автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Структурообразование и твердение цементных материалов, модифицированных солевыми и шламовыми отходами предприятий энергетики

На правах рукописи

Тарасеева Нелли Ивановна

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОЛЕВЫМИ И ШЛАМОВЫМИ ОТХОДАМИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Специальность 05.23.05-Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пенза 2005

Работа выполнена на кафедре «Технологии бетонов, керамики и вяжущих» Пензенской государственного университета архитектуры и строительства.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Владимир Иванович Калашников

доктор технических наук, профессор Владимир Трофимович Ерофеев

доктор технических наук, профессор Валентина Серафимовна Демьянова

Ведущая организация: ОАО «Пензенское Управление строительства», г. Заречный, Пензенская обл.

Защита состоится « б » /ЙЙ?_2005 г. в ч 00 мин

на заседании диссертационного совета Д 212.184.01 в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства по адресу: 440028, г.Пенза, ул. Г.Титова, 28, корпус 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Пензенского ГУАС.

Автореферат разослан « б » _2005 г.

Ученый секретарь-диссертационного совета / ^ЪС^ В.А.Худяков

С.514

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Важнейшей задачей промышленности строительных материалов в начале XXI века является обеспечение строительства эффективными, экологически чистыми материалами, изготовляемыми по малозатратным безотходным технологиям с максимальным использованием местного сырья и техногенных отходов. В настоящее время в строительном материаловедении накоплен большой объем научных данных о сложных процессах гидратации, сгрукгурообразования и твердения вяжущих материалов, в том числе в присутствии модификаторов различных классов. Тем не менее, разработка эффективных добавок д ля цементных растворов и бетоне» с использованием вторичного сырья и изучение механизмов действия модификаторов сложного состава на процессы гидратации, сгрукгурообразования и твердения цементных материалов является аюуальной задачей строительного материаловедения, поскольку позволяет научно обосновать и значительно расширял, область применения комплексных модификаторе», получаемых на основе побочных продуктов промышленности.

Значительный научный и практический интерес представляют жидкие и шламовые отходы систем водоподготорки предприятий энергетика Анализ химического состава подобных отходов показал возможность использования их в качестве сырьевой базы для разработки комплексных ускоряющих и протквэморозных добавок в бетон и активных наполнителей в цементные строительные материалы.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательских работ: «Разработка технологических схем подготовки отходов (пшамов, солевых растворов) с целью использования их в качестве модифицирующих добавок в цементных растворах и бетонах» (2003 г.); «Разработка и внедрение технологии изготовления теплоизоляционных материалов с использованием местного минерального сырья».

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: исследование влияния комплексных добавок на основе жидких и шламовых отходов водоподготовки предприятий энергетики на процессы сгрукгурообразования и твердения цементных материалов; изучение механизмов действия добавок на фазовый состав продуктов гидратации, кинетику твердения и прочность цементных композиций; разработка практических рекомендаций по рациональному использованию модифицирующих добавок с целью получения строительных растворов и бетонов с высокими показателями физико-механических свойств и долговечности.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

1. Изучение основных технологических процессов водоподготовки предприятий энергетики, реакций нейтрализации, условий образования осаждения и хранения пшамов; исследование химического состава жидких и шламовых отходов с целью создания комплексных модифицирующих добавок полифункционального действия для цементных растворов и бетонов.

2. Изучите механизмов действия и характера влияния ускоряющих, противомо-розных и комплексных добавок, получаем на основе вторичного сырья, на фазовый состав, микроструктуру, кинетику твердения и прочность цементных композиций.

3. Изучение процессов начального струкгурообразования цементных композиций с модифицирующими добавками и концентрационной активности комплексных добавок и активаторов твердения.

4. Разработка энергосберегающих и природоохранных технологий производства растворов и бетонов и методологических основ оценки эффективности ускоряющих, противоморозных и комплексных добавок.

5. Исследование механизма действия и характера влияния карбонатных и гип-сосодержащих пшамов на процессы гидратации и твердения цементных композиций.

6. Исследование характера влияния прагивоморозных добавок на основе вто--ричного сырья на кинетику твердения и прочность растворов и бетонов в условиях отрицательных температур.

7 Исследование физико-механических свойств и морозостойкости цементных материалов с ускоряющими и комплексными добавками на основе вторичного сырья.

8. Разработка рекомендаций по подготовке и применению добавок в цементных растворах и бетонах.

9. Внедрение результатов работы в производство.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Развиты научно-прикладные основы активации твердения цементных материалов с помощью ускоряющих добавок и минеральных активных наполнителей, получаемых на основе побочных продуктов систем водоподготовки котельных установок.

Дано экспериментальное обоснование механизма повышения прочности и ускоряющего действия добавок на основе отработанных солевых растворов (ОСР) на силикатные фазы цемента, заключающегося в том, что добавки с различными по электронному строению катионами способствуют увеличению количества гидратов и формированию гидросиликатов кальция с различным кристаллохимическим строением, что приводит к изменению соотношения в системе между кристаллической известью и С-в-Н фазами, увеличению закристаллизованносги структуры и повышению прочности цементных материалов.

Установлен механизм ускорения твердения и повышения прочности алюми-натных фаз цемента в присутствии добавок на основе электролитов, заключающийся в активации образования и стабилизации гидратов АРт-фазы.

Установлены механизмы действия гипсосодержащих, карбонатных и смешанных шламов на процессы гидратации и твердения цементных систем, обусловленные активацией процессов образования гидратов Ай-фазы и эпитаксиальным наращиванием гидратов на подложке тонкодисперсного кальцита.

Разработаны технологические основы применения и методы оценки эффективности ускоряющих добавок и минеральных шламов при использовании их в цементных растворах и бетонах с целью регулирования процессов схватывания, кинетики твердения и повышения прочности цементных материалов.

Дано экспериментальное обоснование применения ускорителей твердения на основе ОСР в качестве противоморозных добавок в бетон.

Получены новые данные о влиянии ускоряющих и комплексных добавок на основе ОСР и ОНР на реологические и физико-механические свойства растворов и бетонов. Показана возможность улучшения реологических свойств цементных сктем с разработанными добавками, повышения прочностных и деформативных свойств и морозостойкости цементных материалов.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Результаты выполненных исследований показали, что применение жидких и шламовых отходов предприятий энергетического комплекса позволяет расширять сырьевую базу для получения эффективных добавок для растворов и бетонов и решать важные экологические проблемы.

Полученные экспериментальные данные расширяют информационную базу о механизмах действия, характере влияния добавок на процессы гидратации и твердения цементных материалов и создают практическую основу для внедрения эффективных энергосберегающих и природоохранных технологий производства строительных растворов и бетонов.

Разработанные методы оценки эффективности ускоряющих и комплексных добавок используются в строительных лабораториях г. Пензы и в учебном процессе по курсам «Технология строительных процессов», «Основы строительного дела».

По результатам проведённых исследований совместно со строительными организациями и при участии автора разработаны технические условия и рекомендации по применению добавок, в которых приводятся оптимальные технические параметры производства цементных растворов и бетонов, рациональные дозировки ускоряющих и комплексных добавок:

• Рекомендации по приготовлению и применению штукатурных растворов с использованием карбонатного шлама систем водоподготовки котельных установок;

• Рекомендации но применению ускоряющей и противоморошой добавки УПД в производстве строительных растворов и бетонов.

Реализация результатов работы на предприятиях строительной индустрии и энергетики позволяет снижать экологический ущерб окружающей среде за счёт изъятия отходов из сточных вод и пхламоотвалов предприятий энергетики и их рационального использования в производстве строительных растворов и бетонов.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы используются в строительстве при изготовлении цементных растворов и бетонов с ускоряющими противомо-розными и комплексными добавками на основе побочных продуктов систем водоподготовки предприятий энергетического комплекса.

На предприятии ОАО «Трест Жилсгрой» разработана технологическая схема приготовления активаторов твердения и организовано производство штукатурных растворов с добавкой шламовых отходов Пензенской ТЭЦ-1 и Никольского предприятия «Красный гигант». Карбонатный и гипсосодержащий шламы использукпс« в качестве микронаполнителей и активаторов твердения цементных материалов с цатью регулирования сроков схватывания, повышения прочности, улучшения пластичности и других технологических параметров плукатурных и кладочных растворов.

Общий (ожидаемый) эколого-экономический эффект от внедрения разработанных технологий и использования модифицирующих добавок в строительстве и на предприятиях энергетики составляет 3 млн. руб. в ценах 2005 г.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Экспериментальные исследования процессов струкгурообразования и твердения цементных материалов выполнены с применением современных методов изучения структуры и свойств цементных композиций: химического, рентгеноструктурного, ИК-спектроскопичес-кого, электронно-микроскопического анализов, высокоточных компьютерных технологий и статистической обработки результатов.

Основные выводы и закономерности, полученные по результатам выполненной работы, и Подготовленные рекомендации по практическому испотьзоаагапо разработанных добавок подтверждены лабораторно-производственными испытатиляи и актами внедрения модификаторов на строительных предприятиях г.Пензы.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. По результатам проведенных исследований опубликовано 28 печатных работ на Международных и Всероссийских конференциях: Интернет-конференция «Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков» (Белгород, 2001 г.); Международный студенческий форум «Образование, наука, производство», (Белгород, 2002 г.); Ш Международная НПК ^Проблемы энерго- и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах» (Пенза, 2002 г.); Всероссийская НТК «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2002); Международная НТК «Композиционные строительные материалы Теория и практика» (Пенза, 2002 г., 2003 г., 2004 г.); Международная НПК «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2003 г, 2005 г.); Научно-практический семинар «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2003г.); XXXII Всероссийская НТК «Актуальные проблемы строительства. 4.1. Строитель-

ные материала» и изделия» (Пенза, 2003 г); «Экологические проблемы наследия «холодной войны» и пути их преодоления» Международная Россия-Швейцария НПК организации «Зеленый крест». (Пенза, 2004 г ); VIII Международная НПК «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля» (Пенза, 2004 г); Вторая международная, VII межвузовская НПК молодых j • ,5ных, аспирантов и докторантов «Строительство-формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 2004 г.); Международная НТК «Современные проблемы инженерных систем зданий» (Пенза, 2004г.); а также в ценпрапьных изданиях «Известия Тульского ГУ» (2004 г ); Международная НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» VIII академические чтения РААСН (Самара, 2004 г ); подготовлена заявка на изобретение.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных выводов, библиографического списка и приложений. Содержит 190 стр. машинописного текста, в том числе 56 рисунков и 41 таблица. Библиографический список включает 199 наименований.

Работа выполнена в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства на кафедре «Технологии бетонов, керамики и вяжущих» под руководством доктора технических наук, профессора Владимира Ивановича Калашникова. Научный консультант - доктор технических наук, профессор Олег Вячеславович Тараканов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первое главе выполнен анализ процессов гидратации и твердения вяжущих веществ. Классические теории твердения Ле-Шателье, В.Михаэлиса и А.А.Байкова получили дальнейшее развитие в работах И.Н.Ахвердова, Ю.М.Баженова, Н.В.Белова, Ю.М.Бугга, А.В.Волженского, И.Г.Выродова, В.Е.Каушанского, ПГ.Комаро-ва, Л.А.Малининой, С.А.Миронова, О.ПМчедлова-Петросяна, А.С.Пантелеева, А-Ф.Полака, В.Б.Ратинова, А.Н.Рашковича, П.А.Ребиндера, И.А.Рыбьева, ММ Сычёва, В.ВТимашева, А.Е.Шейкина, Ф.М.Ли, КДжоста, Д.Кантро, ЛЛСоупленда, ТЛауэрса, Х.Ф.Тейлора, Б.Циммера.

Основываясь на современных представлениях о природе физико-химических и поверхностных явлений и теории контактных взаимодействий можно полагать, что применение химических добавок в цементных системах позволяет направленно регулировать процессы сгруктурообразования и твердения и, в определенной сте-ы. -ш, физико-механические свойства дисперсно-кристаллитной структуры цементного камня и, в целом, бетона.

Анализ механизмов действия ускоряющих, противоморозных и комплексных добавок показал, что в основе их влияния на процессы гидратации и твердения минеральных вяжущих веществ лежит изменение ионной сипы электролитов и растворимости исходных фаз цемента, образование комплексных солей с продуктами гвдратацич минералов цеменого клинкера с возможным включением катионов и анионор добавок в структуру гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, изменение скорости и условий кристаллизации новообразований и состава гидратных фаз. Применение химических добавок позволяет изменять свойства цементных систем в широких пределах, однако в области изучения влияния добавок на свойства цементных материалов преобладают технологические направления. Сведений, касающихся механизмов действия модификаторов на процессы гидратации и твердения цементных материалов, значительно меньше и они весьма противоречивы.

