автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Управление трещиностойкостью тонкослойных композиционных покрытий на цементной основе добавками и наполнителями различной природы

На правах рукописи

Фиголь Андрей Анатольевич

УПРАВЛЕНИЕ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬЮ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЦЕМЕНТНОЙ ОСНОВЕ ДОБАВКАМИ И НАПОЛНИТЕЛЯМИ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ

специальность 05.23.05 - строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент ШАНГИНА Нина Николаевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор СОЛОВЬЕВА Валентина Яковлевна

кандидат технических наук, доцент РОМАЩЕНКО Наталья Михайловна

Ведущая организация: Санкт-Петербургский Государствен-

ный архитектурно - строительный университет

Зашита диссертации состоится «28» декабря 2004 года в 1500 на заседании диссертационного совета Д218.008.01 при Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский проспект, д.9, ауд. 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес ученого совета университета

Автореферат разослан «26» ноября 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Д.Т.Н., профессор ОжД0Ь6хус Масленникова Л.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Исследование посвящено изучению способности тонкослойных композиционных покрытий (далее ТКП) на цементной основе сопротивляться образованию усадочных трещин. Это свойство ТКП в работе называется трещиностойкостью.

Трещиностойкость бетонов является хорошо изученной проблемой, которой посвящено большое количество работ. Известны факюры, влияющие на трещиностойкость бетонов и способы управления ими. Разработаны различные методы, позволяющие оценивать это свойство бетонных композиций. Хотя следует отметить, что ни один из этих методов не является универсальным и общепринятым.

В последнее время широкое применение в строительстве получили ТКП на цементной основе. Их общий признак - работа в тонком слое. Отношение открытой поверхности к объему ТКП очень велико, что говорит о том, что в процессе гидратации материал будет быстро терять воду из-за испарения. Это в большинстве случаев приводит к усадке. Учитывая малую толщину слоя материала по сравнению с площадью рабочей поверхности, испарение повлечет за собой возникновение растягивающих напряжений во всей толще изготовленного раствора, что чревато появлением на поверхности усадочных трещин и может привести к недолговечности и разрушению материала.

Свойства ТКП, в отличие от свойств объемных бетонов, являются малоизученными. Исследование некоторых из них тем более актуально, что они являются определяющими для прочности и долговечности ТКП. К этим свойствам относится и трещиностойкость. Поэтому так важно определить факторы, влияющие на эту характеристику и выбрать или разработать методы ее исследования.

Проблема трещиностойкости бетонов и в частности ТКП в настоящее время решается применением в составе композита второго компонента, имеющего высокую прочность на растяжение - полимера, фибры, металла. Помимо этого применяют специального вида вяжущие и добавки, позволяющие снизить водотвердое отношение составов.

В данной работе проблема трещиностойкости ТКП решена иными, альтернативными способами.

Целью работы является изучение факторов, влияющих на трещино-стойкость ТКП и разработка способов управления данным свойством.

Задачи работы.

- выбрать методику оценки трещиностойкости ТКП на цементной основе, достоверность которой будет подтверждаться при промышленных испытаниях;

- исследовать факторы, влияющие на трещиностойкость ТКП, с использованием данного метода;

- разработать методы управления трещиностойкостью ТКП;

- произвести опытно-промышленное использование ТКП на основе цемента.

Научная новизна.

- показано, что трещиностойкость ТКП определяется как величиной относительной усадки материала, так и прочностью его на растяжение; при оценке трещиностойкости необходимо учитывать оба этих фактора;

- установлены основные факторы, влияющие на величину относительной усадки и прочность при растяжении ТКП; к ним относятся водо-цементное отношение, марка применяемого вяжущего, количество полимера в составе, наличие армирующих компонентов (фибры), количество

образующегося кристаллогидрата сульфоалюмината кальция;

- * 2

( 1</-Ч I. / I

: » . .

; > чч,'. ' ?

"■-4. Щ си *

- исследовано влияние на усадку и прочность на растяжение ТКП более чем 50 добавок различной природы: микронаполнителей, нерастворимых оксидов d-металлов, труднорастворимых и легкорастворимых солей, гидроксидов, органических соединений;

- показано, что часть исследованных добавок способна уменьшать усадку и увеличивать прочность ТКП на растяжение;

- предложен механизм каталитического увеличения трещиностойко-сти ТКП, в соответствии с которым объясняется влияние нерастворимых минеральных добавок на прочность ТКП при растяжении и другие их свойства.

