автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Теплоизоляционные пенобетоны на сырьевой базе Республики Мозамбик

У046

СИ

3563

ПАЛАЛАНЕ Жеремиас Абел

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЕНОБЕТОНЫ НА СЫРЬЕВОЙ БАЗЕ РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г 5 НОЯ 2010

Белгород -2010

004613563

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шахова Любовь Дмитриевна

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Сахаров Григорий Петрович

кандидат технических наук Тарасов Александр Сергеевич

Ведущая организация Воронежский государственный архитек-

турно - строительный университет

Защита состоится 30 ноября 2010 г. в 14-30 час. на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в ГОУ ВПО Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46, ауд. 242 ГК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Автореферат разослан «27» октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета • /'---------- __

д-р техн. наук, профессор - -•— ■ -с? - Г.А. Смоляго

Актуальность. Целями экономической политики государства Мозамбик являются обеспечение фундаментальной основы для развития страны, улучшение условий жизни людей, укрепление суверенности государства и национального единства путем участия граждан в проведении экономической политики и эффективного использования материальных ресурсов. Одним из приоритетных направлений развития страны является обеспечение жителей страны комфортным недорогим жильем, что предусматривает увеличение объемов строительства и производства строительных материалов. Одновременно, в связи с тенденцией удорожания энергоресурсов во всем мире, вопросы повышения эффективности использования естественных энергетических ресурсов республики Мозамбик совпадают с теми же проблемами в России, США и Европы. Климат северной части Мозамбика субэкваториальный, центральной и южной - тропический. Среднегодовые температуры колеблются от +30°С на севере до +22°С на юге и до +18°С в горных областях плато Ньяса, что предполагает обеспечение микроклимата в помещениях за счет вентиляции и кондиционирования.

В соответствии с Европейской директивой об эффективности конечного использования энергии и предоставление энергетических услуг (EU directive он energy end-use efficiency and energy service) (директива EPBD) в Европе разработаны проекты стандартов в области вентиляции, кондиционирования воздуха и качества микроклимата в помещении. Разрабатываемые стандарты учитывают взаимосвязь трех основных положений EPBD и рассматриваются как единое целое: требования к энергетическим характеристикам зданий и их расчеты, сертификаты на энергетические характеристики (энергетическая паспортизация) и проведение регулярных проверок.

Среди стеновых теплоизоляционных материалов одним из перспективных, позволяющим обеспечить высокую теплозащиту от жары и микроклимат в помещениях, является экологически чистый негорючий неавтоклавный пенобетон. Возможность монолитной заливки на фоне тенденции к увеличению доли монолитно-каркасного домостроения предопределяет рост потребности в этом материале. Однако присущие пенобетону недостатки (низкие прочностные характеристики, значительные деформации усадки и др.) сужают область его рационального использования. Все это обусловливает актуальность работ по расширению номенклатуры теплоизоляционных материалов на сырьевой базе республики Мозамбик, в том числе, увеличению объемов производства монолитного теплоизоляционного пенобетона, повышению стабильности его качества, снижению деформационных усадочных явлений, разработки основных положений по проектированию теплозащиты из пенобетона с учетом накопленного большего опыта по проектированию и производству пенобетона в РФ.

Работа выполнялась по заказу фирмы HECTOR CONSTRUÇÔES, LTD (Мозамбик).

Цели работы. Разработка составов и технологических приемов получения теплоизоляционного пенобетона для монолитного домостроения с улучшенными показателями качества на сырьевой базе республики Мозамбик.

Для достижения поставленной уели решались следующие задачи:

- обоснование необходимости устройства стеновых конструкций с повышенной теплозащитой с применением пенобетонов в условиях жаркого климата республики Мозамбик;

- обоснование основных требований к сырьевым материалам и добавкам-стабилизаторам структурной прочности пенобетонов;

- изучение процессов гидратации, протекающих в пенобетонной смеси на цементах разного типа;

- изучение причин усадочных деформаций пенобетонных смесей и пенобетонов и разработка приемов и рекомендаций по их снижению;

- подготовка нормативно-технических документов на пенобетоны для реализации теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях;

- апробация полученных результатов в производственных условиях и определение технических свойств изготовленных теплоизоляционных пенобетонов; -внедрение результатов исследований.

Научная новизна. Получены количественные зависимости физико-механических характеристик теплоизоляционных пенобетонов от типа цементов, фракционного состава компонентов и вида добавки-стабилизатора структурной прочности.

Установлено, что в качестве стабилизатора структурной прочности пенобетонной смеси эффективней использовать полиамидную фибру длиной до 11 мм, способствующую снижению деформационных усадок; для повышения прочности цемент должен содержать не менее 20 мас.%, частиц размером до 5 мкм, в качестве минеральной добавки цемент может иметь карбонатную породу; в качестве заполнителя следует применять кварцевые пески с размером частиц до 0,16 мм.

Установлены особенности процессов гидратации цементов в тонких межпо-ровых стенках поризованного цементного камня. Показано, что на цементах высокой дисперсности при длительном твердении в тонких межпоровых перегородках идет процесс полной гидратации цемента с частичной карбонизацией гидроксида кальция; высокая дисперсность и присутствие карбоната кальция в цементе способствует формированию ровного рельефа внутренней поверхности пор без видимых сквозных отверстий между крупными порами, а также повышению плотности цементного камня в межпоровых перегородках, что обеспечивает повышение прочности всего поризованного композита.

Выявлены факторы, определяющие деформационные изменения на каждом этапе изготовления и эксплуатации. Показано, что первичные (технологические) причины деформаций пенобетонов в дальнейшем определяют вторичные (эксплуатационные) деформации. При неправильно выбранных сырьевых компонентах, не соблюдении тепловлажностного режима твердения и хранения на складе, пенобетонные блоки при эксплуатации будут подвержены сильным усадочным явлениям. Разработаны приемы и рекомендации для снижения усадочных деформаций на разных этапах.

Практическое значение работы. Предложены составы получения пенобетонов средней плотностью 250-300 кг/м3 для монолитной теплоизоляции с

прочностью не менее 1,0-1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,053-0,09 Bî/(m °C), сопротивлением паропроницанию 0,25-0,30 мг/(м-ч-Па) низкими усадочными деформациями.

Разработаны рекомендации по снижению деформационных усадочных явлений в теплоизоляционном пенобетоне.

Разработан комплект технологической документации: стандарт организации на монолитный теплоизоляционный пенобетон и рекомендации по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий в условиях жаркого тропического климата Мозамбик с применением монолитного пенобетона.

Внедрение результатов исследования. Составы пенобетонных смесей на тонкодисперсных цементах с синтетической фиброй и дисперсным песком апробированы в ООО «СОТИМ» (г.Старый Оскол); при техническом содействии автора была выполнена теплоизоляция перекрытия площадью 400 м2 из монолитного пенобетона плотностью 300-350 кг/м3.

Подготовлен проект протокола о намерениях на внедрение технологии пенобетона с фирмой HECTOR CONSTRUÇÔES, LTD (Мозамбик).

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе: при подготовке инженеров по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»; бакалавров и магистров по направлению «Строительство».

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены и обсуждены на: Международной научно-технической конференции «Пенобетон-2010» (Санкт-Петербург, 2010 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Сырьевые ресурсы регионов и производство на их основе строительных материалов» (Пенза, октябрь 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, декабрь 2008 г.); Международной научно-технической конференции с элементами научной школы для молодежи «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях» (Якутск, ноябрь 2009г.).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 5 научных статьях, в том числе в 3-х статьях в центральных рецензируемых изданиях из перечня, определенного ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, включающего 29 таблиц, 36 рисунков, списка литературы из 152 наименований, 8 приложений.

На защиту выносятся:

результаты расчетов по эффективности теплозащиты стеновых конструкций из теплоизоляционных пенобетонов в условиях климата республики Мозамбик;

- результаты по оптимизации составов монолитных теплоизоляционных пенобетонов на основе сырьевой базы республики Мозамбик путем применения высокодисперсных цементов с добавкой карбоната кальция, дисперсного квар-

цевого песка и синтетической микрофибры и обоснование требований к сырьевым материалам;

- результаты исследований продуктов гидратации и микроструктуры цементного камня в межпоровых перегородках оптимальных составов теплоизоляционных пенобетонов;

- результаты исследований причин деформационных усадочных явлений в пенобетонах и разработанные приемы и рекомендации по их снижению;

- результаты исследований строительно-технических свойств полученного теплоизоляционного пенобетона;

- результаты промышленной апробации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Известно, что здания всего мира используют около 40% всей потребляемой первичной энергии, 67% всего электричества, 40% всего сырья и 14% всех запасов питьевой воды, а также производят 35% всех выбросов углекислого газа и чуть ли не половину всех твердых городских отходов. В связи с этим возведение зданий с использованием современных экологических технологий («Зеленые здания») приобретает огромное значение и должно стать приоритетным по сравнению со строительством традиционных сооружений. Во главу угла ставится создание комфортных условий в помещении по качеству воздуха, а также тепловым и акустическим характеристикам. Опыт применения теплоизоляционного пенобетона в ограждающих конструкциях свидетельствует, что этот материал позволяет повысить теплозащиту ограждающих конструкций не только в суровых условиях России, но и в жарком влажном климате Мозамбика, снизить стоимость возведения жилых, общественных, промышленных зданиях, устройства дорог.

Однако присущие пенобетону недостатки (низкие прочностные характеристики, значительные деформации усадки и др.) сужают область его рационального использования. Среди основных проблем технологии монолитного пенобетона можно выделить: выбор сырьевых материалов; обеспечение устойчивости пенобетонной смеси во времени после заливки с учетом высоты заливаемого слоя и пористости материалов прилегающих конструкций, снижение деформационных усадочных явлений в процессе эксплуатации. Это обусловливает необходимость подбора оптимальных рецептур теплоизоляционных пенобетонов на основе сырьевой базы республики Мозамбик, разработки технологических приемов совершенствования самого материала и снижению деформации усадки.

При выполнении работы применяли современные методы исследований: РФА, ДТА, анализ гранулометрии частиц на лазерном анализаторе частиц М1-сго51гег, электронную микроскопию, метод БЭТ по адсорбции азота, а также стандартные методы и статистическую обработку результатов испытаний.