С учётом анализа состояния вопроса сформулированы цели и задачи исследований. Основной акцент в работе сделан на исследования процессов гидратации и твердения клинкерных минералов, цементов, цементно-песчаных растворов и бетонов с ускоряющими, противоморозными и комплексными добавками и активными наполнителями, разработанными на основе жидких и шламовых побочных продуктов предприятий микробиологической промышленности и энергетики.

Во второй главе рассмотрены технологические процессы водоподготовки предприятий энергетического комплекса (ТЭЦ, котельных установок), физико-химические основы процессов известкования и коагуляции При известковании в осветлителях ТЭЦ происходят процессы, при которых свободная упекислота и растворимые бикарбонатные соединения переводятся в нерастворимые карбонаты. Коагуляция карбонатов и примесей в присутствии сульфата железа приводит к образованию нерастворимого осадка (шлама) Анализ химического состава шлама позволил сделать предположение о целесообразности его использования в качестве активного наполнителя в цементно-песчаных растворах и бетонах

В результате регенерации натрий-катионитовых фильтров котельных установок образуются отработанные солевые растворы (ОСР), содержащие хлористые соли кальция, магния, калия и др. соединения Подобные растворы нетгут быть использованы для разработки на их основе комплексных ускоряющих и противо-морозных добавок в бетон.

С целью снижения водопотребности растворных и бетонных смесей с добавками на основе ОСР и уменьшения агрессивного влияния электролитов на коррозию стальной арматуры предложено использовать совместно с ОСР етоаботанный нативный раствор от производства антибиотика олеандомицина (ОНРО) Пензенского комбината «Биосинтез». На основании анализа химического поведения го-единений, входящих в состав О НТО, высказано предположение, что чластифч т-рующее и ингибирующее влияние ОНРО обусловлено присутствием в растворе углеводов и их производных, аминокислот, а также нитритов, нитратов и фосфатов.

В результате работы осветителей речной воды и натрий-катионитовых фильтров в течение года на картах ТЭЦ средней мощности накапливается более 5 тыс. м3 шлама. Количество образующихся ОСР составляет около 300 тыс. т/год.

Разработаны требования, предъявляемые к побочным продуктам, используемым в строительном производстве:

1. Присутствие основных химических соединений.

2. Стабильность химического состава и физических свойств.

3. Количество образующихся отходов и побочных продуктов.

4. Возможность длительного хранения и транспортирования без изменения свойств.

5. Нетоксичность и пожаровзрывобезопасность.

На основании выполненного анализа технологических процессов и химического состава жидких и шламовых отходов водоподготовки разработаны комплексные ускоряющие и противоморозные добавки, а также активные наполнители в цементные растворы и бетоны:

• Ускоряющая и противоморозная добавка (УПД). Получена на основе ОСР после регенерации №-катионитовых фильтров котельных установок.

• Комплексная ускоряюще-пластифицирующая добавка (УГЩЦ). Разработана на основе ОСР котельных установок и ОНР от производства антибиотиков Пензенского предприятия «Биосинтез». ОНР добавляют к смеси ОС Р в соотношении 1:0,3 с целью снижения водопотребности растворных и бетонных смесей.

• Добавка активатор твердения и улучшающая технологические свойства растворов и бетонов (АТД-1). Получена на основе карбонатного шлама химической водоочистки ТЭЦ №1 г.Пензы и ТЭЦ №4 г.Минска.

® Дэбав<а активатор, тзгрдения цементных композиций (АТД-2) на основе нсйтр.ипп'чатл-югс гичсосодержатего шлама унитарного предприятия «Красный гигант» г Нгасольска Пензенской обл.

Использование побочных продуктов промышленности в качестве модифицирующие добавок в растворы и бетоны позволит не только улучшать физико-технические ц технологические свойства цементных материалов, но и решать важные экологические проблемы,

В тр»тьея ;лаке представлены характеристики используемых материалов, методики пр, ведения экспериментов, используемое оборудование.

Для всесторонней опечки механизмов действия добавок, разработанных на основе гобо1тчкх продуктов, были выполнены исследования с использованием клшчссррых минералов, цементов различного химико-минералогического состава, а также i (ементно-пес чаных растворов и бетонов.

Влияние разработанных добавок на прочность, деформативные свойства, пористость, водопопотение определяли по стандартным методикам ГОСТ. Оценку пластифицирующего действия добавок оценивали по стандартным методикам, а также с помощью видоизменённого вискозиметра Суггарда. Характер влияния добавок на кинетику начального структуре образования цементных композиций исследовав! 1ттастометрическим способом, с оценкой эффективности действия добавок по методике, разработанной на кафедре технологии бетонов, керамики и вяжущих Пензенского Г YAC.

Фазовьш состав продуктов гидратации клинкерных минералов и цемента с добавками исследовали на дифрактометре ДРОН-ЗМ в интервале брегговских углов 2-35° при скорости вращения счётчика 0,25 и 1 °/мин. Спектроскопические исследования продуктов гидратации цементного камня выполняли на ИК фурье-спектрометре «Инфралем ФТ-801» с компьютерной обработкой результатов.

Оценка атаяния модифицирующих добавок на микроструктуру гидратирован-ных клинкерных игнералов и цементного камня проводилась с помощью сканирующего электролюго микроскопа GSM-25S, структура шдратированных клинкерных минералов исследовалась с помощью поляризационного микроскопа Neophot-21.

В четвёртой главе диссертационной работы приведены результаты исследова-: -л влияния ускоряющих, пршивоморозных и комплексных добавок на фазовый состав продукт« гидратации клинкерных минералов и цемента, на процессы струхтурообразования, кинетику твердения и прочность цементных минералов, це-ментно-песчаных растворов и бетонов.

С целью установления механизма действия и характера влияния ускоряющих добавок ¡дшолнены исследования фазового состава клинкерных минералов и цемент В качестве исследуемых были приняты хлористые соли с различными катионш то: С?С\2, MgCb, NaCl и КС1, а также комплексные модификаторы на основе вторичного сырья.

Анализ ректгенофазовых исследований продуктов гидратации CjS показал, что мехаш. !М ai ивирующего действия добавок определяется их влиянием на молекулярном усюьн и обусловлен формированием гидросиликатов кальция (ГСК) с различней степей: ю эботклюякя оксидом кальция и с разной степенью конденсации крешкку'лородшлх тетраэдров. Формирование в твердеющей системе в присутствии добавок гидросиликртов кальция с различными плотностями и крисгаллохими-ческим •строением и изменение их соотношения с кристаллической известью является едк sv и; причин повышения прочности C3S и цемента. Установлено, что большим активирующим действием на гидратацию и твердение C3S и цементных систем обладают добавки, содержащие катионы Са2+ и Mg2*. Добавки, содержащие катионы Na+ и К+ менее эффективны и повышают количество гелеобразных составляющих.

Ретгенофазовыее исследования продуктов гидратации апюминатных фаз цемента показали, что в присутствии ускоряющих добавок происходит активация образования и стабилизация гексагональных гидроалюминатсв кальция СгАН8, СфАН», С4АН19, перекристашшзовывающихся в последующем в кубическую фазу СэАНб- Установлено, что степень повышения прочности алюминатной структуры зависит от соотношения гексагональных и кубических гидроалюминатов кальция в системе. Показано, что при увеличении дозировок ускоряющих добавок их стабилизирующее действие возрастает, и прочность гексагональной структуры значительно повышается вследствие большого числа атомарных контактов по сравнению со структурой, состоящей из кубических гидроалюминатов СзАН6, Рентгено-фазовыми исследованиями установлено, что механизм повышения структурной прочности цементных систем с ускоряющими добавками, связанный с образованием двойных солей-гидратов, не является определяющим. Пластометрические исследования цементно-песчаных растворов с ускоряющими и комплексными добавками позволили определить характер их влияния в диапазоне дозировок от 1 до 7 % от массы вяжущего на формирование первичной структуры цементных композиций. Установлено, что при повышенном количестве добавок (более 5 % от массы цемента) происходит снижение интенсивности начального структуросбразования. Рассмотрены механизмы ускоряющего и замедляющего (при повышенных дозировках) действия активаторов твердения для цементов различного химико-минералогического состава.

Показано, что наибольшая активация начального еярукгурообразовагшя характерна для добавок, содержащих хлорид кальция и по эффективности влияния хлористых солей с различными катионами их можно расположить в последовательности СаС12 > КО > > №С1. С целью снижения интенсивности начального структурообразования модифицированных цементных систем, способствующего формированию жёсткого каркаса и возникновению значительных внутренних напряжений, целесообразно добавки на основе электролитов использовать совместно с пластифицирующей добавкой на основе ОНРО, в состав которой входят уг-леводы и аминокислоты, снижающие интенсивность твердения на ранних этапах за счёт образования гелеобразных гидросиликатов кальция (рис. 1).

Основываясь на исследованиях влияния ускоряющих добавок на фазовый состав, процессы гидратации и прочность клинкерных минералов и цементов, проведена сравнительная оценка эффективности действия ускоряющих и комплексных добавок, а также модельных смесей на кинетику твердения и прочность цементных растворов и бетонсз.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что разработанная добавка УПД обеспечивает стабильное повышение прочности цементно-песчаных растворов в среднем на 15-20 %. Для рядовых цементов характерным является значительное повышение прочности в ранние сроки твердения (на 20-25%) и менее интенсивное в поздние сроки (на 10-15%). Установлено, что по эффективности

Время, ч

Рис. 1. Кинетика изменения пластической прочности цементно песчаного раствора 1:2, В/Ц = 0,5 Старооскольский ПЦ400 Д20: 1 - без добавки, 2-е добавкой ОНРО (0,3%); 3-е добавкой УГШ (1%); 4-е добавкой УДД(1%)-ЮНРО(0,3%)

действия добавка УПД ге уступает известному ускорителю твердения — хлориду кальция а в отдельных случаях превосходит его.

Иге г.'довано влияние добавок-ускорителей твердения и комплексных на основе отработанных солевых (ОСР) и нативных растворов производства олеандомици-на (ОНРО) на кинетику твердения и прочность цементно-песчаных растворов. Показано, что в присутствии комплексных добавок на основе ОСР ОНРО создаются более «мягкие» условия твердения, чем с добавками-ускорителями, исключающие резкое повышение прочности в ранние сроки и обеспечивающие стабильный её прирост в более поздний период (табл. 1).

Таблица 1

Влияние добавок, разработанных на основе электролитов и ОНРО, на прочность цементно-песчаных растворов

Состав Кол-во добавки, % от массы вяжущего Прочность при сжатии, МПа/%, через

7 суг 14 суг 28 суг

Сгарооскпльскии ПЦ400 Д20, Ц/П = 1:2, В/Ц=0,5 - 20,4 26,0 34,5

То же с добавкой ОНРО 0,3 18.4 90 31.2 120 39.65 115

То же с добавкой, содержащей СаСЬ 1 24.7 121 36.7 141 41.4 120

То же с добавкой, содержащей СаС12 + ОНРО 1+0,3 22.6 111 31.2 120 40.4 117

То же с добавкой, содерясащей М^СЬ 1 21.4 105 28.9 111 37.2 108

То же с добавкой, содержащей + ОНРО 1 + 0,3 20.4 100 30.0 115 27.8 107

То же с добавкой модетьной смеси СаС12 - МйС12 (80%+20%) 1 22.4 110 31.2 120 30.2 116

То же с добавкой, содержащей модельная смесь + ОНРО 1 + 0,3 18.4 90 31.5 121 29.1 112

То же с добавкой, содержащей ЫаС1 1 23.5 115 33.3 128 29.1 112

То же с добавкой, содержащей №С1 + ОНРО 1+0,3 23.7 116 31.5 121 28.1 108

То же с добавкой УПД 1 ш 118 31.7 122 39.65 115

То же с добавкой, содержащей УПД + ОНРО 1+0,3 22.2 109 26.8 110 28.3 109

Присутствие в составе добавки УГЩ хлористых солей магния и натрия не оказывает отрицательного влияния на кинетику твердения и прочность цементных компостлй. К.юме того, подобные комплексные добавки будут более эффективны как противом-.-розныг, так как в соответствии с законом Рауля хлорид магния и, особенно, хлорид натрия, при равном процентном содержании в смеси, в большей степени будут понижать температуру замерзания жидкой фазы бетона по сравнению с хл~рчгом ьальция. Прч использовании многокомпонентных добавок (например, УПД) влияние отдельных ингредиентов в определённой степени нивелируется и усредняется, что обеспечивает стабильное повышение прочности для различных цементов во все сроки испытаний.

Исследована кинетика твердения и прочность растворов и бетонов с бесхло-ридными ускорителями на основе ацетатов кальция и натрия. Установлено, что подобные добавки несмотря на меньшую эффективность являются перспективными, т.к. в отличие от хлористых солей не вызывают коррозии стальной арматуры бетона.

