автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Строительные композиты на основе силикатонатриевых связующих, модифицированных акрил- и стиролсодержащими добавками



На правах рукописи

ПАВЛОВА Ирина Леонидовна

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТОНАТРИЕВЫХ СВЯЗУЮЩИХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ АКРИЛ- И СТИРОЛСОДЕРЖАЩИМИ ДОБАВКАМИ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов - 2004

Раб.ота выполнена в Саратовском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Иващенко Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Селяев Владимир Павлович

кандидат технических наук Хрипунов Владимир Львович

Ведущая организация: ФГУПНИПИ Типропромсельстрой"

г. Саратов

Защита состоится 27 декабря 2004 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.05 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп. 1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан «25» ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

рземцев В.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема создания строительных материалов и конструкций с заданными свойствами является одной из важнейших задач современного строительного материаловедения и имеет два основных аспекта: материаловедческий и технологический. Первый предусматривает установление количественной связи состава и структуры материалов с их свойствами, а также закономерности их изменения в процессе эксплуатации. Второй касается технологического обеспечения заданных показателей качества. Методологической основой для решения этих проблем является подход, при котором строительные композиты рассматриваются в виде сложноорганизованной материальной системы. Качественно новым этапом в развитии единой теории струк-турообразования и формирования свойств сложноорганизованных материальных систем являются фундаментальные положения научных дисциплин: строительного материаловедения, синергетики, физической и коллоидной химии, механики гетерогенных структур, углубляющих представления о многоуровневых процессах структурной организации материалов на всех этапах технологического процесса.

Силикатонатриевые композиты по своим технико-экономическим показателям получили достаточно широкое применение в строительной практике. Вместе с тем, следует отметить, что недостаточно полно рассмотрены вопросы закономерностей их модифицирования, а также особую значимость приобретает использование местных сырьевых ресурсов в производстве изделий на основе жидкого стекла.

Тема разрабатывалась в соответствии с комплексной программой "Расширение производства новых эффективных материалов и внедрение энергосберегающих технологий в строительстве на 1998-2003 годы" (Постановление губернатора Саратовской области от 02.06.98 №346) по теме НИР внутривузов-ской программы 09 В "Решение проблем архитектуры, строительства, транспортных сооружений и коммуникаций Саратовского Поволжья" (1999-2004 годы).

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка эффективных составов жидкостекольных композитов, модифицированных соединениями, являющимися производными акриловой кислоты, а также соединениями группы стирола.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

- провести научное обоснование выбора модифицирующих добавок жидкостекольных композиций;

- разработать эффективные составы модифицированных жидкостеколь-ных композитов, обладающих повышенными прочностными и эксплуатационными свойствами;

- провести экспериментальное изучение процессов структурообразования и деградации модифицированных жидкостекольных композиций в агрессивных средах; . „

- разработать решения прикладных задач повышения качества полимерси-ликатбетонов, кислотоупорных материалов, а также арболитов и цементных бетонов, снижения материальных и энергетических затрат их производства;

- осуществить апробацию результатов исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Доказана эффективность модифицирования силикато-натриевых связующих акрил- и стиролсодержащими добавками и развиты методологические основы получения полимерсиликатных строительных композитов с комплексом заданных свойств. Обобщены и развиты представления о роли структурно-модифицирующих добавок (минеральных, мономерных и полимерных) в силикатонатриевых системах на стадиях формирования структуры материала в зависимости от вида и содержания модификатора. Установлены качественно-количественные зависимости прочностных и эксплуатационных характеристик материала от вида и содержания модификатора. Предложены общая модель и механизмы процессов структурообразования модифицированных жидкостекольных композиций. Взаимодополняющими методами исследования (ИКС, ДТА, РСА и др.) установлено, что при модифицировании акрил- и стиролсодержащими добавками формируется более совершенная структура си-ликатонатриевых связующих.

Практическая значимость. Практическая значимость работы определяется возможностями применения акрил- и стиролсодержащих добавок, в том числе многотоннажных отходов химических производств в качестве модифицирующих добавок в жидкостекольных композициях. Разработаны эффективные составы модифицированных жидкостекольных композитов с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Определены области рационального применения жидкостекольных композиций, модифицированных акрил- и стиролсодержащими добавками. На основе результатов исследований разработаны рекомендации по повышению качества ряда строительных изделий (жидкостекольные кислотоупорные композиты, арболиты, цементные бетоны).

Достоверность результатов. Достоверность обеспечивается экспериментально-теоретическим обоснованием результатов с использованием комплекса высокоинформативных методов исследования, а также опытно-промышленным внедрением полученных результатов разработки. Результаты исследований используются в СГТУ в учебном процессе при преподавании дисциплин: "Материаловедение", "Строительные материалы", "Современные композиционные материалы в строительстве", а также в дипломном и курсовом проектировании при подготовке инженеров-строителей-технологов.

Положения, выносимые на защиту:

методологические принципы управления процессом получения силика-тонатриевых композиций, модифицированных акрил- и стиролсодержащими добавками;

- комплекс экспериментальных данных по исследованию влияния акрил-и стиролсодержащих добавок на структуру и свойства жидкостекольных композиций;

- особенности механизма модификации жидкостекольных композиций соединениями акриловой группы и группы стирола;

- физико-химические основы трансформации органической акрилатной добавки в олигомерное состояние под действием кислых электролитов;

- механизм деградации модифицированных жидкостекольных композиций в агрессивных средах;

- разработанные эффективные составы и технология изготовления изделий на их основе.

Реализацияработы. Результаты разработок внедрены на ООО "Бонапарт" (г. Саратов) при изготовлении кислотостойкой плитки, в ОАО "Саратоворгсин-тез" при устройстве участка пола (из плитки кислотостойкой), испытывающего воздействие кислых сред. На "ЖБИиК №509 при Спецстрое РФ" переданы рекомендации для внедрения по составам связующих и технологии их производства при получении изделий из арболитов и цементных бетонов повышенной морозостойкости.

Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: Международной научно-технической конференции "Проблемы транспортного строительства" (Саратов, 1997 г.), IV Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Пенза, 1998 г.), Всероссийской XXX научно-технической конференции (Пенза, 1999 г.), VI Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Иваново, 2000 г.), Всероссийской XXXI научно-технической конференции (Пенза, 2001г.), VII Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Белгород, 2001 г.), Международной научно-технической конференции "Региональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве" (Белгород, 2002 г.), VIII Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Самара, 2004 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ. Техническая новизна исследований подтверждается патентом на изобретение №№2158716.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 154 наименований отечественных и зарубежных источников и приложения, содержит 170 страниц текста, 62 рисунка и 32 таблицы.

Рабочая гипотеза исследований базируется на системно-структурных представлениях технологической наследственности качества композиционных строительных материалов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложена цель исследований, научная новизна, практическая значимость и внедрение полученных результатов.

В первой главе приводятся теоретические основы формирования свойств жидкостекольных композиций, дается обзор экспериментальных данных по

особенностям формирования структуры и свойств жидкостекольных композиций, технологии их производства.

Научной базой проведенных исследований явились труды отечественных ученых в области строительного материаловедения: СЕ. Артеменко, Ю.М. Баженова, А.Н. Бобрышева, В.Я. Далматова, В.Т. Ерофеева, Ю.Г. Ива-щенко, В.И. Калашникова, П.Г. Комохова, С.Ф. Кореньковой, В.И. Корнеева,

A.Д. Корнеева, В.В. Патуроева, А.П. Прошина, И.Е. Путляева, Р.З. Рахимова, И.П. Ким, В.П. Селяева, В.И. Соломатова, В.Д. Соломахина, М.М. Сычева,

B.М. Хрулева, В.Г. Хозина и других.

Вместе с тем, исходя из условий создания рынка эффективных материалов, требует своего решения вопрос поиска новых эффективных модификаторов, позволяющих направленно формировать структуру и свойства силикатонатрие-вых композиций.

Во второй главе приведены характеристики применяемых материалов и методы исследования.

