 %.

1. Терехов, В. А. О некоторых тенденциях развития промышленности строительных материалов / В. А. Терехов // Строительные материалы. -2001.-№1,-С. 5 12.

2. Баринова, Л. С. Прогноз основных тенденций развития рынка строительных материалов в России / Л. С. Баринова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - №2. - С. 8 -11.

3. Технология и свойства мелкозернистых бетонов : учебное пособие / Ю. М. Баженов и др.. Алматы : КазГосИНТИ, 2000. - 195 с. -ISBN 9965-9034-6-8.

4. Баженов, 10. М. Новому веку новые бетоны / Ю. М. Баженов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. -№2.-С. 10-11.

5. Баженов, Ю. М. Высококачественный тонкозернистый бетон / Ю. М. Баженов // Строительные материалы. 2000. - №2. - С. 24 - 25.

6. Морозов, Н. М. Песчаный бетон высокой прочности / Н. М. Морозов, В. Г. Хозин // Строительные материалы. 2005. - №11. - С. 25-26.

7. Оганесянц, С. Л. Производство мелкоштучных изделий для малоэтажного строительства / С. Л. Оганесянц // Строительные материалы.- 1996,-№2.-С. 12-14.

8. Баринова, Л. С. Промышленность строительных материалов. Достижения, проблемы и пути развития. Часть I / Л. С. Баринова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. -№8.-С. 4-5.

9. Баженов, Ю. М. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны / Ю. М. Баженов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2001. - № 10. - С. 24.

10. Технология бетона, строительных изделий и конструкций : учебник / 10. М. Баженов и др.. М. : Изд-во АСВ, 2004.- 236 с. - ISBN 5-93093173-9.

11. Отечественные вибропрессы достойное оборудование для производства материалов нового поколения // Строительные материалы. -2001. -№6. - С. 18-19.

12. Отечественные вибропрессы для производства бетонных изделий // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. -№7.-С. 21 -23.

13. Кафтаева, М. В. О свойствах мелкозернистых прессованных бетонов / М. В. Кафтаева // Сооружения, конструкции, технологии и строительные материалы XXI века. Сборник докладов. Белгород, 1999. - 4.2. - С. 188 - 192.

14. Щукина, Е. Г. Использование гиперпрессования в технологии безобжигова кирпича / Е. Г. Щукина, Н. В. Архинчеева, А. Д. Цыремпилов // Строительные материалы. 2000. - №4. - С. 30 -31.

15. Бетоны на вяжущих низкой водопотребности / Батраков В. Г. и др. // Бетон и железобетон. 1988. - №11. - С. 4 - 6.

16. Бабаев, Ш. Т. Высокопрочные цементные композиции на основе вяжущих низкой водопотребности / Ш. Т. Бабаев, Н. Ф.Башлыков, И. Я. Гольдина // Бетон и железобетон. 1990. - №2. - С. 8 - 10.

17. Долгополов, Н. Н. Некоторые вопросы развития технологии строительных материалов / Н. Н. Долгополов, JI. А. Феднер, М. А. Суханов // Строительные материалы. 1994. - № 6. - С. 5 - 6.

18. Долгополов, Н. Н. Новый тип цемента: структура и льдистость цементного камня / Н. Н. Долгополов, М. А. Суханов, С. Н. Ефимов // Строительные материалы. -1994. -№ 6. С. 9 - 10.

19. Волженский, А. В. Влияние низких водоцементных отношений на свойства камня при длительном твердении / А. В. Волженский, Т. А. Карпова // Строительные материалы. 1980. - № 7. - С. 18 - 20.

20. Волженский, А. В. Влияние концентрации вяжущих на из прочность и деформативность при твердении / А. В. Волженский // Бетон и железобетон. 1986. -№4. - С. 11-12.

21. Бабков, В. В. Аспекты долговечности цементного камня / В. В. Бабков, А. Ф. Полак, П. Г. Комохов // Цемент. 1988. - № 3. - С. 14 - 16.

22. Современные представления об использовании тонкомолотых цементов и ВНВ в бетонах / В. И. Калашников и др. // Строительные материалы. -2000.-№7.-С. 13-14.

23. Баженов, Ю. М. Многокомпонентные бетоны с техногенными отходами / Ю. М. Баженов // Современные проблемы строительного материаловедения. Материалы международной конференции. Самара, 1995,-4.4.-С. 3-4.

