автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Повышение эффективности стеновых материалов с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения

кандидата технических наук
Лещев, Сергей Иванович
город
Белгород
год
2006
специальность ВАК РФ
05.23.05
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Повышение эффективности стеновых материалов с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности стеновых материалов с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения"

На правах рукописи

ЛЕЩЕВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД ХОТЫНЕЦКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2006

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

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент

Степанов Анатолий Михайлович

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор

Коломацкий Александр Сергеевич

- кандидат технических наук, доцент

Клименко Василий Григорьевич

Ведущая организация - Брянская Государственная инженерно - технологическая академия (г. Брянск)

30

Защита состоится «26 » декабря 2006 года в 14 час. 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 БГТУ им. В. Г. Шухова

Автореферат разослан «24» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

докт. техн. наук, профессор^^ Г. ^Смоляго

-р0

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Реализация Федеральной целевой программы «Жилище» на 2002-2010 гг. требует увеличения выпуска эффективных ресурсосберегающих строительных материалов местного производства и разработки прогрессивных технологий.

Особенности индивидуального жилищного строительства предусматривают использование стеновых мелкоштучных изделий (далее по тексту - СМИ) конструкционного назначения.

Практика показала целесообразность использования мелкозернистых бетонов на основе цементов и местных заполнителей для изготовления СМИ. Эффективность конструкционных СМИ возможно повысить путем разработки составов мелкозернистых бетонов за счет применения композиционного вяжущего и эффективного заполнителя на основе местного сырья, и технологии изготовления.

При добыче и переработке цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения (Орловская обл., месторождение категории СЗ) в качестве отходов накапливаются отсевы фракции менее .1 мм, которые в настоящее время не используются. В цеолитсодержащих породах содержится 75-90 мас.% кремнезема в активной форме, что является предпосылкой использования его в качестве активной минеральной добавки в

составе композиционных вяжущих.

Диссертационная работа выполнена в рамках 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 и задачи работы. Повышение эффективности мелкоштучных стеновых материалов путем разработки состава и технологии многокомпонентного вяжущего с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения, состава и технологии мелкозернистого бетона с применением техногенного заполнителя.

Для достижения данной цели решались следующие задачи:

- исследование химического и минералогическЬго состава техногенных отходов, входящих в состав многокомпонентного вяжущего;

- изучение технологических особенностей получения многокомпонентного вяжущего типа тонкомолотых цементов (далее - ТМЦ) и вяжущих низкой водопотребности (далее - ВНВ) с, выявлением путей

снижения энергетических затрат при помоле; рос. НАЦИОНАЛЬНА

БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

ОЭ

- изучение коллоидно-химических процессов в цементных пастах на основе многокомпонентных вяжущих при использовании суперпластификатора СБ-3;

- изучение структуры цементного камня при твердении ТМЦ и ВНВ и влияния цеолитсодержащих пород на микроструктуру и пористость;

- изучение свойств ТМЦ и ВНВ с обоснованием требований к ним;

- разработка мелкозернистых бетонов на основе многокомпонентных вяжущих и технологии изготовления мелкоштучных стеновых изделий методом полусухого вибропрессования;

- разработка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна работы. Предложен механизм формирования структурных связей в системе «цемент - цеолитсодержащая порода -кварц - кальцит - вода». Породообразующий минерал цеолитсодержа-щего трепела (клиноптилолит) благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения выступает в качестве «аккумулятора» растворной части гидратирующей системы, обеспечивая поступление раствора на поздних сроках твердения и, тем самым, создавая условия для омоноличивания структуры в эксплуатационный период. Это связано с постепенным высвобождением воды из структуры клиноптилолита и капиллярного пространства породы в целом, и поступлением жидкой фазы для процесса гидратации по мере связывания ее в гидросиликаты кальция. Присутствие кальцита способствует поддержанию щелочности среды, которая снижается за счет высокой катионной емкости клиноптилолита.

Выявлен характер зависимости удельной поверхности вяжущего от продолжительности помола и состава смеси, при этом установлено, что введение цеолитсодержащей породы за счет особенностей кристалло-химического строения увеличивает содержание мелкой фракции в составе смеси на ранней стадии помола.

Установлены закономерности изменения коллоидно-химических свойств цементных паст на основе ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащей породы и суперпластификатора СБ-3, заключающиеся в снижении прочности контактов в коагуляционных структурах за счет образования мономолекулярного адсорбционного слоя суперпластификатора на поверхности дисперсной фазы и в структуре каркаса основного породообразующего минерала цеолитсодержащей породы - клиноптилолита, позволяющие получить предельно агрегативно устойчивые

суспензии с жидкообразным характером течения.

Показано, что с добавкой 14,5 мас.% цеолитсодержащей породы, 23,0 мас.% кварцитопесчаника и 2,5 мас.% мела в многокомпонентное вяжущее возможно достижение гидравлической активности 60 МПа за счет наличия породообразующего минерала с высокими сорбционньши характеристиками, механохимического модифицирования системы и, как следствие, оптимизации структуры новообразований при твердении и снижения пористости цементного камня.

Показано, что при твердении системы ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащей породы изменяется соотношение между продуктами гидратации мнокомпонентного вяжущего, уменьшается количество гидроксида кальция и увеличивается количество низкоосновных гидросиликатов кальция скрытокристаллической структуры.

Практическое значение работы. Предложена рациональная область использования крупнотоннажных отходов цеолитсодержащей породы в качестве компонента при производстве многокомпонентных вяжущих типа ВНВ и ТМЦ.

Разработана технология получения и составы смесей мелкозернистых бетонов для производства стеновых мелкоштучных изделий для строительства зданий и сооружений, заключающаяся в получении многокомпонентных вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород и суперпластификатора СБ-3, и формованием изделий методом полусухого вибропрессования.

Получены стеновые мелкоштучные изделия с прочностью при сжатии 15,0 МПа, позволяющие отнести их к марке 150, и морозостойкостью F50.

Разработана нормативно-техническая документация на продукцию и технологию ее производства.

Внедрение результатов исследований. Выпущена опытная партия стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования и проведены испытания полученных изделий.

Для внедрения результатов работы при производстве стеновых мелкоштучных изделий на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1», были разработаны следующие нормативные документы:

- Стандарт организации СТО 01331012-003-200б «Камни бетонные стеновые из цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения»;

- Технологический регламент на изготовление стеновых мелко-

штучных изделий методом полусухого вибропрессования на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1»;

- Рекомендации по использованию цеолитсодержащей породы Хо-тынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения для производства стеновых мелкоштучных изделий.

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров (лекционных курсах, УНИР и при выполнении квалификационных работ) по специальностям 270106 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», 200503 «Стандартизация и сертификация», 220501 «Управление качеством».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на: научно-практической конференции аспирантов «Молодые ученые - науке, образованию, производству» (г. Белгород, 2004); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов» (г. Йошкар-Ола, 2004), Региональной научно-практической конференции аспирантов и студентов в честь 25-летия Старооскольского технологического института «Молодые ученые - науке, образованию, производству» (г. Старый Оскол, 2004г.), Международной научно-практической конференции «Управление качеством в современной организации» (г.Пенза 2006), на XIV Международном научно-практическом семинаре «Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров» (Республика Беларусь, 2006г.)

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в восьми научных публикациях, в том числе в статье опубликованной в центральном издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста, включающего 51 таблицу, 40 рисунков и фотографий, списка литературы из 130 наименований. 8 приложений.

На защиту выносятся:

- оптимальные составы и технология многокомпонентных вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород;

- зависимости физико-механических свойств многокомпонентных

вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород от удельной поверхности и количества суперпластификатора СБ-3;

- закономерности изменения коллоидно-химических свойств цементных паст на основе ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащих пород и суперпластификатора СБ-3;

- характер влияния особенностей минерального и гранулометрического составов, микроструктуры и кристаллохимической структуры цеолитсодержащих пород на процессы структурообразования цементного камня в многокомпонентных вяжущих;

- оптимальные составы мелкозернистых бетонов с применением техногенных песков и технология производства стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования;

- зависимости физико-механических свойств мелкозернистого бетона на основе многокомпонентных вяжущих с применением местного техногенного заполнителя от состава бетона и технологических параметров его производства;

- результаты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цели и задачи исследований; основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор по теме диссертации.

Проведен анализ использования стеновых мелкоштучных материалов из различного сырья и полученные по различным технологиям, их эксплуатационные характеристики, достоинства и недостатки.

Рассмотрены пути повышения эффективности производства стеновых мелкоштучных материалов, производимых по разным технологиям с учетом особенностей сырья и применяемых технологических добавок. Исследован зарубежный опыт выпуска высококачественных стеновых мелкоштучных изделий методами полусухого прессования и вибропрессования.

Во второй главе приведены характеристики используемых материалов и методы и методики экспериментальных исследований.

Для разработки оптимальных составов многокомпонентных вяжущих использовались: ПЦ500-Д0 ОАО «Белгородский цемент», цеолит-

содержащая порода Хотынецкого месторождения (Орловская обл.) и отсевы кварцитопесчаника Лебединского ГОКа (Белгородская обл.), добавка суперпластификатора СБ-3, синтезированная БГТУ им. В.Г. Шухова. В качестве мелкого заполнителя в составе мелкозернистого бетона использовался отсев дробления гранитов Шкурлатовского месторождения (Воронежская обл.).

