автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка режима стабилизации гипсового вяжущего для сухих строительных смесей

На правах рукописи'

ООбОЬОМ"

Некрасова Светлана Анатольевна

РАЗРАБОТКА РЕЖИМА СТАБИЛИЗАЦИИ

ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО ДЛЯ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

6 ДЕК 2012

Казань -2012

005056773

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Гаркави Михаил Саулович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Недосеко Игорь Вадимович, доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», профессор кафедры «Строительных конструкций»

Халиуллин Марат Ильсурович, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», доцент кафедры «Строительных материалов» ФГБОУ ВПО "Тверской государственный технический университет", г. Тверь

Защита состоится «17» декабря 2012 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.077.01 при Казанском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 420043, г. Казань, ул. Зеленая, д.1, КГАСУ, ауд. 3-203 (Зал заседаний Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 13 ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Абдрахманова Л. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В последние годы резко возрос объем потребления сухих строительных смесей, которые практически вытеснили традиционные растворы, изготавливаемые и используемые при проведении различных видов работ непосредственно на строительной площадке. Это связано с возможностью обеспечения сухим смесям, изготавливаемым в заводских условиях, гарантированных высоких показателей строительно-технических и функциональных свойств.

Для внутренней отделки наибольшее применение получили сухие гипсовые смеси, так как они обеспечивают ряд преимуществ как на стадии изготовления покрытий, так и на стадии эксплуатации.

Высокое качество сухих строительных смесей связано со стабильностью фазового состава и свойств гипсового вяжущего.

Один из эффективных способов улучшения строительно-технических свойств - искусственное старение гипсовых вяжущих при рациональных условиях, поэтому исследование влияния данного процесса на твердение и эксплуатационные свойства вяжущего и сухих гипсовых смесей является в настоящее время актуальной задачей строительного материаловедения.

Цель работы - разработка рациональных условий искусственного старения для получения гипсового вяжущего с улучшенными строительно-техническими характеристиками для изготовления сухих строительных смесей.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- установить характер сорбции водяного пара в различных условиях искусственного старения гипсового вяжущего;

- определить характер влияния процесса искусственного старения на твердение гипсового вяжущего;

- установить влияние условий искусственного старения на строительно-технические свойства гипсового вяжущего;

- на основе полученных закономерностей разработать схему искусственного старения гипсового вяжущего и определить рациональные условия, улучшающие строительно-технические свойства данного вяжущего;

-оценить экономическую эффективность применения процесса искусственного старения гипсового вяжущего в технологии сухих строительных смесей.

Научная новизна

Разработана схема и предложен механизм искусственного старения гипсового вяжущего, который заключается в превращении растворимого ангидрита в полугидрат, образовании частиц дигидрата различного размера и морфологии, залечивании микродефектов структуры исходного полугидрата.

Экспериментально установлены рациональные условия искусственного старения гипсового вяжущего р-модификации (относительная влажность воздуха не более 80% и длительность не более 3 суток).

Установлено, что при твердении гипсового вяжущего после искусственного старения формируется упорядоченная и термодинамически устойчивая структура гипсового камня с высокими физико-механическими характеристиками (прочность при сжатии увеличивается на 18.. .24%, при изгибе - на 22. ..46%).

Достоверность научных выводов и результатов работы обеспечена применением современного оборудования для стандартных испытаний, корректностью постановки задач, принятых допущений, достаточным объемом исходных данных и результатов исследований, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, использованием комплекса современных физико-химических методов анализа.

Практическая значимость работы

Установлено, что искусственное старение гипсового вяжущего в рациональных условиях приводит к снижению удельной поверхности вяжущего; уменьшению водопотребности за счет превращении растворимого ангидрита в полугидрат, укрупнения частиц и самозапечивания дефектов кристаллической структуры; повышению физико-механических характеристик гипсового вяжущего.

Установлено, что применение гипсового вяжущего стабилизированного искусственным старением в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей позволяет:

- повысить водоудерживающую способность с 95 до 98% для шпатле-вочных и с 95 до 97% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность сцепления с основанием (адгезионную прочность) на 13,5...17% для шпатлевочных и на 5...8% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность при сжатии на 54...62% для шпатлевочных и на 84... 107% для штукатурных смесей;

- снизить расход функциональных добавок.

Внедрение результатов исследований

Результаты проведенных исследований внедрены в производственный процесс ООО «РГА сервис» (г. Москва) для выпуска штукатурной гипсовой сухой строительной смеси.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе подготовки бакалавров и специалистов, обучающихся по специальностям 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и 240304 «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлены на 64-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских ра-

бот (Магнитогорск, 2006), на 16-ой Международной научно-технической конференции по строительным материалам «¡ЬаизП» (Веймар, 2006), на Всероссийской научно-технической конференции «Перспективы развития строительного материаловедения: энерго- и ресурсосбережение в строительстве» (Челябинск, 2011), на 18-ой Международной научно-технической конференции по строительным материалам «¡ЬаивИ» (Веймар, 2012).

Публикации

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в десяти научных публикациях, в том числе в трех статьях в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендуемых ВАК РФ.

На защиту выносятся:

- закономерности изменения свойств гипсового вяжущего в зависимости от условий его искусственного старения;

- особенности твердения гипсового вяжущего, подвергнутого искусственному старению в различных условиях, заключающиеся в формировании термодинамически устойчивой и упорядоченной структуры;

- результаты строительно-технических исследований сухих гипсовых смесей до и после искусственного старения гипсового вяжущего;

- результаты оценки экономической эффективности применения процесса искусственного старения в технологии сухих гипсовых смесей.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 61 рисунок, список литературы из 143 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность: научному руководителю, заведующему кафедрой, д.т.н. Гаркави М.С.; научному консультанту, к.т.н., доценту Бурьянову А.Ф. за ценные замечания и помощь при выполнении диссертации; д.т.н. Фишеру Х.-Б. Университет Баухаус Веймарского института строительных материалов за помощь при проведении экспериментальных исследований и участие в обсуждении их результатов, а так же всему коллективу кафедры строительных материалов и изделий Магнитогорского ГТУ им. Г.И. Носова за оказанное содействие при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы диссертационной работы и обосновывается целесообразность и научное значение применения процесса искусственного старения гипсового вяжущего, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены физико-химические аспекты технологии производства гипсовых вяжущих веществ. В существующей научно-

технической литературе недостаточно рассмотрена проблема характера изменений продуктов обжига природного гипса в процессе искусственного старения вяжущих и влияния этих преобразований на физико-механические свойства вяжущего.

Изучению влияния дисперсности гипсового вяжущего на сроки схватывания и физико-механические свойства посвящены труды Алтыкиса М.Г., Антоневича Н.К., Брюкнера X., Будникова П.П., Бутта Ю.И., Гайсиновича Ё.Е., Голубева В.А., Дейлера Е., Копелянского Г.Д., Мокрушина А.Н., Окорокова С.Д., Товарова В.В., Шоха К., Юнга В.Н. Авторы расходятся во мнениях, поэтому целесообразно стремиться получить наиболее оптимальную дисперсность с позиции улучшения доминирующего по техническим требованиям показателя вяжущего.

В ранее проведенных исследования приведены противоречивые сведения о допустимых сроках хранения строительного гипса без снижения его активности, составе гипсовых фаз и их изменении в процессе хранения при различной относительной влажности воздуха. Условия осуществления процесса искусственного старения, как средства стабилизации свойств гипсового вяжущего, изучены недостаточно.

Искусственное старение обусловлено гидратацией гипсового вяжущего водяным паром в результате его адсорбции из окружающей среды. Известно, что многие процессы, в которых участвуют твердые тела, а именно адсорбция, в большой степени зависят не только от химической природы этих тел, но и от развитости их поверхности и геометрии пор. Рассмотрены основные теории, описывающие отдельные виды адсорбции на разных поверхностях раздела фаз.

Процессы гидрато- и структурообразования при твердении гипсового вяжущего после его искусственного старения ранее не рассматривались. Приведены современные взгляды на твердение гипсовых вяжущих веществ, где показано, что вопрос влияния искусственного старения гипсового вяжущего на эксплуатационные свойства гипсовых материалов не изучен.

Использование процесса искусственного старения существенно влияет на процессы гидратации и структурообразования, что приводит к изменению свойств гипсового камня. Следовательно, необходимой является комплексная оценка влияния искусственного старения на процессы твердения, которая может быть осуществлена в результате использования термодинамического метода исследования твердения.