24. Стратегия развития строительного комплекса Российской Федерации на период до 2010 года. М.: Госстрой РФ, 2003.

25. Ганина, J1. И. Эффективность использования отходов горнопромышленного комплекса Мурманской области в строительной отрасли / J1. И. Ганина, О. Н. Крашенинников, Ф. Д. Ларичкин // Строительные материалы

26. Ращупкина, М. А. Применение золы гидроудалепия омских ТЭЦ в технологии бетона / М. А. Ращупкина, А. Ф. Косач, В. А. Попов // Строительные материалы 2005. -№10 - С. 17-20

27. Боженов, П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология / П. И. Божепов. М. : Изд-во АСВ, 1994. - 264 с.

28. Смирнов, В. И. Геология полезных ископаемых / В. И. Смирнов. М. : Недра, 1969.-687 с.

29. Григорович, М. Б. Миперальносырьевая база промышленности строительного камня / М. Б. Григорович. М. : Недра, 1972 - 135 с.

30. Баженов, Ю. М. Прогнозирование свойств бетонных смесей и бетонов с техногенными отходами /10. М. Баженов, J1. А. Алимов, В. В. Воронин // Изв. ВУЗов. Строительство. 1997. - №4. - С. 68 - 72.

31. Гридчин, А. М. Вяжущие низкой водопотребности в дорожном строительстве / А. М. Гридчин, В. В. Строкова, Р. В. Лесовик // Challenges of concrete construction. University of Dundee. International congress. Scotland, 2002. - С. 172 - 176.

32. Добавки в бетоны и строительные растворы : учебно-справочное пособие / J1. И. Касторпых. Ростов-н/Дону. : Феникс, 2005. - 221 с. -ISBN 5-222-07696-2.

33. Ратинов, В. Б. Комплексные добавки для бетонов / В. Б. Ратинов, Т. И. Розенберг, Г. Д. Кучерова // Бетон и железобетон. 1981. - № 9. -С. 9- 10.

34. Fleischer, W. Neuerungen bei Fahrbahndecken aus Beton. Teil I. Grundlagen und Fortschritten / W. Fleischer, D. Grossmfnn, H. Moschwitzer // Beton. - 2000. - № 7. - Pp. 376 - 380.

35. Bodenstabilisierung / Tiefbau Tielbau-Berufsgenoss. 1997. - 109. - № 12. - C. 793 - 794.

36. Verfahren und Bindenmittel zur Verbesserung und / oder Verfestigung von Boden / Заявка 19706498 Германия, МПК6Е 01 С 21 / 00 Rohbach G. -№ 1970698 / Заявл. 19.2.97 ; Опубл. 1.12.97.

37. Cement and Concrete Research / Y. Renhe Vol.29. 1999. - P. 17 - 25

38. Liant hydraulique pour le traitement des sols ou materiaux arqileux: Заявка 2736047 Франция, МПК 6 С 04 В 28 / 02 / Vecoven Jacque Н., Musikas Nicolas, Haad Emmanuel R.; Group Origny S.A. № 9507824 ; Заявл. 29.6.95.; Опубл. 3. 1.97

39. Beton de ciment et beton de ciment mince colle. L'experience americaine / L. W. Col // Revue Generale des Routes. 1999. - № 769. - Pp. 28 - 32.

40. Herzog A. Reaktions Accompaning Stabilization of Clay With Cement /А. Herzog, J. Mitchell // Cement-Tread Soil Mixtures 10 Reports. Highway Research Record. Wacyington, 1962 - 36 p.

41. Исследование влияния минеральных и органических добавок на свойства цементов и бетонов / С. И. Иващенко и др. // Изв. вузов. Строительство. 1993. -№ 9. - С. 16 - 19.

42. Младова, М. В. Экономия цемента при использовании суперпластификатора С-3 / М. В. Младова, М. С. Бибик // Бетон и железобетон. 1989. -№ 4. - С. 11 - 12.

43. Bodenstabilisierung mit hydraulischen Bindemittelh im Erd und Strabenbau / A. Neumann // Tiefbau Tiefbau-Berufsgenoss. - 1997. - 109, № 12. - C. 759-767.

44. Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе / Под ред. В. Д. Глуховского. Ташкент : Узбекистан, 1980. - 484 с.