Для изучения химического и минералогического составов отсева дробления гранита и минеральных добавок, входящих в состав многокомпонентных вяжущих использовались высокоточные инструментальные методы исследований - РФА, электронный микроскопический анализ и методы химического анализа.

Микроструктура исходных сырьевых материалов и продуктов гидратации многокомпонентных вяжущих была изучена с помощью оптического и растрового электронного микроскопов. Микрофотосъемка проводилась с помощью программно-аппаратного комплекса, включающего высокоразрешающий растровый электронный микроскоп (РЭМ) "Хитачи-Б-вОО", совмещенный с персональным компьютером. Изображение получено в режиме вторичной электронной эмиссии.

Гранулометрический состав исходных сырьевых компонентов и продуктов помола определялся методом лазерной гранулометрии на установке МюгоБ^гег 201. Реологические характеристики цементных паст определяли на приборе «Реотест-2,1». Адсорбция суперпластификаторов на дисперсных материалах определялась с помощью УФ-спектрометра ЗРЕСОШЭ иУ по убыли концентрации исследуемых оли-гомеров в дисперсной среде. Активность гидравлических минеральных добавок определяли по методу Запорожца по поглощению гидроксида кальция добавкой (наполнителем).

Физико-механические характеристики многокомпонентных вяжущих, мелкозернистых бетонных смесей и готовых стеновых изделий определяли по стандартным методикам.

В третьей главе изложены результаты исследований химического и минералогического состава цеолитсодержащей породы.

Химический состав цеолитсодержащей породы Хотынецкого месторождения представлен в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав ЦСТ

А1203 Ре2 03 ТЮ2 СаО 1^0 К20 Ыа20 п.п.п.

75,39 10,37 3,77 0,6 1,64 1,25 1,55 0,24 5,30

Результаты рентгенофазового анализа цеолитсодержащей породы приведены на рис.1.

Цеолитсодержащая порода (трепел) имеет полиминеральный состав с разной степенью кристалличности основных и второстепенных минералов. Основным минералом является клиноптило-лит, содержание которого достигает до 40 мас.%.

Цеолиты - разновидности алюмосиликатных каркасных минералов имеют отрицательный трехмерный алюмосиликатный каркас со строго регулярной тетраэдрической структурой. В промежутках каркаса находятся гидратированные положительные ионы щелочных и щелочноземельных металлов, компенсирующих заряд каркаса и молекул воды. Благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения цеолиты обладают кислотоустойчивостью и уникальным сочетанием пролонгирующих адсорбционных и катионообменных свойств. В адсорбционные полости цеолитов сорбируются лишь молекулы, критический размер которых меньше эффективного размера входного окна.

Цеолитсодержащая порода включает семейство минералов водосо-держащих алюмосиликатов с катионами калия, натрия, кальция и магния. Структурная формула цеолита:

Мш/ьКАКШвЮгМ-гНА

где х+у - сумма тетраэдров в элементарной ячейке, ш - число катионов М, п - валентность катиона.

Цеолиты - "пористые кристаллы" с жестким каркасом. Катионы, заполняющие полости, окружены гидратными оболочками и сравнительно легко поддаются ионному обмену.

Согласно структурной формуле цеолита были построены пространственные модели структуры клиноптилолита.

Согласно кристаллохимическим параметрам (рис. 2), заселенность позиций пространственной структуры клиноптилолита катионами Са, К, №, М§ составляет 43,32,33,26 % соответственно.

■ о с| 00 □ о| о а

Рис.1 Результаты РФА цеолитсодержащего трепела Хотынецкого месторождения

в

Та же картина наблюдается и по входящей в структуру минерала воды (« 43 %). Данный дефект структуры приводит формированию высоких сорбционных параметров минерала. Кроме того, катионы Са2+ эффективно сорбируются как поверхностью кристаллов клинопти-

Рис. 2. Трехмерные модели структуры клиноптилолита: а - шариковая; б - полиэдрическая силикатного каркаса

лолита, так и его внутренними порами и капиллярами.

Особенности микроструктуры цеолитов, а также присутствие монтмориллонита (содержание до 10 мас.%) обусловливают повышенную водо- и цементопотребность породы, а также высокую катионную емкость поглощения. Проведенные нами исследования по способности добавки цеолитсодержащего трепела поглощать ионы кальция из насы-

ралогическим составом породы. Пластинчатый цеолит - клиноптилолит (40 %), характеризующийся совершенной спайностью, монтмориллонит (10 %) и гидрослюды (8 %) с весьма совершенной спайностью, как основные породообразующие минералы данной системы, формируют пористую структуру (рис. 2 б), в которой равномерно распределены частицы кварца (10 %), кристобалита (около 15-20 %). Остальные минералы (кальцит, полевые шпаты и т.д.) носят подчиненный характер и на основные свойства породы оказывают малозначительное влияние.

Фрактальность порового пространства ЦСТ с макро- (рис. 4 а) до

щенного раствора по методу Запорожца показали, что поглотительная активность добавки составляет 95,4 мг СаО на 1 г добавки (Рис. 3).

Рис.3 Активность наполнителей ЦСТ- цеолитсодержащий трепел, КВП - кварцитопесчаник Лебединского ГОКа; НОП- Нижнсольшанский кварцевый песок

Анализ микроструктуры цеолитсодержащего трепела (ЦСТ) показал, что данная осадочная порода имеет ярко выраженный матричный характер структуры (рис. 2 а).

Это обусловлено мине-

микроуровня (рис. 4 б) объясняется условиями формирования порода, минералогическим составом и характерной формой выделений кристаллов клиноптилолита и монтмориллонита. Размерный диапазон пор ЦСТ имеет небольшой разброс и колеблется от 10 до 0,25 мкм. Таким образом, это свидетельствует о преобладании в породе капиллярной пористости (согласно справочных данных размерность капиллярных пор составляет 0,2-1000 мкм).

Размер отдельных пластинок, формирующих основную массу породы, достигает 2-3 мкм. При этом морфология поверхности пластинчатых образований имеет землистый характер (рис.4 б), что связано с сотовидной структурой кристаллической решетки клиноптилолита.

Пластинчатые кристаллы формируют шаровидные образования, которые, контактируя между собой, и создают общий матричный каркас породы.

Встречаются отдельные агрегаты листообразных фаз, формирующих разветвленные скопления размером до 15-20 мкм (рис. 4а). Хорошо диагностируется их совершенная спайность. Судя по морфологии данных образований в основной массе цеолита наблюдаются кристаллы монтмориллонита.

В микропоровом пространстве поверхность пластинчатых образований покрыта нано-дисперными образованиями, сложенными глобулами. Их размерность колеблется от 0,1 до 0,3 мкм (рис. 4 б). Исходя из характерной морфологии данных частиц и локальности их расположения, можно сделать вывод о рентгеноаморфности описанных фаз и высокой гидравлической активности исследуемой породы, что является основанием применения данной породы в качестве активной гидравлической добавки в составе многокомпонентных вяжущих.

Для снижения содержания наиболее энергоемкого компонента в мелкозернистых бетонах - цемента, в данной работе были разработаны составы ТМЦ и ВИВ с добавкой суперпластификатора СБ-3, которые получали путем совместного помола бездобавочного портландцемента

Рис. 4 Элеироккые фотографии структуры це-

олитсодержащего трепела: а - матричная структура го чешуйчатых агрегатов клиноптилолита, б - общий вид структуры

и наполнителей: целиолитсодержащей породы и кварцитопесчаника. Для сравнения были использованы кварцевые пески НОП.

Исследования размалываемости многокомпонентных вяжущих показали, что при одинаковой исходной удельной поверхности исходных компонентов размалываемость наполнителей улучшается в направлении (НОП)—> (КВП>—> (ЦСТ) (Рис.5).

Рис.5 Распределение частиц наполнителей многокомпонентных вяжущих по размерам по данным лазерной гранулометрии Результаты кинетики помола вяжущих с содержанием в составе 60 мас.% цемента и 40 мас.% наполнителя представлены в табл.2.

Более высокая скорость помола при переходе от ТМЦ-60 (ЦСТ) к ВНВ-60 (ЦСТ) и от ВНВ-60(КВП) к ВНВ-60 (ЦСТ) объясняется лучшей размалываемостью отходов ЦСТ. Это объясняется кристаллохимиче-скими особенностями структуры цеолитов. Повышенная размолоспо-собность цемента ВНВ -60 (ЦСТ) по сравнению с ТМЦ-60 (ЦСТ) объясняется тем, что СБ-3 проявляет расклинивающий эффект.