По результатам термодинамического анализа возможно определение рациональных условий искусственного старения гипсового вяжущего, что позволяет улучшить строительно-технические характеристики образующегося искусственного камня.

В заключительной части главы определены цель и задачи исследования.

Во второй главе дана характеристика применяемых материалов и использованных методов исследования.

В работе использовалось гипсовое вяжущее Р-модификации марки Г4АП, производства Челябинского гипсового завода. Поскольку данная марка вяжущего массово используется для производства строительных материалов на основе гипса, таких как гипсокартонные листы, гипсовые блоки или сухие строительные смеси.

Для моделирования свойств свежеполученного гипсового вяжущего заводские пробы полугидрата сульфата кальция подвергали тепловой обработке при температуре 60°С в течение 2 часов.

Основные свойства используемого вяжущего представлены в табл.1.

Таблица 1

Физико-технические свойства используемых вяжущих (ГОСТ 125-79)

Свойства Показатели

Водопотребность, % 56

Предел прочности при сжатии через 2 часа, МПа 4Д

Предел прочности при изгибе через 2 часа, МПа 2,23

Сроки схватывания, мин -начало -конец 6 10

Марка вяжущего Г4АИ

Удельная поверхность, м2/кг 400,5

Процесс искусственного старения осуществлялся хранением образцов гипсового вяжущего в эксикаторах с различной относительной влажностью от 10 до 100% (ф = 0,1... 1,0) при температуре 20°С.

Для исследования процессов твердения использовался потенциаломет-рический метод, разработанный Л.-Х.Б. Цимерманисом и А.Р. Генкиным, позволяющий получить количественные характеристики необратимых процессов гидрато- и структурообразования как в отдельности, так и при совместном их развитии при твердении вяжущих веществ.

Для непрерывного исследования процесса твердения использовался электрофизический метод, разработанный М.С. Гаркави и А.Я. Захаровым, позволяющий оценить характер изменения электрического сигнала генерируемого вяжущей системой. Для этого использовался малогабаритный аква-метрический датчик и регистрирующий комплекс на базе ПЭВМ.

Получаемая кривая изменения электрического сигнала является интегральной характеристикой процессов структуро- и гидратообразования в твердеющей системе во времени.

Указанные методы были использованы многими исследователями для изучения твердения вяжущих веществ, где показали высокую точность и достоверность.

Изучение изменения структуры гипсового камня после различных условий искусственного старения вяжущего материала проводили при помощи электронной микроскопии и дифференциально-термического анализа.

Строительно-технические свойства определяли согласно действующим стандартам.

Третья глава посвящена исследованию физико-химических процессов при искусственном старении гипсового вяжущего.

Искусственное старение гипсового вяжущего обусловлено его гидратацией водяным паром в результате его адсорбции из окружающей среды.

Гипсовое вяжущее, подвергнутое искусственному старению, является зернистым материалом, поэтому сорбция водяного пара происходит не только на поверхности частиц, но и в межзерновом пространстве. Следовательно, характер изотермы сорбции в значительной степени зависит от размера и морфологии частиц гипсового вяжущего, которые определяют геометрию межзернового пространства.

Полученная изотерма сорбции (рис. 1) показывает, что до ф = 0,7 имеет место мономолекулярная адсорбция, а затем при увеличении относительной влажности воздуха формируется мультислой молекул воды, т.е. наблюдается полимолекулярная адсорбция.

0,1400

3.U00

ä 0,1000

2

C.OSCO

I

jjj 0,0600

^ 0,0400

с.о:оо

2.0000

Рис. 1 Изотерма сорбции гипсового вяжущего при искусственном старении

Поглощение адсорбата происходит непрерывно и приближается к некоторой предельной величине (ф = 0,7). Этот предел связан с тем, что размеры пор очень малы, и на их стенках не может образоваться более одного слоя молекул. Точка Б соответствуют завершению образования монослоя. Согласно данным некоторых исследователей в процессе адсорбции происходит не покрытие поверхности пор, а их объемное заполнение. Линия БВГ соответствует

71 г

/

/

1

J

А —♦-= -*- и

0,1 0,2 0J 0,4 0.5 0.« I?.? 5.« С, 9 С.У5 0,?7

Относительная влажность воздуха, о

заполнению пор адсорбатом аналогично процессу капиллярной конденсации, а не послойному образованию адсорбционной пленки на стенках пор.

При сорбции водяного пара в различных условиях на поверхности гипсового вяжущего образуются пленки жидкости с разными свойствами (рис. 2).

X

I 100,00 £ 90,00 1 80,00 | 70,00 * 60,00 | 50,00 § 40,00 я 30,00 \ 20,00 5 10,00 £ 0,00

3 сут. 7 сут. 14 сVI.

■ ф = 0,б &ф=0,8 Шф-1,0

Рис. 2 Влияние длительности и условий искусственного старения на толщину

пленки жидкости

Вода в тонких пленках толщиной от 3 до 8 мкм (ф = 0,6 и ф = 0,8) обладает высокой прочностью порядка 25 МПа, которая по своим свойствам приближается к твердому телу. При ф = 1,0 пленка жидкости имеет толщину 90 мкм и прочность около 1 МПа, т.е. вода находится в ней в капельно-жидком состоянии.

Такое различие в свойствах адсорбционной жидкости предопределяет и изменение механизма гидратации гипсового вяжущего с участием этой влаги. При этом образуются кристаллы двугидрата различной морфологии и размера, а также возможно образование модификаций гидрата сульфата кальция с иным содержанием кристаллизационной воды.

При производстве строительного гипса образуются различные поверхностные дефекты в виде трещин. При этом возможно возникновение внутренних и внешних дефектов частиц. В процессе обжига до полугидрата возникают дополнительные внешние дефекты: образуются микротрещины и поры очень небольших размеров порядка нескольких микро- и нанометров.

При ф > 0,8 в порах размером 0,82...2,5 мкм и в местах повышенной активности частиц (поверхностные и внутренние дефекты) имеет место капиллярная конденсация водяного пара. В этих условиях происходит гидратация полугидрата по сквозьрастворному механизму.

В результате проведенного исследования процесса сорбции водяного пара в различных условиях разработана схема искусственного старения гипсового вяжущего (рис. 3).

■8934---

— 8,19

уз^яя

' /

1) монослой (структурированная)

2) мультислой (частично структурированная)

3) жидкая вода (конденсат)

Рис. 3 Схема гидратации полуводного гипса при его искусственном старении

Сущность искусственного старения заключается в частичной гидратации исходного полугидрата, превращении растворимого ангидрита в полугидрат, укрупнении частиц (рис. 4) и залечивании микродефектов структуры исходного полугидрата (рис. 5). Это приводит к изменению строительно-технических свойств гипсового вяжущего.

(с увеличением х5000) (с увеличением х 10000)

Рис. 5 Новообразования гипса на поверхности и в микротрещинах частиц полугидрата после искусственного старения

Рис. 4 Укрупнение частиц вяжущего в процессе искусственного старения (с увеличением х4000) (с увеличением х8000)

б)

На свойства гипсового вяжущего влияет не только величина относительной влажности воздуха, но и сроки хранения, т.е. длительность процесса искусственного старения. Поэтому исследовались свойства гипсового вяжущего после искусственного старения в течение 3, 7 и 14 суток.

Структура гипсового вяжущего в течение процесса искусственного старения претерпевает значительные изменения, это характеризуется изменением его удельной поверхности уже после первых 3 суток искусственного старения (рис. 6), что связано с указанными выше укрупнением частиц и самозалечиванием дефектов кристаллической структуры.

без старения 60 80

Относительная влажность воздуха, 1< -Ф-Ъ суток -«-7 суток 1-І суп

Рис. 6 Влияние условий и длительности искусственного старения на удельную поверхность гипсового вяжущего

Изменение удельной поверхности влечет за собой снижение водопо-требности гипсового вяжущего (табл. 2).

Таблица 2

Водопотребность, %

до искусственного старения 3 сут. 7 сут. 14 сут.

ср = 0,6 56 56 52 49

ср = 0,8 52 49 49

ср= 1,0 59 56 52

При ср = 1,0 протекает капиллярная конденсация, и быстрее образуется двугидрат сульфата кальция (Са804*2Н20), поэтому происходит рост, а затем незначительное снижение водопотребности. При (р = 0,8 имеет место ступенчатая сорбция, и образуются промежуточные гидраты, вследствие этого происходит более сильное снижение водопотребности вяжущего.

В результате искусственного старения в течение 3 суток при ср = 0,8 растворимый ангидрит переходит в полугидрат, что приводит к стабилизации свойств гипсового вяжущего (табл. 2).