В качестве объекта исследования был выбран композиционный материал на основе жидкого стекла. Связующим служило натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078-8Г), характеризующееся следующими показателями: плотность при 20°С - 1,50 г/см3; кремнеземистый модуль - 2,5; рН -10,8. В качестве инициатора отверждения использовался кремнефтористый натрий (Ыа£1¥) по ГОСТ87-77. В качестве наполнителя использовалась кварцевая мука, получаемая размалыванием кварцевого песка в лабораторной мельнице до удельной поверхности 3000 ... 3600 см2/г. В качестве мелкого заполнителя использовался кварцевый песок {ГОСТ 8736-93*) с модулем крупности Мкр=2,52. Составы жидкостекольных композиций представляли собой смесь жидкого стекла, инициатора отверждения, добавки (модификатора), наполнителя и мелкого заполнителя. В качестве добавок-модификаторов для исследуемых композиций использовались мономерные добавки: метилметакрилат (ММА), метакриловая кислота (МА), стирол и полимерные: эмульсия ПАК, полистирол (ПС). Приготовление композиции осуществлялось в соответствии с нормативными требованиями, определение физико-механических характеристик и химической стойкости композиции осуществлялось по стандартным методикам.

Рентгеновские дифрактограммы получены на рентгеновском дифрактомет-ре ДР0Н-3,0 с Гв-кй излучением. Условия съемки: напряжение и = 20 кВ; анодный ток I = 20мА; ограничивающая щель - 0,25 мм; приемная щель-0,25мм; скорость движения детектора - 2°/мин; скорость протяжки ленты-600мм/ч; диапазон интенсиметра - 400 имп/с; постоянная времени интенсимет-ра -10 с. ЯК-спектры получены на образцах связующего в области 400 ... 40000 см1 на спектрометре 8реесоп! М40 с использованием КВг таблеток. Для определения интегральной и дифференциальной пористости использовался метод ртутной порометрии. Исследование производилось на ртутно-порометрической установке ПА-3М-11 для исследования пористых тел методом вдавливания. Рабочее давление в бомбе прибора составляло 60 ... 70 кг/см2 (при максимуме -2500 кг/см2) и достигалось при помощи азота. Точность измерения при этом составляла 0,35 %. Дилатометр установки (с нихромовым контактом и платино-

иридиевой проволокой) оснащен ультратермостатом ТС-15М (рабочая температура 25+/-0,05°С.Угол смачивания - 145°. Электропроводность образцов изучалась с помощью моста переменного тока Р-5021 (частота переменного тока -100000 Гц). Для оценки взаимодействия жидкого стекла с вводимыми модификаторами использовался метод комплексного термического анализа. Исследования выполнялись на приборе Derivatograf-103 в атмосфере воздуха. Нагрев образцов связующего осуществлялся в платиновом тигле в интервале 20 ... 1000°С со скоростью 2,5°С/мин. Во всех случаях навеска исследуемого материала составляла 1000 мг. В качестве эталона для сравнения принимали оксид алюминия. Чувствительность ДТА - 1/3, ДТГ -1/5 условных единиц. Контроль температуры осуществлялся Pt - Pt/Rh термопарой. Для построения термограмм при t = 20°С применялась хромель-копелевая термопара.

Статистическая и графическая обработка экспериментальных данных производилась на ПК Pentium-III с использованием программ Statistika 5.0, Mat-LAB, Excel и др.

В третьей главе экспериментально-теоретически обоснован выбор модифицирующих добавок. Рассмотрены вопросы структурообразования сили-катонатриевых композиций, модифицированных соединениями, производными от акриловой кислоты, и стиролом.

Многоуровневый принцип организации структуры полимерсиликатных композиционных материалов выделяет в единой структуре многие взаимозависимые структуры от атомного уровня до макроуровня. Сложность таких систем обусловлена как разнообразным количественно-качественным составом, так и многообразными физико-химическими явлениями структурообразования и функционирования в условиях воздействия внешней среды. Для них характерны проявления функциональных состояний на всех стадиях технологического процесса и эксплуатации.

Существенная особенность отверждения полимерсиликатных связующих заключается в эволюционном характере, который обусловлен наличием топологической обратной связи между структурой и протекающими физико-химическими процессами при воздействии внутренних (катализаторы, наполнители, модификаторы) и внешних (температура, давление) факторов.

Для подтверждения этих положений были изучены процессы модифицирования натриевого жидкого стекла акрил- и стиролсодержащими добавками. Характерной особенностью отверждения жидкостекольных композиций является образование геля кремниевой кислоты. В результате образуется малопрочное связующее с сильно развитыми микро- и макродефектами. Введение в сили-катонатриевые композиции различных минеральных наполнителей, химических добавок-ускорителей твердения приводит к коагуляции различной степени. Стирол- и акрилсодержащие добавки оказывают существенное влияние на этот процесс. Исследованные в работе модификаторы можно разделить на две группы: водорастворимые (MA, MMA) и водонерастворимые (стирол, ПАК). Такое деление вытекает из их химического строения и особенностей технологии совмещения указанных добавок с жидким стеклом, т.е. необходимо учитывать принципиальную растворимость добавок в воде и возможность образования

новой коллоидной структуры. Выбор указанных соединений определялся, с одной стороны, их способностью вступать в реакции полимеризации, а с другой стороны, - способностью образовывать прочные адгезионные связи с силикатной поверхностью глобул агрегатированного геля.

Результаты исследования по определению оптимального количества модификаторов, вводимых в композицию, а также их характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Составы и свойства исследуемых модифицированных композитов

Компоненты, показатели Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5 Состав 6

Жидкое натриевое стекло 18% 18% 18% 18% 18% 18%

Кремнефтористый натрий 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Кварцевый наполнитель (8=300 м/кг) 27% 27% 27% 27% 27% 27%

Модификатор (в % от массы жидкого стекла) — стирол 5% ПАК 5% МА 5% стирол 3% +ПАК 3% стирол 2% +ММА 2%

Песок кварцевый (0,14...65м) ост. ост. ост. ост. ост. ост.

Предел прочности ^Ж,» МПа 12.7 8,97 29.8 12,57 33,8 14,70 26.8 13,2 20.78 13,23 19.49 15,74

Значение коэффициента хим. стойкости К /К конц раств 0.743 0,629 0.829 0,851 0.952 0,930 0.950 0,939 0.840 0,861 0.940 0,891

При исследовании силикатонатриевых композиций (кварцевый наполнитель, степень наполнения 0,5), отверждаемых методом измеренного электросопротивления выявлено, что в зависимости от времени отверждения и количества модифицирующей добавки отмечаются два максимальных значения электропроводности, объясняемые следующими процессами: агрегатированием геля на поверхности наполнителя, что эквивалентно увеличению

параллельно соединенных проводников и увеличению значения электропроводности, и связыванием в результате реакции кремнефторида натрия и модфицирующих добавок, что эквивалентно снижению электропроводности (рис.1). В дальнейшем между агрегатами геля образуются конденсационные связи за счет прослоек модифицирующих добавок,

и наблюдается рост электропроводности до стабилизирования структуры. При этом следует отметить, что жизнеспособность модифицированной сили-катонатриевой смеси увеличивается.

Рис.1. Изменениеэлектросопротивления силикатонатриевых композиций в зависимости от времени отверждения

Водорастворимая модифицирующая добавка, обволакивая частицы геля, препятствует их сближению (агрегации). Такое явление в коллоидной химии называют «защитным действием» гидрозолей. Так как добавка препятствует сближению частиц геля, то сжатие системы, а, следовательно, и «выдавливание» воды из геля ограничиваются. При этом объемная усадка композиции значительно уменьшается (на 8... 10%).

Оптимальное количество модифицирующей добавки составляет 4...6% массы жидкого стекла. Этого количества добавки не достаточно для полного обволакивания частиц геля. Следовательно, процесс агрегации всё же продолжается, но уже не столь активно.

Обволакивание частиц кремнегеля акриловыми добавками происходит в данном случае сорбционно. Методом ИКС показано, что ММА, МА имеют ад-сорбционно-активные полярные группы (карбоксильные (3000-2500 см1), сложноэфирные (1440-1435, 1365-1356 см1)), которыми они ориентируются в сторону кремнегеля. Радикалы же этих добавок, обладающие гидрофобными свойствами, ориентируются наружу. Такая ориентация полимеробразующей органической добавки вызывает эффект гидрофобизации системы, увеличивая прочность композиции (на 108.. 112%).

Важным свойством ММА, МА и других органических соединений с активными радикалами является их способность отверждаться электролитами, поэтому при действии кислот (даже разбавленных) добавки осмоляются (поли-меризуются) и это приводит к дополнительному уплотнению системы.

Взаимодействие акрилатных добавок с агрегатами кремнегеля происходит на физико-химическом уровне.