Снижение величины пластической вязкости приводит к уменьшению энергозатрат при приготовлении бетонных смесей. Как видно из табл.3, величина предельного напряжения сдвига т0 у составов ВНВ значительно ниже, по сравнению с контрольными составами ТМЦ. Это доказывает целесообразность применения пластифицирующей добавки СБ-3 в составе бетонной смеси при приготовлении бетонных смесей. По реологическим кривым определяли предельное напряжение сдвига т0 и пластическую вязкость т)™ зависимости которых от дозировки СБ-3 по-

Таблица 3

Реологические характеристики суспензий

Вид цемента Концентрация СБ-3, % то, Па и, Па*с

ТМЦ-60 (ЦСТ) - 45 0,55

ТМЦ-60 (КВП) - 15 0,45

ТМЦ-60(НС>П) - 7 0,4

ВНВ-60 (ЦСТ) 13 9 0,1

ВНВ-60 (КВП) 0,65 3 0,25

ВНВ-60 (НОП) 0,5 2,1 0,2

казаны в табл. 3.

Уменьшение предельного напряжения сдвига для цементных паст до минимума при оптимальных дозировках добавок СБ-3 обусловлено падением прочности индивидуального контакта минеральных частиц до значений, сравнимых с энергией теплового движения. Уменьшение же пластической вязкости связано в первую очередь с высвобождением иммобилизованной воды и увеличением, в связи с этим, относительного содержания дисперсионной среды в высококонцентрированных пастах. Увеличение толщины водных прослоек между минеральными частицами приводит к уменьшению трения между движущимися слоями и падению пластической вязкости. Таким образом, установлено, что оптимальные дозировки СБ-3 возрастают при переходе для ВНВ-60 (НОП—>ЦСТ), что связано с различной адсорбционной способностью наполнителей. При переходе от ТМЦ-60 (ЦСТ) к ТМЦ-60 (КВП) происходит некоторое снижение как т0, так и г)ш,, это связано с тем, что за постоянный параметр в исследованиях было принято' водоцементное отношение (В/Ц=соп8£), а ТМЦ (ЦСТ) является более малоподвижной смесью, в сравнении с ТМЦ (КВП, НОП). Следует также отметить, что, несмотря на более высокие значения оптимальных дозировок СБ-3 для ВНВ-60 (ЦСТ) по сравнению с другими ВНВ, наблюдается более значительное снижение пластической вязкости и предельного напряжения сдвига при оптимальных дозировках. Это обусловлено, более полным адсорбционным модифицированием поверхности молекулами СБ-3 в случае ВНВ.

Тесно связана с реологическими свойствами агрегативная устойчивость высоконцентрированных цементных паст. Увеличение дозировки СБ-3 в составе многокомпонентных вяжущих приводит к более узкому распределению частиц по диаметру и сдвигу максимума распределения в сторону меньших значений (рис.6).

Как установлено сидементационным анализом, при увеличении дозировки суперпластификатора наивероятнейший диаметр частиц значительно падает, уменьшаясь с 7,2... 12,5 мкм до 5...7,5 мкм соответственно.

Исследования электрокинетического потенциала, показало, что поверхность немодифици-рованного вяжущего имеет незначительный избыточный отрицательный заряд, о чем свидетельствует небольшое отрицательное значение потенциала Увели-

5 10 15 20 25 30 35 40 радиус частиц, мкм

Рис. 6. Дифференциальные кривые распределения час-тац (ТМЦ) и (ВНВ)

чение же дозировок суперпластификатора приводит к изменению абсолютных значений С,-потенциала в отрица-

С мВ

40 * 35

| 30

| §25 Р х

I 12°

ж Р

|В«

I ,0

5

—ш—ТМЦбО(ЦСТ) —'ТМЦбО(КВП) —ТМЦбО(НОП) —ш— ВНВбО(ЦСТ) —О—ВНВбО(КВП) —ВНВЮ(НОП)

I, . 1. —(

0,1

0,6

тельной области от: от - 5 ... - 10 мВ до - 30 ... - 40 мВ (Рис.7), что объясняется наличием анионактивных групп в молекуле СБ-3, олиго-мерные молекулы которого адсорбируются на поверхности дисперсной фазы.

Из полученных данных

„ „„ „ видно, что изменение

Рис.7 Зависимость электрокинетического потенциала '

от дозировки СБ-3 на частицах ТМЦ и ВНВ состава ТМЦ и способа ввода СБ-3 незначительно влияет на конечные значения электрокинетического потенциала.

Как уже отмечалось, возрастание одноименного заряда поверхности приводит к увеличению сил отталкивания и уменьшению энергии коа-гуляционного контакта между частицами.

0,2 0,3 0,4

концентрация,С %

Изотермы адсорбции на разных наполнителях носят мономолекулярный характер (рис.8). Это свидетельствует о том, что достижение предельной агрегатив-ной устойчивости и максимальной подвижности цементного теста происходит при завершении заполнения мономолекулярного адсорбционного слоя. При дальнейшем увеличении концентрации СБ-3 параметры адсорбционного слоя не изменяются, вследствие

15

А*106,кг/м2

0,35

Ср, равновесная концентрация, %

Рис.8 Изотермы адсорбции СБ-3 наТМЦ

чего не изменяются и реотехнологические свойства цементного теста, а происходит только незначительное увеличение концентрации СБ-3 в растворе.

Изучение реологических параметров концентрированных цементных паст ТМЦ и ВНВ показало, что они являются типичными псевдопластичными телами.

Физико-химические свойства породообразующих минералов цео-литсодержащего трепела оказывают существенное влияние на структу-рообразование в системах «цемент - ЦСТ - вода - ПАВ».

В традиционных ВНВ на основе кремнеземсодержащего компонента, вода занимает лишь промежутки между зернами наполнителя, который по своей природе и степени дезинтеграции является менее тонкодисперсным компонентом, и обусловливает повышенную пористость цементного камня (рис. 9). Основная масса как ТМЦ, так и ВНВ сложена равномерно распределенными реликтовыми и новообразованными фазами.

Однако, за счет наличия ЦСТ в составе вяжущего, по сравнению с

Рис. 9 Фотографии структуры гидратированного ВНВ-60 на основе кварца песков Нижне-Ольшанского месторождения

традиционно применяемыми составами на кварцевом наполнителе, структура многокомпонентного вяжущего с добавкой ЦСТ более равномерно зернистая (рис. 9,10).

роструктуры в зависимости от вида наполнителя, позволили предложить механизм формирования структурных связей в системе «цемент -кварц - кальцит - ЦСТ - вода».

Породообразующий минерал цеолитсодержащего трепела (клиноп-тилолит), благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения, выступает в качестве «аккумулятора» воды затворения с растворенными в ней ионами гидратирующей системы, обеспечивая поступление воды на поздних сроках твердения и, тем самым, создавая условия для дополнительного образования гидратных фаз, более глубокой гидратации зерен, что способствует омоноличиванию структуры в эксплуатационный период. Это связано с постепенным высвобождением воды из структуры клиноптилолита и капиллярного пространства породы в целом, и поступлением жидкой фазы для процесса гидратации по мере связывания ее в гидросиликаты кальция. Дополнительное введение в состав многокомпонентного вяжущего кальцита способствует поддержанию щелочности среды, которая снижается за счет высокой кати-онной емкости клиноптилолита.

На каждой последующей стадии химического взаимодействия

ВНВ-60 ВНВ-60

ТМЦ-60 ВНВ-60

и^/кя ЪТ^Г^КийГЧШВ» ТКГПП I ----ВТ'Ч

Рис. 10 Фотографии структуры гидратированных вяжущих ТМЦ и ВНВ на основе цеолитсодержащего трепела

Это связано- со спецификой минералогического состава исходной породы, которая обусловливает равномерное распределение воды затворения и суперпластификатора СБ-3 (в ВНВ) как по объему бетонной смеси, так и по структуре самих породообразующих минералов (клиноптилолита и монтмориллонита), в которых вода способна входить в структуру этих минералов. Полученные данные по характеру мик-

клинкерных минералов с водой, которая, в свою очередь, насыщается катионами, поступающими из структуры цеолита и растворимых в данных термодинамических условиях минералов ЦСТ, минералы с высокими сорбционными характеристиками высвобождают воду, происходит миграция жидкой фазы и формируется равновесие в распределении воды в системе. Данный процесс растянут во времени и предопределяет более равномерный и активный рост кристаллов новообразований, что подтверждается наличием рассеянного по основной массе новообразованных кристаллов и псевдокристаллов, глобулярного аморфного вещества. Кроме того, избыток воды концентрируется не в межзерновом пространстве, как это происходит в случае использования ВНВ на основе кварцевого наполнителя, а входит в структуру клиноптилолита и, тем самым, снижает общую пористость цементной матрицы, и в последующем обеспечивает поступление водного раствора для роста гидратных новообразований.

Показано, что при твердении системы ТМЦ, и ВНВ с использованием отходов ЦСТ введение этих отходов практически не влияет на фазовый состав структуры, а изменяет соотношение между продуктами гидратации композиционного вяжущего - уменьшается количество гидро-ксида кальция и увеличивается количество низкоосновных гидросиликатов кальция скрытокристаллической структуры.