При искусственном старении гипсового вяжущего при различной относительной влажности воздуха изменяется количество образующегося Са804*2Н20. Следствием этого является изменение сроков схватывания вяжущего (табл. 3).

Наблюдается сокращение сроков схватывания гипсового вяжущего, хранившегося при относительной влажности воздуха 100% (ср = 1,0) в течение 7 суток и более, т.к. при этом образуется наибольшее количество Са804*2Н20, который является центром кристаллизации.

Таблица 3

Изменение сроков схватывания после искусственного старения гипсового вяжущего

Сроки схватывания, при ф до искусственного старения Продолжительность искусственного старения, сут

3 7 14

Ф = 0,6 начало 5,5 - 6 мин., 9,5 - 10 мин. 7 — 7,5 мин 7,5 - 8 мин 7,5 - 8 мин

конец 10,5-11 мин. 11-11,5 мин. 10,5- 11 мин.

Ф = 0,8 начало 8 - 8,5 мин. 6,5 - 7 мин. 7 - 7,5 мин.

конец 11,5-12 мин. 9,5 - 10 мин. 10,5 - 11 мин.

Ф= 1,0 начало 6 — 6,5 мин. 5,5 - 6 мин. 5 - 5,5 мин.

конец 9,5- 10 мин. 8 - 8,5 мин. 8,5 - 9 мин.

Переход растворимого ангидрита в полугидрат, укрупнение частиц и самозалечивание дефектов кристаллической структуры, обуславливающие процесс искусственного старения, обеспечивают стабилизацию технологических свойств гипсовых вяжущих. Образовавшиеся кристаллы двуводного гипса являются центрами кристаллизации, следовательно, влияют на характер твердения гипсового вяжущего и участвуют в формировании структуры гипсового камня.

В четвертой главе приведены результаты термодинамического анализа твердения гипсового вяжущего после его искусственного старения в различных условиях и исследования процесса твердения электрофизическим методом.

В результате исследования определены основные термодинамические характеристики твердеющего вяжущего и термодинамическая устойчивость структурных состояний гипсового камня после искусственного старения вяжущего.

Исходя из физической природы структурообразования как изменения энергии межмолекулярного взаимодействия дисперсных частиц между собой и, следовательно, с дисперсной средой (водой), наблюдать за развитием структуры можно по изменению энергетического уровня влаги.

Энергетический уровень влаги характеризуется величиной потенциала оводнения.

а 150 §

А 250

I 200

1 150 1

Е юо

I 50

я 250

¿£200

7 суток

-без старения

10 15

Продолжительность, мин —ф =0.6 -*-ф=0,8 —•—ф = 1,0

5 10 15

Продолжительность, шш —♦—без старения -■—ф-0,б * 6 - 0,3 • Ф -1,0

> без старения и ф - 0,6 ♦ ё = 0,8 • о ~ 1,0

Рис. 7 Изменение потенциала оводнения гипсового вяжущего после 3, 7 и 14 суток искусственного старения

На рис. 7 приведены кривые изменения потенциала оводнения гипсового вяжущего после искусственного старения в течение 3, 7 и 14 суток при различной относительной влажности воздуха (ср = 0,6; 0,8; 1,0), из которых следует, что независимо от значения относительной влажности воздуха и продолжительности искусственного старения все кривые имеют идентичный характер.

На приведенных кривых можно четко выделить три периода: в первом периоде происходит рост потенциала оводнения, интенсивное уменьшение во втором периоде, и медленное снижение в третьем. Рост потенциала оводнения в первом периоде связан с повышением давления в системе, обусловленным сближением отдельных частиц вяжущего и образованием контактов между ними. Далее наступает второй период - интенсивное уменьшение потенциала оводнения, что связано с образованием в твердеющей системе капиллярно-пористой структуры и нарушением непрерывности жидкой фазы.

Стабилизация значений потенциала оводнения в третьем периоде свидетельствует о том, что образование структуры искусственного камня в целом завершается.

Полнота протекания процессов гидрато- и структурообразования оценивается величинами степеней их завершенности.

Степени завершенности структуро- и гидратообразования (рис. 8 и 9) при твердении вяжущих, подвергнутых искусственному старению в различных условиях достигают значительно большей величины, чем у исходного гипсового вяжущего. Это связано с возникновением новых центров кристаллизации, которые участвуют в процессе формирования структуры гипсового камня.

без ф = 0,6 ф = 0,8 ф - 1,0

старения

03 суток ■ 7 суток 0 14 суток

Рис. 8 Степень завершенности структурообразования после 3, 7 и 14 суток искусственного старения

о -

без ф = 0,6 ф = 0,8 ф = 1,0

старения

0 3 суток «7 суток И14 суток

Рис. 9 Степень завершенности гидратообразования после 3, 7 и 14 суток искусственного старения

Анализ изменения степеней завершенности гидрато- и структурообра-зования показал, что наибольшие показатели достигаются при твердении вяжущего, подвергнутого искусственному старению в течение 3 суток при относительной влажности ф = 0,8 (рис. 8 и 9).

Таким образом, увеличение длительности искусственного старения более 3 суток не приводит к существенному росту степеней завершенности гидрато- и структурооброазования.

Одним из основных вопросов исследования процесса твердения является оценка термодинамической устойчивости образующейся структуры. Это обусловлено тем, что повышение термодинамической устойчивости предопределяет рост физико-механических и эксплуатационных показателей структуры гипсового камня.

Анализ величины производства энтропии (рис. 10) показал, что в исследуемых системах протекают необратимые процессы (Р > 0), а искусственное старение повышает упорядоченность и термодинамическую устойчивость формирующейся структуры, о чем свидетельствует уменьшение величины производства энтропии. При этом из вяжущего, подвергнутого искусственному старению при ср = 0,8 в течение 3 суток формируется структура с максимальной упорядоченностью и устойчивостью (рис. 10), на что указывает минимальное значение величины производства энтропии в вяжущей системе.

ф= 1,0

НЗ суток

■ 7 суток И 14 суток

Рис. 10 Величина производства энтропии при твердении гипсового вяжущего

Таким образом, установлено, что искусственное старение повышает упорядоченность и устойчивость структуры гипсового камня и способствует увеличению его прочности (табл. 4).

Таблица 4

Предел прочности при сжатии (изгибе), МПа

без искусственного старения 3 суток 7 суток 14 суток

Ф = 0,6 4,1 (2,23) 4,72 (2,54) 4,83 (2,71) 4,41 (2,39)

Ф = 0,8 5,07 (3,25) 4,64 (2,52) 4,37 (2,32)

Ф= 1,0 4,59 (2,49) 4,51 (2,47) 4,2 (2,25)

Из экспериментальных данных, приведенных в табл. 4, следует, что условия искусственного старения влияют на прочностные свойства гипсового камня, причем максимальная прочность достигается через 3 суток искусственного старения при относительной влажности воздуха равной 80%.

Электрофизический метод исследования позволяет вести непрерывное наблюдение за процессом структурообразования. Регистрируемым параметром при этом является величина электрического сигнала, генерируемого твердеющей вяжущей системой. На рис. 11 показана кинетика твердения гипсового вяжущего после 3, 7 и 14 суток искусственного старения при различной относительной влажности воздуха.

Проведенное электрофизическое исследование твердения гипсового вяжущего показало, что через 3, 7 и 14 суток искусственного старения характер кривых твердения не меняется (рис. 11), следовательно, не меняется механизм твердения гипсового вяжущего.

-без "старения" -ф = 0,6 -Ф = 0,8 -ф - 1,0

7 суток

без стаоения

©^ 0.8 ф» 0.

9

0;0 0,5 1.0 1,5 2,0 2,5

Продолжительность, ч —без "старения" —ф = 0,6-ф — 0,5 —— ф —1,0

14 суток

без стаоени

Ф / = 1.0

7—

0Т0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Продолжительно сть, ч

Рис. 11 Кинетика твердения гипсового вяжущего после 3, 7 и 14 суток искусственного старения при различной относительной влажности воздуха

Однако уменьшение амплитуды сигнала указывает на изменение структуры гипсового камня, в частности на возрастание ее термодинамической устойчивости. Причем при относительной влажности воздуха 80% происходит снижение амплитуды независимо от длительности искусственного старения.

Результаты электрофизического исследования согласуются с данными, полученными в ходе термодинамического анализа: условия искусственного старения изменяют схему структурных превращений, наблюдаемых при твердении исходного гипса. При искусственном старении гипсового вяжущего в течение 3 суток при относительной влажности воздуха 80% образуется малодефектные кристаллы двугидрата, которые затем выступают как центры кристаллизации и оказывают влияние на свойства образующегося искусственного камня. Дальнейшее увеличение продолжительности искусственного старения приводит к снижению структурной организованности и, соответственно, прочности.