Для определения эффективности ускоряющих добавок, разработана система критериальных показателей:

1. Показатель относительной прочности цемента, раствора и бетона Кл в присутствии ускоряющих добавок

КЯ = П& (1)

где Яд и Я - прочность композита в установленном возрасте с добавкой и без неё соответственно.

2. Показатель ускорения набора прочности Ку

(2).

где и 1Д - время набора требуемой прочности контрольным составом и составом с добавкой соответственно.

3. Концентрационная активация цементов ускоряющими добавками, имеющая физический смысл повышения прочности бетона на 1 % введённой добавки

Кй = АЛ/АД (3)

где АЛ, - изменение прочности бетона при различном содержании добавки ¿>1 и £>2 (при условии £»2 > £)]),

-К Л,

-•100,

(4)

где Ла| и ЛП2 - прочность бетона при меньшем и большем содержании добавки.

4. Показатель температурной чувствительности изменения прочности бетона с ускоряющими добавками при изменении температуры ТВО

К,=

где йь /?2 - прочность бетона, твердеющего при температуре Ь — 60 °С и ¡2 = 85 °С, соответственно, по установленному режиму.

5. Показатель тепло- и энергоёмкости малопрогревных бетонов, определяющий затраты тепловой энергии на единицу прочности

пэ=е/д (б)

где Q - затраты тепловой энергии на 1 м3 бетона; Л - проектная или отпускная прочность.

Анализ кинетики роста прочности тяжёлых бетонов, твердеющих в нормальных условиях (ряс. 2) и при ТВО (табл. 2) показал, что в большинстве случаев эффективность добавки УПД выше, чем однокомпо-нентных. Повышение прочности при

и-и

(5)

Б

О

Продолжительность твердения, сут

Рис. 2. Влияние добавок-ускорителей твердения на прочность тяжёлого бетона нормального твердения. Ульяновский ПЦ400 Д20. Состав бетона 1:2,32-4,18.0,65: 1 - без добавки; 2-е добавкой УПД (1%);

3-е добавкой,содержащей НаС1(1%);

4-е добавкой, содер>"ашсйГаС2 (1%)

различна режимах ТВО составляет в среднем 15-20 % по сравнению с контрольными образцами (табл. 2). Комплексная смесь УПД + ОНРО повышает прочность бетона сразу после пропаривания в меньшей степени, чем УПД вследствие замедляющего влияния углеводов и аминокислот, содержащихся в ОНРО. Однако, как правило, в возрасте 28 сут после ТВО прочность образцов с добавкой УПД + ОНРО выше, чем толь-кос УПД

Таблица 2

Влияние добавок на прочность бетона при различных режимах пропаривания

Состав Кол-во добавки,% от массы вяжущего Прочность Кж, МПа/%

I режим ТВО 0 режим ТВО Ш режим ТВО 28 сут

Старооскольский ПЦ400 Д20 Состав бетона! 1,97:3,61:0,5 9 Расход цемента 330 кг/м3 - 11,74 15,29 12,96 21,73

То же, с добавкой С.'аС'Ь 1 13.27 113,0 16.67 109,0 14.13 109,0 23.25 107,0

То же, с добавкой УПД 1 13.85 118,0 17.27 113,0 Ш6 110,0 23.99 110,4

То же, с добавкой УПД + ОНРО 1+0,3 12.8 109 17.12 112,0 13.99 108,0 25,42 117,0

То же, с добавкой СаС12 2 13.92 118,6 17.51 114,5 14.52 112 24.12 111

То же, с добавкой УЦД 2 14.18 120,8 17.92 117,2 14.38 111,0 24.88 114,5

То же, с добавкой УЦД + ОНРО 2 + 0,3 13,28 113,1 17,58 115 14,28 ПОД 27.43 126,2

В работе показана возможность применения ускоряющих добавок, разработанных на основе ОСР, в качестве противоморозиых. Проанализирован характер их влияния на формирование начальной структуры, кинетику твердения и прочность цементных растворов и бетонов при отрицательных температурах. Для оценки эффективности действия противоморозиых добавок на изменение криоско-пических свойств жидкой фазы бетона с учётом закона Рауля предложено использовать методику расчёта ожидаемой величины понижения температуры замерзания раствора в 1трисутствии добавок на основе электролитов.

В пятой главе представлены результаты исследований влияния минеральных шламов га процессы гидратации и твердения цементных систем.

Покгзшо, что техногенные шламы могут бьпъ использованы не только как наполнители. н<~ и как активаторы твердения.

Р< ктгечофазовьат исследованиями установлено, что ускоряющее действие нейтрализованного гапсосодержащего шлама на цементные системы на раннем этапе твердения связано с активацией образования тдросульфоалюминатов кальция мояо- и трёхсульфатной формы, а также железосодержащих аналогов этгрин-гита Оптимальным количеством шлама в цементно-песчаных растворах является 5-10 % от массы вяжущего. В этом случае обеспечивается стабильное повышение прочности на 10-15 % При больших дозировках отмечается снижение прочности, связанное с образованием экранирующих слоев кристаллов АК-фазы на частицах

вяжущего и замедлением гидратации. Замедляющее действие шлама при повышенных дозировках (более 20% от массы вяжущего) снижается при уменьшении цементно-песчаного отношения.

Анализ решгенофазовых исследований (рис. 3 а,б) показал, что одним из возможных механизмов повышения ранней прочности цементных систем в присутствии карбонатного пшама (добавка АТД-1) является активация образования гидроатомина-тов кальция АРт-фазы. Об этом свидетельствует увеличение интенсивных линий САНю, присутствующих на рентгенограммах цементного камня с добавкой шлама. Кристаллы САНю, имеющие форму гексагональных призм, также как и кристаллы этгрингита армируют и упрочняют структуру материала.

Рис. 3. Рентгенограмма гидратированного цементного камня: а - без добавки; б - с добавкой АТД-1 10%

Показано, что повышение прочности цементного камня в присутствии пшама ТЭЦ может быть связано не только с активацией образования гидратов АРт-фазы, но и ускорением кристаллизации гидросиликатов кальция Это подтверждается появлением на рентгенограмме цементного камня с добавкой карбонатного шлама характерных линий гидросиликатов кальция и снижением интенсивности линий алита по сравнению с контрольным образцом.

Исследования кинепжи начального сгрук-г/р< образования цеметно-песчаных растворов с добавкой карбонатного шлама Пензенской ТЭЦ №1 показали, что также как и для составов с гипсосодержащим шламом характерным является повышение пластической прочности (рис. 4). Однако, если при повышенных дозировках гипсосодержашего шлама (более 10%) в большинстве случаев отмечалось снижение Л, то для составов с карбонатным шламом при дозировках 15-20% характерно резкое увеличение интенсивности начального структурообразования. С учетом термодинамического анализа процессов образования гидросульфоалюминатов (ГСАК) и гцдрокарбоалюминатов кальция (ГКАК) в присутствии минеральных шламов установлено, что ускорение начального схватывания цементных ситем за счет образования ГКАК должно проявляться в меньшей степени, чем для составов с гипсосодержащим шламом за счет образования ГСАК Однако результаты рентгенофазового анализа, показавшие присутствие в составе с карбонатным шламом интенсивных линий ГКАК, свидетельствуют о том, что подобный механизм активации может иметь место. Вместе с тем различный характер поведения твердеющих систем с повышенным содержанием гипсового и карбонатного пшамов позволяет сделать предположение, что резкое увеличение интенсивности начального структурообразования в присутствии карбонатного шлама может быть обусловлено, главным образом, активацией процессов образования гидратов АБш-фазы 5л щпрошликатов кальция.

Раечками (л_;уиуррэ:й топологии цементной системы, наполненной карбонатным шламом ТЭЦ установлено, чгс при 5™ = 13000 м^кг и 5%-м содержании шлама на 1 частицу вяжущего будет приходиться 5 частиц шлама, а при 20% - 21 частица (рис. 5).

расположения частиц цемента и карбонатного шлама: а. б - при содержании шлама соответственно 5 и 20% от массы вяжущего; 1 - частицы цемента; 2 - частицы шлама

Таким образом, при повышенных дозировках карбонатного шлама активация начального структурообразования и повышение прочности цементных композиций

Время, ч

Рис. 4. Изменение пластической рочности цементко-песчэного раствора Щ=1 -2, В/Ц-0,5. Ульяновский ПЦ400 Д20: 1 - без добавки; 2-е, добавкой АТД-1 5 %; 3 тс же, 10 %; 4 - т0 же, 20 %

может быть объяснено эпитаксиальнымларащиванием гидратов на подложке тонкодисперсного кальцита, уплотняющих структуру. Анализ кинетики водопоглоще-ния цементного камня с добавкой карбонатного шлама показал, что с увеличением дозировки шлама от 5 до 20 % открытая пористость значительно снижается (рис. 6)

Рис. 6. Кинетика водопоглощения цементного камня. Вольский ПЦ400. В/Ц=0,45: 1 - без добавки; 2-е добавкой АТД-1 5 %;3 - то же, 10%; 4-то же, 20%

При введении карбонатного шлама совместно с гипсосодержащим, так же как и для составов с карбонатным шламом отмечается резкое повышение пластической прочности цементно-песчаных растворов с повышенным содержанием добавок. Это свидетельствует о том, что при использовании смеси шламов механизм эпитак-сиального наращивания гидратов на подложке кальцита может являться преобладающим по сравнению с механизмом активации образования эирингита и монопщро-сульфоашомината кальция при избытке гипса в составе гипсосодержащего шлама.

Выполненные исследования показали возможность использования гипсосодер-жащих и карбонатных шламов с целью регулирования процесса начального струк-турообразования цементно-песчаных композиций. Оптимальными дозировками гипсового шлама является 5 10 % от массы вяжущего. Количество карбонатного шлама может быть увеличено до 20 %.

Анализ кинетики твердения и прочности цементно-песчаных растворов показал, что эффективность карбонатного шлама как добавки активатора твердения повышается с увеличением количества цемента в смеси (табл. 4), и с увеличением дозировок наполнителя прочность, как правило, возрастает Установлено, что доя составов цементно-песчаного раствора 1:3 повышение прочности составляет в среднем 20-40% и наибольшего значения достигает при содержании шлама в смеси в количестве 10-20 % от массы вяжущего. Для цементно-песчаных растворов 1:5 эффективность активирующего действия шлама значительно ниже и прочность возрастает в среднем только на 10-15 % Установлено, что с увеличением доли вяжущего в составе композита количество образующихся гидратов возрастает, обеспечивая, тем самым, большую карбонатную активацию гидратационного процесса и, в целом, повышение прочности материала.

Характер влияния карбонатного шлама Минской ТЭЦ №4 близок к характеру влияния шлама Пензенской ТЭЦ №1. Повышение прочности образцов цементно-песчаных растворов с добавкой шлама составляет, в среднем, 20-25 % и также возрастает с увеличением его количества в смеси.

Т а б л-и ц а

Влияние карбонатного шлама (ТЭЦ-1 г.Пензы) на прочность цемснтно-песчаных растворов

Состав Кол-во добавки, % от массы цемента Прочность при сжатии, МПа, через, суг

7 14 28

Ульяновский 1Ш400 Д20 Ц/П=! :3, В/Ц=0,55 Без добавки 4,64 6,56 7,68

То же. с добавкой АТД-1 5 7.12 153,4 10,24 156,1 15.2 197,9

То же, с добавкой АТД-1 10 7.68 165,5 10.48 159,8 15.12 196,9

То же, с добавкой АТД-1 Ульяновский РЦ^Ои Д20 Ц/П=< .5, В Ц = 0 8 Без ¿'сбавки 20 7.52 162,1 9.36 142,7 12,69 168,8

- 2,48 4,64 6,76

То же, с добавкой АТД-1 5 М 112,9 5.06 109 и 105

То же с добав» ой АТД-1 10 2.88 116,1 5Д 110 7.44 110

То же, с добавкой АТД-1 20 ш 116,1 5.34 115 12 108

140

8130

Анализ фазоього состаза продуй ов гидратации цементного камня в присутствии мрчерал'.ных шламоь, кинетики начального струкгурообразования и твердения пемггтглх кэмтю:'»цик показал возможность использования добавок пшамов с целью надавленного форьчфования структуры, регулирования процессов схватывания I' твердения цемертних материалов. Положительным фактором является возможность дмгсльной активации гидратационных процессов в присутствии смеси шламив' на ранних этапах за счёт активации образования гидратов АИ и АРтл-фаз и в более поздний период - за счёт кристаллизации гидросиликатов кальция на подложке кальцита.

В шестой главе представлены результаты исследований физико-механических и технологических свойств цементных растворов и бетонов с комплексными добавками на основе вторичного сырья.

Задачей исследований явилось изучение влияния добавок, разработанных на основе отработанных солевых и нативных растворов на изменение реологических свойств цементных суспензий, растворов и бетонов.