Результаты определения физико-механических характеристик це-метных паст из многокомпонентных вяжущих представлены в табл. 4

Таблица 4

Физико-механические характеристики вяжущих

Цементы Н.Г.,% Ясж МПа 28сут Сроки схватывания, ч-мин

начало конец

ПЦ 500 ДО 26 45,6 1-40 5-30

ТМЦбО(ЦСТ) 55 25,9 1-52 5-43

ТМЦ 60 (КВП) 25 38,4 1-17 4-54

ТМЦбО(НОП) 24 39,7 1-53 4-38

ТМЦ (ЦСТ)60+1% мела 54 30,7 1-50 5-41

ТМЦ 60 (ЦСТ) + 2,5% мела 53 38,6 1-43 5-38

ТМЦ 60 (ЦСТ) +5% мела 52 34,3 1-38 5-35

ТМЦ 60 (ЦСП) + 10% мела 50 25,6 1-30 5-27

ТМЦ 60 (ЦСП) + 15% мела 47 23,9 1-47 5-40

Как следует из данных табл. 4, СБ-3 увеличивает как начало, так и конец схватывания. Это связано с тем, что образование адсорбционного

слоя из молекул СБ-3 на поверхности цементных частиц несколько тормозит протекание процессов гидратации, что согласуется с кривыми тепловыделения цементного теста.

Следующим этапом в исследованиях был подбор состава многокомпонентных вяжущих. В табл. 5 представлены составы и прочностные характеристики вяжущих.

Таблица 5

Состав и прочность многокомпонентных вяжущих_

Обозначение вяжущих Состав вяжущих,% Прочность при сжатии, МПа

ПЦ 500 ДО КВП ЦСТ Мел

ВНВ-60 (ЦСТ) 1 60 - 40 - 32,4

ВНВ -60 (ЦСТ) 2 30 5 5 39,0

ВНВ-60 (ЦСТ) 3 20 20 10 42,8

ВНВ-60 (ЦСТ) 4 20 15 5 43,5

ВНВ -60 (ЦСТ) 5 15 15 10 36,1

ВНВ-60 (ЦСТ) 6 23 14,5 2,5 65,2

ВНВ-60 (ЦСТ) 7 23,5 15 1,5 59,7

ВНВ-60 (ЦСТ) 8 28 9 3 40,6

Установлено, что состав ВНВ-60 (ЦСТ) б ( 60% ПЦ 500 ДО, 23% (КВП), 14,5% (ЦСТ), 2,5% мела) имеет наибольшую прочность (Ысж=65,2 МПа). Данный состав многокомпонентного вяжущего в дальнейшем использовался для получения мелкозернистых бетонов.

В качестве мелкого заполнителя в работе использовался песок из отсевов дробления гранитов Шкурлатовского месторождения, характеризующийся следующим минералогическим составом: плагиоклаз 20%, Микроклин 37%, Кварц 39%, Биотит4%.

Техногенный песок характеризовался: модуль крупности - 2,96; марка по дробимости щебня - 1400; марка по морозостойкости - Б 300;

3 3

насыпная плотность - 1330 кг/м ; истинная плотность: 2630 кг/м ; удельная эффективная активность радионуклидов(А эфф) -288 Бк/кг.

Подбор состава мелкозернистых бетонов нами производился по методу расчета, предложенного Баженовым Ю.М. Конечный состав корректировался экспериментально, результаты представлены в табл.6.

Для определения физико-механических характеристик мелкозернистого бетона различных составов были изготовлены опытные партии изделий. Изделия формовались методом полусухого вибропрессования.

Разработанная технология получения стеновых мелкоштучных изделий позволяет использовать цеолитсодержащие трепелы

Таблица 6

_Оптимальный состав мелкозернистого бетона

Марка по прочности Плотность, кг/м3 В/Ц Состав мелкозернистого бетона Расход материалов на 1куб.м

ВНВ 60 (ЦСТ) 6 410

150 2284 0,38 3 отсев дробления гранитов Шкур-латовского месторождения 1640

Вода 157

в составе многокомпонентного вяжущего, а также техногенные пески и получать мелкозернистые бетоны с прочностью 7,5-15 МПа.

Таблица 7

Определение физико-механических характеристик стенового камня М150 из мелкозернистого бетона

Расход материалов, кг/м 3 Водопо-глощение Прочность при сжатии Морозостойкость

W,% Лсж, МПа Число циклов

ВНВ 60 (ЦСТ) 6 410 Отсев дробления гранита Шкурлаговского месторождения 1640 Вода 157 6,3 15.2 Р50

6,1 15.5

6,5 14,7

ПЦ 500 ДО 580 Песок Нижне-ОльшанскиЙ 920 Щебень мелких фракций 560 Вода 180 6,3 15,1 И50

6,0 15,3

6,2 14,9

ПЦ500 ДО 530 Отсев дробления гранита Шкурлатовского месторождения 1610 Вода 210 6,1 14,5 Р50

6,2 14,8

5,9 15,2

Как видно из данных табл. 7, все исследованные физико-механические характеристики стеновых мелкоштучных изделий меняются незначительно от состава вяжущего, а изделия соответствуют требованиям ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые. Технические условия». Таким образом, использование ВНВ-60 на основе отходов ЦСТ позволяет снизить расход клинкерной составляющей на 40%.

На данные стеновые мелкоппучные изделия был разработан и стандарт организации СТО 01331012-003-2006 «Камни бетонные стеновые из цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения» и Технологический регламент на производство камней бетонных стеновых методом вибропрессования.

Технико-экономическое обоснование и расчет годового экономического эффекта от внедрения данной технологии показали, что за счет изменения состава мелкозернистого бетона и снижения материалоемкости экономический эффект составил 6,5 млн. руб в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Установлено, что цеолитсодержащая порода обладает высокими адсорбционными свойствами, благодаря кристаллохимическим особенностям строения входящих в нее минералов и преобладанием в породе капиллярной пористости.

2 Выявлен характер зависимости удельной поверхности от продолжительности помола и состава многокомпонентного вяжущего, при этом показано, что введение отходов ЦСТ приводит к более узкому распределению частиц по диаметру и сдвигу максимума распределения в область минимальных значений.

3 Установлены закономерности изменения реологических, седимен-тационных и электроповерхностных свойств ВНВ, заключающиеся в снижении прочности контактов в коагуляционных структурах за счет образования мономолекулярного адсорбционного слоя суперпластификатора и увеличения одноименного заряда частиц. Это позволяет получить предельно агрегативно устойчивые суспензии с жидкообразным характером течения.

4 Предложен механизм формирования структурных связей в системе «цемент - ЦСТ - кварц - кальцит - вода». Породообразующий минерал цеолитсодержащего трепела (юганоптшшолит), благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения, выступает в качестве «аккумулятора» воды затворения с растворенными в ней ионами гвдра-тирующей системы, обеспечивая поступление воды на поздних сроках твердения и, тем самым, создавая условия для дополнительного образования гидратных фаз, более глубокой гидратации зерен, что способствует омоноличиванию структуры в эксплуатационный период. Это связа-

но с постепенным высвобождением воды из структуры клиноптилолита и капиллярного пространства породы в целом, и поступлением жидкой фазы для процесса гидратации по мере связывания ее в гидросиликаты кальция. Дополнительное введение в состав многокомпонентного цемента кальцита способствует поддержанию щелочности среды, которая снижается за счет высокой катионной емкости клиноптиллолига.

5 Показано, что с добавкой 14,5% ЦСТ, 23% КВП и 2,5% мела в многокомпонентное вяжущее возможно достижение прочности 60 МПа, за счет наличия породообразующего минерала с высокими сорбцион-ными характеристиками, механохимического модифицирования системы и, как следствие, оптимизации структуры новообразований при твердении и снижения пористости цементного камня.

6 Показано, что при твердении системы ТМЦ и ВНВ с использованием отходов ЦСТ введение этих отходов практически не влияет на фазовый состав структуры, а изменяет соотношение между продуктами гидратации композиционного вяжущего - уменьшается количество гид-роксида кальция и увеличивается количество низкоосновных гидросиликатов кальция скрытокристаллической структуры. |

7 Разработаны составы мелкозернистых бетонов для производства стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования, заключающаяся в получении многокомпонентных цементов с использованием отходов ЦСТ и суперпластификатора СБ-3, а также применением техногенных мелких заполнителей. Получены стеновые мелкоштучные изделия с прочностью на сжатие 15 МПа и морозостойкостью Б50.

8 Результаты экспериментальных исследований подтверждены опытными испытаниями, проведенными в аккредитованном испытательном центре ИЦ «БГТУ-сертис».

9 Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве стеновых мелкоштучных изделий на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1», были разработаны следующие нормативные документы:

- Стандарт организации СТО 01331012-003-2006 «Камни бетонные стеновые из цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения»;

- Технологический регламент на изготовление стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования на ОАО «Завод ЖБК-1» (г. Белгород);

- Рекомендации по использованию цеолитсодержащей породы Хо-

тъгаецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения для производства стеновых мелкоппучных изделий.

10 Технико-экономическое обоснование и расчет годового экономического эффекта от внедрения данной технологии показали, что за счет оптимизации состава мелкозернистого бетона и снижения материалоемкости экономический эффект составил 6,5 млн. руб в год.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1 Лещев С.И. Кирпич - его прошлое, настоящее и будущее // «Молодость Белгородчины: Сб. конкурсн. науч. работ - Белгород: изд-во БГТУ им. Шухова, 2003. - С. 103-122.

2 Лещев С.И. Исследование свойств традиционных стеновых материалов с целью повышения качества строительства // Молодые ученые - науке, образованию: Материалы НПК аспирантов Белгород: изд-во БГТУ им. Шухова, 2004. - С. 126-128.

