автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Технология и свойства армированных композитов на основе минеральных вяжущих и отходов промышленности

На правах рукописи

Бочаров Дмитрий Николаевич

ТЕХНОЛОГИЯ И СВОЙСТВА АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.17.06 -Технология и переработка полимеров и композитов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2004

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Артеменко Серафима Ефимовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Иващенко Юрий Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Щетинин Вячеслав Георгиевич

Ведущая организация:

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

, Защита состоится «29»декабря 2004 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 413100, г. Энгельс, Саратовской обл., пл. Свободы, 17, Технологический институт Саратовского государственного технического университета, ауд. 237.

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

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая 77, Саратовский государственный технический университет.

Автореферат разослан «26» ноября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сложившиеся экономические условия в стране предопределяют новый подход к выбору эффективных строительных материалов для жилищного строительства. Резкое возрастание цен на топливо, минеральные и органические сырьевые материалы, высокая стоимость транспорта отражаются, прежде всего, на самом объемном и крупнотоннажном строительном материале — стеновых изделиях и конструкциях.

Необходимость энергосбережения во всех областях техники потребовала создания и внедрения новых технологий и в промышленности строительных материалов. Одним из перспективных направлений являются работы по совершенствованию производства ячеистых композиционных материалов (ЯКМ). Производство эффективных по теплофизическим параметрам строительных композитов является проблемным ввиду сложности обеспечения стабильной тонкодисперсной ячеистой структуры и высокой прочности, зависящих от рецептурно-технологических факторов. Расширение внедрения ЯКМ также сдерживается недостаточностью знаний по влиянию комплекса внешних воздействий на долговечность и надежность конструкций и изделий из них.

Увеличение прочности при постоянной плотности может быть достигнуто за счет повышения однородности ячеистой структуры и прочности матрицы ЯКМ. В связи с актуальностью проблемы особое значение приобретает разработка эффективной технологии изготовления неавтоклавных модифицированных пенополимербетонов (НМ|ППБ) высокого качества, учитывающая влияние технологических факторов на синтез структуры и их строительно-технологические характеристики.

Одним из рациональных способов в решении данной проблемы может быть фиброармирование волокнистыми добавками. Арматура в ячеистых бетонах является тем компонентом, который обеспечивает возможность получения оптимальной структуры, характеризующейся пониженной проницаемостью и улучшенными эксплуатационными свойствами.

Целью настоящей работы является разработка физико-химических закономерностей технологии формирования пенополимербетонных модифицированных композиций и изделий на их основе.

Для достижения поставленной цели в задачи исследования входило:

- исследование химического и минералогического состава местных материалов и техногенных отходов для применения в технологии производства ЯКМ и изделий на их основе;

- исследование реологических и технических свойств пенополимербетонных смесей различных составов;

рос. национальная .

БИБЛИОТЕКА

- изучение влияния фиброармирования на структурообразование пе-нополимербетонных композитов;

- исследование начального структурообразования и свойств ЯКМ оптимальных составов;

- построение математической модели НМПБ;

- апробация разработанных композитов в производстве различных строительных изделий и определение их технико-экономической эффек-тивнрсти.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- обоснована возможность повышения эффективности ЯКМ за счет использования местного сырья и отходов промышленности путем фибро-армирования базальтовыми волокнами и введения модифицирующей добавки, приводящей к образованию устойчивых гидросиликатов кальция и оптимизации структуры;

- получены зависимости прочности, плотности и теплопроводности пенобетонной смеси от содержания базальтового волокна, водного раствора силиката натрия и модифицирующей добавки;

- установлено влияние базальтовых волокон на текучесть пенобетон-ной смеси, начальный процесс структурообразования, структуру, прочностные и деформативные свойства НМППБ;

- установлена с помощью морфологического анализа зависимость распределения пор по размерам и по форме от вида кремнеземистого наполнителя и состава НМППБ, необходимая для оптимизации структуры материала;

- установлены зависимости свойств ЯКМ различных составов (прочность, деформативность, плотность, теплопроводность) от технологических параметров;

- создана математическая модель композиционного материала стати-стико-эксперементальными методами, проведена оптимизация состава и технологических режимов формирования изделий.

Практическая значимость работы состоит в том, что установлена технико-экономическая эффективность использования местных материалов и техногенных отходов для получения ЯКМ, а также эффективность модификации неорганической матрицы, применение в качестве армирующей системы БВ.

На защиту выносятся:

- результаты изучения физико-химического взаимодействия матрицы на основе минерального вяжущего с БВ;

- эффективность модификаций армированных смесей с различными кремнеземистыми наполнителями и отходами промышленности;

- преимущество разработанной технологии по сравнению с традиционной технологией, обеспечивающей значительное повышение механических и физико-химических свойств полученных НМППБ.-

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских конференциях, в том числе: П Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, 2003); II Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004); научно-технической конференции, посвященная дню науки (Балаково, 2003-2004); Международной конференции «Композит -2004» (Саратов, 2004), Научно-практической конференции-выставке «Наука, инновации, подготовка кадров в строительстве» (Москва, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, пяти глав, общих выводов и списка использованной литературы.

Автор выражает благодарность и признательность Н. А. Наумовой за участие и помощь в исследованиях и разработках при решении научных и технических проблем при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

Глава 1. Литературный обзор

Содержит анализ отечественных и зарубежных работ, который свидетельствует, что значительный резерв повышения прочности и долговечности пенополимербетонных композитов может быть достигнут за счет повышения однородности ячеистой структуры и прочности матрицы ЯКМ, применения химических и высокодисперсных минеральных модификаторов.

Проблема управления прочностью конструкционных композитов технологическими приемами на стадии формирования их структуры имеет весьма важное значение. Возможность такого управления в значительной мере обусловлена процессами кластерообразования в композитах. Поэтому регулирование прочности путем изменения размеров и степени класте-рообразования структурных единиц, в свою очередь, оказывающих непосредственное влияние на прочность материалов, является одной из основных задач повышения эксплуатационных показателей композитов.

Основываясь на современных представлениях физико-химии поверхностных явлений, можно полагать, что введение малых доз кремний-

органических соединений с водой затворения в состав пенополимербетон-ной смеси может весьма существенно улучшить ряд важных свойств ЯКМ, и в первую очередь, долговечность.

Благодаря применению суперпластификаторов существенно снижается водоцементное отношение, повышаются прочностные свойства ЯКМ. Активность кремнеземистого наполнителя как сорбента по отношению к суперпластификатору неодинакова и возрастает с увеличением его дисперсности.

' Эксплуатационные свойства ЯКМ зависят от его трещиностойкости. Повысить трещиностойкость ЯКМ возможно за счет его фиброармирова-ния волокнами при их объемно-произвольной ориентации, что способствует повышению прочностных характеристик, снижению усадочных деформации. Последнее является наиболее важным в технологии ЯКМ. Для армирования ячеистых композитов применяют асбест, щелочестойкое стекловолокно, базальтовые, диабазовые и полипропиленовые волокна, а также углеродные волокнистые материалы.

Однако единое мнение относительно оптимального соотношения между компонентами модифицированных неавтоклавных ЯКМ и долго-вечносью изделий из этих композитов пока не установлено.

Глава 2. Объекты, методы и методики исследований

Представлены характеристики используемых материалов, методы и методики испытаний, математический анализ экспериментальных данных.

Исследования проводились с применением комплекса современных, взаимодополняющих методов: метод инфракрасной спектроскопии и рент-геноструктурный анализ, электронной микроскопии, стандартных методов испытаний физико-механических и эксплуатационных свойств.

При выполнении исследований использовались местные материалы: портландцемент марки М 500, удовлетворяющий ГОСТ 10178-85 со следующими характеристиками - средняя активность в возрасте 3 суток 28±2МПа, нормальная густота цементного теста 25,0±1,0%, характеристика клинкера С38-63,79±2%, С28-17,43±2%, СзА-5,94%+1%, С+АР-в качестве кремнеземистого компонента использовались: песок Базарно-Карабулакского месторождения с низким модулем крупности М,ф = 1,13, с насыпной плотностью - 1310 кг/см3, содержанием глинистых частиц - 0,9%; опока Вольского месторождения с составом (мас.%): БЮг-77,4; А1гОз-Ю,1; Ре20з-3,5; N^0-1,1; 503-0,9; п.п.п.(потери при прокалива-нии)-4,5; модифицирующая добавка - жидкое стекло; в качестве суперпластификатора использовался С-3, удовлетворяющий ТУ 6-14-625; добавка-щелочной сток производства капролактама, удовлетворяющий ТУ 113-03488-84, со следующими характеристиками - массовая доля сухого вещест-ва-34,76%, массовая доля натриевых солей органических кислот-29,53%,

б

массовая доля циклогексана-0,003%, рН раствора-11,4, плотность при 20°С-1,16г/см3, массовая доля смолы-8,84%; базальтовое волокно (диаметр нити с! = 9-17 мкм, плотность 2800-3000 кг/м3, 1^= 2600-3200 МПа, модуль упругости Е = 100-110 МПа); в качестве пенообразователя - ПБ-2000.