Установлено, что наибольшее пластифицирующее действие добавок, содержащих хлорид кальция (добавка УПД), проявляется при дозировках до 3-5 % от массы цемента, а добавок на основе хлорида натрия (добавка УТБ) при дозировках, как правило, более 5% (рис. 7). 16

£

120

110

100

| I \Г\ 1 иД

1

Т 1 1 1

Количество до^авкиЗй

Рис 7 Влияние добавок-ускорителей твердения на подвижность цементно-песчакого раствора. Старооскольский ГЩ400 Д20: 1 - с добавкой УТБ, 2-е добавкой УПД

Характерно, что добавки, содержащие хлористый магний, при малых дозировках (до 0,5% от массы вяжущего) практически не пластифицируют смеси, а при повышенных дозировках (более 1 %) способствуют их загустеванию (рис. 8). Механизм снижения реологических показателей цементных систем с добавкой на основе может быть

объяснён активацией образования ГИД- " " ~ Количество Ь рагов АРт-фазы и брусита на ранних Рис. 8 Влияние добавок на основе хлористых

солей на пластификацию нементных

суспензий. Старооскольский ПЦ400 Д20. 1 - с добавкой, содержащей СаС12; 2-е добавкой, содержащей N301; 3 - с добавкой, содержащей М^Ь

этапах гидратации в присутствии добавок, содержащих М$*СЬ.

Снижение водноцеменгного отношения в составах с комплексными добавками приводит к увеличению плотности и непроницаемости бетона вследствие изменения поровой структуры цементного камня. Это повышает эффективность комплексных добавок, поскольку увеличение микропористости цементного камня снижает увеличение давления пара над поровой жидкостью, т.е. действует в том же направлении, что и электролит. В результате возможно уменьшать дозировку электролита или при том же его количестве в соответствии с законом Рауля понижать температуру замерзания жидкой фазы бетона.

Показана возможность снижения количества суперпластификатора С-3 в смеси с добавкой УПД при сохранении заданной пластичности цементных композиций.

Исследования, выполненные на цементах различного химико-минералогического состава с добавкой супер1шастификатора вМР-Ю (Швеция) и комплексной смесью БМР-КН-УПД, показали целесообразность применения электролитов совместно с суперпластификаторами с целью снижения расхода последнего и активации процессов гидратации, замедляющихся при использовании разжижителей.

В работе выполнены исследования по оценке пластифицирующего влияния ОНР олеандомицина в интервале дозировок 0,25-1,5% Установлено, что оптимальным количеством добавок ОНР является 0,3-0.6 % от массы вяжущего (рис. 9). При увеличении дозировки более 1 % процессы гидратации замедляются вследствие присутствия в составе добавок углеводов, окси- и аминокислот, а также некоторых других органических веществ.

Полученные данные согласуются с совокупностью экспериментально наблюдаемых закономерностей в цеменгно-песчаных растворах и бетонных смесях. Хотя заполнители и вносят некоторые изменения в количественные отношения, общая картина пластифицирования остаётся неизменной.

Выполненные исследования показали, что введение в цементные композиции комплексных смесей, разработанных на основе отработанных солевых и нативных

0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 Количество добавки, %

Рис. 9 Влияние количества добавки ОНРО на пластификацию цементных суспензий, В/Ц= 0,55: 1 - Старооскольский ПЦ400 Д20; 2 - Мордовский ПЦ400 Д20

растворов, ь количестве 0,5-1,5% улутиает удобоукладыаемость растворных и бетонных смесей.

Процедур.! и г -.--следова": слыгостъ гыполнения операций при водозатворении минеральных дисперсных систем сказывают влияние на их реологические свойства. Анализ полученных экспериментальных данных свидетельствует о том, что введение воды затворения с исследуемыми добавками в две стадии увеличивает подвижность чемегггных композиций. Наибольший пластифицирующий эффект отмечается 1фк введении гшастпфипирующих добавок с бблыпим количеством воды на перглм этапе и отлившейся воды затворения на втором этапе. На основании почучешппс зксперлментлльных данных установлено, что оптимальные условия для формирования cTpvKiypbi цементных систем при использовании комплексных добавок, разработанны/ на оеночг пластификаторов и электролитов, как товарных, так л из чиста побочных продуктов промышленности, создаются при введения на i еррой стадич большего количества воды с пластифицирующей добавкой С-3 или ОНРО, а на второй стадии - оставшейся воды с добавками, содержащими электролиты

Проведённые исследования показали, что введение в состав бетона удобавок-ускорителей твердения не оказьшает отрицательного влияния на модуль упругости бетона класса В15 В25 Установлено, что призменная прочность и начальный модуль упругости бетона с добавками возрастают в среднем на 15-20% и 5-10% соответственно, что связано с формированием более прочной и плотной структуры бетона в присутствии добавок.

Исследования влияния ускоряющих и противоморозных добавок на морозостойкость тяжёлого бетона показали, что коэффициент морозостойкости по прочности товьппается, и только пои дозировках добавок свыше 7 % от массы цемента отмечается незначительное его понижение по сравнению с обычными дозировками (1-2 %), однако по сравнению с контрольными составами, этот показатель значительно выше Сгабл 5)

Таблица 5

Влияние противоморозных добавок на морозостойкость тяжёлого бетона

Кол-во добавки, Прочность, МПа Коэффициент морозо-

Состав %от через 35 суг после 10 циклов стойкости

массы нормального замораживания по потере

цемента твердения при t = -50°С прочности

Вольский ПЦ400 Д20 Состав бетона 11,97:3,6:0,59 Расход цемента 330 кг/м3 24,5 21,3 0,87

Без добавки

С добавкой УТБ 3 28,9 28,3 0,98

С добавкой УТБ 5 27,4 27,1 0,99

С добавкой УТБ 7 26,7 25,9 0,97

С добавкой УПД 3 28,3 27,7 0,98

С добавкой УПД 1 28,6 28,0 0,98

С добавкой УПД 7 26,4 25,6 0,97

С добавкой, содержащей КгиЧОг 3 26,7 25,9 0,97

С добавкой, содержащей N¿N0. 5 27,4 26,3 0,96

С д обавкой, содержацей N¿N0; 7 26,0 24,9 0,96

Выполненные исследования показали, что ускоряющие и против оморозные добавки, разработанные на основе отработанных солевых растворов, а также комплексные смеси на основе СЮР и ОНР антибиотиков по эффективности действия не уступают стандартным и способствуют формированию прочной и морозостойкой структуры бетона.

Исследования влияния ускоряющих добавок на деформации усадки бетона показали, что повышенное их значение характерно для составов, содержащих хлористые соли. Установлено, что значительное снижение усадочных деформаций может быть достигнуто применением комплексных добавок на основе ОСР и ОНР олеандомицина. Снижение усадочных деформаций в составах, содержащих минеральные пшамы, по сравнению с добавками на основе хлористых солей обусловлено формированием в твердеющей системе армирующего кристаллического каркаса из игольчатых кристаллов эпрингита и его аналогов и гексагональных гидратов АРт-фазы.

В диссертационной работе выполнены расчёты технико-экономической и экологической эффективности применения жидких и шламовых отходов водопод-готовки предприятий энергетики в качестве модифицирующих добавок в бетон.

Представлены технологические схемы приготовления индивидуальных и комплексных добавок на основе ОСР, ОНР и минеральных шламов. Лабораторно-про-изводственные испытания добавок УПД и УПДД были проведены на предприятии ОАО «ПУС» г.Заречный, Пензенская обл.

Наиболее перспективное направление использования минеральных шламов - применение их в качестве микронаполнителей и добавок, улучшающих реологические свойства и повышающих прочность цементно-песчаных композиций. На предприятии ОАО «ПУС» и ОАО «Трест Жилстрой» в период с 2002 по 2005 гг. была разработана технологическая схема приготовления модификаторов и организовано производство штукатурных и кладочных растворов с добавками гипсосодержащего, карбонатного и смешанного шламов. За период промышленного использования добавок выпущено более 5000 м3 модифицированных цементно-песчаных растворов.

Чрезвычайно важное природоохранное значение для г Пензы имеет проблема использования жидких биологически активных отходов производства медицинских препаратов и других производств С этих позиций применение добавок УЦЦ и УПЛД, аналогичных им на заводах стройивдустрии становится целесообразным, поскольку позволяют решать не только экономические, но и важные экологические задачи.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании системного анализа технологических процессов и операций водо-подготовки и нейтрализации промышленных стоков, химического состава и физических свойств жидких и шламовых отходов предприятий энергетики и медицинской промышленности предложены варианты получения комплексных добавок для цементных растворов и бетонов.

2. На основании рентгенофазовых исследований продуктов гидратации, кинетики твердения и прочности С38 и цемента установлено, что механизм ускоряющего влияния добавок заключается в формировании напряжённо-деформированных структур

щцросшшкатив кальция с различными к-ристаллохимичссими особенностями, уплотняющих структуру и повышающих прочность.

3. Рентгенофазовые исследования и анализ кинетики твердения и прочности алю-минаткых фаз цемента показали, что механизм действия добавок определяется активирующим и стабилизирующим влиянием ускорителей на кристаллогидраты АРтп-фазы и изме) тешем их соотношения с кубическими кристаллами С3АЦ в твердеющей системе С повышением дозировок добавок их активирующее влияние возрастает.

4. Исслсдовл.-шя кинетики твердения и прочности растворов и бетонов, выполненные с ксполъзонйн!'—т цемента различного химико-минералогического состава, показали, что кэмпгглссг'ые добавки являются более эффективными по сравнению ~ однокемпоке лтьпга и позжотякл повьпнать прочность цементных материалов в средне-.: VI 'г- 20 °о,; окращ-лъ продолжительность ТВО бетона на 30-40 % и снижать температуру изотермического прогрева на 25-30 %.

Разработаггл гритерги оценки эффективности ускоряющих и комплексных добавок по показателям проектной прочности, сокращения сроков твердения, снижения температуры я продолжительности ТВО.

5 Реггпъ;?офах>вый анализ и расчеты структурной топологии цементных систол с доСал'лш' минрральных шламов позволили определить механизмы активирующего дейегтви;. микронаполнителей. На основе систематизации теоретических пре^" (делений о ме~- акизмах действия минеральных шламов, термодинамического анализа выполненных экспериментальных исследований установлено, что активация гтрслесса гидратации и повышен™ прочности цементных систем в присутствия карбонатных шламов определяется, главным образом, эпитаксиальным нарашиванису ттдратоз АРт >> СБН-фаз на подложке тонкодисперсного кальцита.

(. Механизм действия гипсосодержащего шлама связан с активацией процесса образоь'к.'й хкдр&ЮБ АРЧ фазы в ярисугствии гипса. При повышенных дозировках шлама процессь' начального струкгурообразования и твердения замедляются. Одной из причин замедления является формирование экранирующих слоев эттрин-гита и его аналогов вокруг цементных частиц, препятствующих на определенное время процессу гидратаииснного твердения.

7 Предложено использовать карбонатные, гипсовые и смешенные (карбо-натно-гипсовые) шламы в цемектно-песчаных растворах с целью регулирования процессов формирования начальной структуры, кинетики твердения и прочности цемеиткыу гомпозшц^й. Установлены границы концентрационной активации и показана возможность управления процессами твердения и повышения прочности цементно-пссчаных растворов с добавками минеральных шламов. Показана возможность применения тоикодисперсных минеральных шламов в качестве добавок, улучшакшдах технологические свойства и повышающих прочность цементно-песчаныл растворов

С ¿следования реологических свойств цементно-песчаных растворов и бетонов показали, что применение в цементных композициях ускоряющих и комплексных добавок, разработанных на основе отработанных солевых и нативных растворов позволяет улучшать удобоукладыаемостъ растворных и бетонных смесей. Добавки на основе ОНР относятся к умеренным пластификаторам и позволяют снижать водоаотребность в среднем на 15-20%. Совместное введение добавок электролитов г суперпластифияа^орами С-3 и БМР-Ю позволяет сокращать расход

пластифицирующих добавок при сохранении или незначительном снижении подвижности смесей.

9. Проведённые исследования показали, что введение в состав бетона удо-бавок-ускорителей твердения не оказывает отрицательного влияния на модуль упругости бетона класса В15-В25. Установлено, что призменная прочность и начальный модуль упругости бетона с добавками возрастают в среднем на 15-20 % и 5-10% соответственно, что связано с формированием более плотной и прочной структуры бетона в присутствии добавок.

10. Исследования влияния ускоряющих и прсггивоморозных добавок на морозостойкость тяжёлого бетона показали, что коэффициент морозостойкости по прочности повышается, и только при дозировках добавок свыше 7% от массы цемента отмечается незначительное его понижение по сравнению с обычными дозировками (1-2 %), однако по сравнению с контрольными составами этот показатель значительно выше.