3 Лещев С.И. Некоторые аспекты повышения качества традиционных строительных материалов (Степанов A.M.) // Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов: Материалы Международной НПК. - Йошкар-Ола,2004.-С.285-288.

4 Лещев С.И. Некоторые аспекты повышения качества традиционных строительных материалов // Молодые ученые - науке, образованию, производству: Материалы Региональной НПК аспирантов и студентов. - Старый 0скол,2004. - С.94-96.

5 Лещев С.И. Обеспечение качества мелкоштучных стеновых материалов изготавливаемых методом полусухого вибропрессования (Белоброва С.А.) // Управление качеством в современной организации: Материалы Международной НПК. - Пенза, 2006. - С.80-82.

6 Лещев С.И. Многокомпонентные вяжущие на основе цеолитсо-держащих пород (Лесовик Р.В., Агеева М.С., Никифоров И.А.) // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров республики Беларусь: Сборник статей XIV Международного научно-практического семинара. - Минск, 2006. - С. 100-104.

7 Лещев С.И. Расширение области использования цеолитсодер-жащих пород в строительстве (Гридчин А.М., Степанов А.М, Лесовик Р.В.) // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров республики Беларусь: Сборник статей XIV Международного научно-практического семинара. - Минск, 2006. -

С.52-57.

8 Лещев С.И. Вибропрессованные бетоны с суперпластификатором на основе резорцин-формальдегвдных олигомеров (Шаповалов H.A., Косухин М.М., Денисова Ю.В, Лещев С.И.) // Строительные материалы.- М., 2006.- №10. С.32-33.

Подписано в печать 22.11.2006/Формат 60*84 1/16. Объем 1,3 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Зал, 314

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

¿o0â-

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лещев, Сергей Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Применение стеновых мелкоштучных изделий в строительстве

1.2. Повышение эффективности производства стеновых мелкоштучных изделий (СМИ).

1.3. Технология производства СМИ.

1.4. Сырьевые материалы для получения СМИ.

1.5. Добавки в СМИ (суперпластификаторы,, добавки).

ВЫВОДЫ.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований.

2.1.1. Рентгенофазовый анализ.

2.1.2. Дифференциальный термический анализ.

2.1.3. Электронно-микроскопический анализ.

2.1.4. Гранулометрия компонентов вяжущих.

2.1.5. Изучение свойств бетонных смесей.

2.1.6. Изучение реологических характеристик цементных суспензий.

2.1.7. Адсорбция СП на ТМЦ.

2.1.8. Исследование диспергирующих характеристик.

2.1.9. Исследования физико-механических характеристик СМИ. 58 2.1.10. Влияние СБ-3 на электрокинетические свойства ТМЦ и

2.2. Применяемые материалы.

2.3. Методика получения вяжущих низкой водопотребности.

ВЫВОДЫ.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНВ НА ОСНОВЕ КРЕМНИСТЫХ ПОРОД.

3.1. Состав и свойства цеолитового трепела.

3.2. Размолоспособность и гранулометрия.

3.3. Реологические характеристики ТМЦ.

3.3.1. Адсорбция суперпластификатора СБ-3 на вяжущее.

3.3.2. Влияние СБ-3 на электрокинетический потенциал вяжущего.

3.3.3. Влияние СБ-3 на реологические свойства, агрегативную и седиментационную устойчивость цементных паст.

3.4. Анализ влияния добавки цеолитсодержащего трепела на микроструктурные характеристики матрицы ТМЦ и ВНВ

3.5. Состав и свойства ВНВ.

ВЫВОДЫ.ИЗ

4. МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН ДЛЯ СМИ.

4.1. Требования к бетонным смесям и бетонам, используемым для производства СМИ.

4.2. Особенности подбора состава мелкозернистого бетона с i использованием техногенного песка.

4.3. Свойства бетонной смеси и бетона.

4.4. Водопоглощение и морозостойкость мелкозернистых бетонов . 130 ВЫВОДЫ.

5. ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

5.1. Технология производства СМИ.

5.2. Экономическая эффективность.

ВЫВОДЫ.

Введение 2006 год, диссертация по строительству, Лещев, Сергей Иванович

Реализация Федеральной целевой программы «Жилище» на 2002-2010 гг. требует увеличения выпуска эффективных ресурсосберегающих строительных материалов местного производства и разработки прогрессивных технологий.

Особенности индивидуального жилищного строительства предусматривают использование стеновых мелкоштучных изделий (далее по тексту - СМИ) конструкционного назначения.

Практика показала целесообразность использования мелкозернистых бетонов на основе цементов и местных заполнителей для изготовления СМИ. Эффективность конструкционных СМИ возможно повысить путем разработки составов мелкозернистых бетонов за счет применения композиционного вяжущего и эффективного заполнителя на основе местного сырья, и технологии изготовления.

При добыче и переработке цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения (Орловская обл., месторождение категории СЗ) в качестве отходов накапливаются отсевы фракции менее 1 мм, которые в настоящее время не используются. В цеолитсодержащих породах содержится 75-90 мас.% кремнезема в активной форме, что является предпосылкой использования его в качестве активной минеральной добавки в составе композиционных вяжущих.

Диссертационная работа выполнена в рамках 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 и задачи работы. Повышение эффективности мелкоштучных стеновых материалов путем разработки состава и технологии многокомпонентного вяжущего с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения, состава и технологии мелкозернистого бетона с применением техногенного заполнителя.

Для достижения данной цели решались следующие задачи:

- исследование химического и минералогического состава техногенных отходов, входящих в состав многокомпонентного вяжущего;

- изучение технологических особенностей получения многокомпонентного вяжущего типа тонкомолотых цементов (далее - ТМЦ) и вяжущих низкой водопотребности (далее - ВНВ) с выявлением путей снижения энергетических затрат при помоле;

- изучение коллоидно-химических процессов в цементных пастах на основе многокомпонентных вяжущих при использовании суперпластификатора СБ-3;

- изучение структуры цементного камня при твердении ТМЦ и ВНВ и влияния цеолитсодержащих пород на микроструктуру и пористость;

- изучение свойств ТМЦ и ВНВ с обоснованием требований к ним;

- разработка технологии изготовления мелкоштучных стеновых изделий методом полусухого вибропрессования на основе многокомпонентных вяжу

4 щих и техногенного заполнителя;

- разработка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна. Предложен механизм формирования структурных связей в системе «цемент - цеолитсодержащая порода - кварц - кальцит - вода». Породообразующий минерал цеолитсодержащего трепела (клиноптилолит) благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения выступает в качестве «аккумулятора» растворной части гидратирующей системы, обеспечивая поступление раствора на поздних сроках твердения и, тем самым, создавая условия для омоноличивания структуры в эксплуатационный период. Это связано с постепенным высвобождением воды из структуры клиноптилолита и капиллярного пространства породы в целом, и поступлением жидкой фазы для процесса гидратации по мере связывания ее в гидросиликаты кальция. Присутствие кальцита способствует поддержанию щелочности среды, которая снижается за счет высокой катионной емкости клиноптилолита.

Выявлен характер зависимости удельной поверхности вяжущего от продолжительности помола и состава смеси, при этом установлено, что введение цеолитсодержащей породы за счет особенностей кристаллохимического строения увеличивает содержание мелкой фракции в составе смеси на ранней стадии помола.

Установлены закономерности изменения коллоидно-химических свойств цементных паст на основе ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащей породы и суперпластификатора СБ-3, заключающиеся в снижении прочности контактов в коагуляционных структурах за счет образования мономолекулярного адсорбционного слоя суперпластификатора на поверхности дисперсной фазы и в структуре каркаса основного породообразующего минерала цеолитсодержащей породы - клиноптилолита, позволяющие получить предельно агрега-тивно устойчивые суспензии с жидкообразным характером течения.

Показано, что с добавкой 14,5 мас.% цеолитсодержащей породы, 23,0 мас.% кварцитопесчаника и 2,5 мас.% мела в многокомпонентное вяжущее возможно достижение гидравлической активности 60 МПа за счет наличия породообразующего минерала с высокими сорбционными характеристиками, ме-ханохимического модифицирования системы и, как следствие, оптимизации структуры новообразований при твердении и снижения пористости цементного камня.

Показано, что при твердении системы ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащей породы изменяется соотношение между продуктами гидратации мнокомпонентного вяжущего, уменьшается количество гидроксида кальция и увеличивается количество низкоосновных гидросиликатов кальция скры-токристаллической структуры.

Практическое значение работы.

Предложена рациональная область использования крупнотоннажных отходов цеолитсодержащей породы в качестве компонента при производстве многокомпонентных вяжущих типа ВНВ и ТМЦ.

Разработана технология получения и составы смесей мелкозернистых бетонов для производства стеновых мелкоштучных изделий для строительства зданий и сооружений, заключающаяся в получении многокомпонентных вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород и суперпластификатора СБ-3, и формованием изделий методом полусухого вибропрессования.

Получены стеновые мелкоштучные изделия с прочностью при сжатии 15,0 МПа, позволяющие отнести их к марке 150, и морозостойкостью F50.