Анализ климата республики Мозамбик показал, что в первую очередь при строительстве новых зданий, необходимо обеспечивать его энергоэффективность при вентиляции и кондиционировании помещений и создание внутри помещений комфортных условий. В соответствии с данными Национального института метеорологии республики Мозамбик для расчета теплоустойчивости

стеновых ограждающих конструкций были выбраны два района, в которых температуры отличаются: провинция Тете и столица Мапуто. Максимальные и минимальные температуры по месяцам в выбранных районах представлены на рис. 1.

37 32 27

и \ 22 Л

£17 ^

п

О. 12

v с

s 7 ш

Н 2

-3

«иааСредняя сумарная

месячная осадка-Мапуто

Средняя сумарная месячная осадка-Тете

температура-Мапуто

»»Средняя минимальная температура-Тете

■Ь-Средняя максимальная температура-Мапуто

(—Средняя максимальная температура-Тете

Рис. 1 - Годовые температуры в провинции Тете н столице Мапуто

Затраты на вентиляцию и кондиционирование помещений здания в условиях жаркого тропического климата Мозамбик могут быть достигнуты при использовании современных каркасных конструктивных систем зданий и эффективных теплоизоляционных материалов. Были произведены расчеты тепло-усвоения и влажностного режима трехслойных стеновых конструкций в двух вариантах, которые эффективно используются при устройстве ограждающих конструкций с использованием монолитного пенобетона (рис. 2).

1 вариант Стекломагниевый лист

2 вариант Стекломагниевый лист /

Кирпичная кладка

зо" о„с

О сг о

о о°о°

Монолитный пенобетон

У

Монолитный пенобетон

Рис.2 — Варианты устройства стеновых конструкций с использованием монолитного пенобетона

Для ускорения расчетов теплоусвоения и влажностного режима трехслойных стеновых конструкций были разработаны программы в среде Excel. Расчеты показали, что для двух вариантов устройства трехслойной стеновой конструкции и двух географических точек Республики Мозамбик амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели меньше нормируемой, что отвечает требованиям проектной документации. Результаты расчетов влажностного режима наружной стены показали, что фактическое со-

противление паропроницанию превышает требуемое значение. Следовательно, накопление влаги в наружной стене и в помещениях отсутствует.

Все это обусловливает актуальность работ по расширению номенклатуры теплоизоляционных материалов на сырьевой базе республики Мозамбик, повышению качества и увеличению объемов производства монолитного теплоизоляционного пенобетона, разработки основных требований к исходным материалам и технологических приемов снижения усадочных явлений.

Основным компонентом для производства теплоизоляционных пенобетонов является цемент. В Мозамбике цемент выпускается четырьмя заводами корпорации «Стеков с1е Мо5атЬ^ие», которая входит в состав группы «Отрог» - Португалия. Объемы выпуска цемента в стране покрывают около 40% местного спроса на цемент.

Рис.3 - Расположение цементных заводов группы «Отрог» в мире

Таким образом, на строительный рынок республики Мозамбик попадают цементы, импортируемые из Китая, Турции, Египта. Поэтому в данных исследованиях использовались цементы зарубежных производителей. Эти цементы выпускаются по национальным стандартам, гармонизированным с ЕЫ-197-1, по современным технологиям сухого способа производства и помола в мельницах замкнутого цикла. Для сравнения в работе использовались цементы ЗАО «Жигулевские стройматериалы» (ЦЕМ I 42,5 Н и ЦЕМ Н/А-К (Ш-П) 32,5 по ГОСТ 31108-2003) и ЗАО «Осколцемент» (ПЦ 500-Д0 по ГОСТ 10178-85 и ЦЕМ 42,5Н по ГОСТ 31108-2003). Маркировка используемых цементов по национальным стандартам и страна-производитель приведены в табл. 1.

Таблица 1 — Используемые типы цементов

Индекс цемента Обозначение цемента по национальным стандартам Страна-производитель Индекс цемента Обозначение цемента по национальным стандартам Страна-производитель

1-1 Т СЕМ 142,5 Я Турция 2-1 Т СЕМ П/А-М(Р-1Х) 42,5 Я Турция

1-2 КХ Р 142,5 Я Китай 2-2 КХ Р О 32,5 Я Китай

1-3 КД Р 142,5 К Китай 2-3 КД Р О 42,5 Я Китай

1-4 КЯ Р 142,5 Я Китай 2-4 РЖ ЦЕМ Н/А-К (Ш-П) 32,5 Н РФ

1-5 РЖ ЦЕМ 142,5 Н РФ

^ „ . ' 5ра!д , ■

- - -' '' > ■ .. ¿тк -М:' к ' * ,, ^

С , (ЙйИ! .

* . V \ } • !

' , „.» "и. ' V * ТнчКи'

? № >-Т.

Рега- .с ч' ■латт

\/> ■ ".""й? • ивяа

' ... <. ;5 "='""

; \Д /.ИЦ

V»

' к ' \ •-*-ЧЗмгЙ „ \ • С

1к.1Й> ... •ИогмДЬие,

ЗсиНкАМеа ? , * #

м»»м »

Примечание: индекс 1 относится к бездобавочньш цементам; индекс 2 - к цементам с минеральными добавками

Физико-механические характеристики цементов в соответствии с ГОСТ 1017885 и ЕЫ 197-1 приведены в табл. 2.

Таблица 2 — Физико-механические показатели цементов

№ Индекс цемента Обозначение цемента по национальным стандартам Сроки схватывания, ч-мин Зуд, м /кг, по Блейну Прочность при сжатии, МГТа, в возрасте, сут

начало конец ПоГОСТ 10178-85 Ж 197-ШВ 175-2007

7 28 2/3 28

1 1-1 Т СЕМ 142,5 Я 1-55 3-10 447 34,8 50,8 26,7 48,0

2 1-2 КХ Р 142,5 И 2-10 3-25 452 28,9 48,1 26,7 47,2

3 1-3 КД Р 142,5 Я 2-35 3-40 446 29,8 47,5 23.5 44,6

4 1-4 КЯ Р 142,5 К 2-15 3-55 448 28,6 48,9 24,1 46,7

5 1-5 РЖ ЦЕМ142,5 Н 3-30 4-50 336 22,1 51,9 15,5 52,8

6 2-1 Т СЕМ ША-М(Р-ЬЬ) 42,5 Я 3-30 4-50 434 15,4 38,4 14,4 35,8

7 2-2 КХ РО 32,5 Я 2-20 3-20 444 15,1 40,6 13,9 33,5

8 2-3 КД РО 42,5 Я 3-10 4-05 459 24,8 51,5 26,2 43,8

9 2-4 РЖ ЦЕМ П/А-К (Ш-П) 32,5 Н 2-55 4-10 485 20,4 36,4 29,7 39,9

Был произведен сравнительный дисперсионный анализ качества цементов, выпускаемых по национальным стандартам, так как именно гранулометрический анализ цементов в первую очередь определяет такие технологические показатели цементного теста как нормальная густота, сроки схватывания, подвижность растворных и пенобетонных смесей. Сравнение весовой доли частиц в цементах, имеющих размер менее 5 мкм и менее 45 мкм, приведено в табл.3.

Таблица 3 - Массовое содержание частиц в исследуемых цементах

Содержание частиц менее, мкм, масс.% Индекс цемента

1-1 Т 1-2 КХ 1-3 КД 1-4 КЯ 1-5 РЖ 2-1 Т 2-2 КХ 2-3 КД 2-4 РЖ

5 30 26 18 22 10 28 24 12 12

45 92 92 82 78 64 96 90 65 65

Как показали результаты гранулометрического состава, выполненные на лазерном анализаторе частиц, цементы, выпускаемые по современным технологиям, имеют содержание частиц размером менее 5 мкм более 20 мас.%, по сравнению с российскими цементами.

Разработке оптимальных составов пенобетона предшествовали определения физико-механических показателей пенобетонов на различных типах цементов (табл.4). Результаты показали, что наиболее эффективным материалом для получения теплоизоляционных пенобетонов с высокими прочностными показателями при относительно низких плотностях являются тонкомолотые цементы типа СЕМ Н/А-М(Р-1Х) 42,5(2-1 Т) и СЕМ I 42,5 Я (1-1 Т). При этом содержание минеральных добавок в виде известняка и пуццоланы в цементе типа СЕМ П/А-М(Р-ЬЬ) 42,5 может достигать до 20 масс.%.

Таблица 4 - Фнзико-механнческие показатели пенобетонов на различных типах цементов

Номер Индекс Тип цемента Характеристики пенобетонов

цемента цемента Средняя плотность, р, кг/м3 Предел прочности при сжатии о, МПа КККЧ0"5

1 1-1 Т СЕМ 142,5 R 500 1.9 7,6

2 1-2 КХ Р 142,5 R 556 2,1 6,8

3 1-3 КД PI42,5 R 560 2,3 7,3

4 1-4 КЯ PI42,5 R 645 3,3 7,9

5 1-5 РЖ ЦЕМ142,5 H 575 2.2 6,7

6 2-1 Т СЕМ WA-M(P-LL) 42,5 R 500 2,4 9,6

7 2-2 КХ P О 32,5 R 550 2,3 7,6

8 2-3 КД P О 42,5 R 500 2,4 9,6

9 2-4 РЖ ЦЕМ И/А-К (Ш-П) 32,5 H 620 1,6 4,2

Результаты показали, что наименьшую плотность при высоком значении коэффициента конструкционного качества (ККК) показали образцы пенобетонов 1 и 6.

Известно, что теплоизоляционные пенобетоны очень сильно подвержены усадочным деформациям. Поэтому на следующем этапе для снижения усадочных явлений в пенобетонную смесь вводили дисперсный песок в качестве заполнителя и синтетическую фибру в качестве стабилизатора начальной структурной прочности и армирующего материала. В республике Мозамбик применяют морские тонкие пески (модуль крупности 0,8-1,0) с содержанием кварца не менее 98 мас.% . Для исследований сухой кварцевый песок просеивался через стандартный набор сит с выделением фракций: 0- 0,14 мм, 0,14- 0,315 мм, 0,315-0,63 мм и 0,63-1,25мм. Крупные фракции песков активировали путем помола в лабораторной мельнице, после активации выделялись фракции 0,140,315 мм. Для армирования использовали полиамидную и полипропиленовую фибру с разной длиной волокна. В качестве вяжущего для получения пенобетона и цементного теста использовался бездобавочный цемент типа СЕМ I 42,5 (1-1Т) R фирмы OYTAS 1С VE DIS TICARET A.S. Этот цемент, выпускаемый в Турции, отличается от цементов, выпускаемых российскими предприятиями, вещественным составом, тонкостью помола, скоростью набора прочности и минералогическим составом клинкеров (табл. 5).