Экспериментальная частьработы

Глава 3. Исследование влияния защитного покрытия на механические показатели прочности ячеистого композиционного материала (ЯКМ)

Одним из способов повышения надежности и долговечности конструкций из ячеистого полимербетона является создание наиболее оптимального покрытия для защиты от неблагоприятных внешних факторов и обеспечения надежного сцепления с обрабатываемой поверхностью.

Исследования показали, что с увеличением добавок волокон прочность наносимого защитного покрытия увеличивается. Так, с добавкой базальтового волокна прочность при изгибе увеличивается на 30-35%. Такой характер изменения свойств защитного покрытия, армированного волокнами, объясняется увеличением удельной поверхности волокон, на обволакивание которых затрачивается больше цементного теста, и уменьшением толщины обмазки других компонентов смеси (рис.1).

Рис.1. Зависимость предела прочности при изгибе мелкозернистого бетона от расхода цемента и вида добавки в количестве, % (по массе). 1-контрольный образец без фибры; 2-отходы АЦП; 3-отходы корда; 4-базальтовое волокно

Глава 4. Влияние фиброармирования базальтовыми волокнами на структурообразование и свойства ячеистого композиционного материала (ЯКМ)

Повышение эффективности ЯКМ возможно за счет использования в качестве кремнеземистого компонента местных материалов и техногенных отходов. В ряде регионов страны имеется значительное количество различных местных материалов и отходов промышленности в виде: песков, перлита, отсевов камнедробления, керамзитовой пыли. Однако применение этих материалов сдерживается из-за их неоднородности и отсутствия данных по составу и свойствам.

Для исследования влияния фиброармирования были разработаны составы пенополимербетонных композитов на основе минеральных вяжущих с использованием в качестве наполнителей кварцевого песка, опоки.

При изучении зависимости плотности пенобетонной смеси от содержания цементного вяжущего, наполнителя, фиброармирования, пенообразователя, воды было установлено, что при увеличении содержания цементного вяжущего и БВ плотность пенополимербетонной смеси увеличивается.

На текучесть пеномассы оказывает влияние добавка БВ. Было изучено влияние расхода фибры (в интервале 0-380 г/м3) на текучесть пенополимербетонных композитов, которая определялась по вискозиметру Сут-тарда. Установлено, что при увеличении расхода фибры текучесть пенопо-лимербетона снижается. Например, при расходе фибры 380 г/м3 текучесть пеномассы снизилась на 19%. Была определена водопотребность фибры в пенополимербетоне в зависимости от ее расхода (в интервале 300-380 г/м3) при равноподвижных смесях, при постоянном отношении объем пены: объем дементного теста -1:1.

Установлено, что при увеличении расхода БВ водопотребность повышается. Например, при увеличении расхода фибры с 300 г/м3 до 380 г/м3 водопотребность повысилась на 16,3%.

Введение БВ оптимальной длины / = 20 мм снижает усадочные деформации неавтоклавного ЯКМ и увеличивает прочность на сжатие на 34%.

ЯКМ используются для строительства в различных климатических условиях из-за превосходных термических свойств и небольшой массы. Однако при изменении влажности в данных изделиях наблюдаются усадка и растрескивание. На основании анализа экспериментальных данных можно отметить две характерные фазы изменений объема. Первая фаза: увлажнение - при насыщении материала влагой свыше 3-5% изменения в объеме небольшие, при этом первичные линейные размеры полностью восстанавливаются. Вторая фаза: высыхание - содержание влаги от 3-5%

Рис. 2. Зависимость усадки ЯКМ от повторяющегося воздействия увлажнения и высыхания

до 0%, деформации значительно увеличиваются вплоть до конечных деформаций (разбухания). Трещины, обнаруженные при первом цикле, увеличиваются, приводя к конечному послойному разрушению материала в 6-м цикле (рис. 2).

' ■ ■ I ......I ■ 1 1 гт| ■ ■ .......

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Волновое число, //см

Рис.3. Рентгенограммы композиционного материала: 1-портландцемент + песок + базальтовое волокно + пенообразователь; 2-портландцемент + опока + пенообразователь; 3-портландцемент + песок + пенообразователь; 4-контрольный образец

Для изучения влияния компонентов неавтоклавного ЯКМ на его ме-

ханические свойства был применен метод инфракрасной спектроскопии. Анализ полученных ИК спектров образцов позволил установить, что основными функциональными группами являются: 450 - 460 см'1: 650 -690см"1; 700 - 790 см"1; 1100 - 890 см'1; 1420 - 1490 см'1; 2950 - 2810 см'1; 2500 - 2290 см'1; 3200 - 3700 см'1; 1600 -1625 см'1; 1780 см'1 (рис. 3).

В ИК спектрах всех исследованных образцов максимум при 1600— 1625см'1 обусловлен деформационными колебаниями молекул воды. В ИК - спектрах образцов, содержащих 380±2 г/м3 базальтового волокна, этот максимум смещен в сторону больших частот, что подтверждает меньшую степень связанности молекул с другими атомами структуры.

В ИК спектрах всех исследованных образцов присутствует полоса поглощения валентных симметричных и антисимметричных колебаний связи Si - О в интервале 1300 - 930 см-1.

В ИК спектрах образцов, содержащих 380±2 г/м3 базальтового волокна, расщепление полосы поглощения валентных колебаний связи Si - О более сильное.

Анализ ИК спектров показывает, что в структуре практически всех образцов присутствует один тип воды — это вода, связанная водородной связью с поверхностными гидросилами или с адсорбированными молекулами воды. Воды, входящей в состав новообразований, формирующей структуру, мало.

Рис.4. Рентгенограммы композиционного материала: 1-портландцемент + песок + базальтовое волокно + пенообразователь; 2-портландцемент + опока + пенообразователь; 3-портландцемент + песок + пенообразователь; 4-контрольный образец

Прочность образцов ЯКМ, содержащих 380±2 г/м3 базальтового волокна, больше, чем у остальных образцов. Волокна базальта облегчают скольжение атомных плоскостей по дислокации. Введенное в ЯКМ базальтовое волокно легирует структуру, взаимодействуя с дислокациями, «замораживая» их. ЯКМ структура многофазная. Фазы имеют разную плотность. Чем больше разность плоскостей, тем больше упругие напряжения между фазами. Это упрочняет структуру пенополимербетона. Эти исследования подтверждаются рентгенограммами (рис. 4).

Рентгенографическим методом определялся фазовый состав образцов ЯКМ с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН - 0,5 в интервале брэгговских углов 26, равном 4 - 35°. Исследование ионизационных рентгенограмм образцов ЯКМ показало, что они имеют слабые максимумы, которые, однако, являются основанием для того, чтобы утверждать, что образовавшиеся фазы являются кристаллическими образованиями. На рентгенограммах всех образцов в области малых углов наблюдается широкий размытый максимум. Это указывает, что фазы формируются совместно, и четкого разделения атомных плоскостей не произошло. Частицы наполнителей являются центрами кристаллизации выделяющихся фаз при гидратации минералов портланцемента. Поскольку химическая природа адсорбционных центров разная, то деформируются равные фазы, с разной степенью конденсации кремнекислородных тетраэдров. Образовавшиеся гидросиликатные фазы связаны с частицами наполнителей когерентностью, что означает, что кристаллическая решетка выделяющихся фаз по определенным атомным плоскостям сходна с кристаллическими решетками наполнителей и является их продолжением.

Когерентность или сопряженность кристаллической решетки фаз связующего с кристаллической решеткой наполнителей приводит к возникновению микронапряжений в каждой элементарной ячейке связующего и макронапряжений в макроструктуре пенобетона в целом. Базальтовое волокно выполняет роль дополнительного количества центров кристаллизации выделяющихся фаз и является препятствием при перемещении дислокации. Вот почему в присутствии базальтового волокна прочность образцов ЯКМ выше, чем остальных образцов.