Добавки, вводимые в силикатные смеси, частично заполняют поры, гид-рофобизируют их стенки, в результате чего формируется структура с преобладанием мелких пор, обусловливающая снижение паро-, газо- и влагопроницае-мости, повышение прочностных и эксплуатационных характеристик композиционных материалов.

При введении водонерастворимых модификаторов (эмульсии ПАК, стирола и полистирола) образуется собственная пространственная структура модификаторов из сферических частиц различного диаметра, выполняющих роль компенсаторов-демпферов внутренних напряжений (рис.2).

С целью установления закономерностей химической стойкости, исследуемые модифицированные жидкостекольные композиты, оптимизированные по прочностным показателям, экспонировались в концентрированной серной кислоте и ее 10%-ном растворе при t=18°C в течение 12 месяцев. При этом фиксировалось изменение прочностных параметров, изменение массы образцов, глубина проникновения фронта агрессивной среды в структуру композита.

Как уже отмечалось, модифицирующие добавки влияют на кинетику отверждения жидкостекольных композиций, что имеет в качестве последствий изменения поровой структуры материала. Для изучения поровой структуры были применены методы ртутной порометрии и керосинопоглощения. Последний метод был использован в качестве дополнительного для оценки открытой пористости отвержденного связующего. Установлено, что наименьшей откры-

той пористостью обладают ЛАК-содержащие образцы. Анализ данных ртутной порометрии образцов, подвергнутых воздействию кислот, демонстрирует значительное сокращение доступных агрессивной среде пор в МА- и ММА-содержащих составах.

Таблица 2. Изменение пористости композитов при воздействии

агрессивных сред

Составы Доэкс-пони-рования (см3/г) Вид агрессивной среды

Концентрированная серная кислота 10%-ныйраствор серной кислоты

Интегральная пористость (см3/г) %-ное изменение Интегральная пористость (см3/г) %-ное изменение

Состав 1 (контрольный) 0,256 0,267 +3,91 0,303 +18,36

Состав 2 (стирол) 0,263 0,269 +2,31 0,303 +15,40

Состав \ (ПАК) 0,153 0,145 -5,05 0,149 -2,01

Состав 4 (МА) 0,146 0,120 -17,80 0,135 -7,53

Состав 5 (стирол+ПАК) 0,311 0,305 -1,82 0,328 +5,61

Состав 6 (стирол+ММА) 0,193 0,171 -11,33 0,181 -5,82

Анализ полученных данных подтверждает процесс кольматации пор в результате осмоления (полимеризации) адсорбированных молекул акрилатных добавок.

ПАК, как и стирол, не влияет на поверхностную структуру частиц кремне-геля и ее гидрофильность. Упрочняющий эффект заключается в формировании микрополостей заполненных эластичным полимером (рис. 2), проявляющим высокую адгезию к силикатной поверхности за счет наличия в собственной структуре карбоксильных групп (3000-2500 см'). Заполненность микропор полимером и высокая энергия адгезионных связей, характерных для акрилатов, представляют существенную преграду проникновению растворов электролитов.

Рис.2. Микроскопический снимок в поляризованном свете а) жидкостекольной пленки (модуля 2 5), б) жидкостекольной пленки с добавкой эмульсииПАК(5% от массы жидкого стекла), в) жидкостекольной пленки с добавкой 30%-ногораствора полистирола после твердения на воздухе 48часов, увеличение 30х.

Совокупность указанных факторов способствует сохранению силикатной матрицей своих основных структурных элементов.

Учитывая особенности механизмов модифицирующего действия водорастворимых и водонерастворимых добавок, представляло интерес изучить совместное действие указанных добавок на увеличение коррозионной стойкости жидкостекольных композитов. В данном направлении исследовались два состава с бинарными добавками, содержащими стирол как один из обязательных компонентов и ММА и ПАК как дополнительный компонент. Состав бинарной модифицирующей добавки определялся исходя из результатов оптимизации составов с индивидуальными модификаторами, присутствующими в рассматриваемой бинарной композиции.

Эксперимент по коррозионной стойкости указанных образцов показал их более высокую стойкость к кислотной коррозии (Кх=0,829...0,940), чем у контрольных образцов (Кс=0,629).

Таким образом, используемые акриловые добавки, не реагируя с силикатными образованиями непосредственно, влияют на динамику их формирования, изменяя активность катализатора отверждения - кремнефтористого натрия.

Введение водонерастворимых модификаторов приводит к росту качества кристаллической структуры силикатной матрицы с образованием собственной пространственной структуры модификаторов из сферических частиц различного диаметра.

В четвертой главе исследованы закономерности структурообразования силикатонатриевых композиций с использованием в качестве модификатора полистирола.

Полистирол (ПС) обладает высокими физико-механическими характеристиками, а также практически универсальной химической стойкостью. Это позволило предположить, что совмещение жидкого стекла с полистиролом и его сополимерами обеспечит хороший результат за счет сочетания вышеупомянутых свойств, с получением эффективного композита с заданными функциональными свойствами.

Полистирол вводился в систему в виде раствора в органическом растворителе, в качестве которого использовался сольвент. Совмещение гидрофильного жидкого стекла с гидрофобным раствором полистирола имело определенные технологические трудности обеспечения гомогенности смеси. Эта проблема была решена путем смешения смеси в скоростном смесителе с частотой вращения барабана 2800...3000 об/мин, с введением эмульгирующего вещества - не-иногенного ОП-7 (0,025% от массы жидкого стекла). Введение эмульгатора позволило сократить расход жидкого стекла на 12... 15% и интенсифицировать время перемешивания до 20 секунд.

Оптимизация составов силикатонатриевых композитов осуществлялась при помощи теории планирования экспериментов. Реализован трехфакторный эксперимент по плану 32. В качестве оптимизационных факторов приняты концентрация раствора полистирола и количество вводимого в смесь раствора полистирола, а в качестве параметров оптимизации приняты разрушающие напряжения при изгибе и сжатии образцов модифицированных силикатонатрие-вых связующих.

При математической обработке экспериментальных данных установлено: оптимум предела прочности при сжатии находится в точке, соответствующей введению 0,32% "чистого" полистирола по массе композита при концентрации раствора 28,5%; оптимум предела прочности при изгибе находится в точке, соответствующей введению 0,33% полистирола при концентрации раствора 39,5%. Анализ полученных результатов показал, что наиболее оптимально введение добавки ПС в количестве 2,1...2,2% от массы композита. Вязкость поли-мерсиликатной композиции зависит от концентрации раствора полистирола. Введение 28%-ного раствора приводит к образованию эмульсии, имеющей меньшую вязкость, чем при введении 40%-ного раствора. Состав и свойства предлагаемой композиции приведены в табл. 3.

Таблица 3. Состав и свойства силикатонатриевого композита,

модифицированного полистиролом

Компоненты, показатели Состав

Жидкое стекло натриевое 15%

Кремнефтористый натрий 1,5%

Кварцевый наполнитель (8^=350 м2/кг) 23%

30%-ный раствор ПС в сольвенте (в % от массы ЖС) 7%

ОП-7 (10%-ный р-р в % от массы ЖС) 0,025%

Песок кварцевый (0,65 ..2,5мм) ост.

Предел прочности ^сж/^изг, МПа 110/25

Значение коэффициента химической стойкости К^ 0,92

Полистирол, находящийся на начальных этапах структурообразования в вязком состоянии, выполняет роль демпфера по всему объему структуры, который воспринимает напряжения, возникающие при сжатии геля кремниевой кислоты, тем самым уменьшая ее дефектность (рис.2). На следующем этапе структурообразования происходит процесс улетучивания органического растворителя с образованием пространственной сетки полистирола, с эффектом

макромолекулярного армирования, что в результате приводит к значительному повышению прочностных характеристик (табл. 3).

Содержание "чистого" полистирола в смеси составляет 0,3% по массе композита, поэтому влияние полистирола на упрочнение композита показано на изменении его прочностных свойств в зависимости от температуры тепловой обработки (рис.3). Полистирол аморфен и не имеет точки плавления, температура его стеклования Тст=90°С. Композит, имеющий в своем составе пространственную сетку из полистирола, которая определяет его характери-

Рис. 3. Прочностьмодифицированного

композита в зависимости от

изменения температуры термообработки

стики, будет изменять свою прочность в зависимости от температуры. Анализ полученных результатов показал, что температурно-временные параметры влияют на прочностные свойства композита.