Разработана нормативно-техническая документация на продукцию и технологию ее производства.

Внедрение результатов исследований.

Выпущена опытная партия стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования и проведены испытания полученных изделий.

Для внедрения результатов работы при производстве стеновых мелкоштучных изделий на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1», были разработаны следующие нормативные документы:

- Стандарт организации СТО 01331012-003-2006 «Камни бетонные стеновые из цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения»;

- Технологический регламент на изготовление стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1»;

- Рекомендации по использованию цеолитсодержащей породы Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения для производства стеновых мелкоштучных изделий.

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров (лекционных курсах, УНИР и при выполнении квалификационных работ) по специальностям 270106 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», 200503 «Стандартизация и сертификация», 220501 «Управление качеством».

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены на: научно-практической конференции аспирантов «Молодые ученые - науке, образованию, производству» (г. Белгород, 2004); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов» (г. Йошкар-Ола, 2004), Региональной научно-практической конференции аспирантов и студентов в честь 25-летия Старооскольского технологического института «Молодые ученые - науке, образованию, производству» (г. Старый Ос-кол, 2004г.), Международной научно-практической конференции «Управление качеством в современной организации» (г.Пенза 2006), на XIV Международном научно-практическом семинаре «Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров» (Республика Беларусь, 2006г.) На защиту выносятся:

- оптимальные составы и технология многокомпонентных вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород;

- зависимости физико-механических свойств многокомпонентных вяжущих с использованием цеолитсодержащих пород от удельной поверхности и количества суперпластификатора СБ-3;

- закономерности изменения коллоидно-химических свойств цементных паст на основе ТМЦ и ВНВ с использованием цеолитсодержащих пород и суперпластификатора СБ-3;

- характер влияния особенностей минерального и гранулометрического составов, микроструктуры и кристаллохимической структуры цеолитсодержащих пород на процессы структурообразования цементного камня в многокомпонентных вяжущих;

- оптимальные составы мелкозернистых бетонов с применением техногенных песков и технология производства стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования;

- зависимости физико-механических свойств мелкозернистого бетона на основе многокомпонентных вяжущих с применением местного техногенного заполнителя от состава бетона и технологических параметров его производства;

- результаты внедрения. Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в восьми научных публикациях, в том числе в статье опубликованной в центральном издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура работы:

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 226 страницах машинописного текста, включающего 53 таблицы, 45 рисунков и фотографий, списка литературы из 130 наименований, 8 приложений.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности стеновых материалов с использованием цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Установлено, что цеолитсодержащая порода обладает высокими адсорбционными свойствами, благодаря кристаллохимическим особенностям строения входящих в нее минералов и преобладанием в породе капиллярной пористости.

2 Выявлен характер зависимости удельной поверхности от продолжительности помола и состава многокомпонентного вяжущего, при этом показано, что введение отходов ЦСТ приводит к более узкому распределению частиц по диаметру и сдвигу максимума распределения в область минимальных значений.

3 Установлены закономерности изменения реологических, седиментационных и электроповерхностных свойств ВНВ, заключающиеся в снижении прочности контактов в коагуляционных структурах за счет образования мономолекулярного адсорбционного слоя суперпластификатора и увеличения одноименного заряда частиц. Это позволяет получить предельно агрегативно устойчивые суспензии с жидкообразным характером течения.

4 Предложен механизм формирования структурных связей в системе «цемент - ЦСТ - кварц - кальцит - вода». Породообразующий минерал цеолитсодержащего трепела (клиноптиллолит), благодаря кристаллохимическим особенностям своего строения, выступает в качестве «аккумулятора» воды затворения с растворенными в ней ионами гидратирующей системы, обеспечивая поступление воды на поздних сроках твердения и, тем самым, создавая условия для дополнительного образования гидратных фаз, более глубокой гидратации зерен, что способствует омоноличиванию структуры в эксплуатационный период. Это связано с постепенным высвобождением воды из структуры клиноптилолита и капиллярного пространства породы в целом, и поступлением жидкой фазы для процесса гидратации по мере связывания ее в гидросиликаты кальция. Дополнительное введение в состав многокомпонентного цемента кальцита способствует поддержанию щелочности среды, которая снижается за счет высокой катионной емкости клиноптиллолита.

5 Показано, что с добавкой 14,5% ЦСТ, 23% КВП и 2,5% мела в многокомпонентное вяжущее возможно достижение прочности 60 МПа, за счет наличия породообразующего минерала с высокими сорбционными характеристиками, механохимического модифицирования системы и, как следствие, оптимизации структуры новообразований при твердении и снижения пористости цементного камня.

6 Показано, что при твердении системы ТМЦ и ВНВ с использованием отходов ЦСТ введение этих отходов практически не влияет на фазовый состав структуры, а изменяет соотношение между продуктами гидратации композиционного вяжущего - уменьшается количество гидроксида кальция и увеличивается количество низкоосновных гидросиликатов кальция скрытокристаллической структуры.

7 Разработаны составы мелкозернистых бетонов для производства стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования, заключающаяся в получении многокомпонентных цементов с использованием отходов ЦСТ и суперпластификатора СБ-3, а также применением техногенных мелких заполнителей. Получены стеновые мелкоштучные изделия с прочностью на сжатие 15 МПа и морозостойкостью Б50.

8 Результаты экспериментальных исследований подтверждены опытными испытаниями, проведенными в аккредитованном испытательном центре ИЦ «БГТУ-сертис» (Приложение 5).

9 Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве стеновых мелкоштучных изделий на ОАО Белгородский «Завод ЖБК-1», были разработаны следующие нормативные документы:

- Стандарт организации СТО 01331012-003-2006 «Камни бетонные стеновые из цеолитсодержащих пород Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения» (Приложение 3);

- Технологический регламент на изготовление стеновых мелкоштучных изделий методом полусухого вибропрессования на ОАО «Белгородский Завод ЖБК-1» (Приложение 2);

- Рекомендации по использованию цеолитсодержащей породы Хотынецкого месторождения и отсева дробления гранита Шкурлатовского месторождения для производства стеновых мелкоштучных изделий (Приложение 4).

10 Технико-экономическое обоснование и расчет годового экономического эффекта от внедрения данной технологии показали, что за счет оптимизации состава мелкозернистого бетона и снижения материалоемкости экономический эффект составил 6,5 млн. руб в год.

Библиография Лещев, Сергей Иванович, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Гальперина Т.Я. Применение цеолитизированных пород Шивыртуйского месторождения в производстве цемента /Т.Я. Гальперина, Л.А. Вертопряхова, И.А. Соловьева и др. //Цемент. 1992. -№ 4. - С. 79-82.

2. Полюдова C.B. Цементоцеолитовые композиты /C.B. Полюдова, В.И. Коломиец, В.И. Соломатов //Известия вузов. Строительство. 1995. - № 3. - С.41-46.

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

4. Бутт Ю.М. Вяжущие вещества с поверхностно-активными добавками /Ю.М. Бутт, Т.М. Беркович М.: Промстройиздат, 1953.

5. Шакора A.C. Природные цеолиты ценное сырье для производства строительных материалов /A.C. Шакора, Н.М. Влодарчик //Современные проблемы строительного материаловедения: Тез. докл. Межд. науч.-техн. конф. - Самара, 1995. - С.60-61.

6. ГОСТ 6133-99. Камни бетонные стеновые. Технические условия. -Взамен ГОСТ 6133-84. Введ.2002-01-01. М. - Изд-во стандартов, 2002. -32 С.

7. Лугинина И.Г. Цементы из некондиционного сырья /И.Г.Лугинина, В.М. Коновалов //Сб. тез. докл. Межд. конф. Новочеркасский государственный технический университет. Новочеркасск, 1994.

8. Хуснуллин М.Ш. Эффективные строительные материалы и технологиидля строительства доступного и комфортного жилья /М.Ш. Хуснуллин, Б.П. Тарасевич //Строительные материалы. М., 2006. - №2. - С.36-38.

9. Айлер Р. Химия кремнезема / Р.Айлер. М.: Наука, 1982. - Т.2. - 480 с.

10. Горбунов С.П. Влияние противоморозных добавок па коррозионную стойкость цементною камня /С.П. Горбунов //Эффект, технол. бет. работ в условиях воздействия окр. среды: Тем. сб. тр. Челябинск: ЧПИ, 1986. -С.36-38.

11. Кравченко И.В. Высокопрочные и особо быстротвердеющие портландцемента /И.В. Кравченко, M.J1. Власова, В.Э. Юдович. М.: Стройиздат, 1971.

12. Москвин В.М. Коррозионная стойкость железобетона в агрессивных средах. /В.М. Москвин, Ю.А. Саввиной //Сб. тр. М.: НИИЖБ Госстроя, 1980.-99с.

13. Алкенис Ф.Ф. Твердение и деструкция гипсоцементных композиционных материалов /Ф.Ф. Алкенис. Л.:Стройиздат, 1988. -103с.

14. Шпынова Л.Г. Бетоны для строительных работ а зимних условиях /Л.Г. Шпынова. Львов.: Вища шк.,1985 . - 80с.

15. Левина B.C. Влияние на бетон комплексных пластифицирующих добавок на основе промышленных отходов /B.C. Левина, Н.В. Игнатович //Бетон и железобетон. 1989.-№ 11. - С. 10-11.