Таким образом, дислокации понижают прочность структуры, когда выходят на поверхность образцов. Цель - образовать такую структуру, чтобы при перемещении дислокации остались в объеме структуры и не смогли выйти на поверхность. Для этого в структуре следует создавать препятствия для их перемещения. Такими препятствиями являются границы зерен структуры, волокна, в данном случае базальта, на которых дислокации приостанавливаются, накапливаются, частично при этом аннигилируя, то есть гася друг друга. Накопление дислокаций на границах зерен,

и

блоков,волокон приводит к возникновению микронапряжений в элементарных ячейках и в целом вся структура становится напряженной, способной противостоять внешним механическим воздействиям.

Проведены исследования деформаций при сжатии данного композиционного материала, фиброармированного базальтовым волокном при продолжительном действии нагрузки (рис.5). Исследования призм из ЯКМ при долговременном нагружении показали, что деформация сжатия интенсивно увеличивается в первые 90-100 дней. Эластичная деформация составляет при натружении до 0,3 асж и 0,5 асж приблизительно от 0,5 до 0,70 мм/м для контрольного образца и от 0,40 до 0,55 мм/м для образца с базальтовым волокном в количестве 1% от массы цемента.

0,7

0 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 100 110 120 130 140 ISO 160

Время(сугеи)

Рис. 5. Зависимость деформативных характеристик призм с базальтовым волокном 1% от массы цемента при долговременном нагружении в воздушно-сухих условиях: 1 - общие деформации; 2 - деформация ползучести; 3 - деформация усадки; 1,2,3 -деформация при величине долговременной нагрузки 0,5ср; 4,5- деформация при величине долговременной нагрузки 0,3ор

В НМППБ на основе портландцемента с наполнителем - песком формируются твердые растворы, находящиеся на стадии распада. Рентгеновские исследования показали, что степень закристаллизованное™ образцов ЯКМ низкая, но она выше у образцов, содержащих 380±2 г/м3 базальтового волокна. Число выделяющихся фаз зависит от природы наполнителя, от его химической активности и прочности. Если выделившиеся фазы когерентно связаны, то чем неоднороднее структура, тем выше прочность. Чем неоднороднее по химическому составу и размерам зерен и блоков структура, тем труднее перемещаться дислокациям в структуре и тем болыпе прочность. Структура НМПБ, содержащая 380±:2 г/м3 базальтового волокна, более неоднородна, чем остальные структуры (рис. 6). Исследования показали, что средний размер пор пенополимербетона на основе немолотого песка составляет 0,144 мм, открытая пористость образца 40,8%,

на основе опоки 0,1055 мм, открытая пористость образца 35,6%. Получено распределение пор пенополимербетона на основе различных наполнителей по размерам и форме из которого видно, что форма .пор сферическая (средний фактор формы 0,47).

Глава 5. Исследование влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразования пенобетонных композиций

Установлено, что водные растворы силиката натрия (жидкие стекла) можно считать лиофильными коллоидными системами, которые можно рассматривать как растворы неорганических полимеров, свойства которых зависят от подвижности и степени гидратации мономер-катионов щелочного металла и разветвленности полимерных кремнекислородных анионов.

Взаимодействие жидкого натриевого стекла и портландцемента приводит к образованию гидроалюминатов или гидросиликатов кальция, близких по составу и свойствам к тем, которые возникают при гидратации портландцемента. Эти соединения участвуют в формировании структуры цементного камня, не внося в него «чужеродных» твердых фаз.

Известно, что при высоком содержании в водном растворе силиката натрия введение в него минеральных добавок (опоки) вызывает коагуляцию щелочных гидросиликатов и выделение из раствора аморфного кремнезема. Чем выше модуль жидкого стекла и дисперсность мине-

ральной добавки, тем легче происходит коагуляция аморфного из щелочного силиката.

Полученные данные свидетельствуют, что использование жидкого натриевого стекла и опоки позволяет значительно снизить воздухопроницаемость НМППБ.

Особое место в модификации пенобетонной смеси заняли суперпластификаторы, представляющие собой анионактивные органические вещества коллоидного размера (молекулярная масса около 20000 с большим количеством полярных групп в цепи). Силы притяжения, действующие между твердыми частицами в цементно-водной суспензии, могут привести их к уплотнению. При введении суперпластификаторов в смесь они, адсорби-руясь на твердой поверхности цементных зерен, создают на его поверхности утолщенную оболочку со значительным отрицательным потенциалом и тем самым повышают эффект диспергации и отталкивания частиц, а также подвижность бетонной смеси. Возникновение высоких значений ^потенциала создает электростатические силы отталкивания между частицами цемента. Благодаря применению суперпластификаторов существенно снижается водоцементное отношение, повышаются прочностные свойства НМППБ. Активность кремнеземистого наполнителя как сорбента по отношению к суперпластификатору неодинакова и возрастает с увеличением его дисперсности, а также содержанию таких окислов как АДО}, СаО, М§0. Введение в состав бетонной смеси различных видов кремнеземистых наполнителей, обладающих разной адсорбционной способностью, приводит к изменению количества суперпластификатора, необходимого для создания на поверхности адсорбента насыщенного мономолекулярного слоя. Это нашло отражение в назначении повышенных дозировок суперпласификатора в ЯКМ, оптимальное значение которых зависит от вида и количества кремнеземистого наполнителя.

Смешивание приготовленной пены с цементно-кремнеземистой смесью, содержащей суперпластификатор, приводит к улучшению процесса поризации пенополимербетонной смеси. Пена представляет собой ячеисто-пленочную систему, отдельные пузырьки которой (ячейки) связаны между собой пленками в общий каркас. Изменение пенообразующей способности пены с ростом концентрации пенообразователя в водном растворе связывают с образованием больших заряженных агрегатов-мицелл. Пена оказывает значительное влияние на пенобетонную смесь, в частности увеличение объема и дисперсности пены влияет на перераспределение воды в пе-нобетонной смеси, на изменение истинного водовяжушего отношения, а также на период формирования начальной структуры. Поэтому повышение эффективности ЯКМ возможно за счет применения модифицирующей добавки (щелочного стока производства капролактама и суперпластификато-

pa ^3) оптимальной концентрации, ведущего к повышению пористости за счет воздухововлечения (табл. 1).

Применение суперпластификаторов способствует более быстрому набору кратности пенобетонной смеси. Для получения пенополимербето-нов с низкой плотностью необходимо использовать высокократные смеси. Было установлено, что при твердении плотность пенобетона снижается на 30-32%.

Было изучено влияние количества модифицирующей добавки (МД) на текучесть цементного теста. Дозировка МД в водном растворе составила: для суперпластификатора С-3 - 0,1-0,4%, для щелочного стока отхода производства капролактама - 0,1-0,3%. Водоцемеитное отношение цементного теста (В/ Ц)т=0,64. Текучесть определялась на вискозиметре Суттарда по диаметру расплыва смеси.

Таблица 1

Воздухопроницаемость и удельная поверхность пор НМПБ

Состав 7ном. кг/м юг/м 4 Н Воздухопроницаемость Удельная поверхность

3 я & а ^пер Кпар Snep Snap

Цемент + жидкое стекло + модифицирующая добавка 650 675 630 0,70 0,72 55,0 138,0 92 228 336,0 264,3 288.7 224.8

Цемент + жидкое стекло 650 675 630 0,70 0,72 191 925 139 708 201,6 131,0 248,6 151,9

Контрольный цемент 650 690 625 0,69 0,72 383 826 147 617 141,7 107,0 216,3 130,6

Примечание:

Snep удельная поверхность пор, перпендикулярная к вспучиванию;

Snap - удельная поверхность пор, параллельная к вспучиванию;

Кпер и КПар - постоянные воздухопроницаемости соответственно перпендикулярная и параллельная к поверхности вспучивания

По результатам исследования основных строительно-технических свойств ПКМ оптимального состава с различными МД (табл. 2) увеличение давления при перемешивании с 0,7 до 1,4 МПа при постоянном водо-твердом отношении (В/Т) позволяет снизить среднюю плотность в сухом состоянии с 600 до 400 кг/м3 и получить механические характеристики, сопоставимые НМППБ с плотностью 600 кг/м3 и улучшенными тепло-физическими характеристиками. Введение водного раствора силиката на-

трия приводит к увеличению плотности НМППБ с одновременным возрастанием прочности как при сжатии, так и при изгибе.