С целью проверки корректности данных предположений было проведено комплексное исследование образцов связующего, включающее рентгенострук-турный анализ и ИК-спектрографическое исследование.

Данные РСА свидетельствуют о наличии в немодифицированном связующем ярко проявляющихся аналитических рефлексов кристаллических фаз, а в связующем с добавкой полистирола эти рефлексы едва заметны. Таким образом, можно сделать вывод, что введение полистирола в связующее снижает кристалличность системы.

ИК-спектрограммы немодифицированного связующего и связующего, модифицированного ПС, практически идентичны. Таким образом, можно утверждать, что введение добавки ПС в силикатонатриевые композиции не изменяет процесс структурообразования.

С целью установления параметров химической стойкости силикатонатрие-вые композиты, модифицированные ПС, экспонировались в 10%-ном растворе серной кислоты при t=18...20°C в течение 12месяцев Массопоглощение агрессивной среды ПС за 24 часа при 1=20°С составляет 0,02%, поэтому его можно считать малопроницаемым.

Коэффициент кислотостойкости образцов, модифицированных ПС (Кхс= 0,92), возрос по сравнению с контрольным составом на 23,82% (Кхс =0,743)

Повышение стойкости образцов, модифицированных ПС, по сравнению с контрольными образцами, подтверждает вывод о том, что добавка заполняет поры и дефекты структуры композита, гидрофобизирует их поверхности и вследствие этого препятствует доступу агрессивной среды в объем композита и вымыванию компонентов жидкого стекла.

В пятой главе предлагаются эффективные составы для изготовления кислотоупорной плитки, конструкционных полимерсиликатбетонов и растворов, связующих для арболитов и комплексных добавок в цементные бетоны. Годовой экономический эффект от производства кислотоупорной плитки в объеме 5000 м3 составит 2 659,961 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе экспериментально-теоретических исследований и опыта практического внедрения решен ряд задач по повышению эффективности применения силикатонатриевых композиций в условиях повышенных требований к конкурентоспособности ряда строительных материалов.

2. Развиты основы научных представлений о композиционных материалах с силикатонатриевым связующим как сложноорганизованных открытых материальных систем. Экспериментально показано, что управление структурной организацией композитов достигается введением структурирующих добавок минеральной (наполнитель) и органической природы (мономерных и полимерных). Установлено замедляющее действие добавок на кинетику структуро-образования.

3. Обоснован принцип модификации силикатонатриевого связующего стирол- и акрилсодержащими добавками, содержащими карбоксильные, слож-ноэфирные группы, существенно улучшающими технологические, физико-технические и эксплуатационные свойства композиционных строительных материалов на основе жидкого стекла при одновременном решении задач по снижению стоимостных затрат на их производство.

4. На основе системного исследования составов, механизма структуро-образования, пористой структуры современными инструментальными методами (ИКС, РФА, ДТА, ртутной порометрией, измерением электросопротивления и др.) -разработан общий алгоритм оптимизации составов и прогнозирования эксплуатационных свойств. Установлено оптимальное количество вводимых добавок от массы вяжущего: МА- 5,0%, эмульсии ПАК- 5,0%, стирола + ММА - 2,0%+2,0%, 30%-ного раствора полистирола в сольвенте - 7,0%.

5. Показана возможность создания в структуре модифицированного силикатонатриевого композита буферно-демпфирующих образований, снижающих усадку и препятствующих проникновению агрессивной среды в композит. Установлено, что модифицированные составы обладают повышенной (до 49%) по сравнению с контрольными составами химической стойкостью в растворах кислот и (до 28%) в концентрированной кислоте.

6. Разработаны эффективные составы силикатонатриевых связующих для получения кислотоупорной плитки, конструкционных полимерсиликатбе-тонов с повышенными эксплуатационными характеристиками (Кс=0,92 ...0,95, морозостойкость - не менее 100 циклов, водопоглощение не более 6%, истираемость не более 0,38г/см2).

7. Реализованы практические рекомендации по технологическому регламенту при выпуске кислотоупорной плитки (S=300 м2) методом вибропрессования. Произведен выбор температурно-временных режимов отверждения композитов. Показана многофункциональность разработанных составов связующих при организации производства стеновых блоков (арболит) и комплексной добавки для цементных бетонов.

8. Опытно-промышленным испытанием и внедрением разработанных составов силикатонатриевых композиций, конструктивных решений и технологических приемов изготовления кислотостойкой плитки получена возможность снижения затрат на производство. Годовой экономический эффект от производства кислотоупорной плитки в объеме 5000 м3 составит 2 659,961 тыс. руб.

Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Сурнин А. А. Структурообразование и свойства жидкостекольных композиций, модифицированных соединениями акриловой кислоты/ А. А. Сурнин, И. Л. Павлова, И. О. Сергеев //Совершенствование архитектурных решений, строительных конструкций, технологий и организации строительства: Межвуз. науч. сб. / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 1997. - С. 101104.

2. Иващенко Ю. Г. Применение модификаторов на основе акриловой кислоты для повышения технологических свойств полимерсиликатбетонов /

Ю.Г. Иващенко, Г. Г. Старостин, И. Л. Павлова //Проблемы транспортного строительства: Тез. докл. III Академических чтений РААСН. / Мордов. ун-т.-Саранск, 1997.-С.115.

3. Иващенко Ю. Г. Применение кремнеземсодержащих пород и техногенных отходов в качестве наполнителей для жидкостекольных композиций/ Ю. Г. Иващенко, И. Л. Павлова //Современные проблемы строительного материаловедения: Тез. докл. IV Академических чтений РААСН. Ч 2.1 ПГАСА. -Пенза, 1998.-С. 131-133.

4. Композиции на основе высокомодульного стекла / Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, Н. В. Зобкова, И. Л. Павлова //Актуальные проблемы современного строительства: Материалы Всерос. XXX науч.-техн. конф./ ПГАСА.- Пенза, 1999.- С.47.

5. Павлова И. Л. Жидкостекольные композиции на основе местных сырьевых ресурсов / И. Л. Павлова, Н. В. Зобкова //Совершенствование конструктивных решений и методов расчета строительных конструкций: Межвуз. науч. сб. / Сарат. гос. техн. ун-т.- Саратов, 2000. - С. 165-168.

6. Иващенко Ю. Г. Улучшение свойств дисперсно-армированных поли-мерсиликатных композиций / Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова //Строительство - 2000: Материалы Междунар. науч.-практ. конф./ Рост. гос. строит. ун-т. - Ростов н/Д, 2000. - С. 83.

7. Иващенко Ю. Г. Влияние модификаторов акриловой группы на реологические и прочностные показатели жидкостекольных композиций/ Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова //Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы VI Академических чтений РААСН. / Иванов. гос. арх.-строит. акад. - Иваново, 2000. - С. 204-206.

8. Иващенко Ю. Г. Применение модификаторов на основе соединений акриловой и стирольной групп для повышения технологических и эксплуатационных показателей строительных материалов на основе жидкого стекла/ Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова //Композиционные строительные материалы, теория и практика: Тез. докл./ ПГАСА.- Пенза, 2000.-С. 96-98.

9. Иващенко Ю. Г. Оптимизация составов жидкостекольных композитов с учетом явлений самоорганизации/ Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова, Р.В. Фомин //Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Ч.1./ ПГАСА. - Пенза, 2001.-С.119-121.

10. Патент на изобретение RU 2158716 С2 7 С 04 В 28/26 //(С 04 В 28/26, 14:24), 111:20. Композиция для изготовления сферических гранул для теплоизоляционного материала / Ю. Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова. - 3 с.

11. Сурнин А. А. Некоторые особенности формирования свойств жидко-стекольных композиций с минеральными дисперсными наполнителями/ А. А. Сурнин, И. Л. Павлова // Актуальные проблемы современного строительства: Материалы Всерос. XXXI науч.-техн. конф. Ч.4./ ПГАСА. - Пенза, 2001.-С. 122-124.

»27016

12. Иващенко Ю. Г. Легкий кремнеземсодержащий заполнитель на основе жидкостекольных композиций / Ю. Г. Иващенко, И. Л. Павлова, Н. В. Зобко-ва //Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии: Матер. Междунар. науч.-техн. конф./ Тульск. гос. ун-т.- Тула, 2001. - С. 38-39.