45. Ramac hand ran, V.S. Concrete admixtures handbook. Park Ridge, N.J., 1988.-570 c.

46. Афанасьев, H. В. Добавки в бетоны и растворы / Н. В. Афанасьев, М. К. Целуйко. Киев: Будивэльнык, 1989. - 127 с.

47. Гаврилов, А. Н. Слециальни добавки нъм бетона и строителните разтвори / А. Н. Гаврилов, М. А. Попов, А. Я. Попов. София : Техника 1980.-247 с.

48. Коровкин, М. О. Новый пластификатор из отходов производства антибиотика / М. О. Коровкин, И. Б. Власов // Теория и практика применения суперпластификаторов в бетоне : Тез. докл. к зон. конф, -Пенза, 1990.-С. 67-68.

49. Иванов, Ф. М. Основы эффективного использования суперпластификаторов В кн. Исследование и применение бетонов с суперпластификаторами. М. : НИИЖБ, 1982. - С. 3 - 6.

50. Feng Nai-Qian, Li Gui-Zhi, Zan Xuan-Wu. Hiigh-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture // Cem., Concr., and Aggreg. -1990. V12.-№2.-P. 61 -69.

51. Bendz, D. P. Simulation studies of the effect of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone / D. P. Bendz, E. J. Garfodzi // ACI Mater. J. 1991. - V 88. - №8. Pp. 518 - 529.

52. Красный, И. M. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителей / И. М. Красный // Бетон и железобетон. -1987.-№5.-с. 10-11.

53. Larbi, J. A. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems / J. A. Larbi, J. M. Bijen // Cem. and Concr. Res. 1990. - V20. - №5. - Pp. 783 - 794.

54. Larbi, J. A. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems / J. A. Larbi., J. M. Bijen // Cem. and Concr. Res. -1990. V20. -№4.-Pp. 506-516.

55. Roberts, L. R. Microsilica in concrete.l / Roberts L.R., Grace W.R. / L. R. Roberts, W. R. Grace // Mater. Sci. Concr. 1. Westerville (Ohio), 1989. - Pp. 197-222.

56. Зоткин, А. Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бетоне / А. Г. Зоткин // Бетон и железобетон. -1994. №3. - С. 7 - 9.

57. Bendz Dale, P. Simulation studies of the effects of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone / P. Bendz Dale , J. Garfodzi Edward // ACI Mater. J. -1991. V88. -№8. - Pp. 518 - 529.

58. Евтушенко, E. И. Активационные процессы в технологии строительных материалов / Е. И. Евтушенко. Белгород : Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003.-209 с.

59. Комохов, П. Г. Мехапо-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня / П. Г. Комохов // Цемент. 1982.-№1.-С.7-9.

60. Сычев, М. М. Природа активных центров, методы активации гидратации и твердения цементов / М. М. Сычев // Цемент. 1992. - №2. - С. 79 -88.

61. Урье, Н. Б. Коллоидный цементный клей и его применение в строительстве / Н. Б. Урье, Н. В. Михайлов. М. : Стройиздат, 1967. -175 с.

62. Сулеменко, JI. М. Механохимическая активация вяжущих композиций / JI. М. Сулеменко, Н. И. Шалуненко, JI. А. Урханова // Изв. Вузов. Строительство. 1995. — №11. - С. 63 -68.

63. Активация цемента при струйном измельчении / Б. Э. Юдович и др. // Цемент.-1989,-№3.-С. 13-18.

64. Повышение активности цементов путем их помола с неорганическими добавками / JI. Б. Сватовская и др. // Цемент. 1982. - №2. - С. 10-11.

65. Сватовская, Л. Б. Активированное твердение цементов / Л. Б. Сватовская, М. М. Сычев. Л.: Стройиздат, Ленингр. Отделение, 1983.- 160 с.

66. Казанская, Е. Н. Активация твердения портландцемента / Е. Н. Казанская, М. М. Сычев // Цемент. 1991. - №7 - 8. - С. 31 - 36.

67. Сычев, М. М. Активация твердения цемента с помощью глинистых добавок / М. М. Сычев, Е. Н. Казанская, А. А. Петухов // Цемент. 1982. - №1. - С. 12-13.

68. Добавка термообработанной опоки повышает активность цемента / В. В. Омельченко и др. // Цемент. 1988. - №4. - С. 20.

69. Сычев, М. М. Природа активных центров, методы активации гидратации и твердения цементов / М. М. Сычев // Цемент. 1992. - №2. - С. 79 -88.