О ! 10

Содержание СН, мае %

• Контрольный состав -•-Контрольный состав+жидков стекло СН М 1,5

Контрольный состаа+жидков стекло СН М 1,5+модифицирующая добавка

Рис. 7. Влияние количества силиката натрия на марочную прочность НМПБ

Таблица 2

Основные строительно-технические свойства ПКМ оптимального состава с различными МД

с к * Давление в барокамере (атм) В/Т Модифицирующие добавки (% от содержания цемента) Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 Предел прочности, МПа Теплопроводность, Вт/(м*К)

Раствор силиката натрия СН М 1,5 Суперпластификатор С-3 Щелочной сток производства ка-пролактама Базальтовое волокно СТсж о,

1 0,7 0,45 - - - - 600 1,4 0,6 0,14

2 М 0,45 - - - - 405 1,5 0,6 0,11

3 0,45 1 - - - 595 1,6 0,6 0,13

4 0,45 3 - - - 780 2,5 1,1 0,17

5 1,4 0,45 5 - - - 940 3,6 1,2 0,19

6 1,4 0,45 3 0,6 0,3 1 600 3,5 1,3 0,12

Совместное введение водного раствора силиката натрия с МД в армированный композит позволяет получить НМППБ, физические и прочностные характеристики которого превышают аналогичные автоклавного ЯКМ.

Глава 6. Создание математической модели ячеистого композиционного материала (ЯКМ)

статистико-экспериментальными методами и оптимизация состава и технологиеских параметров при изготовлении

Формирование структуры и конструирование новых ЯКМ осуществляли с применением современных компьютерных моделей и использованием статистико-вероятностных методов. Разработка математической модели производилась методом полного факторного эксперимента, оптимизация - симплексным методом, исследование так называемой «почти стационарной области» - ортогональным методом центрального композиционного планирования на примере композиции состава цемент ПЦ-500(70%)-песок Мкр.=1,13(30%) с модифицирующей добавкой.

Был поставлен трехфакторный эксперимент. Одной из важнейших характеристик, определяющих область применения строительного материала, является разрушающее напряжение при сжатии. Это свойство было выбрано в качестве основного параметра оптимизации (обозначено У[). В силу того, что выбранная характеристика не в полной мере отражает все потребительские свойства композиционного материала, в качестве дополнительных параметров оптимизации выбраны объемная масса (обозначено У2) и теплопроводность композиционного материала в сухом состоянии (обозначено Уз). В качестве варьируемых факторов в эксперименте были приняты: Х[ - количество вводимого в композицию базальтового волокна; Хг - содержание вводимой добавки - жидкого стекла и Хз - содержание модифицирующей добавки. Для них были выбраны основные уравнения и интервалы варьирования.

Проверка результатов воспроизводимости (вычисление значения критерия Кохрена и сравнение его с табличным значением) дала положительный результат для всех выбранных параметров оптимизации.

Математическое описание процесса определяли при помощи метода полного факторного эксперимента в виде отрезка ряда Тейлора, ограничиваясь в первом приближении его линейной частью:

+ргхг +к + да+р12х,хг +к + пх,_,х, +

Для проведения полного факторного эксперимента строили матрицу планирования и ставили опыты согласно плану.

Расчет коэффициентов уравнения регрессии, оценка их значимости и проверка адекватности полученных уравнений велись по стандартной методике.

В результате проведенных расчетов были получены следующие уравнения регрессии:

% = 1,836+0,438*, -0,275ЛГ2+ 0,318*3 + 0,08 1*,*г + 0,0027*, *3 + 0,032*2*3 Уг = 0,667 - 0,097*, -0Д12*2 +0,157*, +0,006*,*2 + 0,027*,*3 +0,011*2*5 Г3 = 16,131-4,219*, - 0,513*2 +1.527*3 + 2Д 50*,*г + 3,911*,*, + 0,468Хг*3

На основании полученных уравнений регрессии можно сделать следующие выводы:

1. В исследованной области на разрушающее напряжение при сжатии наибольшее влияние оказывает фактор X] - содержание базальтового волокна в составе композиции, причем с увеличением количества вводимой золы значение этого параметра оптимизации будет возрастать. Несколько меньшее влияние оказывает содержание модифицирующей добавки в композиции; характер этого влияния положителен, т.е. с увеличением доли модифицирующей добавки разрушающее напряжение при сжатии увеличивается. Количество вводимого жидкого стекла в композицию оказывает менее значительное влияние на выбранный параметр оптимизации, как и эффекты взаимодействия факторов Х1-Х2, Х1-Х3 и Х2-Х3.

2. В исследованной области на объемную массу наибольшее влияние оказывает фактор Х3 - содержание модифицирующей добавки в композиции; характер этого влияния положителен, т.е. с увеличением доли модифицирующей добавки объемная масса уменьшается. Несколько меньшее влияние оказывает фактор Х2 - содержание в композиции жидкого стекла, причем с уменьшением количества вводимого жидкого стекла значение этого параметра оптимизации будет возрастать. Количество вводимого базальтового волокна в композицию оказывает менее значительное влияние на выбранный параметр оптимизации, как и эффекты взаимодействия факторов ХГХ2, Х|-Х3 и Х2-Х3.

3. В исследованной области на теплопроводность композиционного материала наибольшее влияние оказывает фактор X] - содержание базальтового волокна в составе композиции, причем с увеличением количества вводимого базальтового волокна значение этого параметра оптимизации будет снижаться. Меньшее влияние оказывает содержание модифицирующей добавки в композиции; характер этого влияния положителен, т.е. с увеличением модифицирующей добавки теплопроводность увеличивается. Количество добавки жидкого стекла в композицию оказывает крайне незначительное влияние на выбранный параметр оптимизации. Достаточно сильно теплопроводность зависит от взаимного влияния факторов Х1 и Х3, что, по-видимому, связано с химическим и физико-химическим взаимодействием базальтового волокна и модифицирующей добавки.

Оптимизацию проводили симплексным методом, сущность которого заключается в расчете начальной серии опытов (исходного симплекса), вычисления условий проведения следующего опыта и циклическом повторении в течение всего процесса оптимизации.

Выводы

1. Впервые разработана технология производства пенополимербетон-ных стеновых блоков с использованием местных материалов (песка, опоки) и техногенных отходов (щелочной сток производства капролактама). Получены пенополимербетоны прочностью на сжатие с 1,4-3,5 МПа при плотности 350-600 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,120 Вт/м2оС.

2. Впервые изучен методом ИКС, рентгеноструктурным анализом и РЭМ механизм взаимодействия в НМППБ армирующих волокон с немо-дифицированной и модифицированной структурой композита и доказано их химическое и физическое взаимодействие.

3. Установлено влияние БВ на текучесть пенополимебетонной смеси, период формирования структуры бетона, а также на прочность и трещино-стойкость пенополимербетона.

4. Разработаны оптимальные составы ЯКМ и математически описана зависимость прочности на сжатие, плотности пенополимербетонной смеси, теплопроводности от содержания БВ, раствора силиката натрия и модифицирующей добавки.

5. Усовершенствована технология приготовления пены и пено-полимебетонной смеси с использованием эффективных, малоэнергоемких пеногенераторов.

6. Установлено, что модификацией и армированием ЯКМ расширяется ассортимент ПКМ со специфическими свойствами и снижается их стоимость.

7. Проведены испытания опытно-промышленной партии разработанных НМППБ, доказывающие их конкурентоспособность по отношению к отечественным аналогам.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Бочаров Д.Н. Структура и свойства строительных композиционных материалов, армированных различными видами волокон / Н.А. Наумова, Д.Н. Бочаров, СЕ. Артеменко // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика: Сборник статей II Междунар. конф. - Пенза, 2003.-С. 85-87.

2. Бочаров Д.Н. Повышение эксплуатационных характеристик неавтоклавного пенобетона / Н.А. Наумова, Д.Н. Бочаров, СЕ. Артеменко //

»2704 4

Эффективные строительные конструкции. Теория и практика: Сборник статей II Междунар. конф. - Пенза, 2003. - С. 226-229.

3. Бочаров Д.Н. Исследование неавтоклавного пенобетона при продолжительном действии нагрузки / Н.А. Наумова, Д.Н. Бочаров, СЕ. Ар-теменко // Материалы и технологии XXI века: Сборник статей II Междунар. конф. - Пенза, 2004. - С.205-207.

4. Бочаров Д.Н. Исследование неавтоклавного пенобетона при повторяющемся воздействии увлажнения и высыхания / Н.А. Наумова, Д.Н. Бочаров, С.Е. Артеменко // Материалы и технологии XXI века: Сборник статей II Междунар. конф. - Пенза, 2004. - С.207-209.