13. Иващенко Ю. Г. Механизм взаимодействия кремнеземсодержащего модификатора с водными растворами щелочных силикатов / Ю. Г. Иващенко, И. Л. Павлова, Н. В. Зобкова // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы VII Академических чтений РААСН /Белгород. гос. техн. акад. строит. мат.- Белгород, 2001. - Ч. 1. - С. 153-155.

14. Иващенко Ю. Г. Эффективные составы и технология модифицированных полимерсиликатбетонных смесей для конструкций полов / Ю.Г. Иващенко, А. А. Сурнин, И. Л. Павлова // Региональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве: Сб. научн. тр. Международ. науч. -практ. конф. / Белгород. гос. техн. акад. строит. мат.- Белгород, 2002. - 4.2. - С. 80-84.

15. Желтов П. К. Физико-химические основы модификации жидкосте-кольных теплоизоляционных материалов / П. К. Желтов, Н. А. Иващенко, И. Л. Павлова // Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения: VIII Академические чтения отделения строительных наук РААСН /Изд-во Самарск. гос. арх.-стр. ун-та.- Самара, 2004. - С. 179-181.

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 23.11.04 Формат 60 х 84 1/16

Бум.тип. Усл. печ.л. 1,0 Уч.-изд.л 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 496 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77 Копипринтер СГТУ, 410054 г.Саратов, ул.Политехническая, 77

Список условных обозначений

Введение

1. Силикатонатриевые композиции как сложноорганизованные материальные системы

1.1. Физико-химические основы структурообразования 10 композиций на основе жидкого стекла

1.2. Влияние модификаторов на процессы 14 структурообразования силикатонатриевых композиций

1.3. Роль наполнителей в формировании структуры и 20 силикатонатриевых композиций

Выводы по главе

2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.3. Статистические методы анализа экспериментальных 31 данных

3. Структурно-химическая модификация силикатонатриевого связующего соединениями акриловой группы и стиролом

3.1. Влияние вида модификатора на формирование структуры 33 силикатонатриевых композитов

3.2. Исследование влияния водорастворимых модификаторов на 39 направление процесса формирования структуры и свойств силикатонатриевых композиций

3.3. Исследование влияния водонерастворимых модификаторов 64 на направление процесса формирования структуры и свойств силикатонатриевых композиций

3.4. Исследование структуры и свойств силикатонатриевых 90 композитов при воздействии агрессивных сред

Выводы по главе

4. Основы структурообразования силикатонатриевого композиционного материала, модифицированного полистиролом

4.1. Обоснование применения в качестве модификатора 120 силикатонатиревых композиций полистирола

4.2. Механизм процессов структурообразования 122 силикатонатриевых композиций с добавкой полистирола

4.3. Оптимизация значений технологических параметров 128 силикатонатриевых композитов, модифицированных полистиролом

Выводы по главе

5. Составы и технология изготовления изделий на основе модифицированного силикатонатриевого связующего

5.1. Штучные химически стойкие покрытия

5.2. Полимерсиликатные растворы и бетоны

5.3. Древесные композиты на модифицированном 151 силикатонатриевом связующем

5.4. Комплексная добавка для цементных бетонов высокой 153 морозостойкости

Выводы по главе

Актуальность темы. Проблема создания строительных материалов и конструкций с заданными свойствами является одной из важнейших задач современного строительного материаловедения и имеет два основных аспекта: материаловедческий и технологический. Первый предусматривает установление количественной связи состава и структуры материалов с их свойствами, а также закономерности их изменения в процессе эксплуатации. Второй касается технологического обеспечения заданных показателей качества. Методологической основой для решения этих проблем является подход, при котором строительные композиты рассматриваются в виде сложноорганизованной материальной системы. Качественно новым этапом в развитии единой теории структурообразования и свойств сложноорганизованных материальных систем являются фундаментальные положения научных дисциплин: строительного материаловедения, синергетики, физической и коллоидной химии, механики гетерогенных структур, углубляющих представления о многоуровневых процессах структурной организации материалов на всех этапах технологического процесса.

Силикатонатриевые композиты по своим технико-экономическим показателям получили достаточно широкое применение в строительной практике. Вместе с тем, следует отметить, что недостаточно полно рассмотрены вопросы закономерностей их модифицирования, а также особую значимость приобретает использование местных сырьевых ресурсов в производстве изделий на основе жидкого стекла.

Тема разрабатывалась в соответствии с комплексной программой "Расширение производства новых эффективных материалов и внедрение энергосберегающих технологий в строительстве на 1998-2003 годы" (Постановление губернатора Саратовской области от 02.06.98 №346) по теме НИР внутривузовской программы 09 В "Решение проблем архитектуры, строительства, транспортных сооружений и коммуникаций Саратовского Поволжья" (1999-2004 годы).

Цель и задачи исследования. Целью исследования является усовершенствование закономерностей структурообразования и разработка эффективных составов жидкостекольных композитов, модифицированных соединениями, являющимися производными акриловой кислоты, а также соединениями группы стирола.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи: провести научное обоснование выбора модифицирующих добавок жидкостекольных композиций; разработать эффективные составы модифицированных жидкостекольных композитов, обладающих повышенными прочностными и эксплуатационными свойствами;

- провести экспериментальное изучение процессов структурообразования и деградации модифицированных жидкостекольных композиций в агрессивных средах;

- разработать решения прикладных задач повышения качества кислотоупорных материалов, а также арболитов и цементных бетонов, снижения материальных и энергетических затрат их производства;

- осуществить апробацию результатов исследований в производственных условиях.

Научная новизна. Доказана эффективность модифицирования силикатонатриевых связующих акрил- и стиролсодержащими добавками и развиты методологические основы получения полимерсиликатных строительных композитов с комплексом заданных свойств. Обобщены и развиты представления о роли структурно-модифицирующих добавок (минеральных, мономерных и полимерных) в силикатонатриевых системах на стадиях формирования структуры материала в зависимости от вида и содержания модификатора. Установлены качественно-количественные зависимости прочностных и эксплуатационных характеристик материала от вида и содержания модификатора. Предложены общая модель и механизмы процессов структурообразования модифицированных жидкостекольных композиций. Взаимодополняющими методами исследования (ИКС, ДТА, РСА и др.) установлено, что при модифицировании акрил- и стиролсодержащими добавками формируется более совершенная структура силикатонатриевых связующих.

Практическая значимость. Практическая значимость работы определяется возможностями применения акрил- и стиролсодержащих добавок, в том числе многотоннажных отходов химических производств в качестве модифицирующих добавок в жидкостекольных композициях. Разработаны эффективные составы модифицированных жидкостекольных композитов с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Определены области рационального применения жидкостекольных композиций, модифицированных акрил- и стиролсодержащими добавками. На основе результатов исследований разработаны рекомендации по повышению качества ряда строительных изделий (жидкостекольные кислотоупорные композиты, арболиты, цементные бетоны).

Достоверность результатов. Достоверность обеспечивается экспериментально-теоретическим обоснованием результатов с использованием комплекса высокоинформативных методов исследования, а также опытно-промышленным внедрением полученных результатов разработки. Результаты исследований используются в СГТУ в учебном процессе при преподавании дисциплин: "Материаловедение", "Строительные материалы", "Современные композиционные материалы в строительстве", а также в дипломном и курсовом проектировании при подготовке инженеров-строителей-технологов.

Положения, выносимые на защиту: методологические принципы управления процессом получения силикатонатриевых композиций, модифицированных акрил- и стиролсодержащими добавками; комплекс экспериментальных данных по исследованию влияния акрил- и стиролсодержащих добавок на структуру и свойства жидкостекольных композиций;

- особенности механизма модификации жидкостекольных композиций соединениями акриловой группы и группы стирола;

- физико-химические основы трансформации органической добавки в олигомерное состояние под действием кислых электролитов; механизм деградации модифицированных жидкостекольных композиций в агрессивных средах;

- разработанные эффективные составы, и технология изготовления изделий на их основе.

Реализация работы. Результаты разработок внедрены на ООО "Бонапарт" (г. Саратов) при изготовлении кислотостойкой плитки, в ОАО "Саратоворгсинтез" при устройстве участка пола (из плитки кислотостойкой), испытывающего воздействие кислых сред. На "ЖБИиК №509 при Спецстрое РФ" переданы рекомендации для внедрения по составам связующих и технологии их производства при получении изделий из арболитов и цементных бетонов повышенной морозостойкости.

Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: Международной научно-технической конференции "Проблемы транспортного строительства" (Саратов, 1997 г.), IV Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Пенза, 1998 г.), Всероссийской XXX научно-технической конференции (Пенза, 1999 г.), VI Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения"

Иваново, 2000 г.), Всероссийской XXXI научно-технической конференции (Пенза, 2001г.), VII Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Белгород, 2001 г.), Международной научно-технической конференции "Региональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве" (Белгород, 2002 г.), VIII Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (Самара, 2004 г.).

Техническая новизна исследований подтверждается патентом на изобретение RU №2158716.

Работа выполнена на кафедре "Производство строительных изделий и конструкций" Саратовского государственного технического университета.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 154 наименований отечественных и зарубежных источников и приложения, содержит 170 страниц текста, 62 рисунка и 32 таблицы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе эксперементально-теоретических исследований и опыта практического внедрения решен ряд задач по повышению эффективности применения силикатонатриевых композиций в условиях повышенных требований к конкурентоспособности ряда строительных материалов.

2. Развиты основы научных представлений о композиционных материалах с силикатонатриевым связующим как сложноорганизованных открытых материальных систем. Экспериментально показано, что управление структурной организацией композитов достигается введением структурирующих добавок минеральной (наполнитель) и органической природы (мономерных и полимерных). Установлено замедляющее действие добавок на кинетику структурообразования.

3. Обоснован принцип модификации силикатонатриевого связующего стирол- и акрилсодержащими добавками, содержащими карбоксильные, сложноэфирные группы, существенно улучшающими технологические, физико-технические и эксплуатационные свойства композиционных строительных материалов при одновременном решении задач по снижению стоимостных затрат на их производство.

4. На основе системного исследования составов, механизма структурообразования, пористой структуры современными инструментальными методами (ИКС, РФА, ДТА, ртутной порометрии, измерением электросопротивления и др.) разработан общий алгоритм оптимизации составов и прогнозирования эксплуатационных свойств. Установлено оптимальное количество вводимых добавок от массы вяжущего: МА- 5,0%, эмульсии ПАК - 5,0%, стирола + ММА — 2,0%+2,0%, 30%-ного раствора полистирола в сольвенте — 7,0%.

5. Показана возможность создания в структуре модифицированного силикатонатриевого композита буферно-демпфирующих образований, снижающих усадку и препятствующих прникновению агрессивной среды в композит. Установлено, что модифицированные составы обладают повышенной (до 49%) по сравнению с контрольными составами химической стойкостью в растворах кислот и (до 28%) в концентрированной кислоте.

6. Разработаны эффективные составы силикатонатриевых связующих для получения кислотоупорной плитки, конструкционных полимерсиликатбетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками (Кхс=0,92.0,95, морозостойкость - не менее 100 циклов, водопоглощение не более 6%, истираемость не более 0,38 г/см).

1. Реализованы практические рекомендации по технологическому регламенту при выпуске кислотоупорной плитки {S=300 м2) методом вибропрессования. Произведен выбор температурно-временных режимов отверждения композитов. Показана многофункциональность разработанных составов связующих при организации производства стеновых блоков (арболит) и комплексной добавки для цементных бетонов.

8. Опытно-промышленным испытанием и внедрением разработанных составов силикатонатриевых композиций, конструктивных решений и технологических приемов изготовления кислотостойкой плитки получена возможность снижения затрат на производство. Годовой экономический эффект от производства кислотоупорной керамической плитки в объеме 5000 м составит 2 659,961 тыс. руб.

1. А.с. 1281547 СССР МКИ С 04 В 28/26 Композиция для изготовления кислотостойкого покрытия / Дибров Г.Д., Карпухина А.К., Дрозд А.П. и др.

2. А.с. 1008187 SU. МКИ С 04 В 19/04. Кислотоупорная замазка / Димаков И.В., Попова B.JL, Рудакова Г.А. 1983. - 6 с.

3. А.с. 975652 SU. МКИ С 04 в 19/04. Сырьевая смесь для изготовления кислотоупорной композиции / Ким И.П., Воронкова Т.Г., Исакова Т.Ю., и др. 1982. - 4 с.

4. А.с. 863547 SU. МКИ С 04 В 19/04, С 04 В 25/02. Полимер-силикатная композиция для изготовления кислотоупорного бетона /Б.М. Шемердяк Б.М., Марусяк Р.А., Лыс С.Н. и др. 1981. - 3 с.

5. А.с. 299150 SU. МКИ С 04 В 19/04. Кислотоупорный материал /В.Я. Долматов, И.П. Ким, Н.А. Мощанский и др. — 1972. 1 с.

6. А.с. 1300009 СССР. МКИ С 04 В 28/24. Бетонная смесь /Е.А. Гузеев Е.А., Путляев И.Е., Пименов А.Н. и др.

7. А.С. 1567548 СССР. МКИ С 04 В 28/26. Бетонная смесь / Можейко Ф.Ф., Шевчук В.В., Боровлев М.М.

8. А.с. 2000106428 РФ, МКИ С 09 J 109/08 Клеевая композиция / Коновалов Ю.А., Мислер Ж.В., Шишкин М.Г.

9. А.с. 2158283 МКИ С 09 D 5/08 Способ защиты поверхностей от коррозионных веществ и продукт в виде строительного раствора для его осуществления. Ж. Румье.

10. А.с. 2158717 РФ, МКИ С 04 В 28/26 Жидкостекольная композиция Г Иващенко Ю.Г., Сурнин А.А., Зобкова Н.В.

11. А.с. 2160753 РФ МКИ С 09 D 1/04 Композиционная силикатная краска / Разговоров П.Б., Игнатов В.А., Алексеев С.М. и др.

12. А.с. 403644 СССР МКИ С 04 В 28/26 Сырьевая смесь для изготовления кислотостойкого бетона / Мощанский Н.А., Путляев И.Е., Мамыкина О.П. и др.

13. А.с. 1620434 СССР МКИ С 04 В 28/26 Бетонная смесь / Швидко Я.И., Уколов B.C., Архипова В.П. и др.

14. А.с. 435204 СССР МКИ С 04 В 28/26 Полимербетонная смесь / Мощанский Н.А., Путляев И.Е., Тихомирова А.Ф.

15. А.с. 93002398 РФ, МКИ С 09 J1/02 Сырьевая смесь для жаростойкого клея / Жданова Н.П., Авдеева Т.М., Козлов В.А. и др.

16. А.с. 96113429 РФ, МКИ С 04 В 14/22 Каркасный композит / Прошин А.П., Береговой A.M., Береговой В.А.

17. АйлерР.К. Коллоидная химия кремнезёма и силикатов. Пер. с англ.- М.: Госстройиздат, 1959. 288 с.

18. Айлер Р.К. Химия кремнезема. 4.1-2. - М.: Мир, 1982. - 1127 с.

19. Алесковский В.Б., КорсакоВ.Г. Физико-химические основы рационального выбора активных материалов. JL: Изд. ЛГУ, 1980. - 160 с.

20. Армополимербетон в транспортном строительстве /Под ред. В.И.Соломатова М.: Транспорт, 1979. - 232 с.

21. Артёменко А.И. Органическая химия. М.: Высш. шк., 1987.- 430с.

22. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. 76 с.

23. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы. — К.: Будивэльнык, 1989.-128 с.

24. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М.: Стройиздат, 1984. - 672 с.

25. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983. - 472 с.

26. Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики. Пер. с англ. Под ред. И.С. Лишанского. Л., Химия, 1981. - 154 с.

27. Балабанов А.И. Модифицированные силикатные растворы на основе жидкого стекла для защиты железобетонных конструкций от коррозии. Дисс. . канд. тех. наук. М.: 1987. -154 с.

28. Басин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981. - 208 с.

29. Беллами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Наука, 1963.-592 с.

30. Берлин А.А. Кинетика полимеризационных процессов. М.: Химия, 1978.-319 с.

31. Берман Г.М., Татишвили Т.И. Коррозионностойкие армополимер-бетоны. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1980. - 140 с.

32. Бобкова Н.М. и др. Общая технология силикатов. М.: Выс. шк., 1987.-288с.

33. Бобрышев А.Н. Прочность эпоксидных композитов с дисперсными наполнителями: Автореф. дисс. . канд. тех. наук. Л., 1983. - 20 с.

34. Бокий Г.Б. Кристаллохимия, Изд. МГУ. 1960. - 255с.