11. Разработаны технологические схемы приготовления комплексных добавок на основе жидких и шламовых отходов предприятий энергетики и микробиологической промышленности. Разработаны рекомендации на применение ускоряющих, про-тивоморозных и комплексных добавок в строительстве. Проведена оценка токсико-гигиенических свойств и пожаровзрывобезопасности добавок и минеральных шламов.

12. Проведена оценка технико-экономической и экологической эффективности применения добавок на основе вторичного сырья в производстве растворов и бетонов. Общий эколого-экономический эффект составил 3 млн. руб. в ценах 2005 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И., Мишин A.C. К вопросу о влиянии комплексных добавок на основе хлористых солей на кинетику твердения цементных композиций // Сб. научн. тр. Международной НПК «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза: ПДЗ, 2002. 5 с.

2. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И., Рязанова Г.Н. Агрегатные состояния отходов производства и возможные схемы их использования в строительстве // Сб. матер. Всероссийской НПК «Экологичность ресурсо- и энергосберегающих производств на предприятиях народного хозяйства». Пенза: ПДЗ, 2002.3 с.

3. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И. Оценка влияния добавок сульфата натрия и сульфата калия на гидратацию алюминатных фаз цемента // Сб. тр. науч.-практ. семинара «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». Новокузнецк, 2003. 5 с.

4. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И. Экологические аспекты применения углево-досодержащих добавок на основе вторичного сырья в строительном производстве // Сб. статей VI Международной НПК «Экономика природопользования и природоохраны». Пенза: ПДЗ, 2003.6 с.

5. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И., Краснощекое A.A. Влияние хлористых солей на фазовый состав продуктов гидратации цементного камня // Сб. науч. тр. Международной НПК «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза: ПДЗ, 2003. 5 с.

6. Тараканов О.В., Тарасеева НИ. Сравнительная оценка влияния комплексных -добаво? на основе углеводов и электролитов на прочность цементно-песчаных растзоров // Сб. науч тр. ХХХП Всероссийской НТК «Актуальные проблемы строительства». Ч. 1 Строительные материалы и изделия. Пенза: ПГУАС, 2003. 6 с.

7. Тараканов О В , Тарасеева H И Роль безотходных технологий при решении ресурсных, экономических и средозагцитных проблем // Сб. мат-ов УТЛ Междунар. НПК «Промьшшешгые и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля». Пенза. ЦДЗ, 2004. 3 с.

8 Таракакор OB., Тарасеева Н.И. Использование минеральных шламов в производстве ¿'»роительных материалов // Известия Тульского ГУ. 2004. 8 с.

9. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И., Худяков В.А. Оценка влияния добавок электролитов на формирование начальной структуры цементных композиций при отрицательных температурах // Известия Тульского ГУ. 2004. 8 с.

10. Комохов П.Г., Тараканов О.В , Тарасеева Н.И., И.М.Куликов. Влияние ускорителей твердения на формирование дисперсно-кристаллитной структуры цементных сгстем // Сб. научн. тр Международной НТК «Композиционные строительные матерь ялы. Теория и практика». Пенза, 2004. 6 с.

11. Тараканов О.В, Тарасеева НИ., Сарычев М.О. Применение отходов во-доподготовки котельных установок в производстве строительных материалов // Сб. тр. Международной НТК «Современные проблемы инженерных систем зданий». Пенза: ЦЦЗ, 2005. 3 с.

12. Комохов П.Г., Тараканов О.В., Тарасеева НИ., Сарычев М.О. Снижение уровня загрязнения окружающей среды путём использования промышленных отходов // Сб гр Всероссийской НПК «Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развили городов Поволжья». Тольятти, 2004.5 с.

13. Тараканов OB, Кондауров А.П., Худяков В.А., Тарасеева Н.И., Сарычев М.О. Bjмяние углеводов на формирование начальной структуры и прочность цементных композиций // Материалы Международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» // VIII академические чтения РААСН. Самара, 2004. 3 с.

14. Тараканов О.В., Краснощёков A.A., Тарасеева НИ., Калашников C.B., М.О.Сарычев Оценка влияния ускоряющих добавок на формирование начальной структуры цементных композиций // Материалы Международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» // VIII академические чтения РААСН. Самара, 2004. с.

15. Тараканов О.В., Краснощёков A.A., Тарасеева Н.И., Козловский А.Г. Влияние добавок минеральных пгламов на кинетику твердения и прочность цементно-песчаных растворзз Ч Матер. Международной НТК Саранск: Изд-во Модовского ГУ, 2004. 6с.

16. Тара;;,¡нов О В., Тишулин П.Б.. Тарасеева Н.И., Козловский А.Г. Оценка влияния комплексных противоморозных добавок на формирование начальной структуры цементных композшдай // Матер. Международной НПК. Саранск: Изд-во Мордовского ГУ, 2004. 6с.

Тарасеева Нелли Ивановна

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИЮВАННЫХ СОЛЕВЫМИ И ШЛАМОВЫМИ ОТХОДАМИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГЕТИКИ 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат д иссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 05.04.2005. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,34. Уч. изд. л. 1,44. Тираж 100 экз. Заказ № 61.

Издательство ПГУАС. Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС. 440028. г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.

р- 6 3 0 б

РНБ Русский фонд

2006-4 6514

«

\

i

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕСОВ ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРИСУТСТВИИ АКТИВИРУЮЩИХ ДОБАВОК.

1.1. Анализ процессов гидратации и твердения вяжущих веществ.

1.2. Основные теоретические представления о механизмах действия ускоряющих добавок.

1.3. Механизм действия пластифицирующих добавок.

1.4. Механизм действия комплексных добавок и активных наполнителей цементных систем.

1.5. Анализ применения модифицирующих добавок и активных наполнителей на основе вторичного сырья в цементных растворах и бетонах.

1.6. Цели и задачи исследований.

Глава 2. ПОДГОТОВКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОК В ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛАХ.

2.1. Анализ технологических процессов систем водоподготовки котельных установок.

2.2. Основные требования к отходам, предназначенным для использования в строительстве.

2.3. Рекомендуемые варианты получения комплексных добавок на основе отработанных солевых растворов и шламов водоподготовки.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Обоснование выбора видов и классов цементных растворов и бетонов.

3.2. Используемые сырьевые материалы и их характеристики.

3.3. Методы исследований, оборудование, приборы, методики проведения экспериментов.

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСКОРЯЮЩИХ,

ПРОТИВОМОРОЗНЫХ И КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1. Оценка влияния ускоряющих добавок на фазовый состав продуктов гидратации и прочность силикатных фаз цемента.

4.2. Влияние добавок-ускорителей на фазовый состав продуктов гидратации, кинетику твердения и прочность алюминатных фаз цемента.

4.3. Фазовый состав продуктов гидратации и прочность цементного камня с ускоряющими добавками.

4.4. Формирование начальной структуры цементных композиций с ускоряющими добавками.

4.5. Исследование влияния комплексных добавок на кинетику твердения и прочность цементных растворов и бетонов.

4.6. Исследование кинетики твердения и прочности цементных растворов и бетонов с противоморозными добавками при отрицательных температурах.

Выводы по главе 4.

Глава 5. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ШЛАМОВ НА ПРОЦЕССЫ

ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ.

5.1. Теоретические предпосылки применения минеральных шламов в качестве активаторов твердения цементных систем.

5.2. Оценка влияния карбонатного и гипсосодержащего шламов на фазовый состав продуктов гидратации цементного камня.

5.3. Формирование начальной структуры цементных композиций с добавками минеральных шламов.

5.4. Кинетика твердения и прочность цементно-песчаных растворов с добавками минеральных шламов.

Выводы по главе 5.

Глава 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ С УСКОРЯЮЩИМИ КОМПЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ.

6.1. Реологические свойства цементных композиций.

6.2. Деформативные свойства.

6.3. Морозостойкость.

6.4. Деформации усадки.

Выводы по главе 6.

Важнейшей задачей промышленности строительных материалов в начале XXI века является обеспечение строительства эффективными, ресурсосберегающими, экологически чистыми материалами, изготовляемыми по малоэнергоёмким и безотходным технологиям с максимальным использованием местного сырья и техногенных отходов. В настоящее время в теории и практике строительного материаловедения накоплен большой объем научных данных о сложных процессах гидратации, структурообразования и твердения вяжущих материалов, в том числе в присутствии модифицирующих добавок, однако механизмы действия многих из них и, особенно многокомпонентных, исследованы недостаточно.

Технологические и эксплуатационные свойства цементных растворов и бетонов во многом определяются химико-минералогическим составом используемых цементов, соблюдением технологии изготовления и условиями твердения. Одним из направлений улучшения качества материалов является применение химических добавок различного функционального назначения.

Отечественными и зарубежными исследователями разработаны теоретические и практические основы применения добавок. Однако этих данных недостаточно для прогнозирования характера влияния новых комплексных добавок на основе местного недефицитного сырья и промышленных отходов на свойства растворов. Несмотря на большое количество теоретических и экспериментальных данных по проблеме использования ряда отходов и побочных продуктов, например, минеральных шламов, зол и шлаков ТЭЦ применительно к выпуску определенных материалов, довольно часто не в полной мере раскрываются механизмы их действия, а с практической точки зрения не используются их основные свойства: дисперсность, агрегатное состояние, наличие химически активных фаз, способность к химическому взаимодействию, гидратации, твердению. Обычно основным критерием выбора служит химический состав. При таком подходе во многих случаях происходит безвозвратная потеря сырьем уникальных свойств.

В данной работе выполнены исследования механизмов действия ускоряющих добавок и активных наполнителей, разрабатываемых с использованием жидких и шламовых отходов систем водоподготовки предприятий энергетики. Анализ химического состава подобных отходов показал возможность использования их в качестве сырьевой базы для разработки комплексных ускоряющих и противоморозных добавок в бетон, а также активных наполнителей в цементные строительные материалы.

Для обоснования возможности использования активирующих добавок на основе жидких и шламовых отходов водоподготовки в производстве цементных строительных материалов необходимо исследовать влияние модификаторов на процессы гидратации, кинетику структурообразования и прочность цементных композиций и изучить основные физико-механические свойства цементных материалов с разработанными добавками.

Научная новизна работы. Развиты научно-прикладные основы активации твердения цементных материалов с помощью ускоряющих добавок и минеральных активных наполнителей, получаемых на основе побочных продуктов систем водоподготовки котельных установок.

Дано экспериментальное обоснование механизма повышения прочности и ускоряющего действия добавок на основе отработанных солевых растворов (ОСР) на силикатные фазы цемента, заключающегося в том, что различные по электронному строению катионы добавок способствуют изменению количества и структуры формирующихся гидросиликатов кальция, что приводит к изменению соотношения в системе между кристаллической известью и C-S-H фазами, увеличению закристал-лизованности структуры и повышению прочности цементных материалов.

Установлен механизм ускорения твердения и повышения прочности алюми-натных фаз цемента в присутствии электролитов, заключающийся в активации образования и стабилизации гидратов AFm-фазы.

Установлены механизмы действия гипсосодержащих, карбонатных и смешанных шламов на процессы гидратации и твердения цементных систем, обусловленные активацией процессов образования гидратов AFt-фазы и эпитаксиальным наращиванием гидратов на подложке тонкодисперсного кальцита.

Разработаны технологические основы применения и методы оценки эффективности ускоряющих добавок и минеральных шламов при использовании их в цементных растворах и бетонах с целью регулирования процессов схватывания, кинетики твердения и повышения прочности цементных материалов.

Дано экспериментальное обоснование применения ускорителей твердения на основе ОСР в качестве противоморозных добавок в бетон.

Получены новые данные о влиянии ускоряющих и комплексных добавок на основе ОСР и ОНР на реологические и физико-механические свойства растворов и бетонов. Показана возможность улучшения реологических свойств цементных систем с разработанными добавками и повышения прочностных и деформативных свойств и морозостойкости цементных материалов.

Практическое значение работы. Результаты выполненных исследований показали, что применение жидких и шламовых отходов предприятий энергетического комплекса позволяет расширять сырьевую базу для получения эффективных добавок для растворов и бетонов и решать экологические проблемы.

Полученные экспериментальные данные расширяют информационную базу о механизмах действия и характере влияния добавок на процессы гидратации и твердения цементных материалов и создают практическую основу для внедрения эффективных энергосберегающих и природоохранных технологий производства строительных растворов и бетонов.

Разработанные методы оценки эффективности ускоряющих и комплексных добавок используются в строительных лабораториях г. Пензы и в учебном процессе по курсам «Технология строительных процессов», «Основы строительного дела».