5. Бочаров Д.Н. Разработка эффективной технологии армирования бетонов базальтовыми волокнами / СЕ. Артеменко, О.Г. Васильева, Н.А.Наумова, Д.Н. Бочаров, ЮА Кадыкова, А.А. Землянский // Докл. Междунар. научно-практической конференции-выставки по результатам реализации в 2003 г. межотраслевой программы сотрудничества Минобразования РФ и Спецстроя РФ «Наука, инновации, подготовка кадров в строительстве» на 2001-2005 г г., М., 2003. - С. 36-37.

6. Артеменко СЕ Общие закономерности формирования структуры неавтоклавного пенобетона с добавкой базальтовых волокон / СЕ. Артеменко, Н.А. Наумова, Д.Н. Бочаров, Вернигорова В.Н.// Композит-2004: Докл. Междунар. конф., Саратов, 6-8 июля 2004г.- Саратов, 2004. - С 7682.

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 24 11.04 Формат 60x841/16

Бум. тип. Усл. печл. 1,16 Уч.-издл.1,0

Тираж 100 экз. Заказ 503 Бесплатно

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

Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Экономия топливно-энергетических и материальных ресурсов при производстве ячеистых композиционных материалов

1.2. Технология получения и свойства ячеистых композиционных материалов, их применение в строительстве

1.3. Роль пенообразователя в формировании ячеистой структуры

1.4. Физико-механические процессы формировании структуры и свойств ячеистых композиционных материалов

1.5. Механизм действия наполнителей и фиброармирования на структуру и свойства ячеистого композиционного материал

1.6. Перспективные направления формирования оптимальных структур фиброармирования ячеистых композиционных материалов

1.7. Использование методов математического моделирования для решения задач оптимизации состава и технологических режимов получения композиционного материала

ГЛАВА 2. Объекты, методики и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы и методики исследований 55 2.2Л. Методики испытаний по ГОСТ

2.2.2. Физико-механические методы исследований

2.2.3. Метод определения гранулометрического состава

2.2.4. Метод капиллярного поднятия

2.2.5. Метод рентгенографического анализа

2.2.6. Метод инфракрасной спектроскопии

2.2.7. Метод оптической микроскопии

2.2.8. Метод определения гигроскопичности

2.2.9. Математическая обработка результатов исследований

ГЛАВА 3. Исследование влияния защитного покрытия на механические показатели прочности ячеистого композиционного материала

3.1. Исследование физико-механических свойств фиброполимербетона, армированного различными видами волокон

3.2. Влияние состава композиции на свойства защитного покрытия

ГЛАВА 4. Влияние фиброармировання базальтовыми волокнами на структурообразование и свойства ячеистого композиционного материала

4.1. Исследование влияния опоки на процесс структурообразования

4.2. Исследование влияния фиброармировання базальтовыми волокнами на структурообразование и свойства ячеистого композиционного материала

ГЛАВА 5. Исследование влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразования пенобетонных композиций

5.1. Исследование адсорбции модифицированной жидкой фазы на волокнистой поверхности

5.2. Исследование влияния раствора силиката натрия на процессы твердения и марочную прочность неавтоклавного модифицированного пенополимербетона

5.3. Исследование влияния модифицирующей добавки на процессы структурообразования неавтоклавного пенополимербетона

ГЛАВА 6. Создание математической модели композиционного материала статистико-экспериментальными методами и оптимизация состава

6.1. Обоснование и выбор параметров оптимизации и влияющих факторов

6.2. Проверка воспроизводимости опытов

6.3. Полный факторный эксперимент

6.4. Оптимизация симплексным методом

6.5. Ортогональное центральное композиционное планирование 136 Основные выводы 143 Список использованной литературы 144 Приложения

Список сокращений

КСМ - композиционные строительные материалы; ПКМ - полимерные композиционные материалы; СТС - строительно-технические свойства; ЯКМ - ячеистый композиционный материал; НППБ - неавтоклавный пенополимербетон; НМППБ - неавтоклавный модифицированный пенополимербетон; БВ - базальтовое волокно; СН - силикат натрия; ИКС - инфракрасная спекроскопия; РГА - рентгенографический анализ; Т - температура;

Oi-разрушающее напряжение при изгибе; <Гсж - разрушающее напряжение при сжатии; В/Ц - водоцементное отношение; В/Т - водотвердое отношение.

Сложившиеся экономические условия в стране предопределяют новый подход к выбору эффективных строительных материалов для жилищного строительства. Резкое возрастание цен на топливо, минеральные и органические сырьевые материалы, высокая стоимость транспорта отражаются, прежде всего, на самом объемном и крупнотоннажном строительном материале — стеновых изделиях и конструкциях.

Необходимость энергосбережения во всех областях техники потребовала создания и внедрения новых технологий и в промышленности строительных материалов. Одним из перспективных направлений являются работы по совершенствованию производства ячеистых композиционных материалов (ЯКМ). Производство эффективных по теплофизическим параметрам строительных композитов является проблемным ввиду сложности обеспечения стабильной тонкодисперсной ячеистой структуры и высокой прочности, зависящих от ре-цептурно-технологических факторов. Расширение внедрения ЯКМ также сдерживается недостаточностью знаний по влиянию комплекса внешних воздействий на долговечность и надежность конструкций и изделий из них.

Теплоизоляционные и конструктивно-теплоизоляционные строительные изделия из ЯКМ являются одними из перспективных и конкурентоспособных на строительном рынке материалами. Однако удельный объем ячеистых бетонов низкой плотности в структуре теплоизоляционных материалов РФ не превышает 3%, а в балансе стеновых изделий - не более 5%, в то время, как в других странах он значительно выше [1,2].

По известным технологиям ЯКМ на их основе получают на основе кварцевого песка, реже из зол ТЭС или их смесей. При этом для обеспечения требуемой прочности и низкой средней плотности, обязательной в технологии ЯКМ является операция помола кремнеземистого компонента. Установлено, что для гарантированного обеспечения получения ЯКМ с величиной средней плотности 400-500 кг/м3 необходимо использование кварцевого песка с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г (удельная поверхность немолотого песка-30-190 см2/г) [3]. На помол песка расходуется электроэнергии до 25 кВт*ч/т или в перерасчете на 1м ячеистого бетона - с учетом расхода песка 0,18-1,28 т - 4,5-7 кВт*ч [4]. В связи с этим, актуальной проблемой является разработка новой технологии ЯКМ.

Увеличение прочности при постоянной плотности может быть достигнуто за счет повышения однородности ячеистой структуры и прочности матрицы ЯКМ. В связи с актуальностью проблемы особое значение приобретает разработка эффективной технологии изготовления неавтоклавных модифицированных пенополимербетонов (НМППБ) высокого качества, учитывающая влияние технологических факторов на синтез структуры и их строительно-технологические характеристики.

Одним из рациональных способов в решении данной проблемы может быть фиброармирование ЯКМ волокнистыми добавками. Волокнистая арматура в ЯКМ является тем компонентом, который обеспечивает формирование оптимальной структуры, характеризующейся пониженной проницаемостью и улучшенными эксплуатационными свойствами.

Актуальность темы: Создание современной технологии армированных композитов на основе минеральных вяжущих и отходов промышленности является необходимой и актуальной проблемой науки и техники.

Целью работы является разработка физико-химических закономерностей технологии формирования пенополимербетонных модифицированных композиций и изделий на их основе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование химического и минералогического состава местных материалов и техногенных отходов для применения в технологии ЯКМ и изделий на их основе;

- исследование реологических и технических свойств пенополимербетон-ных смесей различных составов;

- изучение влияния фиброармирования на структурообразование пенопо-лимербетонных композитов;

- исследование начального структурообразования и свойств ЯКМ оптимальных составов;

- построение математической модели НМППБ;

- апробация разработанных композитов в производстве различных строительных изделий и определение их технико-экономической эффективности.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые:

- обоснована возможность повышения эффективности ЯКМ за счет использования местного сырья и отходов промышленности путем фиброармирования базальтовыми волокнами (БВ) и введения модифицирующей добавки (МД), обеспечивающих формирование устойчивых гидросиликатов кальция и оптимальную структуру;

- получены зависимости плотности, прочности и теплопроводности пено-полимербетона от содержания базальтового волокна, силиката натрия и модифицирующей добавки;

- установлено влияние базальтовых волокон на текучесть пенобетонной смеси, процесс структурообразования, прочностные и деформативные свойства НМППБ;

- установлена с помощью морфологического анализа зависимость распределения пор по размерам и по форме от вида кремнеземистого наполнителя и состава НМППБ, необходимая для оптимизации структуры материала;

- определена зависимость свойств ЯКМ различных составов (прочность, деформативность, плотность, теплопроводность) от технологических параметров;

- создана математическая модель композиционного материала статистико-эксперементальными методами для оптимизации состава.