Таблица 5 - Минералогический состав цемента типа СЕМ I 42,5 R фирмы OYTAS 1С VE DIS TICARET A.S

Мин. состав клинкера, масс.% ППП, % s03, масс.%

c3s c2s с3а c4af

50,58 14,80 10,19 8,79 2,27 2,15

Образцы готовили с заполнителем (дисперсным песком) без добавления и с добавлением фибры. Мелкий заполнитель вводили в состав пеноцементной смеси в количестве 5, 10 и 15 мас.% взамен части цемента. Полученные результаты представлены на рис. 4-5.

а)

0 0,14 0,315 0,63 Крупность песка, мм

б)

0,14 0,315 0,63 Крупность песка, мм

Рис. 4- Зависимость плотностн (а) и прочности (б) пенобетона от крупности песка

0,14

Крупность песка, мм —Ф—95/05 —й-90/10 ■ -85/15

0,315

а)

б)

0,14 0,315

Крупность песка, мм 1/ГК _«*_ОП/1П —f—яч/1 ^

Рис. 5-Зависимость плотности (а) и прочности (б) пенобетона от крупности песка с добавлением фибры

Обозначения: 95/5; 90/10; 85/15 - соотношение цемента и песка в составе пеноцементной смеси

Результаты экспериментов показали эффективность введения в пенобе-тонную смесь теплоизоляционного пенобетона мелкого заполнителя фракции 0,14...0,315 мм до 10 мас.% и полиамидной фибры, что позволяет снизить плотность пенобетона с незначительным снижением прочности, повысить устойчивость пенобетонной смеси, при этом снизить затраты на дорогостоящий цемент. Полученные результаты позволили расширить область рекомендуемого содержания песка (рекомендации немецкой фирмы Neopor) и его гранулометрического состава (рис. 6).

На основе полученных результатов были сформулированы требования к сырьевым материалам для изготовления теплоизоляционных пенобетонов: цемент должен иметь высокую дисперсность (содержанием частиц до 5 мкм не менее 20 мас.%); в качестве минеральной добавки цемент может иметь карбо-

натную породу в количестве до 20 мас.%; в качестве заполнителя следует применять кварцевые пески с размером частиц до 0,16 мм; в качестве стабилизирующей добавки - полиамидные синтетические волокна длиной до 11 мм. плотность пенобетона, р, кг/мЗ

200 400 600 800 1000

размер частиц, мм

Рис.6 - Гранулометрический состав песка для получения пенобетона

Результаты физико-механических показателей теплоизоляционных пенобе-тонов оптимальных рецептур, изготовленных на промышленной установке ООО «СОТИМ» с учетом всех рекомендаций, представлены в табл. 6.

Таблица 6- Фнзнко-механнческие показатели пенобетона

Параметр Пенобетон D250 Пенобетон D300

Прочность при сжатии в возрасте 28 сут, МПа 0,9-1,0 1,0-1,2

Коэффициент паропроницаемости, мг/(м ч-Па), 0,4 0,4

Сорбционная влажность бетона, не более, %, при относительной влажности'. 97% 5,5 5,8

75% 5,2 5,4

Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии при температуре (25±5) С, Вт/(мК) 0,067 0,07

Водопоглошение, % по массе 40 40

Марка бетона по морозостойкости F25 F25

Известно, что процесс гидратации в тонких цементных пленках имеет свои особенности. Поэтому методами рентгенофазового и дифференциально-термического анализов были исследованы продукты гидратации на разных типах цементов (табл. 7).

Результатами комплексных методов анализов установлено, что в тонких межпоровых перегородках теплоизоляционных пенобетонов протекает полная гидратация основных клинкерных минералов с образованием аморфных гидросиликатов кальция, портландита и карбоната кальция, что подтверждается отсутствием на рентгенограммах дифракционных отражений основных клинкер-

ных минералов и высокими значениями потерь массы (ППП=32-35 мас.%) при ДТА.

Таблица 7 - Фнзико-механические характеристики образцов пенобе-

Индекс образца пенобетона тип цемента и его индекс по табл. 1 Средняя плотность, кг/м3 Прочность, МПа

1 ЦЕМ 142,5 Н (ЗАО «Осколцемент» 250 0,51

2 СЕМ 142,5R (1-1Т) 302 0,8

3 СЕМ II/A-M (P-LL) 42,5R (2-1Т) 291 0,87

4 СЕМ II/A-M (P-LL) 42,5R (2-1Т) 673 2,52

Анализ результатов термограмм показал, что в продуктах гидратации пенобетона на бездобавочном цементе типа ЦЕМ I образуется больше Са(ОН)2, что согласуется с данными РФА, меньше гидросиликатов кальция состава CSH (А) и C3SH2.

Анализ пористости цементных межпоровых перегородок вели для двух образцов пенобетона разного вещественного состава и на цементах разных производств. Первый образец был изготовлен на цементе СЕМ II/A-M (P-LL) 42,5R (2-1Т) с дисперсным песком (10 мас.%) и полиамидной фиброй (образец 1), второй образец на бездобавочном цемент ПЦ500-Д0 ЗАО «Осколцемент» (образец 2). Анализ микропористости проводили по изотерме адсорбции азота и распределению пор по размерам. Изотермы адсорбции двух образцов представлены на рис. 8. Распределение пор по размерам показывает, что суммарное количество пор с диаметром менее 10 нм, которые относятся к гелевой пористости, у образца 2 меньше, но суммарное количество пор диаметром более 10 нм больше примерно в два раза, чем у образца 1. Величина удельной поверхности пор у 1образца составляет 17 м2/кг, тогда как удельная поверхность пор у 2 образца - 27,7 м2/кг. Это свидетельствует о том, что наиболее плотную струк-

туру цементных межлоровых перегородок можно получить на тонкодисперсных цементах с применением фибры и песка в качестве заполнителя

п

4г

0,2 0,4 0,6 0,8

относительное парциальное давление И=Р/Ро

Рис. 8 - Изотермы адсорбции (а) и распределение пор в цементном камне по размерам (б) на цементе типа СЕМ 11/А-М (Р-1Х) 42,5Н (первый образец) и (в) на цементе типа ПЦ500-Д0 (второй образец)

Результаты по различной пористости межпоровых перегородок на цементах разных типов хорошо демонстрируется электронными фотографиями

камня (рис.9).

б)

Рис.9 - Микроструктура поризованного цементного камня: а) и б) вид поровой структуры на портландцементе типа СЕМ 11/А-М (Р-ЬЪ) 42,5Я (первый образец); в) общий вид пористой структуры на портландцементе ПЦ500-Д0; г) вид пористой перегородки на портландцементе ПЦ500-ДО (второй образец);

адсорбционная ветвь обр 2

деслрбционная ветвь обр 2.

адсорбционная зе'ть

десорбцитная ветаь обр 1.

При одной и той же средней плотности второй образец пенобетона имел прочность в два раза ниже. При большом увеличении в структуре материала второго образца отмечены большие сквозные отверстия между крупными порами, что приводит к снижению прочности всей структуры.

Доказательством пористости материала в межпоровой перегородке или практически ее отсутствия служат фото (рис. 9), выполненные на электронном микроскопе при разном увеличении. Пористая структура цементного камня первого образца на цементе типа СЕМ П/А-М (Р-ЬЬ) 42,511 имеет меньше сквозных межпоровых отверстий, форма пор близка к шарообразной с гладкой внутренней поверхностью (рис.9, а) и б)). На рис.9, в) и г) второго образца пенобетона, изготовленного на цементе типа ПЦ500-Д0 видно, что сами поры имеет дефекты в виде рыхлой пористой матрицы. Таким образом, рационально подобранная рецептура пенобетона на тонкодисперсных цементах с песком и фиброй способствует созданию равномерно поровой структуры цементного камня без сквозных пор и высокой плотности цементного камня в межпоровом пространстве.

Одним из существенных недостатков теплоизоляционных пенобетонов являются значительные усадочные деформации, приводящие к образованию на поверхности и по объему изделий трещин, что значительно снижает строительно-эксплуатационные показатели изделий. Особенно подвержены трещи-нообразованию пенобетонные изделия плотности ниже 600 кг/м3.

Длительные наблюдения процесса изготовления пенобетонов на промышленных установках, а также целенаправленные исследования процессов деформации в лабораторных условиях позволили классифицировать деформационные усадочные явления пенобетона на: первичные (технологические)— деформационные трещины, возникающие в теле пенобетонного массива в течение первых 7-ми суток; вторичные (эксплуатационные) - деформационные усадочные трещины, возникающие в пенобетонных изделиях в процессе эксплуатации. Причины, определяющие деформационные изменения на каждом этапе изготовления и эксплуатации, представлены на рис. 10.

В лабораторных условиях экспериментально было подтверждено влияние минералогического состава цемента на усадочные деформации впервые 3-7 суток твердения за счет тепловыделения. При выпуске пенобетонов низких плотностей используется, как правило, только цемент при расходе 150-400 кг/м3 пенобетона. Количество выделившегося тепла в этом случае может достигать 180-200 мегаДж/ м3 пеноцементной массы. Причем высокое тепловыделение при гидратации определяет температурные градиенты по массиву твердеющего поризованного камня, что ведет, как правило, к возникновению деформационных напряжений.

В лабораторных условиях были синтезированы модельные клинкера (1-3 лабор) с расчетным минералогическим составом, указанным в табл.8. Параллельно были рассчитаны по уравнению, предложенному Х.Тейлором, кумулятивные значения тепловыделения для модельных расчетных клинкеров (1-4 теор).