16. Михайлов К.В. Справочник по производству сборных железобетонных изделий / К.В. Михайлов, А.Л. Фоломеев. М.: Стройиздат, 1982. - 440с.

17. Торопов В.А. Химия цементов /В.А. Торопов. М.: Стойиздат, 1956. -158с.

18. Каприслов С.С. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона /С.С. Каприслов, и др. //Бетон и железобетон. 1992. - №7. - С.4-7.

19. Лесовик B.C. Снижение энергоемкости производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: Дисс. д-ра техн. наук /B.C.

20. Лесовик; Белгород, 1997.-461 с.

21. Волынец Н.П. Справочник инженера технолога предприятия сборного железобетона /Н.П. Волынец и др. - К.: Буд1вельник, 1983. - 224с.

22. Белов Н.В. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимии/Н.В. Белов. M.: Наука, 1979.-183с.

23. Горшков B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ /B.C. Горшков и др. М.: Высш. шк., 1981. - 304с.

24. Гузеев В.А. Учет агрессивности воздействий в нормах проектирования конструкций / В.А. Гузеев и др. //Бетон и железобетон. 1992. - №10. -С.8-10

25. Дьяченко С.С. Гидратация цемента в присутствии противоморозно -пластифицирующей добавки на ранних стадиях /С.С.Дьяченко, В.Ф. Калинский //Строит, конст. и их зашита от коррозии. Ростов, 1990. -С.55-59.

26. Grammond, N.J. (1985). Cem. Coner. Res. 1985. - V.15 -39 p.

27. Малинина Л.А. Предварительный пароразогрев бетонной смеси. Зимнее бетонирование и тепловая обработка бетона /Л.А. Малинина, В.М. Зубенко. М., 1975,- С. 157-175.

28. Сергеев А.Б. Тяжелые пропариваемые бетоны с активированными добавками на основе лигносульфатов: Автореф. дис.канд. техн. наук /А.Б. Сергеев; Москва, 1989. 197 с.

29. Богачев Г.А. Комплексные добавки к бетону в зимних услоииях /Г.А.

30. Богачев // Строительство. 1994. - №2-3. - С.10-12, 39.

31. Борисов JI.JI. Высокопрочные бетоны на рядовых цементах с суперпластификатором на дисперсных носителях: Автореф. дис. канд. техн. наук /JI.JI. Борисов. Пенза, 1997. - 22 с.

32. Bensted,J. and Varma,S.P. //Cem. Technol.5. 1994. - p. 440.

33. Вяльцева. Н.И. Структурообразование и свойства цементных композиций, модифицированных химическими добавками и отходом производства ферросилиция: Автореф. дис. канд. техн. наук /Н.И. Вяльцева. Москва, 1992. - 24 с.

34. Garlner. В.М. and Gaidis, I.M., in Materials Science of Concrete J. (ed. J.P. Skalny), // Am. Ceram Soc., Westerville, OH,USA 1989. - p. 95

35. Мчедлов-Петросян О.П. Тепловыделение вяжущих веществ и бетонов /О.П. Мчедлов-Петросян и др. -М.: Стройиздат, 1984. -224 с.

36. Манджиларди Т. Удобоукладываемость суперпластифицированных бетонов на микросиликатном портландцементе.

37. Наназашвили И.К. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник /И.К. Наназашвили. М. - Высш. шк., 1990. - 495 с.

38. Хархардин А.Н. Топологические состояния и свойства композиционных материалов /А.Н. Хархардин //Изв. ВУЗов. Строительство. Новосибирск, 1997. №4. - С.72-77.

39. Шаповалов H.A. Суперпластификатор СБ-5 как модификатор при получении ВНВ и бетонов на их основе /H.A. Шаповалов, A.A. Слюсарь, М.М. Косухин, О.В. Мухачев //Бетон и железобетон. 2001. - №6. - С.2-4.

40. Магдеев А.У. Вибропрессованные элементы мощения с повышеннымиэксплуатационными свойствами из мелкозернистого бетона: Автореф. канд. дисс. /А.У. Магдеев. М., 2003.

41. Дворкин Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности: Учеб. Пособие /Л.И. Дворкин, И.А. Пашков. К.: Выща шк. - Головное изд-во, 1989.-208 с.

42. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов /П.И. Боженов. Л.: Стройиздат, 1978.-360с.

43. Гоголюк С.А. Синтез и использование хромсодержащих цеолитов для получения цветного силикатного кирпича: Автореф. канд. дисс. /С.А. Гоголюк.- Киев, 1985.-24 с.

44. Грийков Г.Е. Совершенствование технологии вибропрессоваиия изделий из песчаных бетонов: Автореф. канд. дис. /Г.Е. Грийков.- Л., 1990.

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

46. Соломенцева И.М. Адсорбция катионных полиэлектролитов и их влияние на электрокинетический потенциал латекса /И.М. Соломенцева, И.И. Кочерга, А.Я. Тесленко и др. //Докл. АН УССР, 1983. №1. - С.43-46.

47. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны /В.Г. Батраков. М.: Стройиздат, 1990. - 400 с.

48. Калашников В.И. Вяжущее. /В.И. Калашников и др. //A.C. 1028625, БИ № 26, МКИ4С04В11/09, 1983г.

49. Хохлова Т.Д. Адсорбция красителей из воды на модифицированных кремнеземах /Т.Д. Хохлова, Ю.С. Никитин, Л.Г. Гаркавенко, А.Л. Детисова //Химия и технология воды. 1990. - 12,№6. - С.517-520.

50. Фролов Ю.Г. Закономерности изменения вязкости гидрозоля кремнезема /Ю.Г. Фролов, H.A. Шабанова, С.И. Молодчикова //Коллоидн. журн., 1984. Т45. - №5. - С.970-974.

51. Щукин Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин, A.B. Перцов, Е.А. Амелина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. - 348с.

52. Бутт Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов ЯО.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 504с.

53. Баженов Ю.М. Активация вяжущих композиций в роторно-пульсационных аппаратах /Ю.М. Баженов, В.В. Плотников. Брянск: БГИТА, 2001.- 336 с.

54. Комохов П.Г. Структурно-энергетические аспекты гидратации цемента и его долговечность /П.Г. Комохов //Цемент. 1987. - № 3. - С. 16-19.

55. Ядыкина В.В. Влияние физико-химической обработки на реакционную способность кварцевого заполнителя при формировании цементно-песчанных бетонов: Автореф. дисс.канд. техн. наук /В.В Ядыкина. -Харьков, 1987. С. 29.

56. Изотов B.C. Казанская государственная архитектурно-строительная академия. /B.C. Изотов, О.Б. Кириленко //Строительные материалы. -январь 2001 г. № 1.

57. Гальперина Т.Я. Применение цеолитизированных пород Шивыртуйского месторождения в производстве цемента /Т.Я. Гальперина, Л.А. Вертопряхова, И.А. Соловьева и др. // Цемент. 1992. - № 4. - С. 79-82.

58. Полюдова С. В. Цементоцеолитовые композиты /C.B. Полюдова, В.И. Коломиец, В.И. Соломатов // Известия вузов. Строительство. 1995. - № 3.-С. 41-46.

59. Изотов B.C. Свойства бетонов, модифицированных водорастворимыми полимерами /B.C. Изотов // Сб. трудов «Композиционные строительные материалы». Саратов, 1995.

60. Изотов B.C. Смешанное вяжущее для бетонов, твердеющих при пропаривании /B.C. Изотов, H.H. Морозова //Строит, материалы. 1998. -№ 12. - С. 19-20.

61. Чехов А.П. Справочник по бетонам и растворам /А.П.Чехов, A.M. Сергеев, Г.Д. Дибров. Киев.: Будивельник, 1983. - 216с.

62. Овчаренко Г.И. Цеолиты в строительных материалах/Г.И.Овчаренко, В.Л. Свиридов// Учебное пособие. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996. -88.с.

63. Faderland I., Roy D. I., Goyda I.R. Property of cement sfone unfer lou water containing // Cement and Concrete Res. 1972. V.l .2. - P.349.

64. Хайдаков Г.С. Физика измельчения /Г.С.Хайдаков. М.: Наука, 1972.-306с.

65. Партон В.З. Механика разрушения. От теории к практике / В.З. Партон. -М.: Наука, 1990.-240 с.

66. Баранов Е.Г. Современное состояние и пути развития теории разрушения горных пород /Е.Г. Баранов // Изд. Вузов. Горный журнал. - 1989. - №2. -С. 1-10.

67. Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость /С. Грег, К. Синг. -М.: Мир, 1970.-407с.

68. Рахимбаев Ш.М. О природе индукционного периода при гидратации вяжущих веществ /Ш.М.Рахимбаев //Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений. Междунар. конф. Белгород. - 1997, 4.5. - С.7-9.

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

70. Лесовик Р.В. Мелкозернистые бетоны для дорожного строительства с использованием отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов: Дисс. канд.техн. наук /Р.В. Лесовик Белгород, 2002. - 206с.

71. Garboczi Edward J., Bentz Dale P. Digital Simulation of the Aggregate-Cement Paste Interfacial Zone in Concrete. Математическое моделирование контактной зоны между заполнителем и цементным камнем в бетоне //J.