Практическая значимость работы заключается в том, что доказана технико-экономическая эффективность использования местных материалов и техногенных отходов для получения ЯКМ, а также эффективность армирования его БВ. Изготовленные из разработанных ЯКМ строительные изделия по своим характеристикам превосходят стандартные аналоги и являются конкурентоспособным материалом для строительства малоэтажных строений и зданий с несущим каркасом.

Основные выводы

1. Впервые разработана технология производства пенополимербетонных стеновых блоков с использованием местных материалов (песка, опоки) и техногенных отходов (щелочной сток производства капролактама). Получены пено-полимербетоны прочностью на сжатие с 1,4-3,5 МПа при плотности 350-600 ч А кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,120 Вт/м °С.

2. Впервые изучен методом ИКС, рентгеноструктурным анализом и РЭМ механизм взаимодействия в НМППБ армирующих волокон с немодифициро-ванной и модифицированной структурой композита и доказано их химическое и физическое взаимодействие.

3. Установлено влияние БВ на текучесть пенополимебетонной смеси, период формирования структуры бетона, а также на прочность и трещиностой-кость пенополимербетона.

4. Разработаны оптимальные составы ЯКМ и математически описана зависимость прочности на сжатие, плотности пенополимербетонной смеси, теплопроводности от содержания БВ, раствора силиката натрия и модифицирующей добавки.

5. Усовершенствована технология приготовления пены и пенополимебетонной смеси с использованием эффективных, малоэнергоемких пеногенерато-ров.

6. Установлено, что модификацией и армированием ЯКМ расширяется ассортимент ПКМ со специфическими свойствами и снижается их стоимость.

7. Проведены испытания опытно-промышленной партии разработанных НМППБ, доказывающие их конкурентоспособность по отношению к отечественным аналогам.

1. Теплоизоляционные материалы в центре внимания НТС Госстроя России // Строительные материалы. — 2ООО. — №4. С. 38-39.

2. Фоменко О.С. Производство и применение ячеистобетонных изделий в условиях рыночной экономики // Строительные материалы. —1993. №8. — С. 23.

3. Горяйнов К.Э. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. М.: Стройиздат, 1966. — 430 с.

4. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. — М.: Стройиздат, 1986.-464 с.(стр.197).

5. Меркин А.П. Ячеистые бетоны: научные и практические предпосылки дальнейшего развития // Строительные материалы. — 1995. №2. — С. 11 -15.

6. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистого бетона. — М.: Стройиздат, 1986. -176 с.

7. Лобанов И.А. Основы технологии дисперсно-армированных бетонов — Л.: ЛДНТП, 1982.

8. Махова М.Ф., Гребешок Е.П. Дисперсное армирование портландцемента базальтовыми волокнами. // Цемент. 1980. -№2. С.22-23.

9. Величко Е.В., Комар А.Г Рецептурно-технологические проблемы пенобетона. // Строительные материалы. — 2004. №3. — С.26-29.

10. Комар АХ. О некоторых аспектах управления струюурообразованием и свойствами шлакосиликатного пенобетона // Строительные материалы. — 2001. №7. - С. 12-17.

11. Киселев В.Ф., Крылов О.В. Поверхностные явления в полупроводниках.- М.: Наука, 1979.

12. Сватовская Л.Б. Твердение водосолевых систем некоторых элементов I, II, Ш групп и 3(1-элементов.: Автореф. днсс. на соискание учен. степ. канд. теш. наук.-Л.: ЛГИ, 1971.

13. Сычев М.М. Твердение цементов. Л.: ЛГИ, 1981.

14. Сватовская Л.Б. Сычев М.М. Особенности химической связи и связующие свойства соединения. ЖПХ, т.52, №11,1973.

15. Василик П.Г., Голубев И.В. Применение волокон в сухих строительных смесях. // Строительные материалы. — 2002. №9. - С. 26-27.

16. Джигирис Д.Д., Волынский А.К., Козловский П.П. Химический состав исследованных горных пород Украины. // Базальтово-локнистые композиционные материалы и конструкции: Сб. науч. тр. Киев: Наукова Думка, 1980. -С.3-37.

17. Иваницкий В.В., Сапелин Н.А. Теоретические и практические аспекты оптимизации структуры пористых бетонов. // Строительные материалы. — 2002. №3. — С. 32-33.

18. Бортников А.В. Методика оценки пригодности песка в производстве пенобетонных изделий // Материалы IV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов. Строительство формирование среды жизнедеятельности. МГСУ. 2001.

19. Иваницкий В.В., Бортников А.В. Новый вид пенообразователя для производства пенобетона. // Строительные материалы. 2001. - №5. — С. 35-36.

20. Панченко А.И. Оценка долговечности бетонов по характеристикам тре-щиностойкости. // Изв. вузов. Строительство. —1995. №12. — С. 140-143.

21. Тихомиров В.К. Пены. М., 1975.

22. Власов В.В., Барсукова Л.Г. Роль щелочной составляющей кислого компонента композиционных систем твердения в процессах раннего структурообразования . // Изв. вузов. Строительство. — 2003. №9.-С.70-74.

23. Моргун Л.В. Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве // Изв. вузов. Строительство. — 2002. №3. — С. 16-17.

24. Ячеистые бетоны производство и применение // Дайджест публикаций журнала «Строительные материалы» за 1997-2001 гг.-М.-2003,- 95 с.

25. Коновалов В.М. Энергетические затраты при производстве ячеистых бетонов. // Строительные материалы. № 6. 2003.

26. Лаукайтис А.А. Воздухопроницаемость ячеистых бетонов низкой плотности. // Строительные материалы. 2001. - №7. - С. 16-18.

27. Коротышевский О.В. Новая ресурсосберегающая технология по производству высокоэффективных пенобетонов. // Строительные материалы. — 1999. -№2.-С. 32-33.

28. Аптыкис М.Г. К вопросу о механизме структурных преобразований многофазовых и композиционных гипсовых вяжущих веществ. // Изв. вузов. Строительство. 2001. - №6. - С. 32-36.

29. Орентлихер Л.П. Безобжиговый композиционный пористый заполнитель из влажных асбестоцементных отходов и легкие бетоны на его основе. // Строительные материалы. 2000. - №7. - С. 18-20.

30. Коротышевский О.В., Ткаченко А.А. Эффективные термоблоки для ограждающих конструкций жилых и промышленных зданий и сооружений. // Строительные материалы. 2002. - №3. - С. 20.

31. Салигареев Ф.М., Наймам А.Н. Новый подход к технологии изготовления стеновых блоков из ячеистого бетона. // Строительные материалы. — 2002. -№3. -С. 12.

32. Каприелов С.С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов. // Бетон и железобетон. -1995.- № 4. С. 16-18.

33. Павлова Н.А, Павлов ИВ. Стабилизация состава техногенного сырья с целью получения пеносиликата. // Строительные материалы. — 2001. №6. — С. 14-15.

34. Ахундов А.А., Гудков Ю.В. Пенобетон — эффективный стеновой и теплоизоляционный материал. // Строительные материалы. 1998. - №5. — С. 18-20.

35. Лотов В.А., Митина Н.А. Влияние добавок на формирование мажпоро-вой перегородки в газобетоне неавтоклавного твердения. // Строительные материалы. 2003. - №1. - С. 2 -3.

36. Удачкин И.Б. Ключевые проблемы развития производства пенобетона. // Строительные материалы. — 2002. №3. - С. 8 -9.

37. Удачкин И.Б. Повышение качества ячеистобетонных изделий путем использования комплексного газообразователя. // Строительные материалы,-1983.-№6.- С.11-12.

38. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах Мд. Интенсивная технология бетонов: Совм. Изд. СССР Бангладеш. - М.: Стройиздат, 1989. - 264с.

39. Калашников В.И., Демьянова B.C. Особенности процесса гидратации и твердения цементного камня с модифицирующими добавками. // Изв. вузов. Строительство. 2003. - №6. - С. 26-29.

40. Макридин Н.И., Вернигорова В.Н. О микроструктуре и синтезе прочности цементного камня с добавками ГСК. // Изв. вузов. Строительство. 2003. -№8.-С. 37-42.

41. Ухова Т.А. К вопросу о терминологии ячеистых бетонов II Строительные материалы. 2004. - №3. - С. 8 -9.

42. Песцов В.И., Оцоков К.А. Эффективность применения ячеистых бетонов в строительстве. // Строительные материалы. — 2004. №3.-С.7-8.