£

0

1

Я

"Я

в

В"

■е

о V

3 »

В £ а

п х о о>

о а

60

1 Минералогический состав клинкера

2 Вещественный состав цемента

3 Удельная поверхность

Цемент

заполнитель

Пенообразователь

1 Вид и соотношение сырье

| компонентов

1 Модуль крупности

2 Содержание лгшмесей

1 Белковый

2 Синтетический

1 Расход цемента

2 Температура

3 Влажность

1 Классический способ

2 Способ сухой минерализации ясны

3 Баротехнологня

4 Способ аэрации

5 Турбулентндоеавитационный способ

6 Способ «обжатне-релаксация»

1 Температурный режим 1 Влажность среды 3 Гкпошяки

1 Для заливки больших массивов

2 Дли заливки мелких блоков

1 Температура

2 Скзозаяки

3 Прямые солнечные луча

Способы получения пеноцементной массы

Резким твердения

Тип форм

Условия хранения на складе

1 Канц. СОг в атмосфере

2 Температура Л влажность

1 Температура

2 Влажность

3 Сквозняки

4 Прямые солнечные лучи

1 Статическая

2 Динамическая

Контракциониая усадка

Карбонизационная усадка

Влажностнаа усадка

Действие внешней нагрузки

=3

"3

£ ;

п

1

2 в :

Таблица 8 - Минералогический состав модельных синтезированных лабораторных клинкеров (1-3 лабор), теоретически расчетных (1-4 теор) и бездобавочного цемента ЦЕМ 142,5 Н ЗАО «Осколцемент»

Индекс состава Содержание основных клинкерных минералов, масс.%

СзБ СгБ С3А с4ар

1-лабор 50,00 23,65 5,00 18,53

2-лабор 65,00 10,31 7,00 15,03

3-лабор 65,00 10,95 9,00 12,44

ЦЕМ 142.5 61,90 15,20 9,90 9,30

1-теор 50 30 5 15

2-теор 65 15 5 15

3-теор 50 25 10 15

4-теор 65 10 10 15

Посредством дифференциального калориметра с изменяющейся температурой анероида были определены кумулятивные значения тепловыделения клинкеров, синтезированных в лабораторных условиях (1-3 лабор) и заводского цемента типа ЦЕМ I 42,5 Н ЗАО «Осколцемент» (рис.11).

Рис. 11 - Кумулятивные значения тепловыделения теоретических составов клинкеров (1-теор...4-теор), лабораторных синтезированных цементов (1-3) и заводского цемента ЦЕМ I 42,5

Как показали результаты, в первые сутки наибольшим тепловыделением обладают высокоалитовые и высокоалюминатные клинкера ( 2, 3-лабор, 4 -теор). Цементы, выпускаемые по сухому способу, по минералогическому составу очень близки к указанным: при невысоком содержании алита, содержание С3А может достигать до 10-12 мас.%. Все это свидетельствует о высоком потенциале цементов, выпускаемых на современных цементных заводах. Поэтому при выборе цемента для теплоизоляционных пенобетонов необходимо в первую очередь учитывать минералогический состав клинкеров.

На скорость охлаждения массива на складе влияют температурные условия хранения и скорость отвода тепла. Одновременно в массиве начинают активно протекать процесс массообмена - испарение влаги, скорость которого определяется температурно-влажностными условиями и скоростью отвода паров воды с поверхности (наличие сквозняков, нагрева от солнечного излучения и т.п).

Для определения оптимальных условий для твердения пенобетонных изделий были проведены эксперименты по влиянию условий твердения на измене-

ние линейных размеров пенобетонных образцов. Пенобетонные образцы формовали в лабораторных условиях. Проектная плотность образцов была 400 кг/м3. Результаты по влиянию условий твердения на усадочные деформации пенобетона в течение 28 суток показаны на рис. 12.

Условия твердения пенобетона

Время юердения, сут

„S-0.5

"s

2 -1,S

28

-2.5 -Í.......

- ЙОЗДУШ1 Ю-иЛЭЖГ ((ХЛИЫ:1

(при температуре 20±2 ОС и С>ТП0С!11СЛЬИ011 оло.чикхж более 90%}

■ -ricpeMCiini.fi.> (семь дней m воздухе, семь дней о соз ду umo-fWKt m пых ус/юанях при темпершуре 20±20Сч О1НОС1П0Л1.НОЙ сложности более 90%)

- Тесрдение и.) яоздукс (при

ОТНОСМТСЛЬНОЙ иЛ.ИКМОСТИ

30%)

"Твердение h.i екгсозимко

Рис.12 - Влияние условий твердения пенобетона на усадочные деформации пенобетона

Как показали результаты, наибольшие деформационные изменения происходили в образцах, твердеющих на сквозняке. Наименьшие усадочные деформации были отмечены в образцах, твердеющих в воздушно-влажных условиях и условиях попеременного воздействия при высокой влажности. Это связано с формированием дефектной ячеистой структуры, имеющей капиллярные и сквозные поры, по которым атмосферная влага и углекислый газ будут поступать во внутрь массива и вызывать при изменении тепловлажностных условий влажностную и карбонизационную усадку.

Результаты определения усадки пенобетонных образцов различного вещественного состава и изготовленных в лабораторных условиях и на предприятии ООО «СОТИМ» (заводской) по ГОСТ 25485-89 представлены на рис.13. Результаты определений усадки показали, что одновременное введение в состав пенобетона песка до 10 мас.% и фибры из расчета 600 г на 1 м3 пенобетона, позволило снизить усадку до 0,59 мм/м, тогда как контрольный образец на бездобавочном цементе ПЦ500-Д0 давал усадку до 1,86 мм/м. В заводских условиях применение тонкомолотого цемента типа СЕМ II/A-M (P-LL) 42,5R турецкого производства и введение фибры и дисперсного песка позволило добиться снижения усадки до 1,1 мм/м.

100 % цем 10 % песта

ГТ01Срь масш и. Погерь массыш, %

10% Песка + фибра

8 Ь 1-5

5 о , Iе £у й Я V

о «

Я р. О

а 1

|

|

Г

£5=0,59 1

-

13 1? 23 25 Погер! :йсса«1, »-•

Заводской

1 « ^ Им

е5=0,55

О 10 2 0 30 10 50 60 70 50 50 100110 П01ерьмиат»,

Рис. 13 - Кривые усадки при высыхании образцов пенобетонов различного состава по ГОСТ 25485-89

Как видно по рис. 13 усадочные деформации зависят от влажностного режима эксплуатации пенобетона. При влажности образцов более 5 %, относительная усадка очень низкая. При снижении влажности менее сорбционной (для пенобетонов это 6-8 мас.% в зависимости от условий эксплуатации) усадка резко повышается. Таким образом, показатель усадки, определенный при влажности изделий 5 %, не отражает физических свойств пенобетонных изделий в условиях эксплуатации. В условиях климата республики Мозамбик относительная влажность воздуха превышает 60 % , таким образом, пенобетонные изделия будут работать во влажностном или мокром режиме эксплуатации с низкими деформационными усадками.

Деформационные усадочные явления в пенобетоне отмечаются в течение первого месяца и более. Следует отметить, что первичные (технологические) причины деформаций пенобетонов в дальнейшем определяют вторичные (эксплуатационные) деформации. При неправильно выбранных сырьевых компонентах, не соблюдении тепловлажностного режима твердения и хранения на складе, пенобетонные блоки при эксплуатации будут подвержены сильным усадочным явлениям.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований были опробованы на промышленной установке предприятия ООО «СОТИМ». Получение пенобетонной смеси производилось под избыточным давлением с применением поризатора. Была выпущена опытная партия теплоизоляционного пенобетона и разработан комплект технологической документации на материал. Использование тонкодисперсного цемента минеральной карбонатной добавкой, дисперсным песком и полиамидной фиброй позволило получить пенобетон с

качественной мелкопористой структурой и хорошими теплозащитными свойствами. Основные показатели выпущенного пенобетона марки D300 следующие: средняя плотность 310 кг/м3, прочность 1,0-1,2 МПа, коэффициент теплопроводности 0,07 Вт/м-°С, сорбционная влажность 5,4%, усадка 1.1 мм/м. Разработана примерная калькуляция себестоимости полученного материала.

Технико-экономические расчеты показали эффективность выпуска теплоизоляционного пенобетона для монолитной изоляции с синтетической фиброй и дисперсным песком. Экономический эффект использования теплоизоляционного пенобетона по сравнению с другими материалами аналогичного назначения (газобетон, керамзит), составляет от 14 до 22 EUR на 1м2 возводимой конструкции при обеспечении нормативного значения сопротивления теплопередаче. Результаты экономических расчетов наглядно показывают, что использование пенобетонов пониженной плотности позволяет иметь экономию на материалах. Оценивая экономические показатели зданий из пенобетона, следует также учитывать снижение нагрузок на фундаменты, что имеет особо большое значение при строительстве на слабых либо осадочных грунтах. Монолитный пенобетон, уложенный в несъемную опалубку из стекломагниевых плоских листов, экономит средства на отделочных работах.

Немаловажное значение для стоимости зданий имеют эксплуатационные показатели: снижение расходов на вентиляцию и кондиционирование в жарком и влажном климате республики Мозамбик, возможность гибкой перепланировки путем разборки и возведения новых легких перегородок. Как свидетельствует европейский опыт, использование пенобетона позволяет быстрее всего решать проблемы жилищного строительства, особенно в условиях дефицита финансовых и энергетических ресурсов.

Полученные результаты вошли в стандарт организации на монолитный пенобетон. Разработаны рекомендации по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением монолитного пенобетона для республики Мозамбик.

ВЫВОДЫ

1. Рассчитаны теплозащитные и влажностные показатели стеновых конструкций с применением пенобетонов в климатических условиях республики Мозамбик. Показано, что в данных условиях наиболее эффективным по теплозащитным и экологическим показателям является теплоизоляционный пенобетон D300.

2. Разработаны и экспериментально подтверждены положения получения пенобетонов естественного твердения средней плотности 200-350 кг/м3 для монолитной теплоизоляции на основе сырьевой базы республики Мозамбик.

3. Основными приемами, позволяющими регулировать технологические и технические свойства пенобетонов средней плотности 200-350 кг/м3, являются применение в качестве сходных материалов бездобавочного портландцемента-типа СЕМ I 42.5R и типа СЕМ II/A-M(P-LL) 42,5 R с минеральными добавками в виде карбоната кальция, тонкодисперсного кварцевого песка, синтетической полиамидной фибры.

4. Сформулированы требования но выбору исходных материалов для изготовления пенобетонов низкой плотности: цемент должен быть низко или сред-неалюминатный и иметь высокую дисперсность с содержанием не менее 20 мас.% частиц до 5 мкм, в качестве минеральной добавки цемент может иметь карбонатную породу; в качестве заполнителя следует применять кварцевые пески с размером частиц до 0,16 мм; в качестве стабилизирующей добавки-полиамидные синтетические волокна длиной до 11 мм.