72. Mater. Res. -1991. -№11. -pp. 196-201

73. Юнг В.H. Об использовании карбонатных пород кальция в качестве добавок к портландцементу /В.Н. Юнг и др.// Промышленность строительных материалов. 1940. - № 2. - С. 18-19.

74. Фазилова З.Т. Влияние формы пор песка на адгезионное взаимодействие системы песок-вяжущее /З.Т. Фазилова, P.A. Леи, И.К. Касимов, Ш.А. Махмудов //Архит. и Строит. Узбекистана. 1988. - №5. - С.11-12.

75. Баженов Ю.М., Самусев O.A., Надольский В.И. Влияние взаимодействия цементного камня с заполнителем на свойства бетона /Ю.М. Баженов, O.A. Самусев, В.И. Надольский //Изв. Вузов. Строительство и архитектура. -1978. №7. - С.74-75.

76. Безверхий A.A. Классификация бетонов, заполнителей и других строителных материалов по соотношению поверхностей компонентов /A.A. Безверхий. //Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1977. - №5. -С.61-66.

77. Максимов Ю.В. Плотность упаковки высокодисперсных частиц на поверхности грубодисперсных включений /Ю.В. Максимов //Коллоидный журнал. 1986. - №4. - С.813-814.

78. Микульский В.Г. Строительные материалы /В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков и др. М.: изд. АСВ, 2002.

79. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов /В.В. Бабков, В.Н. Мохов. Уфа, 2002.

80. Еременок П.Л. Использование известняковых песков в конструкциях бетонов /П.Л. Еременок, Ю.А. Босый. Киев: Будивельник, 1981.

81. Ицкович С.М. Технология заполнителей для бетонов /С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков и др. М.: Высш. шк., 1991.

82. Калмыкова Е.Е. Исследование некоторых свойств мелкозернистых бетонов /Е.Е. Калмыкова //Сборник. Мелкозернистые бетоны. М.: Стройиздат, 1972.

83. Коломацкий A.C. Прогнозирование влияния железосодержащих минералов заполнителя на свойства бетона /A.C. Коломацкий.//

84. Комплексное использование нерудных пород железорудных месторождений в производстве строительных материалов: Сб. науч. трудов. М.: МИСИ, БТИСМ, 1982.

85. Mindess Sidney. Bonding in cementitious composites: how important is it? Роль сцепления между компонентами в цементных композициях //Bond. Cementitious Compos.: Symp., Boston, Mass., Dec.2-4, 1987. -Pittsburgh (Pa), 1988.-pp. 3-10.

86. Mindess S. Interfaces in concrete. Поверхности раздела в бетоне //Mater. Sei. Concr. J. -Westerville (Ohio), -1989. pp. 163-180.

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

88. Чистов Ю.Д. Неавтоклавные бетоны плотной и ячеистой структуры на основе мелких песков: Дисс. .д.т.н. /Ю.Д Чистов. М., 1995, - 411 с.

89. Баженов Ю.М. Технология бетона /Ю.М. Баженов. М.: Высшая школа, 1987.

90. Гершберг O.A. Технология бетонных и железобетонных изделий /О.А.Гершберг. М.: Стройиздат, 1973.

91. Липкинд З.А. Экспериментальное исследование активации сверхжесткихцементно-песчаных смесей в высокоскоростных смесителях /З.А. Липкинд //Сб. тр. НИЛФХММиТП. М., 1991. - вьп.№9.

92. Королев K.M. Интенсификация приготовления бетонной смеси /K.M. Королев. М.: Стройиздат, 1976г.

93. Соломатов В.И. Интенсивная технология бетона /В.И. Соломатов, М.К. Тахиров и др. М., Высш. шк., 1989.

94. Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций /Ю.М.Баженов. М.: ГСИ, 1963.

95. Горчаков Г.И. Состав, структура и свойства цементных бетонов /Г.И. Горчаков, Л.П. Ориентлихер и др. М.: Стройиздат, 1976.

96. Ицкович С.М. Технология заполнителей для бетонов /С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков и др. М., Высш. шк., 1991.

97. Шейкин А.Е. Структура и свойства цементных бетонов /А.Е.Шейкин, Р.В. Чеховский, М.И. Бруссер. М.: Стройиздат, 1979.

98. Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде /Г.П.Вербецкий. М.: Стройиздат, 1976.

99. Баженов Ю.М. Высокопрочный бетон на основе суперпластификаторов /Ю.М. Баженов, Ш.Т. Бабаев, А.И. Груз и др. //Строительные материалы. 1978.-№9.

100. Шаровар М.К. О взаимосвязи проницаемости высокопрочного бетона с характеристиками его пористой структуры /М.К. Шаровар //Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1979. - №5.

101. Иванов Ф.М. Исследование морозостойкости бетона /Ф.М. Иванов //Защита от коррозии строительных конструкций и повышение долговечности. М., 1969.

102. Кунцевич O.B. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера/О.В. Кунцевич. Л.: Стройиздат, 1983.

103. Сизов В.П. Зависимости прочности и морозостойкости бетона от свойств и расхода цемента /В.П. Сизов //Бетон и железобетон. 2000. - № 6.

104. Шестоперов C.B. Технология бетона /C.B. Шестоперов. М., Высш. шк. -1976.

105. Красной A.M. Морозостойкость и ползучесть высоконаполненного высокопрочного мелкозернистого песчаного бетона /A.M. Красной //Бетон и железобетон. 2003. - № 5.

106. Магдеев У.X. Прочность, структура и морозостойкость высокопрочного мелкозернистого бетона /У.Х. Магдеев, Л.Б. Гольденберг и др. //Технологии бетона. 2005. - № 2.

107. Перцев В.Т. Управление процессами раннего формирования структуры бетона: Автореферат докт. дисс /В.Т. Перцев. Воронеж, 2002.

108. Подмазова С.А. Технологические аспекты обеспечения морозостойкости бетона и железобетона /С.А. Подмазова //Бетон и железобетон. 2003. -№3.

109. Сильченко П.Г. Подбор состава мелкозернистого бетона с учетом удельной поверхности и водопотребнести смеси /П.Г. Сильченко //Сб. Мелкозернистые бетоны. М.: Стройиздат, 1972.

110. Фурманов Э.И. Влияние суперпластификаторов на технические свойства мелкозернистого бетона /Э.И. Фурманов //Сб. Исследования и применение бетонов с суперпластификаторами. М., 1982.

111. Шушпанов В.А. Расчет оптимальной дозировки пластификатора бетонной смеси с учетом минералогического и вещественного состава цемента /В.А. Шушпанов, В.М. Орловский и др. //Бетон и железобетон. -2004. № 2.

112. Подвальный A.M. О классификации видов коррозии бетона /A.M. Подвальный //Бетон и железобетон. 2004. - № 2.

113. Подвальный A.M. Физико-химическая механика основа научных представлений о коррозии бетона и железобетона /A.M. Подвальный //Бетон и железобетон. - 2002. - №5.

114. Первушин И.И. Исследование факторов, определяющих выбор оптимальных режимов перемешивания бетонной смеси /И.И. Первушин //Труды НИИЖБ. вып. 33. - М.: Стройиздат, 1964.

115. Малинина JT.A. Тепловлажностная обработка тяжелого бетона /Л.А. Малинина. М.: Стройиздат, 1977

116. Бик Ю.Л. Методическое пособие по проверке качества нерудных строительных материалов /Ю.Л. Бик, A.B. Мазгалиева. -Новосиб., 1999.

117. Волженский A.B. Песчаный бетон с пластифицирующими добавками /A.B. Волженский, Е.А. Гребеник, С.Н. Михайлова //Бетон и железобетон. 1975. - №7.

118. Гладков Д.И. Физико-химические основы прочности бетонов /Д.И. Гладков. М.: Изд. «Ассоц. Стр. вузов», 1998.

119. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строительных специальностей ВУЗов /И.А.Рыбьев. М.: Высшая школа, 2002. - 701 с.

120. Чернышев Е.М. Повышение качества ячеистых бетонов путем улучшения их структуры /Е.М. Чернышев, А.Т. Баранов, A.M. Крохин // Бетон и железобетон. 1977. - №1. - С.9-11.

121. Шведов В.Н. Опыт применения добавок в бетоны и растворы /В.Н.

122. Шведов, В.Н. Шмигальский. Кишинев. - Картя Молдовеняскэ, 1979. -139с.

123. Зайко Н.И. Защита, ремонт, сочетание и усиление бетонных конструкций /Н.И. Зайко,- Минск: НП ООО «Стринко». 1997. - 124с.

124. Dusdonf wolfgang bskardt Heter Hennek Yubertus. Hofmann Yans Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen. пат. ГДР, СОИВ 31/44, № 118777. Способ приготовления заполнителей.

125. Шейнин A.M. Высокопрочные мелкозернистые бетоны с пластификатором С-3 для дорожного строительства. /A.M. Шейнин, М.Я. Якобсон//Бетон и железобетон. 1993. - №10. - С.8-11.

126. Рекомендации по применению суперпластификатора, разжижитель СМФ для изготовления высокопрочных бетонов.- Киев, 1984