43. Феклистов В.Н. К оценке формирования пенобетонной структуры различной плотности. // Строительные материалы. — 2002. №10. - С. 16.

44. Лунев B.C., Наумов В.А. Комплексно осваивать песчаные и песчано-гравийные месторождения Прикамья. // Строительные материалы. — 1996. №7. -С. 4-6.

45. Багаутдинов А.А., Горчаков Г.И. Стеновой материал на основе сухих асбестоцементных отходов. // Строительные материалы. 1996. - №5. — С. 24 -25.

46. Михеенков М.А., Плотников Н.В. Кинетика твердения цементных безавтоклавных пенобетонов в присутствии силиката натрия. // Строительные материалы. 2004. - №3.-С. 35 -38.

47. Прошин А.П., Бремкин А.И. Ячеистый бетон для теплоизоляции ограждающих конструкции зданий и инженерных коммуникаций. // Строительные материалы. 2002. - №3. - С. 14 -15.

48. Имамутдинов М, Переходцев Г.Эффект «грязного» стекла. // Эксперт. -2001.-№37. -С. 64-67.

49. Андреевская Г.Д., Горбаткина Ю.А.,Ладыгина И.Р. Адгезия эпоксидных смол к волокнам из базальта. // Физико-химия и механика ориентированных стеклопластиков: Сб. науч. тр. М.: Наука, 1966. -С.80-83.

50. Барабарина Т.М., Сухов М.П., Шелудяков Н.А.Стекловолокнистые строительные материалы. М: Издательство литературы по строительству, 1968. - 176с.

51. Земцов А Н., Граменицкий Е.Н., Баталова А.М.Базалътовые волокна в промышленности и природе. // Современная экспериментальная минералогия: Тез. докл. науч. практ. конф., Черноголовка, Моск. обл., 2-4 окт. 2001г. - Черноголовка, 2001. - С. 75-78.

52. Аблесимов Н.Е., Воинова И.П., Макаревич К.С.Физикохимия базальтов дальнего востока сырья для волокнистых материалов // Физико-химия и механика ориентированных стеклопластиков: Сб. науч. тр.- М.: Наука, 1966 - С.85-87.

53. Д.Д. Джигирис, М.Ф. Махова, В.Д. Горобинская и др. Базальтовое непрерывное волокно. // Стекло и керамика. 1983. - №9. - С. 14-16.

54. Торопина JI.B., Васюк Г.Г., Дяглев В.М. и др. Новые ткани из базальтовых волокон // Хим. волокна. -1995. №1. - С.60-61.

55. Джигирис Д.Д. Перспективы развития производства базальтовых волокон и области их применения. // Строительные материалы. 1979. - №10.-С.12.

56. Соколинская М.А. Базальтоволокнистые наполнители для композиционных материалов // Композиционные материалы и их применение в народном хозяйстве: Труды II Всесоюзн. конф., Ташкент, 7-8 нояб., 1986 г. -Ташкент, 1986. С.42-47.

57. О.В.Тутаков, А.О.Тугаков, В.И.Божко и др. Текстильная переработка базальтовой непрерывной нити, покрытой поливинилацетатной эмульсией. // Хим. волокна. -1992. -№6. С.52-53.

58. Мешков Е.В., Кулик В.И., Упитис З.Т. и др. Исследование механических характеристик базальтопластика с продольно-поперечной схемой армирования // Механика композитных материалов. 1988. - №5. - С.929-931.

59. Крылов Б.А., Королев Н.А., Зиновьева Т.Н. Повышение прочности и интенсификации твердения бетона введением добавок. // Бетон и железобетон -1991.-№9. -С. 14-16.

60. Мчедлов-Пегросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. М.: Стройиздат, 1971 -223 с.

61. Невиль А.М. Свойства бетона: Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1972 -344с.

62. Горчаков Г.И., Орентлихер П.П., В.ИСавин Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1976 -146 с.

63. Ю.М. Баженов, ГЛГорчаков, Л.А.Алимов, В.В.Воронин. Структурные характеристики бетона. // Бетон и железобетон —1972. -№9 -С. 16- 17.

64. Хигерович М.И., Меркин А.П. Физико-химические методы исследования строительных материалов. М.: Высшая школа, 1978 - 191 с.

65. Alexander A., Portiere GJvanusec I. The creep and related properties of veiy high-strength superplasticized concrete //Cem. And Concrete Res. 1980 -V.10.№2-P.187-198.

66. Odier J., Besker Th. Effect of some Hguefying adents on properties and hi-dralion cement and tricalcium silicate pastes // Cem. and Concr. Res. - 1980-V.10, №3-P.43.

67. Диаграммы состояния силикатных систем / Н.А.Торопов, В.П. Барза-ковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. Вып. 3 Л.: Наука, 1972,447 с.

68. Ушеров-Маршак А.В. Общие закономерности процессов твердения неорганических вяжущих веществ. // ДАН СССР. 1984. - Т.276, №2.

69. Алехин Ю.А., Люксов АН. Экономическая эффективность использования вторичных ресурсов в производстве строительных материалов -М.: Стройиздат. 1988 344с.

70. Ратинов В.Б., Розенберг Т.Н. Добавки в бетон. М.: СтройиздатД989 -139с.

71. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990.-98с.

72. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учеб. пособие для строит. спец. вузов / И.А. Рыбьев. — М.: Высш. шк., 2003.- 701 с.

73. Волженский, Буров Ю.С., Колокольни ков B.C. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат,1979. - 470 с.

74. Кузнецова Т.В., Кудрящов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высш. шк., 1989. - 384 с.

75. Сегалова £.£., Ребиндер НА. Современные физико-химические представления о процессах твердения минеральных вяжущих веществ. // Строительные материалы. -1990- № 1С. 21-25.

76. Попов JI.H. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий. Справочник. М.: Стройиздат, 1986. - 349 с.

77. Горшков B.C., Тимашев В В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: Учеб. пособие. М.: Высш. Школа, 1981.-335 с.

78. Юхневич Т.В. Успехи в применении ИК-спектроскопии для характеристики связей ОН. И Успехи химии. 1963. - т.32. - С. 1397-1398.

79. Еременко В.В., Хрулев В.М. Снижение увлажняемости ячеистого бетона добавками полипропилена. // Изв. вузов. Сер. Стр-во и архитектура. — 1973. -№9.-С. 140-141.

80. Емельянов А.А. К вопросу об оценке усадочности и трещиностойкости конструкций из ячеистых бетонов при сушке. // Производство и применение изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1978.- С. 126-130.

81. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М., 1986.

82. Инструкция по архитектуре отделке и защите от атмосферных воздействий фасадных поверхностей стеновых панелей из ячеистых бетонов в заводских условиях.: ВНИИСТРОН им М., 1987. - 102с.

83. Асланова JI.Г. Неметаллическая арматура для бетона. М., 1990.

84. Лаукайтис А.А. Прогнозирование некоторых свойств ячеистых бетонов низкой плотности. // Строительные метериалы. — 2001, №4. С.27.

85. Laukaitis A. Influence of technological factors on porous concrete formation mixture and product propenies /Summary of the research report presented for habituation // Kaunas University of Technology, 1999,70p.

86. Ильинский B.M. Строительная теплофизика. M.: Высшая школа, 1974, 309с.

87. Елагина Б.Т. Основы теплофихзики ограждающих конструкций зданий. Киев. Донецк: Изд. Выша школа, 1977. С. 59-62.

88. Фокин К.Ф. Строительная теплофизика ограждающих частей зданий. -М.: Стройиздат, 1973. С. 144-158.

89. Акчабаев А.А. Основы прогрессивной технологии прессуемого арболита / Автореф. докт. дисс. СПб, 1992.

90. Дворядкин А.Т. Исследование физико-механических и деформативных свойств ячеистых бетонов в зависимости от основных технологических параметров: Автореф. Дисс. канд. техн. наук. М., 1967,14с.

91. Биховскис А.Е. Исследование технологических факторов формирования теплофизических свойств газосиликата для индустриального термоизолирования труб бесканальных тепловых сетей: Автореф. Дисс. канд. техн. наук. Каунас: КПИ. 1967,13с.

92. G. Bave, N. J. Bright, F.N. Leitch, W. Rottau, G. Svanholm, V.P. Trambov-etsky, J. M. Weber. Автоклавный ячеистый бетон. Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1981. С. 9-10.

93. А.с. СССР № 1447801. Способ изготовления ячеистого бетона. / А. А. Лаукайтис, А.Е. Биховскис, А. В. Дудик. Заявлено 10.12.85. опубликовано 30.12.88. Б.И.№ 48.