Определены оптимальные рецептурные составы получения теплоизоляционных пенобетонов для монолитной теплоизоляции со средней плотностью 250300 кг/м3, пределом прочности на сжатие не менее 1,0-1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,053-0,09 Вт/(м °С), сопротивлением паропроницанию 0,25-0,30 мг/(м-ч-Па), с усадкой 1,1 мм/м.

5. На основании комплексных методов анализов установлено, что в тонких межпоровых перегородках теплоизоляционных пенобетонов протекает полная гидратация основных клинкерных минералов с образованием аморфных гидросиликатов кальция, портландита и карбоната кальция.

6. Методом БЭТ по адсорбции азота показано, что суммарное количество пор с диаметром менее 10 нм у цементного камня в межпоровом пространстве пенобетона на тонкодисперсном цементе с карбонатным наполнителем, песком и фиброй меньше, чем у пенобетона на чистом грубомолотом цементе. Электронно-микроскопическим методом подтверждено, что высокая дисперсность и присутствие карбоната кальция в цементе способствует формированию ровного рельефа внутренней поверхности пор без видимых сквозных отверстий в межпоровых перегородках, что способствует повышению прочности поризо-ванного цементного камня.

7. Предлагаемая рецептура пенобетонной смеси для монолитной теплоизоляции за счет оптимизации состава позволяет повысить седиментационную устойчивость пенобетонной смеси, получить пористую структуру без сквозных межпоровых отверстий и высокой плотностью цементного камня в межпоровых перегородках, снизить деформационные усадочные явления, тем самым улучшить теплофизические характеристики пенобетона.

8. Длительные наблюдения процесса изготовления на промышленных установках, а также целенаправленные исследования процессов деформации в лабораторных условиях позволили классифицировать деформационные усадочные явления пенобетона на: первичные (технологические)- деформационные трещины, возникшие в теле пенобетонного массива в течение первых 7-ми суток; вторичные (эксплуатационные) - деформационные усадочные трещины, возникающие в пенобетонных изделиях в процессе эксплуатации.

9. Калориметрическим методом анализа показано высокое тепловыделение в ранние сроки у цементов с высоким содержанием СзА. Установлено, что применением высокоалюминатных цементов ведет к саморазогреву пеноцемент-ной смеси и значительным деформациям пенобетона на раннем этапе. Таким образом, при выборе цементов для получения теплоизоляционных пенобетонов следует применять средне- и низкоалюминатные цементы.

10. Выявлены факторы, определяющие деформационные изменения на каждом этапе изготовления и эксплуатации. Показано, что первичные (техноло-

гические) причины деформаций пенобетонов в дальнейшем определяют вторичные (эксплуатационные) деформации. При неправильно выбранных сырьевых компонентах, не соблюдении тепловлажностного режима твердения и хранения на складе, пенобетонные блоки при эксплуатации будут подвержены сильным усадочным явлениям. Разработаны приемы и рекомендации для снижения усадочных деформаций на разных этапах.

11. Показано, что усадочные деформации зависят от влажностного режима эксплуатации пенобетона. При влажности образцов более 5 %, относительная усадка очень низкая. При снижении влажности менее сорбционной (для пенобетонов это 6-8 мас.% в зависимости от условий эксплуатации) усадка резко повышается. Таким образом, показатель усадки, определенный при влажности изделий 5 % не отражает физических свойств пенобетонных изделий в условиях эксплуатации.

12. Полученные результаты вошли в стандарт организации на монолитный пенобетон. Разработаны рекомендации по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением монолитного пенобетона. Результаты исследований апробированы в стационарных условиях и внедрены при монтаже теплоизоляции крыш в ООО «СОТИМ» (г. Старый Оскол). Подготовлен проект протокола о намерениях внедрения технологии теплоизоляционных монолитных пенобетонов с фирмой HECTOR CONSTRUÇÔES, LTD (Мозамбик).

Основное содержание диссертации отражено в опубликованных работах:

1. Шахова, Л.Д. Дисперсионный сравнительный анализ цементов /Л.Д. Шахова, Ж.А. Палалане //Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: мат. Междунар. научно-техн. конф., Пенза, декабрь 2008 г. Пенза: Приволжский Дом знаний. - 2008. -С. 173-176.

2. Шахова, Л.Д. Армирование и микроармирование пенобетонов /Л.Д. Шахова, Ж.А. Палалане, A.B. Бурдюгов // Вестник БГ'ГУ им. В.Г. Шухова. -2009,-№2. -С. 20-24.

3. Шахова, Л.Д. Деформационные явления в пенобетоне в процессе изготовления /Л.Д. Шахова, Ж.А. Палалане, A.B. Бурдюгов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2009. - №2. - С. 50-54.

4. Палалане Ж.А. Теплоизоляционные пенобетоны с мелким заполнителем /Ж.А. Палалане // Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях: сб. тр.. Междунар. конф. с элементами научной школы для молодежи, Якутск, 16-19 ноября 2009г., Якутск: Паблиш Групп, 2009. - С. 9395.

5. Шахова, Л.Д. Причины деформационных усадок пенобетонов /Л.Д. Шахова, С.А. Самборский, Ж.А. Палалане // Строительные материалы. - 2010. -№3. - С.84-86.

ПАЛАЛАНЕ Жеремиас Абел

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЕНОБЕТОНЫ НА СЫРЬЕВОЙ БАЗЕ РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать И5М. IО Формат 60x84 1/16

Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз.

Заказ

Отпечатано ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова». 308012, г. Белгород, ул. Костюкова,46

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Современные принципы строительных технологий и выбора строительных материалов

1.2 Архитектурный анализ климата района строительства

1.3 Пенобетоны - эффективный экологический чистый материал

1.4 Области применения пенобетона в конструкциях зданий и сооружений

1.5 Технологии получения пенобетонов

1.6 Пути совершенствования технологии получения и качества пенобетонов 34 выводы

2. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика сырьевых компонентов

2.2 Методы и методики исследований

2.2.1 Подготовка сырьевых материалов и изготовление образцов

2.2.2 Методики оценки характеристик технической пены

2.2.3 Методики физико-механических испытаний

2.2.4 Деформации усадки

2.2.5 Рентгенофазовый анализ

2.2.6 Дериватографический анализ

2.2.7 Электронная микроскопия

2.2.8 Гранулометрический анализ

2.2.9 Анализ пористой структуры с использованием интегрального метода БЭТ

2.2.10 Калориметрический анализ

3. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ СТЕНОВОЙ КОНСТРУКЦИИ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК

3.1 Основные положения проектирования теплозащиты стеновых конструкций

3.2 Расчеты теплоустойчивости ограждающих конструкций

4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУРЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЕНОБЕТОНОВ

4.1 Исследование особенностей цементов по EN 197

4.2 Физико-механические характеристики пенобетона на основе цементов по EN 197

4.3 Выбор дисперсности песков для теплоизоляционных пенобето

4.4 Армирование пенобетонов синтетическими волокнами 89 ВЫВОДЫ

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГИДРАТАЦИИ И МИКРОСТРУКТУРЫ ПЕНОБЕТОНА

5.1 Исследование продуктов гидратации пенобетона на цементах разных производителей рентгенофазовым методом анализа

5.2 Исследование продуктов гидратации пенобетона на цементах разных производителей дериватографическим методом анализа

5.3 Исследование микроструктуры цементного камня в межпоровых перегородках методом БЭТ по адсорбции азота

5.4 Исследование микроструктуры цементного камня в межпоровых перегородках электронномикроскопическим методом

ВЫВОДЫ

6. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПЕНОБЕТОНЕ

6.1 Теоретические основы усадочных явлений

6.2 Роль цемента в деформационных усадочных явлениях

6.3 Роль пенообразователя

6.4 Способы получения пеноцементной массы

6.5 Тип формы

6.6 Режим твердения

6.7 Условия хранения на складе

6.8 Вторичные причины деформации 123 ВЫВОДЫ

7. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА МОНОЛИТНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МИКРОАРМИРОВАННОГО

ПЕНОБЕТОНА С ДИСПЕРСНЫМ ПЕСКОМ

7.1 Получение монолитного пенобетона в построечных условиях

7.2 Расчет экономической эффективности 138 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 145 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 148 ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность. Целями экономической политики государства Мозамбик являются обеспечение фундаментальной основы для развития страны, улучшение условий жизни людей, укрепление суверенности государства и национального единства путем участия граждан в проведении экономической политики и эффективного использования материальных ресурсов. Одним из приоритетных направлений развития страны является обеспечение жителей страны комфортным недорогим жильем, что предусматривает увеличение объемов строительства и производства строительных материалов. Одновременно, в связи с тенденцией удорожания энергоресурсов во всем мире, вопросы повышения эффективности использования естественных энергетических ресурсов республики Мозамбик совпадают с теми же проблемами в России, США и Европы. Климат северной части Мозамбика субэкваториальный, центральной и южной - тропический. Среднегодовые температуры колеблются от +30°С на севере до +22°С на юге и до +18°С в горных областях плато Ньяса, что предполагает обеспечение микроклимата в помещениях за счет вентиляции и кондиционирования.

В соответствии с Европейской директивой об эффективности конечного использования энергии и предоставление энергетических услуг (EU directive on energy end-use efficiency and energy service) (директива EPBD) в Европе разработаны проекты стандартов в области вентиляции, кондиционирования воздуха и качества микроклимата в помещении. Разрабатываемые стандарты учитывают взаимосвязь трех основных положений EPBD и рассматриваются как единое целое: требования к энергетическим характеристикам зданий и их расчеты, сертификаты на энергетические характеристики (энергетическая паспортизация) и проведение регулярных проверок.

Среди стеновых теплоизоляционных материалов одним из перспективных, позволяющим обеспечить высокую теплозащиту от жары и микроклимат в помещениях, является экологически чистый негорючий неавтоклавный пенобетон. Возможность монолитной заливки на фоне тенденции к увеличению доли монолитно-каркасного домостроения предопределяет рост потребности в этом материале. Однако присущие пенобетону недостатки (низкие прочностные характеристики, значительные деформации усадки и др.) сужают область его рационального использования. Все это обусловливает актуальность работ по расширению номенклатуры теплоизоляционных материалов на сырьевой базе республики Мозамбик, в том числе, увеличению объемов производства монолитного теплоизоляционного пенобетона, повышению стабильности его качества, снижению деформационных усадочных явлений, разработки основных положений по проектированию теплозащиты из пенобетона с учетом накопленного большего опыта по проектированию и производству пенобетона в РФ.