По результатам проведённых исследований совместно со строительными организациями и при участии автора разработаны технические условия и рекомендации, по применению добавок, в которых приводятся оптимальные технические параметры производства строительных растворов и бетонов, рациональные дозировки ускоряющих и комплексных добавок:

- рекомендации по приготовлению и применению штукатурных растворов с использованием карбонатного шлама систем водоподготовки котельных установок;

- рекомендации по применению ускоряющей и противоморозной добавки УПД в производстве строительных растворов и бетонов.

Реализация результатов работы на предприятиях строительной индустрии и энергетики позволяет снижать экологический ущерб окружающей среде за счёт изъятия отходов из сточных вод и шламоотвалов предприятий энергетики и их рационального использования в производстве строительных растворов и бетонов.

Реализация работы. Результаты работы используются в строительстве при изготовлении цементных растворов и бетонов с ускоряющими, противоморозными и комплексными добавками на основе побочных продуктов систем водоподготовки предприятий энергетического комплекса.

На предприятии ОАО «Трест Жилстрой» разработана технологическая схема приготовления активаторов твердения и организовано производство штукатурных растворов с добавкой шламовых отходов Пензенской ТЭЦ-1. Карбонатный шлам используется в качестве микронаполнителя и активатора твердения цементных материалов с целью регулирования сроков схватывания, повышения прочности, улучшения пластичности и других технологических параметров штукатурных и кладочных растворов.

Расположение предприятий энергетики в черте городов с развитой сетью предприятий строительной индустрии позволяет значительно снижать транспортные расходы при использовании добавок, что в свою очередь снижает себестоимость строительных материалов.

Общий (ожидаемый) эколого-экономический эффект от внедрения разработанных технологий и использования модифицирующих добавок в строительстве и на предприятиях энергетики составляет 3 млн. руб. в ценах 2005 г.

Достоверность результатов работы. Экспериментальные исследования процессов структурообразования и твердения цементных материалов выполнены с применением современных методов изучения структуры и свойств цементных композиций: химического, рентгенофазового, ИК-спектроскопического, электронно-микроскопического, высокоточных компьютерных технологий и статистической обработки результатов. Основные выводы и закономерности, полученные по результатам выполненной работы, и подготовленные рекомендации по практическому использованию разработанных добавок подтверждены лабораторно-про-изводственными испытаниями и актами внедрения модификаторов на строительных предприятиях г. Пензы и г. Заречного (Пензенская обл.).

Апробация работы. По результатам проведенных исследований опубликовано 28 печатных работ на Международных и Всероссийских конференциях: Интернет-конференция «Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков» (Белгород, 2001 г.); Международный студенческий форум «Образование, наука, производство», (Белгород, 2002 г.); III Международная научно-практическая конференция (НПК) «Проблемы энерго- и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах» (Пенза, 2002 г.); Международная научно-техническая конференция (НТК) «Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве» (Пенза, 2002 г.); Всероссийская НТК «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2002 г.); Всероссийская НПК «Экологичность ресурсо- и энергосберегающих производств на предприятиях народного хозяйства» (Пенза, 2002 г.); Международная НТК «Композиционные строительные материалы. Теория и практика»

Пенза, 2002 г., 2003 г., 2004 г.); Международная НПК «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2003 г., 2005 г.); Научно-практический семинар «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2003 г.); XXXII Всероссийская НТК «Актуальные проблемы строительства. Ч. 1. Строительные материалы и изделия» (Пенза, 2003 г.); Международная НПК международной организации «Зеленый крест» «Экологические проблемы наследия «холодной войны» и пути их преодоления» (Пенза, 2003 г.); VIII Международная НПК «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля» (Пенза, 2004 г.); Вторая международная VII межвузовская НПК молодых учёных, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 2004 г.); Международная НТК «Современные проблемы инженерных систем зданий» (Пенза, 2004 г.); а также в центральных изданиях «Известия Тульского ГУ» (2004 г.), Международная НТК «Современные проблемы строительного материаловедения» УШ академические чтения РААСН (Самара, 2004 г.); оформлена и принята к рассмотрению заявка на изобретение.

Работа выполнена на кафедре технологии бетонов, керамики и вяжущих Пензенского государственного университета архитектуры и строительства в рамках научно-исследовательских работ: «Разработка технологических схем подготовки отходов (шламов, солевых растворов) с целью использования их в качестве модифицирующих добавок в цементных растворах и бетонах» (2003 г.); «Разработка и внедрение технологии изготовления теплоизоляционных материалов с использованием местного минерального сырья» под руководством доктора технических наук, профессора Владимира Ивановича Калашникова, научный консультант - доктор технических наук, профессор Олег Вячеславович Тараканов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа технологических процессов и операций систем водоподготовки и нейтрализации промышленных стоков, химического состава и физических свойств образующихся отходов предложены варианты получения комплексных добавок для растворов и бетонов на основе жидких и шламовых отходов предприятий энергетики и медицинской промышленности.

2. На основании рентенофазовых исследований продуктов гидратации основных клинкерных минералов сделан вывод, что различные по электронному строению катионы добавок способствуют изменению количества, порядка и структуры формирующихся гидросиликатов кальция, что приводит к общему изменению соотношения между СН и С-S-H фазами в системе, увеличению закристаллизованности структуры и различной степени повышения прочности C3S. Особенно сильное влияние добавок хлоридов отмечается в области больших межплоскосгаых расстояний.

3. Установлено, что характер влияния ускоряющих добавок при обычных и повышенных дозировках на формирование первичного алюминагного каркаса цементных композиций в значительной степени зависит от состава вяжущего. Механизм их действия в большей степени определяется влиянием на состав, скорость образования и изменение соотношения гидроалюминатов в твердеющей системе и в меньшей степени связан с образованием двойных солей-гидратов. Для большинства исследованных цементов повышенные дозировки добавок (5-7 % от массы вяжущего) приводят к снижению ранней структурной прочности гидроалюминатного каркаса цементных систем.

4. Показано, что продолжительность тепловой обработки бетона с модифицирующими добавками на основе жидких отходов водоподготовки может быть снижена на 25-30 %; температура изотермического прогрева может быть уменьшена до 60-65 %. Снижение продолжительности и (или) температуры тепловой обработки бетона позволяет сокращать энергозатраты на производство изделий по заводской технологии.

5. На основании исследований кинетики раннего структурообразования цементных композиций с добавками электролитов при отрицательных и знакопеременных температурах установлен характер влияния протавоморозных добавок, разработанных на основе ОСР, с различными катионами. Показано, что оптимальные условия для сохранения жидкой фазы и технологических свойств бетонных смесей, формирования структуры и кинетики твердения бетона создаются в присутствии добавок на основе хлористого натрия, модифицированных органическими соединениями, входящими с в состав с низкой температурой замерзания.

6. Рентгенофазовый анализ и расчеты структурной топологии цементных систем с добавками минеральных шламов позволили определить механизмы действия микронаполнителей. На основе систематизации теоретических представлений о механизмах действия минеральных шламов, термодинамического анализа и выполненных экспериментальных исследований установлено, что активация процесса гидратации и твердения цементных систем в присутствии карбонатных шламов определяется, главным образом, эпитаксиальным наращиванием гидратных фаз на подложке тонкодисперсного кальцита.

7. Механизм действия гипсосодержащего шлама связан с активацией процесса образования гидратов AFt-фазы в присутствии гипса. При повышенных дозировках шлама Никольского завода процессы начального структурообразования и твердения замедляются. Одной из причин замедления является формирование экранирующих пленок эттрингита и его аналогов вокруг цементных частиц, препятствующих на определенное время процессу гидратационного твердения.

8. Предложено использовать карбонатные, гипсовые и смешенные (карбонат-но-гипсовые) шламы в цементно-песчаных растворах с целью регулирования процессов формирования начальной структуры, кинетики твердения и прочности цементных композиций. Показана возможность применения тонкодисперсных минеральных шламов в качестве добавок, улучшающих технологические свойства и повышающих пластичность цементно-песчаных растворов.

9. Исследования влияния ускоряющих и пластифицирующих добавок, разработанных на основе жидких и шламовых отходов водоподготовки, показали, что введение в цементные композиции добавок-электролитов, разработанных на основе отработанных солевых и нативных растворов, в количестве 0,5-1,5% улучшает удобоукладыаемость растворных и бетонных смесей. Повышенное содержание добавок приводит к увеличению подвижности смесей. Совместное введение добавок электролитов с суперпластификаторами позволяет сокращать расход последнего при незначительном снижении подвижности смесей. Добавки на основе ОНР относятся к умеренным пластификаторам, и позволяют снижать расход воды в среднем на 15-20.

10. Проведённые исследования показали, что введение в состав бетона добавок-ускорителей твердения не оказывает отрицательного влияния на модуль упругости бетона класса В15-В20. Установлено, что призменная прочность и начальный модуль упругости бетона с добавками возрастают в среднем на 15-20 % и 5-10 % соответственно, что связано с формированием более плотной структуры бетона в присутствии добавок.

11. Исследования влияния ускоряющих и противоморозных добавок на морозостойкость тяжёлого бетона показали, что коэффициент морозостойкости по прочности повышается, и только при дозировках добавок свыше 7% от массы цемента отмечается незначительное его понижение по сравнению с обычными дозировками (1-2 %), однако по сравнению с контрольными составами, этот показатель значительно выше.

1. Алексеев С.Н., Ратинов В.Б., Розенталь Н.К., Кашурников Н. М. Ингибиторы коррозии стали в железобетонных конструкциях. М.: Стройиздат, 1985.272 с.

2. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. 464 с.

3. Аяпов У.С. О теории действия и классификации добавок-ускорителей твердения цемента // Шестой Международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. Кн. 2. С. 12-14.

4. Аяпов У.С., Бутг Ю.М. Твердение вяжущих с добавками-интенсификато-рами. Алма-Ата: Наука, 1978. 256 с.

5. Бабков В.В., Комохов П.Г., Мирсаев Р.Н., Чуйкин А.Е. и др. Объёмные изменения в реакциях гидратации и перекристаллизации минеральных вяжущих веществ // Цемент. 1998. №4. С. 17-19.

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

7. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедпов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1986. 361 с.

8. Байков А. А. /Собрание трудов. Т. 5. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1958. 271 с.

9. Барвинок М.С., Комохов П.Г., Бондарева Н.Ф. Влияние температуры и добавок на раннюю стадию твердения цемента // Шестой международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. С. 10-12.

10. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990. 397 с.

11. Батраков В.Г. Теория и перспективные направления развития работ в области модифицирования цементных систем // Цемент. 1999. №5-6. С. 14—20.

12. Белов Н. В. Кристаллохимия силикатов с крупными катионами. М.: Изд-во АН СССР, 1961.

13. Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. М.: Недра, 1976. 344 с.

14. Бобков Н.Н. Производство и применение льда. М.: Пищевая промышленность, 1977. 232 с.

15. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон. М.: Стройиздат, 1971.208 с.

16. Бетоны для строительных работ в зимних условиях / Л.Г.Шпынова, О.Л.Островский, М.А.Саницкий, Х.С.Соболь, Б.В.Федунь, О.Я.Шийко. Львов: Вища школа, 1985. 80 с.

17. Бирюлева Д.К., Шелихов Н.С., Рахимов Р.З. Влияние добавок цеолитсодер-жащих пород на свойства доломитового цемента // Современные проблемы строительного материаловедения: V акад. чтения РААСН. Воронеж. 1999. С.38—41.

18. Богданов В.В., Коренева Н.А. Сахаросодержащие добавки в цементном камне // Формование строительных изделий // Межвуз. темат. сб. Калин, политехи, ин-т, 1985. С. 62-64.

19. Брунауэр С., Кантро Д.Л. Химия цементов. М.: Стройиздат, 1969. 214 с.

20. Бутг Ю.М., Рашкович А.Н. Твердение вяжущих при повышенных температурах. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1965. 224 с.

21. Бутг Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент. М.: Стройиздат, 1974. 328 с.

22. Бутг Ю.М., Тимашев В.В. Портландцементный клинкер. М.: Стройиздат, 1967. 303 с.

23. Вавржин Ф. Влияние химических добавок на процессы гидратации и твердения цемента // Шестой международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. Кн. 2. С. 6-11.

24. Вавржин Ф., Крчма Р. Химические добавки в строительстве. М.: Стройиздат, 1964. 288 с.

25. Вернигорова В.Н. Гетерогенность в системе Ca0-Si02-H20 / Известия ВУЗов. Строительство. Новосибирск. 1999. №4. С. 43.

26. Вернигорова В.Н. О дефектах структуры гидросиликатов кальция / Известия ВУЗов. Строительство. Новосибирск. 1999. №10. С. 108.

27. Вернигорова В.Н. Физико-химические основы образования модифицированных гидросиликатов кальция в композиционных материалах на основе системы Ca0-Si02-H20. Пенза: ЦНТИ, 2001. 393 с.

28. Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1986.464 с.