В пятой главе рассмотрен вопрос промышленного применения процесса искусственного старения для производства сухих строительных смесей на основе гипсового вяжущего.

Поскольку на многих предприятиях, производящих гипсовые вяжущие, осуществляется и производство сухих строительных смесей, то в данной работе рассмотрено влияние искусственного старения на свойства штукатурных и шпатлевочных сухих строительных смесей на основе гипсового вяжущего.

Таблица 5

Физико-технические характеристики сухих гипсовых смесей_

Значение

Показатели шпатлевочные штукатурные

до старения после старения до старения после старения

В сухой состоянии

Насыпная плотность, кг/м3 725 722 980 978

Готовые к применению

Время начала схватывания, мин 100 120 75 90

Подвижность (пластичная), мм 163 163 162 165

Водоудерживающая способность, % 95 98,2 95,1 97,3

Затвердевшие смеси

Прочность сцепления с основанием (адгезия), МПа 0,38 0,45 0,47 0,53

Прочность при растяжении при изгибе, МПа 1,13 2,31 1,16 1,79

Прочность при сжатии, МПа 2,6 4,2 2,7 5,6

Стойкость к образованию трещин трещины отсутствуют

Физико-технические характеристики сухих строительных смесей на основе гипсового вяжущего до искусственного старения и после искусственного старения в течение 3 суток при ср = 0,8 приведены в табл. 5.

Искусственное старение гипсового вяжущего позволяет:

- повысить водоудерживающую способность с 95 до 98% для шпатле-вочных и с 95 до 97% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность сцепления с основанием (адгезионную прочность) на 13,5... 17% для шпатлевочных и на 5...8% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность при сжатии на 54...62% для шпатлевочных и на 84...107% для штукатурных смесей;

- снизить расход функциональных добавок.

Как показывают результаты исследования, процесс искусственного старения при рациональных условиях (в течение 3 суток при относительной влажности воздуха 80%) позволяет получать материал более высокой прочности при сжатии и сцепления с основанием, а также повысить водоудерживающую способность, которые является важными свойствами для сухих строительных смесей.

Таким образом, при производстве гипсовых вяжущих и сухих строительных смесей на их основе рекомендуется использовать такой технологический передел, как искусственное старение для улучшения и стабилизации свойств выпускаемой продукции.

В работе показана экономическая эффективность использования искусственного старения гипсового вяжущего в сухих строительных смесях на его основе.

Экономический эффект в данном случае будет обеспечиваться разницей в себестоимости сухих гипсовых смесей до и после искусственного старения гипсового вяжущего. Разница в стоимости сухих гипсовых смесей обеспечивается сокращением расхода функциональных добавок для смесей после искусственного старения, поскольку по основным свойствам показатели превышают значения смесей без процесса искусственного старения.

Максимальный экономический эффект получен при производстве сухих гипсовых смесей после искусственного старения вяжущего в течение 3 суток при ф = 0,8, который составляет 1033,48 руб./т для шпатлевочных смесей и 912,20 руб./т для штукатурных смесей.

Положительный результат опытного внедрения процесса искусственного старения гипсового вяжущего подтверждает верность установленных ранее закономерностей и доказывает перспективность использования данного технологического передела в производстве гипсовых материалов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при искусственном старении гипсового вяжущего на поверхности его частиц и в межзерновом пространстве в зависимости от относительной влажности воздуха происходит адсорбция водяного пара с образованием пленок жидкости с различными физическими свойствами.

2. Экспериментально установлено, что различие в свойствах адсорбционной жидкости предопределяет изменение механизма гидратации гипсового вяжущего в процессе его искусственного старения. Это приводит к образованию кристаллов двуводного гипса различного размера и морфологии.

3. Установлено, что в результате искусственного старения гипсового вяжущего изменяются его строительно-технические свойства: снижается удельная поверхность, уменьшается водопотребность, а при твердении формируется упорядоченная и термодинамически устойчивая структура гипсового камня повышенной прочности.

4. Разработана схема процесса искусственного старения гипсового вяжущего, заключающаяся в частичной гидратации исходного полугидрата, превращении растворимого ангидрита в полугидрат, укрупнении частиц с образованием двуводного гипса и залечиванием поверхностных дефектов.

5. Определены рациональные условия искусственного старения гипсового вяжущего (относительная влажность воздуха не более 80% и длительность искусственного старения не более 3 суток), которые способствуют повышению физико-механических характеристик гипсового вяжущего: прочность при сжатии увеличивается на 18... 24%, при изгибе - на 22...46%

6. Установлено, что применение гипсового вяжущего после искусственного старения в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей позволяет:

- повысить водоудерживающую способность с 95 до 98% для шпатле-вочных и с 95 до 97% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность сцепления с основанием (адгезионную прочность) на 13,5... 17% для шпатлевочных и на 5...8% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность при сжатии на 54...62% для шпатлевочных и на 84... 107% для штукатурных смесей;

- снизить расход функциональных добавок.

7. Определена экономическая эффективность использования гипсового вяжущего после искусственного старения в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей. Максимальный экономический эффект составляет 1033,48 руб./т для шпатлевочных смесей и 912,20 руб./т для штукатурных смесей.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Некрасова С.А., Гаркави М.С. Влияние условий старения на структурно-технические свойства гипсового вяжущего // Строительные материалы. -2007.-№5.-С. 72-73.

2. Некрасова С.А. Термодинамический анализ процесса старения гипсового вяжущего // Строительные материалы. - 2009. - №12. - С. 81-83.

3. Некрасова С.А., Гаркави М.С., Панферова А.Ю. Влияние искусственного старения на формирование структуры гипсового камня // Строительные материалы. - 2012. - №7. — С. 24-25

Публикации в других изданиях

1. Некрасова С.А., Шленкина С.С., Гаркави М.С. Исследование процесса старения гипсового вяжущего. Материалы 64-ой научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2004-2005 гг.: Сб. докл. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. - Т.2. -С.37 - 39

2. Nekrasova S.A., Garkavi M.S. Research of process of gypsum binding "ageing". 16 Internationale Baustofflagung. - Weimar, 2006. - p. 1-0913-916.

3. Некрасова C.A., Гаркави M.C., Шленкина С.С., Фишер Х.-Б. Влияние условий старения на твердение гипсовых вяжущих. // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2006. - №12. — С. 32-33.

4. Некрасова С.А. Улучшение свойств гипсового вяжущего при помощи процесса «старения». Строительные материалы и изделия: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2007. - С. 59-65

5. Некрасова С.А. Старение как метод улучшения структурно-технических свойств гипсового вяжущего. Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Перспективы развития строительного материаловедения: энерго- и ресурсосбережение в строительстве». — Челябинск: ООО «Издательство РЕКПОЛ», 2011. - С. 9-11

6. Гаркави М.С., Некрасова С.А., Мельчаева O.K., Фишер Х.-Б., Новак С. Термодинамическое обоснование рациональных условий "старения" гипсового вяжущего // Научный вестник Воронежского гос. арх.-строит. университета. Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2012. - №5. - С. 89-95.