Работа выполнялась по заказу фирмы HECTOR CONSTRUÇÔES, LTD» (Мозамбик) (приложение 1).

Цели работы. Разработка составов и технологических приемов, получения теплоизоляционного пенобетона для монолитного домостроения с улучшенными показателями качества на сырьевой базе республики Мозамбик.

Для достиэюения поставленной 1}ели решались следующие задачи:

- обоснование необходимости устройства стеновых конструкций с повышенной теплозащитой с применением пенобетонов в условиях жаркого климата республики Мозамбик;

- обоснование основных требований к сырьевым материалам и добавкам-стабилизаторам структурной прочности пенобетонов;

- изучение процессов гидратации, протекающих в пенобетонной смеси на цементах разного типа;

- изучение причин усадочных деформаций пенобетонных смесей и пенобетонов и разработка приемов и рекомендаций по их снижению;

- подготовка нормативно-технических документов на пенобетоны для реализации теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях;

- апробация полученных результатов в производственных условиях и определение технических свойств изготовленных теплоизоляционных пенобетонов;

-внедрение результатов исследований.

Научная новизна. Получены количественные зависимости физико-механических характеристик теплоизоляционных пенобетонов от типа цементов, фракционного состава компонентов и вида добавки-стабилизатора структурной прочности.

Установлено, что в качестве стабилизатора структурной прочности пенобетонной смеси эффективней использовать полиамидную фибру длиной до 11 мм, способствующую снижению деформационных усадок; для повышения прочности цемент должен содержать не менее 20 мас.%, частиц размером до 5 мкм, в качестве минеральной добавки цемент может иметь карбонатную породу; в качестве заполнителя следует применять кварцевые пески с размером частиц до 0,16 мм.

Установлены особенности процессов гидратации цементов в тонких межпоровых стенках поризованного цементного камня. Показано, что на цементах высокой дисперсности при длительном твердении в тонких межпоро-вых перегородках идет процесс полной гидратации цемента с частичной карбонизацией гидроксида кальция; высокая дисперсность и присутствие карбоната кальция в цементе способствует формированию ровного рельефа внутренней поверхности пор без видимых сквозных отверстий между крупными порами, а также повышению плотности цементного камня в межпоровых перегородках, что обеспечивает повышение прочности всего поризованного композита.

Выявлены факторы, определяющие деформационные изменения на каждом этапе изготовления и эксплуатации. Показано, что первичные (технологические) причины деформаций пенобетонов в дальнейшем определяют вторичные (эксплуатационные) деформации. При неправильно выбранных сырьевых компонентах, не соблюдении тепловлажностного режима твердения и хранения на складе, пенобетонные блоки при эксплуатации будут подвержены сильным усадочным явлениям. Разработаны приемы и рекомендации для снижения усадочных деформаций на разных этапах.

Практическое значение работы. Предложены составы получения пе-нобетонов средней плотностью 250-300 кг/м для монолитной теплоизоляции с прочностью не менее 1,0-1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,053-0,09 Вт/(м-°С), сопротивлением паропроницанию 0,250,30 мг/(м-ч-Па) низкими усадочными деформациями.

Разработаны рекомендации по снижению деформационных усадочных явлений в теплоизоляционном пенобетоне.

Разработан комплект технологической документации: стандарт организации на монолитный теплоизоляционный пенобетон и рекомендации по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий в условиях жаркого тропического климата Мозамбик с применением монолитного пенобетона.

Внедрение результатов исследования. Составы пенобетонных смесей на тонкодисперсных цементах с синтетической фиброй и дисперсным песком апробированы в ООО «СОТИМ» (г. Старый Оскол); при техническом содействии автора была выполнена теплоизоляция перекрытия площадью 400 м2 л из монолитного пенобетона плотностью 300-350 кг/м .

Подготовлен проект протокола о намерениях на внедрение технологии пенобетона с фирмой HECTOR CONSTRUÇÔES, LTD (Мозамбик).

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе: при подготовке инженеров по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»; бакалавров и магистров по направлению «Строительство».

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены и обсуждены, на: Международной научно-технической конференции «Пенобетон-2010» (Санкт-Петербург, 2010 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Сырьевые ресурсы регионов и производство на их основе строительных материалов» (Пенза, октябрь 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Новые энерго-и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, декабрь 2008 г.); Международной научно-технической конференции с элементами научной школы для молодежи «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях» (Якутск, ноябрь 2009г.).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 5 научных статьях, в том числе в 3-х статьях в центральных рецензируемых изданиях из перечня, определенного ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включающего 29 таблиц, 36 рисунков, списка литературы из 152 наименований, 8 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Рассчитаны теплозащитные и влажностные показатели стеновых конструкций с применением пенобетонов в климатических условиях республики Мозамбик. Показано, что в данных условиях наиболее эффективным по теплозащитным и экологическим показателям является теплоизоляционный пенобетон БЗОО.

2. Разработаны и экспериментально подтверждены положения получения пенобетонов естественного твердения средней плотности 200-350 кг/м3 для монолитной теплоизоляции на основе сырьевой базы республики Мозамбик.

3. Основными приемами, позволяющими регулировать технологические и технические свойства пенобетонов средней плотности 200-350 кг/м3, являются применение в качестве сходных материалов бездобавочного портландцементатипа СЕМ I 42.5Я и типа СЕМ П/А-М(Р-1Х) 42,5 Я с минеральными добавками в виде карбоната кальция, тонкодисперсного кварцевого песка, синтетической полиамидной фибры.

4. Сформулированы требования по выбору исходных материалов для изготовления пенобетонов низкой плотности: цемент должен быть низко или среднеалюминатный и иметь высокую дисперсность с содержанием не менее 20 мас.% частиц до 5 мкм, в качестве минеральной добавки цемент может иметь карбонатную породу; в качестве заполнителя следует применять кварцевые пески с размером частиц до 0,16 мм; в качестве стабилизирующей добавки - полиамидные синтетические волокна длиной до И мм.

Определены оптимальные рецептурные составы получения теплоизоляционных пенобетонов, для монолитной теплоизоляции со средней плотностью 250-300 кг/м , пределом прочности на сжатие не менее 1,0-1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,053-0,09 Вт/(м°С), сопротивлением паропроницанию 0,25-0,30 мг/(м-ч-Па), с усадкой 1,1 мм/м. 146 '

5; На основании комплексных методов анализов установлено, что- в тонких межпоровых перегородках теплоизоляционных пенобетонов протекает: полная гидратация« основных клинкерных минералов с образованием* аморфных: гидросиликатов! кальция; портландита' и карбоната кальция.

6. Методом БЭТ по адсорбции азота показано, что суммарное количество пор с диаметром менее 10 нм у цементного камня в межпоровом пространстве пенобетона на тонкодисперсном цементе с карбонатным наполнителем, песком и фиброй меньше, чем у пенобетона на чистом грубомолотом цементе. Электронно-микроскопическим методом подтверждено, что высокая дисперсность и присутствие карбоната кальция в цементе способствует формированию ровного рельефа внутренней поверхности пор без видимых сквозных отверстий в межпоровых перегородках, что способствует повышению прочности поризованного цементного камня.

7. Предлагаемая рецептура пенобетонной смеси для монолитной теплоизоляции за счет оптимизации состава позволяет повысить седиментационную устойчивость пенобетонной смеси, получить пористую структуру без сквозных межпоровых отверстий и высокой плотностью цементного камня в межпоровых перегородках, снизить деформационные усадочные явления, тем самым улучшить тепло физические характеристики пенобетона.

8. Длительные наблюдения процесса изготовления на, промышленных установках, а также: целенаправленные исследования процессов деформации в лабораторных условиях позволили классифицировать деформационные усадочные явления пенобетона на: первичные (технологические)- деформационные трещины, возникшие в-теле пенобетонного массива5. в течение; первых 7-ми суток; вторичные (эксплуатационные) — деформационные усадочные: трещины, возникающие - в пенобётонных изделиях в процессе эксплуатации.

9. Калориметрическим методом анализа показано высокое тепловыделение в ранние сроки у цементов с высоким содержанием СзА.

Установлено, что применением высокоалюминатных цементов ведет к саморазогреву пеноцементной смеси и значительным деформациям пенобетона на раннем этапе. Таким образом, при выборе цементов для получения теплоизоляционных пенобетонов следует применять средне- и низкоалюминатные цементы.

10. Выявлены факторы, определяющие деформационные изменения на каждом этапе изготовления и эксплуатации. Показано, что первичные (технологические) причины деформаций пенобетонов в дальнейшем определяют вторичные (эксплуатационные) деформации. При неправильно выбранных сырьевых компонентах, не соблюдении тепловлажностного режима твердения и хранения на складе, пенобетонные блоки при эксплуатации будут подвержены сильным усадочным явлениям. Разработаны приемы и рекомендации для снижения усадочных деформаций на разных этапах.

11. Показано, что усадочные деформации зависят от влажностного режима эксплуатации пенобетона. При влажности образцов более 5 %, относительная усадка очень низкая. При снижении влажности менее сорбционной (для пенобетонов это 6-8 мас.% в зависимости от условий эксплуатации) усадка резко повышается. Таким образом, показатель усадки, определенный при влажности изделий 5 % не отражает физических свойств пенобетонных изделий в условиях эксплуатации.

12. Полученные результаты вошли в стандарт организации на монолитный пенобетон. Разработаны рекомендации по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением монолитного пенобетона. Результаты исследований апробированы в стационарных условиях и внедрены при монтаже теплоизоляции крыш в ООО «СОТИМ» (г. Старый Оскол). Подготовлен проект протокола о намерениях внедрения технологии теплоизоляционных монолитных пенобетонов с фирмой HECTOR CONSTRUÇÔES, LTE) (Мозамбик).

1. Hren, Stephen The Carbon-Free Home: 36 Remodeling Projectsto Help Kick the Cossil-Fuel Habit: Shelsea Green Publishing Company, 2008. S.260.

2. Santini And Zilafro, Green Is Beautiful: Build Sustain Hou: Images, 2009. S. 216

3. Yudelson, Jerry Marketing green building services: Taylor&Francis, 2001, S. 251

4. Jerry, Yudelson Green building A to Z : understanding the language of green building / Jerry Yudelson ; foreword by Kevin Hydes. Gabriola, B.C. : New Society Publishers, 2007.