29. Выродов И.П. Твердение цемента, Уфа, 1974.

30. Высокопрочный бетон с химическими добавками / Ю.М.Баженов, В.Н.Ма-маевский, А.Ф.Шуров, Т.А. Ершова// Бетон и железобетон. 1977. № 8. С. 29-31.

31. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия / В.В.Илюхин, В.А.Кузнецов, А.Н.Лобачев и др. М.,: Наука, 1979.184с.

32. Глиношлаковые строительные материалы / В.И.Калашников, В.Ю.Нестеров, В.Л.Хвастунов, П.Г.Комохов, В.И. Соломатов и др. Пенза, 2000. 206 с.

33. Головнев С.Г. Технология зимнего бетонирования, оптимизация параметров и выбор методов. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999.156 с.

34. Горчаков Г.И., Орентлихер Л. П., Савин В.И., Воронин В.В., Алимов Л.А., Новикова И.П. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М: Стройиздат, 1976.

35. Десов А.Е. Ким К.Н. Автоматическое регулирование жесткости и подвижности бетонной смеси. М.: Стройиздат, 1969. 119 с.

36. Добавки в бетон: Справочное пособие / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. М.: Стройиздат, 1988. 575с.

37. Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.: Стройиздат, 1983. 212 с.

38. Довнар Н. И. Эффективность действия электролитов на физико-механические свойства цементного камня и бетона: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Минск, 1983. 24 с.

39. Добшиц Л.М. Пути повышения долговечности цементных бетонов // Современные проблемы строительного материаловедения: V акад. чтения РААСН. Воронеж. 1999. С.113-116.

40. Добшиц Л.М., Соломатов В.И. Влияние свойств цемента на морозостойкость бетона // Бетон и железобетон. 1999. №3. С. 19-21.

41. Естемесов З.А., Султанбеков Т.К., Васильченко Н.А., Шаяхметов Г.З. О фа-зообразовании цемента при его твердении // Цемент. 2000. №3. С.32-35.

42. Иванов Д.М., Батраков В.Г., Лагойда А.В. Основные направления применения химических добавок к бетону // Бетон и железобетон. 1981. № 9. С. 3-4.

43. Иванова О.С., Ярлушкина С.Х., Миронов С.А., Журавлева JI.E. Морозостойкость бетона на высокоалюминатных портландцементах с добавками // Бетон и железобетон. 1985. №11. С. 24-25.

44. Ионинская И.А. Влияние комплексных добавок на процессы гидратации твердения портландцемента: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., 1974.

45. Исаев B.C. Комплексные химические добавки в кассетно-технологическом производстве железобетонных изделий // Бетон и железобетон. 1969. № 4. С. 20-23.

46. Исследование процессов льдообразования в «холодных» бетонах / Т.И. Ро-зенберг, Э.Д. Брейтман, В.В. Пименов и др. // Вопросы строительства. Рига: Звайгзне, 1974. Вып.З.

47. Калашников В.И. Критерии разжижаемости вододисперсных систем в присутствии суперпластификаторов // Струкгурообразование, прочность и разрушение композиционных строительных материалов / Матер, междунар. семинара. Одесса, 1994. С. 21-22.

48. Калашников В.И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Воронеж, 1996.

49. Калашников В.И., Иванов И.А. Роль процедурных факторов в реологических показателях дисперсных композиций // Технологическая механика бетона. Рига, 1986.

50. Калашников В.И. Конформационное состояние молекул суперпластификаторов с различными функциональными группами // Современные проблемы строительного материаловедения / VI акад. чтения РААСН. Иваново, 2000. С.214-219.

51. Калашников В.И., Хвастунов B.JI., Макридин Н.И. и др. Модификация минеральных композиций активаторами твердения и пластифицирующими добавнами // Современные проблемы строительного материаловедения / VII акад. чтения РААСН. Белгород, 2001. С. 183-190.

52. Каприелов С.С., Батраков В.Г., Шейнфельд А.В. Модифицированные бетоны нового поколения // Бетон и железобетон. 1999. №6. С.6-10.

53. Комплексный модификатор цементных бетонов / И.В. Саблукова, С.Ф. Коренько-ва, ДА. Горюхин Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения / Восьмые академические чтения РААСН. Самара, 2004. С.455-457.

54. Коренюк А.Г., Бессараб А.Н. Модифицированная СДБ в качестве суперпластификатора// Строительные материалы и конструкции. 1981. №2. С. 21-22.

55. Комар А.Г. //Химико-фармацевтический журнал. 1979. №2. С 82-83.

56. Комохов П.Г. Процессы твердения минеральных вяжущих в аспекте структурной механики бетона // Современные проблемы строительного материаловедения / Вторые академические чтения РААСН. Казань, 1996. Ч.З. С. 45-47.

57. Комплексные добавки на основе гидролизных производств / Н.П. Блещик, О.Д. Дашкевич // Строительство и архитектура Белоруссии. 1987. №3. С. 20-21.

58. Коренькова С.Ф., Ермилова Ю.А. Структурообразование наполненных цементов // Современные проблемы строительного материаловедения / V акад. чтения РААСН. Воронеж, 1999. С.207-209.

59. Коренькова С.Ф., Ермилова Ю.А. Теоретическое обоснование клеящих свойств минеральных шламов // Строительные материалы. 1998. №8. С. 6-7.

60. Коренькова С.Ф., Макридов Г.В. Применение шламовых отходов в производстве лёгких бетонов // Современные проблемы строительного материаловедения / V акад. чтения РААСН. Воронеж. 1999. С.210-212.

61. Красильников К.Г., Тарасов А.Ф. Фазовые переходы вода-лёд в порах цементного камня и бетона / Физико-химические исследования бетонов и их составляющих // Тр. НИИЖБ. Вып.17. М., 1975. С. 100.

62. Крылова А.В., Крылов Т.С. Исследование возможности использования карбонатных отходов сахарного производства (дефекта) в строительстве // Материалы международной НТК «Современные проблемы строительного материаловедения». Казань, 1996. С. 71-73.

63. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. М.: Стройиздат, 1986. 209 с.

64. Кузнецова Т.В. Современные проблемы химии цемента // Цемент. 1991. №1-2. С. 11-14.

65. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989. 384 с.

66. Кунцевич О.В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. Д.: Стройиздат, 1981. 131 с.

67. Кунцевич О.В. Физические и технологические основы морозостойкости бетонов. Пути и способы повышения эффективности и долговечности бетона и железобетонных конструкций. JL, 1977. С. 13-16.

68. Кунцевич О.В., Александров П.Е. Влияние поверхностно-активных веществ на морозостойкость цементного камня, раствора и бетона / Тр. ЛИИЖТ. 1960. Вып. 174. 168 с.

69. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М.: Стройиздат, 1961. 645 с.

70. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975. 700 с.

71. Миронов С.А., Крылов Б.А. Применение бетонов с добавками хлористых солей в зимних условиях. М.: НИИЖБ, 1956. 39 с.

72. Миронов С.А., Лагойда А.В. Бетоны, твердеющие на морозе. М.: Строй-издат, 1975. 265 с.

73. Миронов С.А., Лагойда А.В., Усов Б.А. Влияние химических добавок на твердение пропаренного бетона // Вопросы общей технологии и ускорения твердения бетона. М.: Стройиздат, 1970. С. 166-172.

74. Миронов С.А., Малинина Л.А. Ускорение твердения бетона. М.: Стройиздат, 1964. 347 с.

75. Москвин В.М., Капкин М.М., Савицкий А.Н., Ярмаковский В.Н. Бетон для строительства в суровых климатических условиях. Л.: Стройиздат, 1973. 168 с.

76. Мчеддов-Петросян О.П. Гидратация и твердение цемента // Цемент. 1980. №12. С. 10-11.

77. Несветаев Г.В., Тимонов С.А. О прогнозировании усадки цементных бетонов // Современные проблемы строительного материаловедения: Пятые академические чтения. Воронеж, 1999. С.305-311.

78. Окороков С.Д. Взаимодействие минералов портландцементного клинкера в процессе твердения цемента. М. Л.: Стройиздат, 1945. 36с.

79. Пантелеев А.С., Тимашев В.В. Роль гелеобразной и кристаллической фаз в твердеющем цементе/Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. М., 1961. Вып. 36.176 с.

80. Пауэре Т.Е. Физическая структура портландцементного теста. Химия цементов. М., 1969.247 с.

81. Пинскер В.А. Морозостойкость стеновых материалов в условиях Крайнего Севера. Пути и способы повышения эффективности и долговечности бетона и железобетонных конструкций. JL, 1977. С. 19-21.

82. Подвальный A.M. О собственных напряжениях, возникающих в замораживаемом бетоне // Инженерно-физический журнал. 1973. Т. 15. №2. С. 316-324.

83. Подвальный A.M. Расчётная оценка факторов, влияющих на морозостойкость бетона//Инженерно-физический журнал. 1974. Т.16. №6. С. 1034-1042.

84. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ. М.: Госстрой-издат, 1966. 208 с.

85. Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий. М.: Стройиздат, 1989. 37 с.

86. Применение отходов производства в качестве пластифицирующих добавок для бетонов / И.А. Иванов, В.И. Калашников, Ю.С. Кузнецов, Н.И. Ишева // Бетон и железобетон. 1985. №1. С. 38-39.

87. Рамачандран В., Фельдман В., Бодуэн Д. Наука о бетоне. М.: Стройиздат, 1986. 278 с.

88. Ратинов В.Б. Исследование механизма и кинетики гидратации при твердении минеральных вяжущих веществ (с учетом влияния добавок на кинетику гидратации вяжущих веществ и развитие коррозии арматуры в бетоне): Автореф. дис. д-ра хим. наук. М., 1961. 24 с.

89. Ратинов В.Б., Кучеряева Г.Д. и др. Термодинамические и диффузионные характеристики основных составляющих цемента при их растворении в воде // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1961. № 6. С.135-145.

90. Ратинов В.Б., Лавут А.П. Исследование кинетики гидратации минералов портландцементного клинкера//ДАН СССР. 1962. Т.146. №1. С. 148-151.

91. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1989. 188 с.

92. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И., Алимов Ш.С. Исследование механизма действия гидролизующихся солей в качестве добавок в бетон // Строителни ма-териали и силикатна промышленност. НРБ. 1968. № 1. С. 3-9

93. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И., Смирнова И.А. Механизм действия добавок-ускорителей твердения бетона// Тр. РИЛЕМ М: Стройиздат, 1968. С. 107-111.

94. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И., Смирнова И.А. О механизме действия добавок-ускорителей твердения бетона // Бетон и железобетон. 1964. № 6. С.28.

95. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979. 384 с.

96. Ребиндер П.А. Проблемы образования дисперстных систем и структур в этих системах. Физико-химическая механика дисперсных структур и твердых тел // Современные проблемы физической химии. М., 1968. Т.З. С. 334-414.

97. Ребиндер П.А. Физико-химические представления о механизме схватывания и твердения минеральных вяжущих веществ. В кн.: Тр. совещ. по химии цемента. М., 1956. С. 125-138.

98. Ренкас Е.В. Особенности формирования структуры контактной зоны в бетонах различного назначения // Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения / VIII академические чтения РААСН. Самара, 2004. С.447-450.

99. Розенберг Т.Н., Мамедов А.А. О влиянии комплексных добавок на процессы гидратации и свойство бетона, замороженного на ранних стадиях твердения // Труды ВНИИСТ. Москва, 1978. С. 89 96.

100. Розенберг Т.И. и др. Исследование процессов твердения бетонов с комплексными добавками при температуре ниже 0°С // Труды Междунар. симпозиума по зимнему бетонированию. М.: Стройиздат, 1975. С.152-162.

101. Розенберг Т.И., Брейтман Э.Д., Грачева О.И. Исследование продуктов взаимодействия нитрата кальция с трехкальцыевым алюминатом // ДАН СССР. Т. 200. 1971. №2. С. 352-354.

102. Розенберг Т.И., Брейтман Э.Д., Казанский В.М., Грачева О.И. Исследования систем ЗСаО. А1203-Са (N03)2-H20 и ЗСаО. А1203-Са (ОН)2-Са (N03)2-H20 // Тр. ЖПХ. Т. 46. 1973. №2. С. 980-985.

103. Розенберг Т.И., Каплан А.С., Ямбор Я.Я. Механизм действия добавок элементов на структуру цементного камня и свойство бетонов // Бетон и железобетон. 1977. №7. С. 6-9.

104. Розенберг Т.Н., Кучеряева Г.Д. Конкурентные реакции C3S и С3А с добавками электролитов // Шестой междунар. конгресс по химии цемента. М.: Строй-издат, 1976. Кн. 2. С. 54-57.

105. Розенберг Т.Н., Кучеряева Г.Д., Токарь В.Б. Роли двойных и основных солей в формировании структуры цементного камня // Твердение цемента / Сб. тр. НИИпромстрой. Уфа, 1974. С. 329-332.