7. Garkavi М., Nekrasova S., Melchaeva О., Garkavi S., Fischer H.-B., Nowak S. Thermodynamic explanation of rational conditions of the "aging" of plaster binder. 18. ibausil. Internationale Baustofflagung. - Weimar, 2012. - P. 10741-0748

Подписано в печать 12.11.2012 Формат 60x84/16. Бумага тип. №1. Плоская печать. Усл.печл. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 708

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ФГБОУ ВПО «МГТУ»

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Физико-химические аспекты технологии производства гипсовых вяжущих веществ

1.1.1 Технологические параметры режима обжига гипсового сырья

1.1.2 Технологические параметры режима помола строительного гипса

1.2 Физико-химические процессы старения гипсовых вяжущих веществ при длительном хранении

1.3 Адсорбция водяного пара капиллярно-пористыми телами

1.4 Современные представления о твердении гипсовых вяжущих веществ

1.5 Основные принципы термодинамики необратимых процессов

1.6 Применение гипсовых вяжущих для производства сухих строительных смесей

Выводы и задачи исследования

ГЛАВА 2 ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.2 Методы исследования физико-механических свойств гипсового вяжущего

2.3 Метод определения сорбционных свойств гипсового вяжущего

2.4 Потенциалометрический метод исследования процессов твердения вяжущих веществ

2.5 Электрофизический метод исследования процессов твердения вяжущих веществ

2.6 Методы физико-химических исследований

2.7 Математические методы исследования

ГЛАВА 3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ СТАРЕНИИ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ

3.1 Исследование процесса сорбции при искусственном старении гипсового вяжущего

3.2 Исследование свойств адсорбционного слоя жидкости

3.3 Влияние искусственного старения на строительно-технологические свойства гипсового вяжущего

Выводы по главе

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО СТАРЕНИЯ НА ТВЕРДЕНИЕ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО

4.1 Термодинамическая устойчивость структуры гипсового камня после искусственного старения

4.2 Электрофизическое исследование твердения гипсового вяжущего после искусственного старения

Выводы к главе

ГЛАВА 5 ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Использование гипсовых вяжущих, подвергнутых искусственному старению, в сухих строительных смесях

5.2 Технико-экономическая эффективность искусственного старения гипсового вяжущего при производстве сухих строительных смесей Выводы к главе 5 119 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 120 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122 ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт о внедрении результатов работы 137 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт о внедрении результатов работы

Актуальность работы

В последние годы резко возрос объем потребления сухих строительных смесей, которые практически вытеснили традиционные растворы, изготавливаемые и используемые при проведении различных видов работ непосредственно на строительной площадке. Это связано с возможностью обеспечения сухим смесям, изготавливаемым в заводских условиях, гарантированных высоких показателей строительно-технических и функциональных свойств.

Для внутренней отделки наибольшее применение получили сухие гипсовые смеси, так как они обеспечивают ряд преимуществ как на стадии изготовления покрытий, так и на стадии эксплуатации.

Высокое качество сухих строительных смесей связано со стабильностью фазового состава и свойств гипсового вяжущего.

Один из эффективных способов улучшения строительно-технических свойств - искусственное старение гипсовых вяжущих при рациональных условиях, поэтому исследование влияния данного процесса на твердение и эксплуатационные свойства вяжущего и сухих гипсовых смесей является в настоящее время актуальной задачей строительного материаловедения.

Цель работы - разработка рациональных условий искусственного старения для получения гипсового вяжущего с улучшенными строительно-техническими характеристиками для изготовления сухих строительных смесей.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- установить характер сорбции водяного пара в различных условиях искусственного старения гипсового вяжущего;

- определить характер влияния процесса искусственного старения на твердение гипсового вяжущего;

- установить влияние условий искусственного старения на строительно-технические свойства гипсового вяжущего;

- на основе полученных закономерностей разработать схему искусственного старения гипсового вяжущего и определить рациональные условия, улучшающие строительно-технологические свойства данного вяжущего;

- оценить экономическую эффективность применения процесса искусственного старения гипсового вяжущего в технологии сухих строительных смесей.

В работе установлено, что искусственное старение гипсового вяжущего позволяет направленно изменять структуру гипсового камня и ее устойчивость, что приводит, соответственно, к изменению свойств гипсовых материалов.

Кроме того, получены данные, что после искусственного старения улучшаются технологические характеристики гипсового вяжущего и повышаются строительно-технические свойства готовых материалов.

Научная новизна

Разработана схема и предложен механизм искусственного старения гипсового вяжущего, который заключается в превращении растворимого ангидрита в полугидрат, образовании частиц дигидрата различного размера и морфологии, залечивании микродефектов структуры исходного полугидрата.

Экспериментально установлены рациональные условия искусственного старения гипсового вяжущего (3-модификации (относительная влажность воздуха не более 80% и длительность не более 3 суток).

Установлено, что при твердении гипсового вяжущего после искусственного старения формируется упорядоченная и термодинамически устойчивая структура гипсового камня с высокими физико-механическими характеристиками (прочность при сжатии увеличивается на 18.24%, при изгибе - на 22. .46%).

Практическая значимость работы

Установлено, что искусственное старение гипсового вяжущего в рациональных условиях приводит к снижению удельной поверхности вяжущего; уменьшению водопотребности за счет превращении растворимого ангидрита в полугидрат, укрупнения частиц и самозалечивания дефектов кристаллической структуры; повышению физико-механических характеристик гипсового вяжущего.

Установлено, что применение гипсового вяжущего стабилизированного искусственным старением в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей позволяет:

- повысить водоудерживающую способность с 95 до 98% для шпатлевочных и с 95 до 97% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность сцепления с основанием (адгезионную прочность) на 13,5.17%) для шпатлевочных и на 5.8% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность при сжатии на 54.62% для шпатлевочных и на 84.107% для штукатурных смесей;

- снизить расход функциональных добавок.

Внедрение результатов исследований

Результаты проведенных исследований внедрены в производственный процесс ООО «РГА сервис» (г. Москва) для выпуска опытно-промышленной партии сухих строительных смесей на основе гипсового вяжущего.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе подготовки бакалавров и специалистов, обучающихся по специальностям 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и 240304 «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлены на 64-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ (Магнитогорск, 2006), на 16-ой Международной научно-технической конференции по строительным материалам «¡ЬашП» (Веймар, 2006), на Всероссийской научно-технической конференции «Перспективы развития строительного материаловедения: энерго- и ресурсосбережение в строительстве» (Челябинск, 2011), на 18-ой Международной научно-технической конференции по строительным материалам <аЬашП» (Веймар, 2012).

Публикации

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в десяти научных публикациях, в том числе в трех статьях в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы и приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при искусственном старении гипсового вяжущего на поверхности его частиц и в межзерновом пространстве в зависимости от относительной влажности воздуха происходит адсорбция водяного пара с образованием пленок жидкости с различными физическими свойствами.

2. Экспериментально установлено, что различие в свойствах адсорбционной жидкости предопределяет изменение механизма гидратации гипсового вяжущего в процессе его искусственного старения. Это приводит к образованию кристаллов двуводного гипса различного размера и морфологии.

3. Установлено, что в результате искусственного старения гипсового вяжущего изменяются его строительно-технические свойства: снижается удельная поверхность, уменьшается водопотребность, а при твердении формируется упорядоченная и термодинамически устойчивая структура гипсового камня повышенной прочности.

4. Разработана схема процесса искусственного старения гипсового вяжущего, заключающаяся в частичной его гидратации с образованием двуводного гипса и залечиванием поверхностных дефектов.

5. Определены рациональные условия искусственного старения гипсового вяжущего (относительная влажность воздуха не более 80% и длительность искусственного старения не более 3 суток), которые способствуют повышению физико-механических характеристик гипсового вяжущего: на 18.24% прочность при сжатии и на 22. .46% прочность при изгибе.

6. Установлено, что применение гипсового вяжущего после искусственного старения в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей позволяет:

- повысить водоудерживающую способность с 95 до 98% для шпатлевочных и с 95 до 97% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность сцепления с основанием (адгезионную прочность) на 13,5. 17% для шпатлевочных и на 5. 8% для штукатурных смесей;

- увеличить прочность при сжатии на 54.62% для шпатлевочных и на 84. .107% для штукатурных смесей;

- снизить расход функциональных добавок, увеличивающих прочность сцепления с основанием, повышающих водоудерживающую способность и замедляющих схватывание гипсовых вяжущих.

7. Определена экономическая эффективность использования гипсового вяжущего после искусственного старения в рациональных условиях для производства сухих строительных смесей. Максимальный экономический эффект составляет 1033,48 руб./т для шпатлевочных смесей и 912,20 руб./т для штукатурных смесей.

1. Адамович, Е.А. Электрофизических метод контроля твердения вяжущих веществ / Е.А. Адамович, М.С. Гаркави // Цемент и его применение. 1999. -№3. - С34-35.

2. Адамсон, А. Физическая химия поверхностей Текст. / А. Адамсон. М.: Мир, 1979,- 568 с.

3. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента Текст. / Ю.П. Адлер. -М.: Металлургия, 1969. 157 с.

4. Антоневич, Н.К. Влияние температуры варки и тонкости помола на качество гипсовых форм Текст. / Н.К. Антоневич //Строительные материалы. 1938. №4. С. 16-17.

5. Бабушкин, В. И. Термодинамика силикатов Текст. / В.И. Бабушкин, Г. М. Матвеев, О. П. Мчедлов-Петросян / под ред. О. П. Мчедлова-Петросяна. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 408 с.

6. Байков, A.A. Избранные труды Текст. / A.A. Байков. М.: Металлургиздат, 1961. - 328 с.