5. John D. Green Remodeling: Your Start toward an Eco-Friendly Home (Ultimate Guide), Wagner.

6. Hren, Stephen The Carbon-Free Home: 36 Remodeling Projectsto Help Kick the Cossil-Fuel Habit: Shelsea Green Publishing Company, 2008. S.260

7. Башмаков И. О федеральной программе энергетического менеджмента в США / И. Башмаков, Б. Ширер // Энергетическая эффективность. 2003. -№38

8. Energy Performance for Small and Medium-Sized Municipalties: Guidelines for Success. Energie Verwertungsagentur. April 2000

9. Dreessen, Т.К. "Energy in Education Building". Russian-American Energy Working Group Washington, DC, March 01, 2004

10. Матросов, Ю.А. Законодательство и стандартизация Европейского Союза по энергоэффективности зданий / Ю.А. Матросов // АВОК. 2003.- №8. — С.2-4

11. Директива Европейского Союза по энергетическим характеристикам зданий (EPBD) / Энергосбережение. 2007. - №2. - С. 4-9

12. Матросов, Ю.А. Современное состояние нормативной базы энергоэффективности зданий в России / Ю.А. Матросов // Бюллетень ЦЭНЭФ. 2001. - №31

13. Матросов, Ю.А. Сравнительный анализ новых территориальных норм России по энергоэффективности жилых зданий и нового постановления Германии / Ю.А. Матросов // Энергосбережение. 2002. - №3. - С.2-4

14. Пособие по проектированию жилых зданий. Вып.З. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). М., Стройиздат. 1989.

15. Резниченко, B.C. Ценообразование и сметное дело в строительстве / B.C. Резниченко, И.Н. Ленинцев // Экономика строительства. 2004. - №5.

16. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2008 году. Государственный доклад. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. — 467 с.

17. Орлович, Р. Б. Европейский опыт применения пенобетона в жилищном строительстве // Мат. Международн. Научно-техн. конф. «Пенобетон-2007», -СПб.: ПГУПС. -2007. с. 89-98.

18. Казаков, Ю.Н. Малоэтажные градостроительные комплексы с энергосберегающими строительными системами и ячеистыми бетонами / Ю.Н. Казаков // Ячеистые бетоны в современном строительстве: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. СПб., 2004. - С. 54-61.

19. Чернышов, JT.H. Энергосбережение в жилищно-коммунальной отрасли / JLH. Чернышов // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2000. -№ 12. - С. 4-5.

20. Удачкгм, И.Б. Теплосберегающие стеновые материалы на основе неавтоклавных ячеистых бетонов / И.Б. Удачкин, В.И. Удачкин // Пенобетон: сб. науч. тр.- Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003.- Вып. № 4. С. 14-24.

21. Ячеистый легкий бетон «Неопор» // Рекламная брошюра фирмы «Неопор». 1994. - 26 с.

22. Новый ячеистый бетон. Инструкция по изготовлению изделий из Неопорбетона. СН РК В.2.7.5-95 «Фирма Кунай», 1995. 38 с.

23. Технология пенобетона фирмы «Едема» // Рекламная брошюра фирмы «Едема». -1995. 16 с.

24. Кояомацкий, С.А. Теплоизоляционный пенобетон на высокодисперсных цементах: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.А. Коломацкий; БГТУ им. В.Г. Шухова. -Белгород, 2001. 16 с.

25. Тарасенко, В.Н. Теплоизоляционные и конструкционно-теплоизоляционные пенобетоны с комплексными добавками: дис. .канд. техн. наук / В.Н. Тарасенко; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2001. -299 с.

26. Махамбетова, У.К. Современные пенобетоны / У.К. Махамбетова, Т.К. Солтамбеков, З.А. Естемесов. СПб.: Изд-во ПГУПС, 1997. - 157 с.

27. Балясников, В.В. Пенобетон на модифицированных синтетических пенообразователях: дис. . канд. техн. наук / В.В. Балясников; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2003. - 276 с.

28. Кондратьев, В.В. Структурно-технологические основы получения «сверхлегкого» пенобетона: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.В. Кондратьев. Казань, 2004. - 21 с.

29. Курньшев, Р. А. Особо легкий поробетон: автореф. дис. . канд. техн. наук / Р.А. Курнышев. М., 2004. - 23 с.

30. Удачкин, КБ. Новые тенденции в развитии промышленности строительных материалов / И.Б. Удачкин // Строит, материалы. — 1990. — №5.-С. 2-3.

31. Черных, В.Ф. Технологическая линия по производству пенобетонных изделий неавтоклавного твердения / В.Ф. Черных, В.И. Ницун, В.В. Герасимов // Строит, материалы. 1998. - № 12. - С. 24-51.

32. Филиппов, Е.В. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон / Е.В. Филиппов, И.Б. Удачкин, О.И. Реутова // Строит, материалы. — 1997. — № 4. — С.4—5.

33. Коротыгиевский, О.В. Новая ресурсосберегающая технология по производству высокоэффективных пенобетонов / О.В. Коротышевский // Строительные материалы. 1999. - № 2. - С. 37-38.

34. Магдеев, У.Х. Современные технологии производства ячеистого бетона / У.Х. Магдеев, М.Н. Гиндин // Строит, материалы. -2001. № 1. - С. 6468.

35. Баранов, КМ. Новые эффективные строительные материалы для создания конкурентных производств / И.М. Баранов // Строит, материалы. 2001. -№ 2. - С. 69-73.

36. Баранов, КМ. Эффективный пенобетон и новое оборудование для его производства / И.М. Баранов // Строит, материалы. -2001. № 6. -С.81-82.

37. Кобидзе, Т.Е. Получение низкоплотного пенобетона для производства изделий и монолитного бетонирования / Т.Е. Кобидзе, В.Ф. Коровяков, С.А. Самборский // Строит, материалы. 2004. - № 10. - С. 56-58.

38. Меркин, А.П. Научные и практические основы улучшения структуры и свойств поризованных бетонов: дис. . д-ра техн. наук. / А.П. Меркин; МИСИ.-М., 1971.-291 с.

39. Сахаров, Г.П. Потенциальные возможности неавтоклавного поробетона в повышении эффективности энергосберегающих конструкций. Часть 1 /

40. Г.П. Сахаров, Р.А. Курнышев // Строит, материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. - № 4. - С. 24-25.

41. S. Lavalle, "Cellular concrete to the rescue," May 2010, http://www.cellular-concrete.com.C. Лаваль "Ячеистый бетон на помощь", май 2010

42. К. Ramamurthy, A classification of studies on properties of foam concrete K. Ramamurthy, E.K. Kunhanandan Nambiar and G. Indu Siva Ranjani. Cement and Concrete Composites, Volume 31, Issue 6, July 2009, Pages 388-396.

43. A. Just, Microstructure of high-strength foam concrete. Materials Characterization, A. Just, B. Middendorf, 11th Euroseminar on Microscopy Applied to Building Materials (EMABM) Volume 60, Issue 7, July 2009, Pages 741-748.a

44. A. Just, Микроструктура высокопрочного пенобетона. Характеристики материалов, A. Just, Б. Миддендорфа, 11-й Евросеминар по вопросам применении микроскопии к стройматериалам (ЕМАВМ) Том 60, выпуск 7, июль 2009, страницы 741-748.

45. C.G. Puttappa . Mechanical Properties of Foamed Concrete. C.G. Puttappa, Rudresh, A. Ibrahim, K.U. Muthu, H.S Raghavendra/ International Conference on Construction and Building Technology in Kuala Lumpur, MALAYSIA on 16-20 June 2008, pp491-500

46. C.G. Puttappa, Механические свойства пенобетона. C.G. Puttappa, Rudresh, А. Ибрагим, K.U. Muthu, HS Raghavendra / Международная конференция по вопросам строительства и строительных технологий в Куала-Лумпуре, Малайзия, 16-20 июня 2008 года, рр491-500.

47. Е. К. Kunhanandan Nambiar, Models for strength prediction of foam concrete, E. K. Kunhanandan Nambiar and K. Ramamurthy. Volume 41, Number 2 / Март 2008 г., ISSN 1359-5997/ Materials and Structures, pp247-254.

48. E.K. Kunhanandan Намбьяр, Модели прогнозирования прочности пенобетона, E.K. Kunhanandan Намбьяр и К. Рамамурти. Том 41, номер 2 / Март 2008 г., ISSN 1359-5997 / Materials and Structures, pp247-254.

49. Чернышов, JI.H. Энергосбережение в жилищно-коммунальной отрасли / Л.Н. Чернышов // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2000. -№ 12. - С. 4-5.

50. Васильев, В.Д. Опыт использования монолитного пенобетона в строительстве / В.Д. Васильев, И.А. Лундышев // Пенобетон: сб. науч. тр.- Вест. БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. Вып. № 4. - С.105-107.

51. Вылегжанин, В.П. Стены зданий в несъемной опалубке из теплоизоляционного пенобетона / В.П. Вылегжанин, В.А. Пинскер // Ячеистые бетоны в современном строительстве: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф., 21-23 апр. 2004 г. СПб., / НП «Межрегиональная

52. Тарасов, А. С. Индустриальное производство пенобетонных изделий / A.C. Тарасов, B.C. Лесовик, A.C. Коломацкий // Поробетон. 2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. — Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005.-С. 128-143.

53. Элъсабе П. Керсли Развитие использования пенобетона в строительной индустрии / Эльсабе П. Керсли // Поробетон. — 2005: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005. -С. 17-25.

54. Vrana, O. Vplyv jemnych fracii kameniva na porova structuru a zmrastovanie betonov. //Stavebn. Cas. 1987. -№1. -pp.3-22.

55. Definition der Verschiedenen Schwindarten, Ursachen, Grobe der Verformunder und baupractische Bedeutung. Grube Horst. Beton. -2003. -53. -№12,-pp. 598-603.

56. Chou, H.H. Reggia, J.A. Emergence of self-relicaing structures in a cellular automata space. // Physica D 110 (1997) 252-276p.

57. WO 90115036 PCT С 04 В 38/10 Method of production lightweight foamed concrete / Takaya Kezsou. -1991. № 9.

58. Моргун, B.H. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения с компенсированной усадкой: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.Н. Моргун. Ростов н/Д, 2004. - 22 с.

59. Моргун, JT.B. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения (теория и методология рецептурно-технологического регулирования): автореф. дис. . д-ра техн. наук / JI.B. Моргун. Ростов ы/Д, 2005. - 46 с.