70. Верещагин, В. И. Влияние высоковольтного коронного разряда на гидратацию клинкерных минералов / В. И. Верещагин, О. В. Силкина // Цемент. 1992,-№1.-С. 4-8.

71. Пипус, Э. Р. Исследование зоны контакта между вяжущим и заполнителем в дорожном бетоне: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1964.-24 с.

72. Шейкин, А. Е. О некоторых фактах, определяющих прочность бетона / А. Е. Шейкин, М. И. Бруссер // Специальные цементы и бетоны. : Труды МИИТА.-М., 1971. Т. 351. - С. 115-135.

73. Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона. -М.- 1961.-227 с.

74. Михальченко, М. Г. Промывка и качество нерудных заполнителей / М. Г. Михальченко // Строительные материалы, 1971. -№6. - 33 с.

75. Поэ, А. Я. О некоторых эффектах, возникающих при дезинтеграторном измельчении кварца / А. Я. Поэ, JI. Я. Уибо, И. А. Хинт // ДАН СССР. -1971.-Т. 199. -№1 С. 66-68.

76. А.С. 393235 СССР, МКИ3С 04 В 13/00. Способ обработки песка / Ю. М. Бутт, В. В. Тимашева, Ю. И. Бенштейн (СССР) №1702320/29-33; Заявлено 23.09.71 ; Обубл. 10.08.73. Бюл. №33 // Открытия. Изобретения. - 1973.-№33.-84 с.

77. Бабаев, Ш.Т. Структурообразующая роль заполнителя в активированных цементно-песчаных растворных смесях / Ш. Т. Бабаев, М. М. Юсуфов, Н. В. Михайлов//Колоидн. ж. 1975.-№6 - С. 1035 - 1038.

78. Влияние закалки кварцевого песка па его реакционную способность / Б. М. Радвинский и др. // ЖПХ. 1982. - Т. 55. - №4. - С. 892 - 893.

79. Любимова, Т. 10. Влияния состояния поверхности и дисперсности кварцевого заполнителя на кристаллизационное твердение цемента и свойства цементного камня в зоне контакта / Т. 10. Любимова // Коллоидн. ж. 1967. - № 1 С. 544 - 552.

80. А.с. 763292 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40, С 04 В55/00. Способ обработки заполнителя / У. Аяпов, А. А. Радионов (СССР) №2338826/29-33 ; Заявлено 239.03.76 ; Опубл. 15.09.80. Бюл. №34 // Открытия. Изобретения. - 1980. - №34. - 112 с.

81. Бенштейн Ю.И. Исследование взаимодействия гидратных новообразований цементного камня с заполнителями. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1971. - 24 с.

82. Мельник, Ю.М. активизация заполнителей бетона растворами кислых солей / Ю. М. Мельник. Деп в УкрНИИ НТИ 28.06.83, №598 Ук. - Д83.

83. А.с. 633839 СССР МКИ3 С 04 В 13/00 С 04 В 31/02. Способ изготовления цемептно-песчаных смесей / Б. А. Балакирев, А. А. Балакирев (СССР) -№2495115/29-33; Заявлено 10.06.77 ; Опубл. 25.10.78. Бюл. №43 // Открытия. Изобретения. -№43. -73 с.

84. Ядыкииа В.В. Влияние физико-химической обработки на реакционную способность кварцевого заполнителя при формировании цементпо-песчаных бетонов: автореф. дис. . капд. техн. наук: 05.23.05 / Ядыкина Валентина Васильевна Харьков, 1987. - 29 с.

85. Rehm, G. Moglichkeiten zir Steigerung der Zugfestigkeit des Betons iiber die Haftung zwischen Zuschlagen und Zementsteinmatrix / G. Rehm, R. Zimbelmann // Dtsch. Ausschuss Stahlbeton. 1977.- №283. - pp. 58-76.

86. Disdorf, W. Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen / W. Disdorf. -Пат. ГДР. С 04 В 31/44, № 118777. Способ приготовления заполнителей.

87. А. с. 629195 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ приготовления бетонной смеси / З.С. Паламар (СССР) №2519302/29-33 ; заявлено 28.06.77 ; Опубл. 25.10.78. Бюл. №39 // Открытия. Изобретения. - 1978. - №39. -85 с.