106. Розенберг Т.Н., Медведева В.И., Кучеряева Г.Д. и др. Исследование продуктов взаимодействия нитрата и нитрита кальция с гидроокисью кальция при температуре ниже 0°С // Тр. ЖПХ. Т. 46.1973. № 4. С. 946-948.

107. Роменская М.Е. Взаимодействие кристаллов кальцита с соединениями углерода в природе: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1981. 21 с.

108. Руководство по применению химических добавок в бетон. М.: Стройиздат, 1981. 54 с.

109. Румянцева П.Ф., Хотимченко B.C., Никущенко В.М. Гидратация алюминатов кальция. JL: Наука, 1974. 79 с.

110. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978. 310 с.

111. Саввина Ю.А., Лейтрих В.Э., Серб-Сербина Н.Н. Процессы твердения и свойства «холодного» бетона// Оргэнергострой. Куйбышев, 1957.

112. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активированное твердение цементов. Л.: Стройиздат, 1983.160 с.

113. Сиверцев Г.Н. Экспериментальные данные для объяснения ускоряющего действия добавок на твердение цемента// Тр. РИЛЕМ. М.: Стройиздат, 1958. 13 с.

114. Сиверцев Г.П., Никитина Л.В., Ефимова И.В. // Тр. НИИЖБ. Вып. 18. М.: Госстройиздат, 1961. С.5.

115. Смолякова О.П. Повышение сульфатостойкости бетонов путем введения наполнителя // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы V академич. чтений РААСН. Воронеж, гос. арх.-строит. академия, 1999 С. 437.

116. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Богатов А.Д. Строительные материалы на основе техногенных отходов (структурообразование и свойства) // Современные проблемы строительного материаловедения: VII акад. чтения РААСН. Белгород, 2000. С.519-523.

117. Соломатов В.И., Кононова О.В. Особенности формирования свойств цементных композиций при различной дисперсности цементов и наполнителей // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1991. №5. С. 41—45.

118. Сучков В.П., Киушкин Э.В. Энерго- и ресурсосберегающая технология утилизации карбонатсодержащих отходов // Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения: VIII академические чтения РААСН. Самара, 2004. С.490-492

119. Соломатов В.И, Черкасов В.Д., Бузулуков В.И., Царёва С.В. Разработка пластифицирующей добавки на основе продуктов биологического происхождения // Современные проблемы строительного материаловедения: VI акад. чтения РААСН. Иваново. 2000. С.495^98.

120. Состав, структура и свойства цементных бетонов/Г.И. Горчаков, Л.П. Орент-лихер, В.И. Савин, В.В. Воронин, Л. А. Алимов, И.П. Новикова М: Сгройиздат, 1976.

121. Стукалова Н.П., Андреева Е.П. Влияние хлористого кальция на процессы химического взаимодействия в водных суспенсиях трехкальциевого алюмината // Коллоидный журнал. Т.30. 1968. № 5. С. 761-765.

122. Сузуки К., Ямагучи Г. Пятый международный конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1973. С.35.

123. Сухов В.Ю., Коренькова С.Ф., Веревкин О.А. Роль электрического потенциала в формировании структуры композиционных строительных материалов // Современные проблемы строительного материаловедения: V акад. чтения РААСН. Воронеж, 1999. С.465^68

124. Сухов Ю.В., Коренькова С.Ф., Шеина Т.В. Заменитель извести в строительных растворах//Строительные материалы. 1989. №1. С. 14—15.

125. Сычев М.М. Конденсационные процессы при твердении цементов // Тр. ЖПХ. 1985. №6. С. 1303-1307.

126. Сычев М.М. Роль электронных явлений при твердении цементов //Цемент. 1984. №7. С. 10-13.

127. Сычев ММ Теоретические основы применения цементов. Л.: Л ГИ, 1986. 88 с.

128. Сычев М.М., Казанская Е.Н., Мусина И.Э. Изменение свойств поверхности трехкальциевого силиката в ходе гидратации // Цемент. 1990. № 8. С. 14-15.

129. Сычев М.М., Казанская Е.Н., Мусина И.Э. Химия поверхности и гидратации// Цемент. 1981. № 1-2. С. 68-72.

130. Сычев М. М. Проблемы развития исследований по гидратации и твердению // Цемент. 1981. № 1.

131. Сычев М. М. Твердение вяжущих веществ. JI.: Стройиздат, 1974. 80 с.

132. Сычев М. М. Химия отвердевания и формирования прочностных свойств цементного камня // Цемент. 1978. № 9.

133. Сычев М.М. Некоторые вопросы механизма гидратации цементов //Цемент. 1981. №8.

134. Тараканов О.В., Калашников В.И. Бетоны с добавками активаторов твердения на основе вторичного сырья. Пенза, ПГАСА, 2001. 319 с.

135. Тараканов О.В. Возможные пути использования промышленных отходов в строительстве // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы VI академических чтений РААСН. Иваново: гос. архит.-строит. акад., 2000. С.524-525.

136. Тараканов О.В. Структурообразование и твердение цементных бетонов с комплексными ускоряющими и противоморозными добавками на основе вторичного сырья. Дис. д-ра техн. наук. Пенза: ПГУАС, 2004.490с.

137. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И. Использование минеральных шламов в производстве строительных материалов // Известия Тульского ГУ. 2004. С.124-135.

138. Тараканов О.В., Тарасеева Н.И., Худяков В.А. Оценка влияния добавок электролитов на формирование начальной структуры цементных композиций при отрицательных температурах // Известия Тульского ГУ. 2004. С. 136-147.

139. Тараканов О.В. Цементные материалы с добавками углеводов: Пенза: ПГАСА, 2003. 166 с.

140. Тараканов О.В. Цементные материалы с ускоряющими и противоморозными добавками на основе вторичного сырья: Пенза: ПГУАС, 2003.425 с.

141. Таубе П.Р., Чумаков Ю.М., Ратинов В.Б. Изменение дисперсности цемента при его гидратации в присутствии добавок // Цемент. 1980. № 1. С. 10-11.

142. Тейлор Х.Ф. Химия цемента. М.: Мир, 1996. 560 с.

143. Теореану И., Мунтян М. Система силикаты кальция-вода-электролит // Шестой междунар. конгресс по химии цемента. М: Стройиздат, 1976. Кн. 2. С. 51-54.

144. Теория цемента//Под ред. А. А. Пащенко. Киев: Будивельник, 1991.168 с.

145. Технология бетона: Учебник / Ю.М. Баженов. М.: Изд-во АСВ, 2002. 500 с.

146. Топильский Г.В. Исследование процессов твердения цементов при пониженных температурах: Дисс. канд. техн. наук. М., 1966.

147. Теоретические и технологические принципы использования шламовых отходов в строительных материалах: Автореф. дис. . д-ра техн. наук // С.Ф. Ко-ренькова. Самара: СамГАСА, 1996.49с.

148. Третьякова А.С., Урываева Г.Д., Логвиненко А.Т. Влияние некоторых углеводов на твердение клинкерных минералов // Гидратация и твердение вяжущих: Сб. тр. НИИ промстрой. Уфа, 1978. С. 130.

149. Умань Н.И., Сватовская Л.Б., Овчинникова В.П. Твердение цементных минералов при пониженных температурах // Цемент. 1998. №5-6. С.26-28.

150. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия, 1980.320 с.

151. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. 256 с.

152. Федоров В.П., Коренькова С.Ф., Шеина Т.В. Использование отходов промышленности в качестве пенообразователя в ячеистом гипсобетоне // Строительные материалы. 1990. №11. С. 14-15.

153. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня/ Л.Г.Шпынова, В.И.Чих, М.А.Саницкий и др. Львов: Вгаца школа, Изд-во при Львов, ун-те, 1981. 160 с.

154. Хозин В.Г., Сальников А.В., Морозова Н.Н. Влияние комплексной добавки на формирование прочности бетона // Современные проблемы строительного материаловедения: V акад. чтения РААСН. Воронеж, 1999. С.506-507.

155. Цилосани З.Н. Усадка и ползучесть бетона Тбилиси: Мецниереба, 1979.230 с.

156. Черкинский Ю.С. Химия полимерных неорганических веществ. М.: Химия, 1976. 224 с.

157. Шейкин А.Е. Прогнозирование морозостойкости бетона при выборе его состава//Бетон и железобетон. 1981. № 1. С. 19-20.

158. Шейкин А.Е., Добшиц JI.M. Цементные бетоны высокой морозостойкости. JL: Стройиздат, 1989.128 с.

159. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М.: Стройиздат, 1974. 343 с.

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

161. Шмитько Е.И. О влиянии влажностного фактора на процессы начального структурообразования в цементном тесте // Известия вузов. Строительство. 1994. №11. С.75-81.

162. Шпынова Л.Г. Микроструктура портландцементного камня. Львов, 1966.102 с.

163. А.с. 1196351 СССР, МКИ С ОП В 22/00. Бетонная смесь / И.А. Иванов, и др. (СССР). №3726337 / 29-33; Заявлено 12.04.84; Опубл. 07.12.85. Бюл. №45.

164. А.с. 667519 СССР, МКИ С ОП В13/24. Добавка в бетонную смесь / И.А. Оцепков, Э.И. Эльберт. (СССР). №2523378 / 29-33; Заявлено 15.06.79; Опубл. 15.09.79. Бюл. №22.

165. А.с. 863541 СССР, МКП с ОП В 13/24. Способ приготовления бетонных и растворных смесей / В.И. Калашников, Ю.С. Кузнецов, И.А. Иванов и др. (СССР). №2543004/29-33; Заявлено 10.11.77; Опубл. 15.09.81, Бюл. №34.

166. А.с. 983104 СССР, МКП С 0П В 13/24. Бетонная смесь / В.П. Калашников, И.А. Иванов, Ю.С. Кузнецов и др. (СССР). №3329440 / 29 33; Заявлено 25.08.81; Опубл. 23.12.82, Бюл. №47.

167. Bensted Y. Early Hydration behaviour of Portandcement in water, Calcium Chloride and Calcium Formiate Solution // Int. Conf. on cement and Concrete admixtures and improving addibives. Mons, Belgio, 1977.

168. Bollmann, K., Stark, J.: Ettringitbildung im erharteten Beton und Frost-Tau-salz-Widerstand. Wiss. Zeitschrift der Bauhaus-Universitat Weimar, Jahrgang 42 (1996) Heft 4/5, S. 9-16.

169. Campo Manuel Del. Acelerantes e hitrotugos. Cem. hor-migon, 1975, 46, №501. P. 1341-1347.

170. Collepardi M., Influenza degle additivi sulle carateristiche reologiche del Calcestrutto. Cemento, 1982. № 4. P. 289-316.

171. Dana E.S. System of mineralogy. Vol. 3. New York. Willy. 1962. P. 334.

172. Jost K.N., Zimmer B. Relation between the Cristal Structures of Calcium Silicates and their Reactivity against Water // Cem. and Concr. Res. 1984. V14. P. 177-184.

173. Le-Chatelier H. Crystalloids against colloids in the theory of cements. -Trans. Fagat. Soc., 1919.14. P. 8-11.

174. Liber W. Wirkung anorganischer zusatze anf das Erstarnen und Erharten von Portlandzement. Zem. Kalk Gips, 1973, 26. № 2. P 75-79.

175. Liber W., Richartz W. Einflub von Triathanolamin, zucher und Borsaure von zementen. Zement Kalk Gips, 1972. № 7-9. P. 403-409.

176. Michaelis W. Der Erhartungeprozess der Kalkaltigen hydraulischen Binde-mittel. Kolloid Zeitschrift, 1909, 5,1. P. 9-22.

177. Rossetti A., Chiocehio G., Paolini A. Expensive properties of the mixture C4ASH17-2CS . Cement and Concrete Research, 1982,12, 6. P. 577-585.

178. Stark, J., Bollmann, K.: Untersuchungen zur Bildung von Oberflachenrissen in Betonfahrbahndecken. Wiss. Zeitschrift der Hochschuie fur Architektur und Bauwessen Weimar-Universitat, 41 (1995), Nr. 6/7, S.65-74.

179. Stark, J., Bollmann, K.: Ettringite Formation in Concrete Pavements, ACI Spring Convention, Seattle 1997.

180. Stark, J., Bollmann, K.: Ettringite Formation A Durability Problem of Concrete Pavements. Proceedings of the 10th International Congress on the Chemistry of Cement, Goteborg/Schweden 1997, Vol. 4,4iv062, 8pp.

181. Tenoutasse N. Untersuchungen uber die Kinetik der Hydration des Tricalcium aluminats in Gegenwart von Calcium Sulfat und Calcium Chlorid // Zement. Kalk Gips, 1967. № 10.