94. Меркин А.П., Еремин Н.Ф., Гаджипы Р.А. Физико-технические свойства ячеистых бетонов с улучшенной макроструктурой при объемном весе 250-350 и500.600 кг/м3. //Проектирование конструкции из ячеистых бетонов. — М., 1978. -Ч.1.-С. 67-72.

95. Силаенков Е.С., Михалко BP., Зарин В.А. Методы испытании защитно-декоративных покрытий фасадной поверхности панелей из ячеистого бетона. // Строительные материалы. -1979. №3. - С. 35-37.

96. Окулова Л.И., Панов B.C. Подбор состава и основные физико-технические свойства ячеистого бетона малого объемного веса. // Совершенствование технологии и свойств ячеистых бетонов. Свердловск, 1980. — С. 51-52.

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

98. Налимов В.В. Планирование эксперимента. // Журнал ВХО им. Менделеева, том XXV. -1980. - №1. - С. 3-4.

99. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1985. -448 с.

100. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1975. — 283 с.

101. Новые идеи в планировании эксперимента / Под ред. В.В. Налимова. — М: Наука, 1969.-336 с.

102. Новик Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. М.: Издательство МИСИС, 1971. — Раздел IV. Планирование экспериментов при изучении диаграмм состав - свойство. — 148 с.

103. German J.W., Hinman J.E. Simplex lattice design for multicomponent system / Technometrics, 1962, v.4, №4, p. 463.

104. Nelder J.A., Mead R. A Simplex method for function minimization/Computer Journal. 1965.-№7. p.308-313.

105. Саугин СЛ. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: Химия, 1975. — 48 с.

106. Спиридонов ФЛ. Замедлитель схватывания гипса. // Строительные материалы. -1982. -№10. С. 22-23.

107. Вознесенский В.А. Возможности использования математических методов и информационных систем в технологии железобетона. М.: Стройиздат, 1966.

108. Вознесенский В.А. Статистические решения в технологических задачах. Кишинев, «Картя Молдованяскэ», 1968.

109. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования эксперимента. М.: Наука, 1969.

110. Практикум по полимерному материаловедению / Под ред. П.Г. Бабаевского.: М.: Химия, 1980. - 256 с. Андреевская Г.Д. Нетканные стеклопластики. - М.: Знание, 1967. -50с.

111. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению / А.И.Кобляков, Г.Н.Кукин, А.И.Соловьев: Уч. пособие для вузов. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Легкопромбытиздат, 1986. - 334с.

112. Джигирис Д.Д. Перспективы развития производства базальтовых волокон и области их применения. // Строительные материалы.- 1979 №10.-С. 12-13.

113. Пинскер В.А. О влиянии влажности на морозостойкость ячеистого бетона. // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов.: Таллин, 1988. — С. 113-114.

114. Силаенков Е.С., Гришко Н.М., Турке Р.Л.Отделка панелей из ячеистого бетона каменным дробленными материалами. -М.: Госстройиздат, 1973. -26с.

115. Эффективные защитно-декоративные покрытия. / Е.Ю. Романенко, О.В. Шабрина. // Международная научно-техническая конференция. «Современныепроблемы строительного материаловедения»: Тез. докл., Самара 1995. С. 110113.

116. Тихомиров Г.В., Хлыбов В.А., Вазиев М.Г. Натуральные наблюдения за панелями из объемно-гидрофобизированного ячеистого бетона. Долговечность конструкций из автоклавных бетонов. // НИИ по стр-ву ЭССР. Таллин, 1982. — С. 154-156.

117. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер МЛ. Структура и свойства цементных бетонов.: М.: Стройиздат, 1989. - 343с.

118. Graf О. Schwinden von Gas und Shaumbeton/ Deutscher ausschluss fur stahlbeton, / O. Graf, H. Shaffler., 1964, Heft 117.

119. Richter A. On problem concerning exterior plaster on lightweight concrete. — In: Lightweight Concerete / RILEM, Goteborg, 1971.

120. Корнеев В.И., Данилов B.B. Производство и применение растворимого стекла.: JL: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1991.-176с.

121. Christopfalienk P. Glastechn. Вег., 1985,85, N11, s. 308-314.

122. Айлер Р. Химия кремнезема. В 2т. М.: Мир, 1982.1127с.

123. Williamson G. Phys. Chem. Glasses, / G. Williamson, F. P. Glasser, 1977, N4,127.

124. Евстропьев K.C., Торопов H.A. Химия кремния и физическая химия силикатов.: М.: Промстроиздат, 1950.

125. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций.: М.: Стройиздат, 1988. С. 205.

126. Рыскин Я.И., Ставицкая ГЛ. Водородная связь и структура гидросиликатов.: JI.: Наука, 1972.165с.

127. Горчаков ГЛ. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов.: — М., 1976.

128. Оптимизация состава пенобетона для стеновых блоков. / В.Ф. Черных, А.Ф. Маштаков, В.В. Герасимова. // Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы строительного материаловедения»: Тез. докл., Самара 1995. С. 96-99.

129. Москвин В.М. и др. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты.:-М., 1980.

130. Симонов М.З. Основы технологии легких бетонов. -М., 1973.

131. Рамачандран и др. Наука о бетоне.: — М., 1986.

132. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М., 1999.

133. Завадский В.Ф., Дерябин П.П., Косач А.Ф. Влияние технологииприго-товления смеси на свойства пеногазобетона. // Известия ВУЗов. Строительство. № 1 2001.

134. Дерябин ПЛ. Влияние рецептурных и технологических факторов на свойства пеногазобетона. // Известия ВУЗов. Строительство. №5 2001.

135. Дерябин ПЛ, Косач А.Ф. Применение многофакторного планирования эксперимента при исследовании физико-механических свойств пеногазобетона. // Известия ВУЗов. Строительство. № 8 2003.

136. Дерябин П.П., Косач А.Ф., Завадский В.Ф. Технология получения пеногазобетона. // Строительные материалы. № 6 2003.

137. Удачкин И.Б. Теплосбережение и экология.

138. Невский В.А. Шабрина OJB. Эффективность дисперсного армирования керамзитобетона базальтовыми волокнами. // Международная научно-техническая конференция. «Современные проблемы строительного материаловедения»: Тез. докл., Самара 1995.- С. 52-55.

139. Горшков B.C. Осокин А.П., Калитина МА Химическая технология по-лимерминеральных композиционных материалов.: М., 1998.

140. Патуроев BJB. Технология полимербетонов.: М., 1977.

141. Клименко М.И. Легкие бетоны на органических заполнителях. Саратов, 1977.

142. Общий курс строительных материалов. / Под ред. И.А. Рыбьева. М., 1987.

143. Рабинович ФЛ Бетоны, дисперсно-армированные волокна.: М., 1976.

144. ЧеркинскиЙ Ю.С., Калашников В. М. Полимербетон. Известия Академии строительства и архитектуры, 1969, №2 1с.

145. Крашенников А.И. Ячеистые пластбетоны. // Бетон железобетон. 1971, №2 83с.

146. Рыбьев И. А. Закон створа. // Труды международной конференции. Варна, 1979.10с.

147. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях / Под ред.

148. B.Г. Глуховского. Киев, 1981.

149. Чернышов Е.М., Славчева Г.С., Потамошнева Н.Д., Макеев А.И. Пори-зованные бетоны для теплоэффективных жилых домов. //Изв. вузов. Строительство. 2002. - №5. - С. 22-27.

150. Рыбьев И.А. О расчетной характеристике механических свойств цементов и других вяжущих веществ. // Сб. трудов.: М., 1996.

151. Баженов Ю.М. и др. Мелкозернистые бетоны.: М., МГСУ, 1998.1. C. 27-43.

152. Рыбьева Т.Г. Исследование влияния минералогического состава порошков на структурно-механические свойства битумно-минеральных материалов. // Автореф. канд. дисс.: М., 1961.

153. Тимашев В.В. Синтез и гидратация вяжущих материалов.: М., Наука 1986.-С. 370-377.

154. Ерастов А.В., Ерастов В.В. Ерофеев В.Т. О влиянии структурообразующих факторов на напряженно-деформированное состояние бетонов. // Проблемы строительного материаловедения, первые Соломатовские чтения. — Саранск.: Изд-во Морд, ун-та, 2002. — 429с.

155. Черных В.Ф., Маштаков А.Ф., Щнбря А.Ю. Повышение качества теплоизоляционного пенобетона за счет химических добавок. // Строительные материалы. -1999. №7. - С. 38-39.

156. Тагер А. А. Физико-химия полимеров.: М., 1968. — 536с.