35. Болдырев А.А. Инфракрасные спектры минералов. М.: Недра, 1976.- 199 с.

36. Брандт Дж., Эллингтон Г. Применение спектроскопии в органической химии / Пер. с англ. М.Ю. Корнилова и В.А. Чуйчука; под ред. К.Н. Шейкера. М.: Мир, 1967. - 279 с.

37. Васильев В.П. Аналитическая химия. Ч 1. М.: Высшая школа. 1989. -320 с.

38. Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Огарков Б.JI. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. Киев: "Выща школа", 1989. - 328 с.

39. Воробьева Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов. -М.: Химия, 1981.-296 с.

40. Воронков Л.Ю. Самоорганизация структуры фурановых полимерных композиций. Дисс. . канд. тех. наук. Саратов, 1994. - 114 с.

41. ГиллерЯ.И. Таблица межплоскостных расстояний: Т.1Д1. М.: Недра, 1966.-310 с.

42. Горшков B.C., Савельев В.Г., Федоров Н.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений: Учебник для вузов- М.: Высшая школа, 1988. - 400 с.

43. Горчаков Г.И. Повышение морозостойкости и прочности бетона, -М.: Промстройиздат. 1956. - 107 с.

44. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло. М., Промстройиздат, 1956. 443с.

45. Гузеев Е.А., Борисенко В.М., Острепьев В.А. Конструкции и изделия из кислотостойких бетонов. Бетон и железобетон №7, 1985.

46. Джалалов Ш.Г. Совершенствование строительно-технических свойств жидкостекольных композиций для проведения ремонтных работ. Дис. . канд. техн. наук.- Москва, 1995. 166 с.

47. Добшиц JI.M., Портнов И.Г., Соломатов В.И. Морозостойкость бетонов транспортных сооружений: Учебное пособие. — М.: МИИТ, 1999. — 236с.

48. Долговечность строительных конструкций и сооружений из композиционных материалов / Под ред. В.Г. Микульского.- М.: Сройиздат, 1993.-256 с.

49. Дрозд А.П. Структурообразование и свойства высоконаполненных силикатополимерных композиций. Автореф. дисс. . канд. тех. наук. -Днепропетровск, 1988. 16 с.

50. Жилин А.Н. Растворимое стекло, его свойства, получение и применение. — М.- Свердловск: Стройиздат, 1939. — 99 с.

51. Желтов П.К. Особенности структурообразования и деградации фурановых композитов. Дисс. . канд. техн. наук. Саратов, 1996. - 156 с.

52. Зарубежные автоматизированные технологические линии для производства бетонных мозаичных плит: обзорная информация. Серия 4.

53. Машины и оборудование для промышленности строительных материалов / Г.Ю. Шор, Е.Х. Попова. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1987. Вып. 7.

54. Защита строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии / A.M. Орлов, Е.И. Чекулаева, В.А. Соколов и др.; Под ред. А. М. Орлова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991, -304 е.: ил. - (Справочник строителя).

55. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений / В.П. Шевяков, B.C. Жолудов. — ТОО "Редакция газеты "Архитектура", Москва — 1995.- 168 с.

56. Зевин JI.C., Хейкер Д.М. Рентгеновские методы исследования строительных материалов. М.: Стройиздат, 1965. - 361 с.

57. Зубенко В.В. Экспериментальные методы рентгеноструктурного анализа. М.: Химия, 1992. - 156 с.

58. Зобкова Н.В. Легкие кремнеземсодержащие заполнители на основе жидкостекольных композиций: Дисс. . канд. техн. наук.- Саратов, 2000.136 с.

59. Иващенко Ю.Г. Структура и свойства полимербетона ФАМ с термохимически модифицированными наполнителями: Автореф. дисс. .канд. техн. наук.- М., 1980. 19 с.

60. Иващенко Ю.Г. Структурообразование, свойства и технология модифицированных фурановых композитов: Дисс. . д-ра техн. наук,-Саратов, 1998. — 602 с.

61. Иващенко Ю.Г., Поляков В.И., ЖелтовП.К. Самоорганизация структуры полимерных композитов при деградации в агрессивных средах //

62. Тез. докл. 8-ой Междунар. конф. по механике разрушения материалов. -Киев, 1993. С. 25.

63. Икорникова Н.Ю. Водные растворы электролитов, как среды для гидротермального синтеза кристаллов (Обзор) //Сб. "Гидретеральный синтез кристаллов". -М.: Наука, 1958. С. 11-45.

64. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений, и рационализаторских предложений. М.: Стройиздат, 1978. - 64 с.

65. Инфракрасная спектроскопия полимеров/ Под ред. И. Деханта.ГДР, Пер. с нем., под ред. Э.Ф. Олейника. М.: Химия. 1976. - 472 с.

66. Иржак В.И. и др. Сетчатые полимеры. М.: Наука, 1979. - 248 с.

67. Каргин В.А., Слономский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. -М.: Химия, 1967. -62 с.

68. Каркасные строительные композиты. Ч 1. Структурообразование. Свойства. Технология /В.Т. Тимофеев, Н.И. Мищенко, В.П. Селяев, В.И. Соломатов. Под ред. В.И. Соломатова. Саранск: Изд. Мордовского ун-та, 1995.-200 с.

69. Корнеев В.И. Производство и применение растворимого стекла. Жидкое стекло. Л.: Стройиздат, 1991. - 176 с.

70. Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И.Л. Кнунянц и др. -М.: "Советская энциклопедия", 1965.

71. Куколев Г.Ф. Химия кремния и физическая химия силикатов. — М.: Высшая школа, 1966. 464 с.

72. Лазарев А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Наука, 1968. - 348 с.

73. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наукова думка, 1980.- 259 с.

74. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977.-304 с.

75. Липатов Ю.С., Сергеева A.M. Адсорбция полимеров. Киев: Наукова думка, 1972.-184 с.

76. Липатов Ю.С., Сергеева A.M. Взаимопроникающие полимерные сетки. Киев: Наукова думка, 1979. - 160 с.

77. Лоунсон К., Инфракрасные спектры поглощения неоранических веществ М.: Мир, 1964. - 269 с.

78. Маматов Ю.М. Успехи химии полимеров фуранового ряда // Пластические массы. 1980.- № 6. - С. 7-10.

79. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты. Под ред В.В. Патурова, И.Е. Путляева. М.: Стройиздат, 1975. - 219 с.

80. Матвеев М.А. Растворимость стеклообразных силикатов натрия. — М.: Промстройиздат, 1958. 96 с.

81. Моравец Г. Макромолекулы в растворе. М.: Мир, 1967. - 398 с.

82. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений/ Пер. с англ.: Под ред. А.А. Мальцева. М.: Мир, 1965.-150 с.

83. Неймарк И.Е. Получение гидрофильных сорбентов разных структурных типов для целей хроматографии //Труды комиссии по аналитической химии: Изд. АН СССР, 1955. Т. 6 (9). - С. 77-87.

84. Неймарк И.Е., Пионтковская М.А., Слинякова И.Б. Скорость коагуляции золя кремневой кислоты и структура сухого силикагеля //Коллоидный журнал, 1956. — Т. 18. № 1. — С. 61-62.

85. Неймарк И.Е., Штейнфайн Р.Ю. Силикагель, его получение, свойства, применение. Киев: "Наукова думка", 1973. — 200 с.

86. Николаев Л.А., Тулупов В.А. Физическая химия.- М.: Изд-во «Высшая школа», 1967. 465 с.

87. Нянюшкин Ю.И. Жидкостекольные материалы «Кориаф» промышленного изготовления. «Монтажные и специальные работы» вып. 2, 1990, стр. 15-17.

88. Общая химия. Под ред. Соколовской ЕМ. и др. М.: Изд-во МГУ, 1980. - 726 с.

89. Павлов В.И. Полимерсиликатбетоны в цветной металлургии. Промышеленное строительство №6, 1985, стр. 19-20.

90. Патент 2120425 РФ. МКИ С 04 В 26/04. Полимербетонная смесь/ Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Макарова Т.В. 4 с.

91. Патент 2125976 РФ. МКИ С 04 В 28/26//С 04. Бетонная смесь/ Ромадов B.C., Щербак В.П., Панычев С.Н. 3 с.

92. Патент 2128152 РФ. МКИ С 04 В 35/14. Каркасный композит / Прошин А.П., Береговой A.M., Береговой В.А. — 3 с.