7. Балдин, В.П. Гидратация и твердение полугидратного гипсового камня Текст. / В.П. Балдин // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1989. -№11. С. 67-71

8. Берг, Л.Г. Модификации полугидрата сульфата кальция Текст. / Л.Г. Берг, В.Н. Свешникова М.: Изд-во АН СССР. Отделение хим. наук, 1946. -19 с.

9. Бобкова, Б. Н. Изучение механизма сушки влажных капиллярно-пористых тел с помощью потенциалографического метода / Б.Н. Бобкова, Л. X-Б. Цимерманис // Тепло- и массоперенос. Киев: Наукова думка 1968. - С. 5-7

10. Бобров, Б.С. Кинетика и механизм гидратации полуводного гипса / Б.С. Бобров, A.B. Ромашков // Химия и технология местных вяжущих материалов. -Челябинск, 1980. С. 36-48

11. Бобров, Б.С. Различие в гидратации ß- и а-форм полугидрата сульфата кальция / Б.С. Бобров, A.B. Ромашков // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1991. - т. 22. - №10. - С. 2181-2183

12. Богословский, В. Н. Строительная теплофизика Текст. / В.Н. Богословский. М.: Высшая школа, 1974. - 405 с.

13. Брюкнер, X. и др. Гипс: Изготовление и применение гипсовых строительных материалов Текст. / Под ред. В.Б. Ратинова. Пер. с нем. М.: Стройиздат, 1981. -223 с.

14. Будников, П.П. Гипс, его исследование и применение Текст. / П.П. Будников М.: Госстройиздат, 1943. - 373 с.

15. Будников, П.П. Пробные обжиги Сталиногорского гипса Текст.: Отчет ХХТИ, 1938 г.

16. Будников, П.П. Химия и технология строительных материалов и керамики Текст. / П.П. Будников. М.: Стройиздат, 1965. - 607 с.

17. Булатов, Н.К. Термодинамика необратимых физико-химических процессов Текст. / Н.К. Булатов, А.Б. Лундин. М.: Химия, 1984. - 336 с.

18. Бутт, Ю. М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов Текст. : учеб. пособ. для вузов / Ю. М. Бутт, В. В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 504 с.

19. Бучаченко, А.Л. Магнитные взаимодействия в химических реакциях Текст./ А.Л. Бучаченко // Физическая химия. Современные проблемы.-М.: Химия, 1980.-с. 7-48

20. Ветегрове, X. Гомогенизатор Claudius Peters гипсовая технология для снижения затрат и повышения качества Текст. / X. Ветегрове // Строительные материалы. - 2010. - №7. - С. 7-9

21. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: (технология и свойства) Текст.: учебник для вузов / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников. —Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1979.— 476 е.,

22. Волженский, A.B. Изменение в абсолютных объемах фаз при взаимодействии неорганических веществ с водой и их влияние на свойства образующихся структур Текст. / A.B. Волженский // Строительные материалы. 1983. - №8.-С. 25

23. Волженский, A.B., Гипсовые вяжущие и изделия Текст.: учебник для вузов / A.B. Волженский, A.B. Ферронская. М.: Стройиздат, 1974. - 328 с.

24. Выродов, И.П. О физико-химической сущности процессов гидратации минеральных вяжущих веществ на ранних стадиях Текст. / И.П. Выродов // ЖПХ. 1976. - т. 49. - №2. - С. 309-314

25. Гаркави, М. С. Термодинамический анализ процесса твердения минеральных вяжущих Текст. / М.С. Гаркави, А. В. Долженков // -Магнитогорск. 1989. - 28 с.

26. Гаркави, М. С. Комплексное термодинамическое и акустическое исследование процесса твердения цемента (в закрытой системе) Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.05/ Гаркави Михаил Сулович. -Свердловск, 1978. 23 с.

27. Гаркави, М.С. Термодинамический анализ структурных превращений в вяжущих системах Текст. / М.С. Гаркави. Магнитогорск: МГТУ, 2005. -243 с.

28. Гаркави, М.С. Управление структурными превращениями твердеющих вяжущих систем Текст. : дисс. . докт. техн. наук : 05.23.05/ Гаркави Михаил Саулович М., 1998.

29. Генкин, А.Р. Изменение степени завершенности структурообразования вяжущих систем Текст. / А.Р. Генкин, В.И. Ионоков // Инженерно-физические исследования строительных материалов. Челябинск, 1976. - С. 40-45

30. Генкин, А.Р. Потенциалометрический метод исследования процессов структурообразования при твердении цементов Текст.: дисс. . канд. техн. наук : 05.23.05 / А. Р. Генкин Челябинск, 1977. - 190 с.

31. Гиммерлинг, Г. В. Шлакопемзобетон Текст. / Г.В. Гиммерлинг, JI. X. Б. Цимерманис - М.: Стройиздат, 1969. - 134 с

32. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение) : Справочник / Под общ. ред. A.B. Ферронской. М. : Издательство АСВ, 2004. -485,3.с. : ил. - Библиогр.в конце гл. - Прил.:с.451-476. - ISBN 5-93093-272-3(в пер.) : 513.00. Ф1-1

33. Гленсдорф, П., Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций Текст. / П. Гленсдорф, И. Пригожин. М.: Мир, 1973. - 280 с.

34. Гонтарь, Ю.В. и др. Сухие строительные смеси на основе гипса и ангидрита Текст. / Под общей ред. А.Ф. Бурьянова. М.: Изд-во «Де Нова», 2010.-214 с.

35. ГОСТ 125-79 (CT СЭВ 826-77 в части технических тербований). Вяжущие гипсовые. Технические условия Текст. Введ. 1980-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1979 - 6 с.

36. ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия Текст. Введ. 1989.06.19 - М.: Издательство стандартов, 1989

37. ГОСТ 23789-79. Вяжущие гипсовые Методы испытаний Текст. Введ. 1980-07-01 - М.: Издательство стандартов, 1987

38. ГОСТ 31376-2008 Смеси сухие строительные на гипсовом вяжущем. Методы испытаний Текст. Введ. 2010-07-01 - М.: Издательство стандартов, 2008

39. ГОСТ 31377-2008. Смеси сухие строительные штукатурные на гипсовом вяжущем. Технические условия Текст. Введ. 2010-06-30 - М.: Издательство стандартов, 2008

40. ГОСТ 31387-2008. Смеси сухие строительные шпатлевочные на гипсовом вяжущем. Технические условия Текст. Введ. 2010-06-30 - М.: Издательство стандартов, 2008

41. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость Текст.: [пер. с англ.] / С. Грег, К. Синг / Под ред. К.В. Чмутова. М.: Мир, 1970. - 408 е., ил.

42. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость Текст. : пер. с англ. / С. Грег ; пер. А. П. Карнаухов. М.: Мир, 1984. - 306 с.

43. Гуров, К. П. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов Текст. М.: Наука, 1978. - 128 с.

44. Данков, П.Д. Кристаллохимический механизм взаимодействия поверхности кристалла с чужеродными элементарными частицами Текст. / П.Д. Данков // Журнал физической химии. 1946. - Т. 20. - С. 853-867

45. Данков П.Д. Строение и свойства поверхности твердого тела Текст. / П.Д. Данков. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1940. - 156 с.

46. Дергунов, С.А. Комплексный подход к проектированию составов сухих строительных смесей общестроительного назначения Текст. : дисс. . канд. техн. наук : 25.03.25 / Дергунов Сергей Александрович Самара, 2006. - 206 с.

47. Долговечность строительных материалов Текст. : учебное пособие / Р.З. Рахимов, Казань, КХТИ, 1988. - 19 с.

48. Дубинин, М.М. Адсорбция в микропорах Текст. / М.М. Дубинин М.: Наука, 1983.- 186 с.

49. Ефремов, И. Ф. Взаимодействие коллоидных частиц и других микрообъектов на дальних расстояниях и образование периодических коллоидных структур Текст. / И.Ф. Ефремов, О. Г. Усьяров // Успехи химии. -1976.-т. 55, №5.-С. 877-907

50. Жаворонков, Н.М. Свойство коллоидных систем генерировать низкочастотный переменный ток Текст. / Н.М. Жаворонков, Нехорошев A.B., Гусев Б.В. и др. // ДАН СССР. 1983. - т. 270, № 1. - С. 124-128.

51. Капранов, В.В. Твердение вяжущих веществ и изделий на их основе Текст. / В.В. Капранов ; Минтяжстрой СССР, Главюжуралстрой, Челяб. политехи, ин-т им. Ленинского комсомола. Челябинск : Юж.-Уральское кн. изд-во, 1976. - 191 с.