88. А.с. 874697 СССР, МКИ3С 04 В 15/00 В 28 С 5/00. Способ приготовления бетонной смеси / Г. Н. Кузнецов, В. Г. Наникашвили (СССР) №2875276/29-33 ; Заявлено 24.01.80 ; Опубл. 23.10.81. Бюл. №39. // Открытия. Изобретения. 1981. - №39. - 135 с.

89. А.с. 409992 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ активации минеральных порошков / В. Н. Финашин (СССР) №1747529/29-33 ; Заявлено1402.72 ; Опубл. 5.01.74. Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. 1974. -№1.- 137 с.

90. Грушко, И. М. Исследование подвижности мелкого заполнителя, обработанного гидрофобизаторам / И. М. Грушко, Г. Г. Александров // Реология бетонных смесей и ее технологические задачи. Рига, 1979. -42 с.

91. А.с. 5300011 СССР, МКИ3 С 04 В 31/42. Способ гидрофобизации пористого минерального заполнителя / Э. М. Спектор, Г. Ф. Слипченко. Л. Г. Рожкова (СССР) №2155579/29-33 ; Заявлено 8.07.75 ; Опубл. 30.09.76. Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1976. - №36.

92. Вагнер, Г. Р. Физико-химия процессов активации цементных дисперсий / Г. Р. Вагнер. Киев : Наукова думка, 1980. - 200 с.

93. А.с. 863556 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40. Способ обработки легкого заполнителя / А. А. Кучеренко (СССР) №2155579/29-33 ; Заявлено 19.03.79 ; Опубл. 30.09.76. Бюл. №13 // Открытия. Изобретения. - 1983. -№13.-С. 154.

94. Будников, П. П. Адгезионные свойства ангедритовых вяжущих / П. П. Будников, А. А. Морозов // Строительные материалы, 1971. -№6. - С. 454 - 46.

95. А.с. 1096250 СССР, МКИ3 С 04 В 31/40 13/24. Способ приготовления растворной смеси / В. В. Троицкий и др. (СССР) №3518766/29-33; Заявлено 30.11.82; Опубл. 7.06.84 Бюл. №21 // Открытия. Изобретения. -1984.-№21.-С. 76.

96. Строительное материаловедение : Учеб. Пособие для строит, спец. Вузов / И. А. Рыбьев. М.: Высш. шк., 2003. - 701 с. - ISBN 5-06-004059-3

97. Гладков, Д. И. Физико-химические основы прочности бетона : Учеб. пособие / Д. И. Гладков. М.: Из-во АСВ, 1998. - С. 57 - 59. -ISBN 5-87829-061-8

98. Бердов, Г.И. Влияние ультрозвуновой активации воды на гидратацию и твердение цемента и трехкальциевого алюмината / Г. И. Бердов // Изв. вуз. Строительство и архитектура. 1991. - №8. - С. 53 - 56.

99. Лазаренко, Л. Н. Активация воды в производстве бетона / Л. Н. Лазаренко, Г. В. Ложка, Д. М. Оноприенко // Изв. вуз. Строительство и архитектура. 1990. - №12. - С. 55 - 57.

100. Соколов В.Н. Применение компьютерного анализа РЭМ-изображений для оценки емкостных и фильтрационных свойств пород коллекторов нефти и газа / В. Н. Соколов, В. А. Кузьмин // Изв. АН Сер. физ. - 1993. -Т. 57. №8.-С. 94-98.

101. Осипов, В. И. Микроструктура глинистых пород / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева М. : Недра. - 1989. - 211 с.

102. А.С. 1118624 СССР, МКИ С 04 В 13/24. Способ получения пластификатора для бетонной смеси / Груз А.Э. и др. (СССР) // Открытия. Изобретения. 1984. - № 38. - С. 65.

103. Новые технологии разведки алмазных месторождений / В. В. Кротков и др.. -М. : ГЕОС, 2001.-310 с.-ISBN 5-89118-240-8.

104. Ш.Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия, и минералогия) / Под ред. О. А. Богатикова. М. : Изд-во МГУ, 1999. - 524 с. - ISBN 5-211-02558-Х.

105. Качан, В. Г. Бурение шахтных стволов и скважин большого диаметра за рубежом. Обзор / В. Г. Качан, И. И. Боярин, И. А. Купчинский. М. : ЦНИЭИуголь, 1975.-45 с.