60. Шахова, Л.Д. Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами: дисс. . д-ра техн. наук. / Л.Д. Шахова; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород., 2007. - 416 с.

61. Шахова, Л.Д. Технология пенобетона. Теория и практика /Л.Д. Шахова. -М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010.— 248с.

62. Коваленко, П.П. Городская климатология / П.П. Коваленко. М.: Стройиздат, 1993.

63. Большаков, ВЖ Производство изделий из ячеистого бетона по резательной технологии / В.И. Большаков, В.А. Мартыненко, В. В. Ястребов Днепропетровск: Пороги, 2003.-141 с.

64. Леей, Ж.П. Легкие бетоны. Приготовление свойства - применение /

65. Ж.П. Леви; пер. с фран. и ред. М.П. Элинзона и И. А Яку б. М.:1

66. Госстройиздат, 1958. -147 с.

67. Передельский, Л.В., Приходченко O.E. Строительная экология / Л.В. Передельский, O.E. Приходченко. Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 320 с.

68. Брюшков, A.A. Газо- и пенобетоны / A.A. Брюшков М.: Гостройиздат, 1930.-43 с.

69. Ребиндер, П.А. Физико-химические основы производства пенобетонов / П.А. Ребиндер // Изв. АН СССР. 1937.- ОТН № 4 - С. 362-370.

70. Кауфман, П.Б. Пенобетон. Подбор состава и основные свойства / П.Б. Кауфман-М.: Госстройиздат, 1951. — 38 с.

71. Кудряшев, И.Т. Ячеистые бетоны / И.Т. Кудряшев, В.П. Куприянов.- М.: Госстройиздат, 1959.-181 с.

72. Розенфельд, JI.M. Исследования пенокарбоната / JI.M. Резенфельд. М.: Госстройиздат, 1955. - 51 с.

73. Баранов, А.Т. Пенобетон и пеносиликат / А.Т. Баранов. М.: Стройиздат, 1956.-82 с.

74. Абакумов, Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. - 305С.

75. Мурог, В.Ю. Влияние использования активированного цемента на прочностные характеристики бетонных изделий /В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович, Ю.М. Костюнин. // Труды БГТУ. Сер. химии и технологии неорган, в-в. 2002. Вып. X. С. 233-237.

76. Горшков, B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. -М.: Высшая школа, 1981. -333 с.

77. Powder diffraction file. УСДД. USA. 2000.

78. СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника»;

79. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;

80. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

81. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;

82. СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям»;

83. ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;

84. ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций»;

85. ГОСТ 25898-83 «Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию»;

86. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»;

87. СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих • конструкций зданий»;

88. ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;

89. СанПиН 2.1.2.1002 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы»;

90. EN 197-1 (BS EN 197-1-.2000/DIN EN 197-1:2004) «Cement. Composition, specifications and conformity criteria for common cements»

91. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»;

92. ГОСТ 30744-2003 (взамен ГОСТ 30744-2001) «Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка»

93. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия»

94. ГОСТ 310. 1-76* «Цементы. Методы испытаний. Общие положения»

95. ГОСТ 310. 2-76* «Цементы. Методы определения тонкости помола»

96. ГОСТ 310.3-76* «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема»

97. ГОСТ 310. 4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии»

98. ГОСТ 310. 5-88 «Цементы. Метод определения тепловыделения»

99. Меркин, А.П. Оптимальная гранулометрия песка конструкционных ячеистых бетонов / А.П. Меркин, М.И. Зейфман // Бетон и железобетон. 1981-№ 12.-С. 11-15.

100. Сахаров, Г.П. О рациональной дисперсности песка для ячеистого бетона / Г.П. Сахаров // Строит, материалы. -1978. № 6. - С. 28-31.

101. Деревянко, В.Н. Дисперсно-армированные растворы для устройства стяжек полов / В.Н.Деревянко, Л.В. Саламаха // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сборник научных трудов. — 2009. — с. 14-19.

102. Нестерова, JI.JI. Микроструктура цементного камня (исследования с применением оптического светового микроскопа) / Л.Л. Нестерова, И.Г. Лугинина, Л.Д. Шахова.- М.: Издательство АСВ, 2010.-104 с.

103. Дубинин, М.М. Адсорбция и пористость /М.М. Дубинин // Современные проблемы теории адсорбции: сб. науч. тр. М. 1995.

104. Кривицкий, М.Я. Усадка ячеистого бетона / М.Я. Кривицкий // Строительная промышленность. 1986. - № 2.

105. Каримов, И. Усадка цементного камня и бетона при высыхании (литературный обзор) Электронный ресурс. / И. Каримов. Уфа, 2006. - 15 с. - Режим доступа: http://dh.ufacom.ru

106. Синица, М.С. Влияние структуры поризованного бетона на его деформативность и прочность / М.С. Синица, A.A. Лаукайтис, A.B. Дудик // Строит, материалы. 2002. — № 11. — С. 32-34.

107. Филатов, Л.Г\ Физико-химическая сущность самопроизвольных деформаций твердеющего цемента / Л.Г. Филатов // Гидратация и твердение вяжущих: сб. науч. тр. Всесоюзного совещания. — Уфа, 1978. -С. 279-282.

108. Панченко, А.И. Обеспечение стойкости бетона к физическим воздействиям внешней среды путем управления собственнымидеформациями: автореф. дис. . д-ра техн. наук // А.И. Панченко. — Ростов-на-Дону. 1996. 36с.

109. Komlos, К., Brull, L. Uber das Kaitallarschwinden von Zementleimen, Morteln und Betonen. // TIZ-Facheber. -1986. -№11. -pp.750-755.

110. Красилъников, КГ. Физико-химия собственных деформаций цементного камня / К.Г. Красилъников, JI.B. Никитина, Н.Н. Скоблинская. М.: Стройиздат, 1980. - 256 с.

111. Vrana, О. Vplyv jemnych fracii kameniva na porova structuru a zmrastovanie betonov. //Stavebn. Cas. 1987. -№1. -pp.3-22.

112. Goto Т. Influence of water on drying shrinkage of hardening cement. Влияние воды на усадку при высыхании затвердевшего цемента. // Сэрамиккусу=Сегат. Jap. -1990. №8. - С.719-721.

113. Goto, Y., Fujiwara, Т. Effect of aggregate on Drying Shrinkage of Concrete. // Trans. Jap. Soc. Civ. Eng. -1980. №11. - pp.308-309.

114. Kisitani Koiti, Baba Akio. The mechanism of diying and compression of building materials. //. Cem. and Concr. -1975. - №346. - pp.30-40.

115. Hansen Will Drying Shrinkage Mechanisms in Portland Cement Paste. Механизм усадки при высыхании портландцементного камня. // J. Amer. Ceram. Soc. -1987. -№5. рр.323-328.

116. Definition der Verschiedenen Schwindarten, Ursachen, Grobe der Verformunder und baupractische Bedeutung. Grube Horst. Beton. -2003. -53.-№12,-pp. 598-603.

117. Выровой, B.H, Механизм усадки твердеющих и затвердевших композиционных строительных материалов / В.Н. Выровой // Технологическая механика бетона: сб. науч. тр. Рига: РПИ, 1985. — С. 22-27.

118. Комохов, П.Г. О влиянии структуры молекулы воды на развитие усадочных деформаций цементного камня и бетона / П.Г. Комохов // Сб. тр. ЛИИЖТ. -1976. № 398. С.103-113.

119. Синица, М.С. Влияние структуры поризованного бетона на его деформативность и прочность / М.С. Синица, A.A. Лаукайтис, A.B. Дудик // Строит, материалы. 2002. - № 11. - С. 32-34.

120. Волженский, A.B. Характер и роль изменений в объемах фаз при твердении вяжущих и бетонов / A.B. Волженский // Бетон и железобетон. 1969. -№ 3. - С.18-21.

121. Розенфелъд, Л.М. Исследование атмосферостойкости газобетонов с объемной массой 550-600 кг/мЗ на основе различных вяжущих / Л.М. Розенфельд, Т.Д. Васильева, Л.Д. Павловский // Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой. -М.: Стройиздат, 1974. С.9-16.

122. Москвин, В. М. Коррозия бетона в кислых средах и методы ее исследования / В. М. Москвин, Т.В. Рубецкая, Г.В. Любарская // Бетон и железобетон.-1971. № 10. - С.6-8.

123. Петин, H.H. Кинетика карбонизации извести / H.H. Петин, М.И. Хигерович // Журнал прикладной химии. 1937. - № 2.

124. Дапкус, Г.А. Влияние карбонизации ячеистых бетонов на сорбционное увлажнение / Г.А. Дапкус ГА., В.Ю. Станкявичюс // Строит, материалы. 1988. —№ 2. — С.24-26.

125. Сивков, СП. Коллоидно-химические методы снижения усадки цементов / С.П. Сивков // Современные проблемы строит.материаловедения. Седьмые академические чтения РААСН.— Белгород 2001. - Ч 1. - С. 506-509.

126. Пригожим, И. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур /И. Пригожин, Д. Кондепуди, М.: Мир, 2002.-461 с.

127. Тейлор, X. Химия цемента / X. Тейлор. М.: Мир, 1996. - 560 с.

128. Черноситова, Е.С. Теплоизоляционный пенобетон на модифицированных пенобетонных смесях: автореф. дис. канд. техн. наук / Е.С. Черноситова; БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2005. - 25 с.

129. Шлегелъ, И.Ф. К вопросу оценки качества ячеистых бетонов / И.Ф. Шлегель, А.Н. Булгаков, Ю.Г. Афанасьев // Строит, материалы. 2003. -№ 6. - С.13-15.

130. Фокин, К.Ф. Сорбция водяного пара строительными материалами / К.Ф. Фокин. М.: Стройиздат, 1969

131. СБЕ 2.04.01-97 «Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий»

132. ГОСТ 24816-81 «Материалы строительные Метод определения сорбционной влажности»

133. ГОСТ 17177-94 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний»

134. Грассник, А. Бездефектное строительство многоэтажных зданий / А. Грассник, В. Хольцапфель. М.: Стройиздат, 1994.

135. Савовский В.В. Теплоизоляция строительных конструкций зданий / В.В. Савовский //Ватерпас, Харьков. 2004. - №2.

136. Савовский В.В. Оценка технического состояния строительных конструкций реконструируемых зданий / В.В. Савовский, И.В. Черняковской //Ватерпасе, Харьков. 2002. - № 3.