52. Капранов, В.В. Механизм твердения вяжущих веществ Текст. / В.В. Капранов // Гидратация и твердение вяжущих. Львов, 1981. - С. 92-95

53. Колкатаева, Н. А. Гипсополимерная композиция для изготовления стеновых и теплоизоляционных материалов Текст. : дисс. . канд. техн. наук: 05.23.05 / Колкатаева H.A. М., 2007. - 125 с.

54. Комаров, B.C. Адсорбенты и их свойства Текст. / В. С. Комаров Н Минск, "Наука и техника". 1977. - 248 с.

55. Копелянский, Г.Д. Гипсобетон. Отчет строительной лаборатории Пром. Академии КНТП им. И.В. Сталина Текст. / Г.Д. Копелянский, Е.Е. Гайсинович, 1934

56. Коровяков, В.Ф. Гипсовые вяжущие и их применение в строительстве Текст. / В.Ф. Коровяков // Российский химический журнал (Журнал РХО им. Д.И. Менделеева). 2003. - т. XLVII. - №4. - С. 18-25

57. Кричевский, И. Р. Понятия и основы термодинамики Текст. / И.Р. Кричевский М.: Химия, 1970. - 439 с.

58. Лыков, А. В. Тепломассообмен Текст. / A.B. Ляков М.: Энергия, 1978. -480 с.

59. Методические рекомендации по планированию эксперимента в технологии стройматериалов. Челябинск: УралНИИстромпроект, 1976. - 39 с.

60. Мокрушин, А.Н. Улучшение свойств гипса путем оптимизации его фракционного состава Текст. / А.Н. Мокрушин, В.А. Голубев, Л.А. Ободовская, В.А. Вальцифер // Строительные материалы 1996. - №7. - С. 2224

61. Мустафин, Ю.И. Термодинамические аспекты гидратации и структурообразования минеральных вяжущих веществ Текст. / Ю.И. Мустафин // ДАН СССР. 1986. - т. 289, № 1. - С. 168-172

62. Мчедлов-Петросян, О.П. Приложение термодинамики к исследованию цемента Текст. / О.П. Мчедлов-Петросян, В.И. Бабушкин М.: Стройиздат, 1962.- 187 с.

63. Мюнстер, А. Химическая термодинамика Текст. / А. Мюнстер / пер. с нем. под ред. Герасимова Я.И. -М.: Мир, 1971.-295 с.

64. Некрасова, С.А. Влияние условий старения на структурно-технические свойства гипсового вяжущего Текст. / С.А. Некрасова, М.С. Гаркави // Строительные материалы. 2007. - №5. - С. 72-73

65. Некрасова, С.А. Термодинамический анализ процесса старения гипсового вяжущего Текст./ С.А. Некрасова // Строительные материалы. 2009. - №12. -С. 81-83

66. Нехорошев, A.B. Развитие физико-химических представлений о твердении минеральных вяжущих веществ Текст. / A.B. Нехорошев // Применение эффективных материалов и конструкций в сельском строительстве. М., 1984. С. 70-75.

67. Никитин, В.Г. Структурообразование гипсовых материалов с контактным физико-химическим стоком влаги Текст. : автореф. . канд. техн. наук: 05.23.05 / Никитин В .Г. Таллин, 1991. - 18 с.

68. Нуриева, Е.М. Взаимосвязь и роль объемных и поверхностных зарядовых центров в процессах структурного преобразования гипса и гидратации продуктов его отжига Текст. : дис. . канд. геол.-минерал. наук.: 04.00.20 -Казань, 2000

69. Орлеанская, Н. Б. Электрофизические явления при гидратации цементов Текст. / Н.Б. Орлеанская, М. М. Сычев // ЖПХ. 1984. т. 58, № 10. - С. 22822287

70. Передерий, И.А. Высокопрочный гипс ГП (его технология и свойства) Текст. / И. А. Передерий. Куйбышев : [б. и.], 1960. - 198 с.

71. Погорелов, С.А. Физико-химические основы старения гипсовых веществ Текст. / С.А. Погорелов // Материалы седьмых академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения /БГТАСМ/. -Белгород, 2001. 4.1. - С. 438-441

72. Полак, А.Ф. Твердение минеральных вяжущих веществ (вопросы теории) Текст. / А.Ф. Полак, В.В. Бабков, Е.П. Андреева Уфа: Башк. кн. изд-во, 1990. -216 с.

73. Полак, А.Ф. О возникновении зародышей гидратной фазы при твердении мономинеральных вяжущих веществ Текст. / А.Ф. Полак, Л.Г. Карлова, О.Г. Курбановская // Коллоидный журнал. 1964. - Т. 26. - Вып. 2. - С. 230-234

74. Полак, А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ Текст. / А.Ф. Полак М.: Изд-во лит-ры по стрит-ву, 1966. - 208 с.

75. Потрашков, В.А. Сорбционные свойства гипса Текст. / В.А. Потрашков, С.М. Боев // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1987. - №2. -С. 62-64

76. Пригожин, И. Введение в термодинамику необратимых процессов Текст. / Илья Пригожин М.: ИЛ., 1960. - 127 с.

77. Пригожин, И. Химическая термодинамика Текст. / И. Пригожин, Р. Дефэй. Новосибирск: Наука, 1966. - 509 с.

78. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений Текст. / Е.И. Пустыльник М.: Наука, 1968. - 270 с.

79. Ратинов, В.Б. Гипс Текст. : изготовление и применение гипсовых строит, материалов / перевод с нем. В.Ф. Гончарова и др., под ред. В.Б. Ратинова ; [X. Брюкнер, Е. Дейлер, Г. Фитч и др.]. М. : Стройиздат, 1981. - 223 с.

80. Механизм твердения вяжущих гипсовые материалы Текст. : сборник трудов ВНИИжелезобетонных изделий и нерудных материалов /В.Б. Ратинов, Я.Л. Забежинский, Г.И. Розенберг, 1957, вып.1. 138 с.

81. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон Текст. / В.Б. Ратинов, Т. И. Розенберг -М.: Стройиздат, 1973. 207 с.

82. Ребиндер, П. А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика Текст. / П.А. Ребиндер — М.: Наука, 1979.

83. Ребиндер, П.А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки Текст. / П.А. Ребиндер // Докл. Всесоюзн. Научно-технического совещания по сушке. -М., 1958. С. 20-33.

84. Ребиндер, П.А. Структурообразование в дисперсных системах Текст. / \ П.А. Ребиндер Физический энциклопедический словарь, т. 5. - М.: Сов. Энциклопедия, 1966, С. 98

85. Розенталь, О. М. Электрические свойства цементных паст Текст. / О.М. Розенталь, М. М. Сычёв, Ю. Г. Подкин // ЖПХ.-1975.-т. 48, № 9.-С. 1932-1934

86. Рябин, В. А., Термодинамические свойства веществ. Справочник. Текст. / В.А. Рябин, М. А. Остроумов, Т. Ф. Свит Л.: Химия, 1977. - 392 с.

87. Салем, P.P. Теория двойного электрического слоя Текст. / P.P. Салем// Журнал физической химии.- 1980.-Т. 54, № 5.-С. 1296-1299.

88. Свойство коллоидных систем генерировать низкочастотный переменный ток Текст. / Жаворонков Н.М., Нехорошев A.B., Гусев Б.В. и др. // ДАН СССР. 1983. - т. 270, № 1. - С. 124-128.

89. Сегалова, Е.Е. Возникновение кристаллизационных структур твердения и условия развития их прочности Текст. / Е.Е. Сегалова, П.А. Ребиндер // Новое в химии и технологии цемента. М.: Госстройиздат, 1962. - С. 202-238

90. Справочник строителя Текст. : справочник строителя / под ред. Кокина А.Д., Байера В.Е. М.: Стройиздат, 1988. - 656 с

91. Сычев, В. В. Дифференциальные уравнения термодинамики Текст. : учеб. пособие / В. В. Сычев. 2-е изд., перераб. - М. : Высшая школа, 1991. -223 с.

92. Технология вяжущих веществ Текст. / Бутт Ю.И., Дейнека В.К., Окороков С.Д., Боков А.Н. Под ред. Юнга В.Н. М: Стройиздат, 1947. - 220 с.

93. Товаров, В.В. Зависимость свойств строительного гипса от его дисперсного состава Текст. / В.В. Товаров , Т.Н. Карканица // Строительные материалы. 1983. - №7. - С. 27-28

94. Устройство для измерения потенциала массопереноса Текст. : пат. 1742702 Рос. Федерация / Гаркави М.С., Захаров А.Я. и др.; заявитель и патентообладатель Магнитогорский государственный технический университет им .Г.И. Носова- 1992.