93. Пащенко А.А. Вяжущие материалы. М.: Стройиздат, 1980. - 354 с.

94. Писаренко А.П., Хавин З.Я. Курс органической химии: Учебник для нехимических специальностей вузов. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1985.-527 с.

95. ПлюснинаИ.И. Инфракрасные спектры силикатов. М.: Изд. МГУ, 1967.- 190 с.

96. Погосян Г.М. Синтез и полимеризация замещенных в ядре стиролов. М.: Химия. 1983. - 239 с.

97. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов / В.И.Соломатов, В.Н.Выровой, А.Н.Бобрышев и др. Ташкент: ФАН, 1991.-345 с.

98. Прошин А.П., Логанина И.В., Кислицына С.Н., Божьев Н.В. Прочность полимерных покрытий на основе раствора пенополистирола. -Известия вузов: Строительство. 1999. № 4. 30-33 с.

99. Путляев И.Е., Ким И.П., Соломахин В.Д., Павлов В.И. Химическистойкие конструкции из полимерсиликатбетонов. 1974. - №8. -С. 9-13.

100. Путляев И.Е., Мамыкина О.А., Соломахин В.Д. и др. Мастики, полимербетоны и полимерсиликаты. М.: Стройиздат, 1975. - 253 с.

101. Ракчеев А.Д. Новые физико-химические методы изучения минералов, горных пород и руд: Справочник. М.: Недра, 1989. - 230 с.

102. Ребиндер П.А. Новые методы характеристики упруго-пластично-вязких структурированных дисперсных систем и растворов высокополимеров // Тр. ИФХ. М.: Мир, 1950. - вып.1. - С.41.

103. Рентгенографические методы изучения полимерных систем/ Ю.С. Липатов и др.- Киев: Наукова думка, 1982.-296 с.

104. Ржаницын Б.А. Химическое закрепление грунтов в строительстве -М.: Стройиздат, 1986. 226 с.

105. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1969. -254 с.

106. Рушимский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента.- М.: Наука, 1971. 192 с.

107. Рыбьев И.А. Научные и практические аспекты закона створа // Строительные материалы. 1981. - № 6. - С. 18-19.

108. Рыбьев И.А., Попонов А.С. Оптимизация структур основа повышения качества конгломератных строительных материалов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1981. - №3. - С. 61-71.

109. Рыжков И.В., Толстой B.C. Физико-химические основы формирования свойств смесей с жидким стеклом. — Харьков: "Вища школа". 1975.- 140 с.

110. Сафрончик В. И. Защита от коррозии строительных конструкций и технологического оборудования. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. -255 с.

111. Синергетика композиционных материалов / А.Н.Бобрышев, В.Н.Козомазов, Л.О.Бабин, В.И.Соломатов / Под ред. В.И.Соломатова.-Липецк: НПО "ОРИУС", 1994. 153 с.

112. СН 525-81 Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них. М.: 1981. - 24 с.

113. СниП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 192 с.

114. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербе-тонных изделий. М.: Стройиздат, 1984. - 144 с.

115. Соломатов В.И. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов // Новые композиционные материалы в строительстве: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Саратов, 21-23 сент. 1981 г. - Саратов, 1981. - С. 5-9.

116. Соломатов В.И. Структура образования и технология полимербетонов // Механика и технология композиционных материалов. -София, 1979. С. 343-346.

117. Соломатов В.И. Структурообразование и технология полимербетонов // Строительные материалы. 1970. - №8. - С. 33-34.

118. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. О влиянии размерных факторов дисперсного наполнителя на прочность эпоксидных композитов II Механика композитных материалов. 1982. - №6. - С. 1008 -1013.

119. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Аббасханов Н.А. Бетон как композиционный материал. Ташкент: УзНИИНТИ, 1984. - 31 с.

120. Соломатов В.И., Книппенберг А.К. Исследования структуры и свойств полиэфирного полимербетона // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1977. - № 6. - С. 69-73.

121. Соломатов В.И., Фадель И., Аннаев С.Ч. Автоволновые процессы в композиционных материалах // Изв. вузов. Строительство. 1992. - №11-12. -С. 50-57.

122. Соломатов В.И., ТахировМ.К., Тахер-ШахМ. Интенсивная технология бетонов. М.: Стройиздат,1989. - 260 с.

123. Соломатов В.И., Селяев В.П. Химическое сопротивление "композиционных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987. 264 с.

124. Соломахин В.Д. Исследование кислотоупорного бетона с добавками фурановых олигомеров. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Минск.- 1975. -18 с.

125. Соломахин В.Д. О солянокислом анилине как отвердителе фурилового спирта в полимерсиликатных композициях // Защита строительных конструкций, оборудования и трубопроводов химических предприятий от коррозии. Мн.: Полымя, 1975. - С. 149-151.

126. Субботкин М.И., Курицына Ю.С. Кислотоупорные бетоны и растворы на основе жидкого стекла. М.: Стройиздат, 1967. - 135 с.

127. Сурнин А.А. Структура и свойства модифицированных жидкостекольных композиций с активными минеральными наполнителями. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Саратов, 1996. - 19 с.

128. Сычев М.М. Неорганические клеи. JL: Химия, 1977. - 216 с.

129. Тарасова А.П. Жаростойкие вяжущие на жидком стекле и бетоны на их основе, М.: Стройиздат, 1982. — 133 с.

130. Технология бетона. Учебник. Ю.М. Баженов — М.: Изд-во АСВ, 2003 -500 с.

131. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. М.: Стройиздат, 1988. - 208 с.

132. Уэндланд У. Термические методы анализа. Пер. с англ. Под ред. В.А. Степанова, В.А. Берштейна. М.: Мир, 1978. - 582 с.

133. Физико-химические методы анализа / В.Б. Алесковский, В.В. Бардин, М.И. Булатов и др. / Под ред. В.Б. Алесковского. JL: Химия, 1988.-376 с.

134. Физическая химия силикатов /Под ред. А.А. Пащенко. М.: Высшая школа, 1986. - 368 с.

135. Фомин Р.В. Строительные композиты на основе жидкого стекла с модифицирующей добавкой полимера акриламида. Дисс. . канд. техн. наук. Саратов, 2003. - 125 с.

136. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. JL, 1974.

137. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Учебник для вузов М.: Химия, 1982.-400 с.

138. Хашимов Ш.А. Свойства арболита на основе стеблей хлопчатника и особенности его производства в районах с сухим и жарким климатом: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: НИИЖБ, 1989. — 22 с.

139. Хенней Н. Химия твердого тела. М.: Мир, 1971. - 223 с.

140. ХодаковГ.К. Тонкое измельчение строительных материалов. М.: Стройиздат, 1972. - 239 с.

141. Хозин В.Г., Солдатов Д.А., Петров А.Н., Абдрахманова JI.A. Каркасно-волокнистые композиты для теплоизоляции в строительстве / Изв. высш. учеб. заведений. Строительство.- Новосибирск 1999. - №8. — с.41-43.

142. Хрулев В.М. Полимерсиликатные композиции в строительстве. Научный обзор. Уфа: ТАУ. - 2002. - 76 с.

143. Чеботин В.Н. Физическая химия твердого тела. М.: Химия, 1982. -320 с.

144. Чеховский Ю.В. Понижение проницаемости бетона. М.: Энергия, 1968.- 192 с.

145. Черкинский Ю.С. Химия полимерных неорганических вяжущих веществ. Л., 1967. - 224 с.

146. Шевяков В.П. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от коррозии. М.: Стройиздат, 1984. - 168 с.

147. Шестеркина Н.Ф., Мамочкина О.А., ОрдиянВ.В. Исследование свойств полимерсиликатных бетонов с добавками ПАВ // Химически стойкие П-бетоны. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1983. - С.53 - 56.

148. Шейкин А.Е., Добшиц Л.М. Цементные бетоны высокой морозостойкости. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1989. — 128 с.

149. ШорыгинаН.В. Стирол, его полимеры и сополимеры. М.: Химия. 1950.- 189 с.

150. Штакельберг Д.И., Сычев М.М. Самоорганизация в дисперсных системах. Рига: Зинатие, 1990. - 175 с.

151. ШьюмонП. Диффузия в твердых телах. М.: Металлургия, 1966. -420 с.

152. Эйтель В. Физическая химия силикатов. — М.: Изд. иностранной литературы, 1962. 534 с.