106. Качан, В. Г. Бурение шахтных стволов и скважин / В. Г. Качан, И. А. Купчинский-М. : Недра, 1984.-277 с.

107. Андреева, Е. Д. Щелочные породы. Магматические горные породы / Е. Д. Андреева, В. А. Кононова, Е. В. Свешникова, Р. М. Яшина. М. : Наука, 1984.-Т. 2.-413 с.

108. Гаранин, В. К. Новые технологии разведки алмазных месторождений / В. К. Гаранин и др.; отв. ред. О. А. Богатиков М. : ГЕОС, 2001. -310с.

109. Богатиков, О. А. Источники, геодинамическая обстановка образования и перспективы алмазоносности кимберлитов северной окраины Русской плиты (Sm-Nd изотопия и ISP-MS геохимия) / О. А. Богатиков // Петрология, 2001. Т. 9. - №3. - С. 227 - 241.

110. Барон, Л. И. Контактная прочность горных пород /Л. И. Барон, Л. Б. Глатман. М.: Недра, 1966. - 228 с.

111. Петрохимия кимберлитов / А. Д. Харькив и др.. М. : Наука, 1991. -304 с.

112. Geochemistry and mineralogy of kimberlites from the Arkhangelsk Region, NW Russia: evidence for transitional kimberlite magma type / A. D. Beard et al. // Lithos, 2000. V. 51. - P. 47 - 73.

113. Щелочные породы. Магматические горные породы. Т. 2. / Е. Д. Андреева. М.: Наука, 1984. -413 с.

114. Кристаллография. Рентгенография. Электромикроскопия. Учебник. -М.: Металлургия, 1982. 613 с.

115. Соболев, Н. В. О минералогических критериях алмазоносности кимберлитов / Н. В. Соболев // Геологи и геофизика, 1971. № 3. - С. 70 -80

116. Джейке, А. И. Кимберлиты и лампроиты Западной Австралии / А. И. Джейке, Дж. Д. Луис, К. Б. Смит. М.: Мир, 1989. - 430 с.

117. Доусон, Дж. Кимберлиты и ксенолиты в них / Дж. Доусон- М. : Наука, 1983.-300 с.

118. Калинкин, М. М. Кимберлиты и родственные породы Кольского региона / М. М. Калинкин, А. А. Арзамасцев, И. В. Поляков // Петрология, 1993. -Т.1. -№ 2. С. 205 - 214

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

120. Гридчин, А. М. Производство и применение щебня из анизотропного сырья в дорожном строительстве / А. М. Гридчин. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001.-149 с.

121. Зозуля П. В. Оценка формы частиц мелкого заполнителя для строительных растворных смесей / П. В. Зозуля // Матер, конф. BaltiMix «Сухие строительные смеси для XXI века: технологии и бизнес». СПб.- 2004.

122. Дьяченко, Е. И. Роль зернового состава заполнителя в сухих строительных смесях / Е. И. Дьяченко, А. Н. Сушенков // Сб.тез. докл. I Междунар. конф. BaltiMix. СПб., 2001. - С 83-87.

123. Лесовик, В. С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: Научное издание / В. С. Лесовик. М.: Изд-во АСВ, 2006. - 526 с. - ISBN - 5-93093-421-5

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

125. Скрамтаев, Б. Г. Экономия цемента в бетоне путем замены части цемента молотыми добавками / Б. Г. Скрамтаев // Цемент. 1939. - № 9.- С. 24 26.

126. Волженский, А. В. Смешанные портландцемента повторного помола и бетоны на их основе / А. В. Волженский, Л. Н. Попов // Свойства автоклавных бетонов и изделий из них. М.: Стройиздат, 1958. - С. 40 -72.

127. Активные минеральные добавки и их применение / Т. В. Кузнецова и др. // Цемент. 1981. - № 10. - С. 6 - 8.

128. Charchardin, А. N. Rheology of filled polymeric systems. International polumer Science and Technology / A. N. Charchardin. London. 1986. - № 12.-pp. 95-104.

129. Ли, Ф. M. Химия цемента и бетона / Ф. М. Ли. М. : Стройиздат, 1961.- 646 с.

130. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства строительных кремнеземистых керамобетонов / Ю. Е. Пивинский // Строительные материалы. 1993. -№4.-С. 4-13.

131. Авакумов, Е. Г. Механические методы активации химических процессов / Е. Г. Авакумов. Новосибирск : Наука, 1986. - 304 с.