95. Ферронская, A.B. Эффективные гипсовые материалы и изделия Текст. / A.B. Ферронская , И.М. Баранов, В.Ф. Коровяков // Строительные материалы.-1998. -№ 8. С. 20-21.

96. Ферронская, А.В. Развитие теории и практики в области гипсовых вяжущих веществ Текст. / А.В. Ферронская // Строительные материалы. 2000. - № 2. - С. 26-28.

97. Фишер, Х.-Б. Низкообожженные полугидраты сульфата кальция и их влагопоглощение Текст. / Х.-Б. Фишер, С. Новак, И. Острадецкий // Цемент и его применение. 2005. - № 4. - С. 39-42.

98. Фляте, Д.М. Связанная вода в бумаге из растительных волокон Текст. / Д.М. Флятте // Бумажная промышленность. 1987. - № 3. - С. 11-12.

99. Хаазе, Р. Термодинамика необратимых процессов Текст. : пер. с нем. / Р. Хаазе ; под ред. А. В. Лыкова. Москва : Мир, 1967. - 544 с.

100. Химия цементов Текст. = The chemistry of cements : научное издание / ред. X. Ф. У. Тейлор ; пер.: Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский. М. : Стройиздат, 1969.- 501 с.

101. Хиппель, А. Диэлектрики и волны Текст. : пер. с англ. / А. Р. Хиппель ; ред. Н. Г. Дроздов. М. : Изд-во иностр. лит., 1960. - 438 с.

102. Цимерманис, Л.-Х.Б. Влажностное состояние и теплофизические свойства вспученного вермикулита и изделий из него Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис Челябинск: 1965. - 172 с.

103. Цимерманис, Л.-Х.Б. Потенциалографический метод исследования процесса твердения вяжущих Текст. / Л. Х.-Б. Цимерманис, А.Р. Генкин // Строительные материалы и бетоны. Челябинск, 1967. - С. 31-42.

104. ПО. Цимерманис, Л.-Х.Б. Потенциал оводнения и феноменологические уравнения переноса в капиллярно-пористых телах Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис // Инженерно-физические исследования строительных материлов. Челябинск, 1976.-С. 3-12

105. Цимерманис, Л.-Х.Б. Термодинамика влажностного состояния и твердения строительных материалов Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис Рига: Зинатне, 1985. - 247 с.

106. Цимерманис, JI.-Х.Б. Термодинамические и переносные свойства капиллярно-пористых тел Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис Челябинск: ЮжноУральское кн. изд-во, 1971. - 202 с.

107. Цимерманис, Л.-Х.Б. Формирование структуры и схема структурных состояний твердеющей системы "гипс-вода" Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис , Я.А Цимдиньш., A.B. Долженков, М.С. Гаркави.// Известия вузов. Строительство и архитектура. 1991. - № 5. - С. 45-48

108. Цимерманис, Л.-Х.Б. Термодинамический анализ твердения минерального вяжущего в закрытой системе Текст. / Л.-Х.Б. Цимерманис, Д.И. Штакельберг, А.Р. Генкин // VI Межд. конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - т. 2, кн. 2. - С. 25-28.

109. Чистяков, В.В. Особенности структурообразования и твердения гипсаТекст. / В.В. Чистяков // ЖПХ. 1989. - т. 62. - №12. - С. 2701-2706

110. Шишкин, И.В. Структурообразование прессованных композиций на основе цемента и отходов производства вторичного алюминия Текст. : дисс. . канд. техн. наук: 05.23.05 Челябинск, 2002.- 153 с.

111. Шленкина, С. С. Совершенствование технологии и повышение качества гипсовых изделий с использованием пластификаторов различной природы Текст. : дисс. . канд. техн. наук: 05.23.05 С.-Пб, 2007.- 130 с.

112. Шох, К. Строительные вяжущие вещества: Цемент-известь-гипс Текст. / К. Шох М.: Госстройиздат, 1934. - 302 с.

113. Штакельберг, Д.И. Исследование твердения минеральных вяжущих веществ методами термодинамики необратимых процессов Текст. / Д.И. Штакельберг // Технологическая механика бетонов. Рига: РПИ, 1978. - С. 7486

114. Штакельберг, Д. И. Термодинамика структурообразования водносиликатных дисперсных материалов Текст. / Д.И. Штакельберг Рига: Зинатне, 1984. - 200 с.

115. Щукин, Е.Д. Развитие физико-химической механики в трудах академика П.А. Ребиндера и его школы Текст. / Е.Д. Щукин, Б.Д. Сумм // П.А. Ребиндер. Избранные труды. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979. - С. 5-26

116. Эвальд, В.В. Строительные материалы. Приготовление, свойства, испытания Текст. / В.В. Эвальд Л.: 1933, - 330 с.

117. Юнг, В.Н. Основы технологии вяжущих веществ Текст. / В. Н. Юнг. М. : Госстройиздат, 1951. - 547 с.

118. DIN 1168-2 (1975-07) Building Plasters Requirements, Testing, Control Текст. - Введ. 1975-01-05

119. Eipeltauer, Е. Die Bedeutung kalorimetrischer und Messungen für die Gipserzenguna Gipsprufung Текст. / E. Eipeltauer // Zement-Kalk-Gips №11, 246272, 304-316, 1958

120. El-Shall, H. Effect of phosphonate additive on crystallization of gypsum in phosphoric and sulfuric acid medium Текст. / H. El-Shall, M. M. Rashad, E. A. Abdel-Aal // Crystal Research and Technology. 2002. - Vol. 37. - №. 12. - P. 12641273

121. Fischer, H.-B. Alterung von Calciumsulfaten Текст. / H:-B. Fischer, S. Nowak, M. Miiller // Ibausil Tagungsband 1. 2006. - Weimar.- S. 1-0717-1-0731.

122. Fischer, Н.-В. Изменение свойств строительного гипса в условиях открытого хранения Текст. / Н. -В. Fischer , В. Vtorov, H.-U. Hummel, В.

123. Abdussaljamov, К. Ster // Материалы семинара «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий» / НИИСФ РААСН, МГСУ, ОАО «ВНИИСТРОМ». М.: 2002. - С. 11-21

124. Follner, S. On the Real Structure of Gypsum Crystals Текст. / S. Follner, A. Wolter, К. Helming, С. Silber, H. Bartels, Н. Follner // Crystal Research and Technology. 2002. - Vol. 37. - № 2-3. - P. 207-218

125. Hummel, H.-U. Untersuchungen zur hygro-mechanischen Stabilität von kristallinem Calciumsulfat-Halbhydrat Текст. / H.-U. Hummel, В. Abdussaljamow, Iphofen, H.-B. Fischer, J. Stark // 14 Internationalen Baustofftagung ibausil. -Weimar, 2000

126. Lehmann, H. «Loslichen» Anhydrite des Calciumsulfats Текст. / H. Lehmann, К. Rieke // Tonind Zeitung. - 1973. - H.97. - №6. - S. 157-159

127. Nekrasova, S. Research of process of gypsum binding "ageing" Текст. / S/ Nekrasova, M. Garkavi // 16 Internationale Baustofftagung ibausil. Weimar, 2006. -P. 1-913-916

128. Nowak, S. To the aging behavior of Calcium Sulphat Binders Текст. /S. Nowak, H.-B. Fisher // Chemine Technologija Nr. 3(33), Kaunas Technologija 2004, S. 58-65

129. Pierce, С. Текст. / С. Pierce, J.W. Wiley, R.N. Smith // The journal of physical chemistry. 1949. - №53. - P. 669

130. Sattler, H. Changes in volume and density during the hydration of gypsum binders as a function of the quantity of water available Текст. / H. Sattler, Bruckner HP. // ZKG international. 2001. - Vol. 54. - № 9. - P. 522-529

131. Weiss, H. Wie viel Wasser enth It gebrannter Gips? Текст. / Н. Weiss, М. F. Bräu // Angewandte Chemie. 2009. - Vol. 121. - № 19. - P. 3572-3576

132. Zimermanis, L. Low energy consuming technology of production of gypsum binding from raw material with low content of calcium sulphate Текст. / L. Zimermanis, V.K. Sveshnikov // The 9th CIB congress. Stockholm.: New Review.-1995.-P. 54-55.

133. Zsigmondy, R. Über die struktur des gels der kieselsaure. Theorie der entwasserung Текст. / R. Zsigmondy // Z. Anorg. Chem., 356(1911)