Практическая значимость.

- результатом исследования стала возможность создания трещино-стойких ТКП с регулируемыми свойствами, учитывая вид вяжущего, наполнителей, добавок и состава смеси в целом;

- разработаны ТКП достаточной трещиностойкости при Ор>1,25 МПа);

- проведены опытно-промышленные испытания разработанных составов;

- разработанные составы более экономичны по сравнению с применяемыми ранее; это связано с уменьшением количества полимеров в составах смесей и с уменьшением количества рекламаций на реализуемую продукцию.

На защиту выносятся.

- обоснование выбранного метода исследования трещиностойкости цементов и ТКП;

- критерии оценки трещиностойкости ТКП;

- зависимости трещиностойкости ТКП от вида цемента, добавок, наполнителей, В/Ц и толщины рабочего слоя;

3

- эффективность использования созданных трещиностойких цементных ТКП в строительстве в промышленных масштабах.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на VI Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2002); международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2003); II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004); VI международной научно-технической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» (Санкт-Петербург, 2004); IX международной научно-технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов» (Пенза, 2004).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и 2 приложений. Она содержит 110 страниц машинописного текста, 20 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 103 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» дается общая характеристика работы, включающая обоснования актуальности выбранной темы и определения целей и задач исследования.

В первой главе, представляющей собой аналитический обзор литературы по теме диссертации, описаны современные представления о трещи-ностойкости бетонов на основе цементов; факторы, определяющие эту характеристику; существующие методы исследования'; известные способы

повышения трещиностойкости бетонов. Обосновывается необходимость изучения трещиностойкости ТКП и намечаются пути эксперимента.

Отмечается, что, несмотря на большое количество работ, посвященных трещиностойкости бетонов, работа таких материалов в тонком слое изучена недостаточно.

В конце аналитического обзора формулируются выводы и ставятся задачи исследований.

Во второй главе диссертации описываются материалы, использованные в работе, и метод лабораторных испытаний ТКП на трещиностойкость и обоснование его выбора.

Основной задачей при выборе метода испытаний было максимальное приближение лабораторной модели к реальным условиям работы ТКП, особенностью которых является большая величина отношения открытой поверхности к объему. Ни один из существующих способов, по нашему мнению, не отвечал необходимым требованиям.

Стандартные испытания строительных растворов на изгиб и сжатие не соответствуют действительной, «натурной» работе ТКП. При этом трещи-ностойкость растворов оценивается косвенной характеристикой - величиной соотношения прочностей при изгибе и сжатии. К тому же, результаты испытаний, полученные этим методом, далеко не всегда совпадали с опытно-промышленными испытаниями ТКП. Что касается измерений усадки образцов-балок, то они с достаточной степенью точности совпадают с измерениями этого же параметра на образцах-кольцах. Результаты этого сравнения приведены в диссертации.

Метод определения прочности бетонов и растворов при осевом растяжении путем испытания образцов-восьмерок, с точки зрения аппроксимации работы ТКП, также имеет определяющий недостаток - большое рабочее сечение: площадь шейки, по которой происходит разрыв, составляет

10х10=100см2. Отметим, что даже образцы-«восьмерки» для прибора Ми-хаэлиса имеют сравнительно большое рабочее сечение - 2х2=4см2. Косвенный способ - испытание на раскалывание цилиндра или куба исследуемого материала имеет также вышеперечисленные недостатки и, согласно литературным данным, не может дать точного значения прочности раствора при растяжении. Кроме того, с помощью этих испытаний невозможно количественно оценить усадку искусственного камня.

Наиболее близким к реальности является метод кольца, предложенный Р. Лермитом и используемый во Франции, России, США. Экспериментальные данные, полученные по этому методу, давали положительные результаты и позволяли оценивать трещиностойкость ТКП. Но при этом они отличались нестабильностью, а время проведения эксперимента для композита на песчаном заполнителе было чрезмерно большим (около 1 месяца на один образец), что повлекло за собой затягивание испытаний. Критерий Лермита - время образования трещины у образца-кольца на стальном сердечнике - по нашему мнению, не является достаточно адекватным для оценки трещиностойкости ТКП. Кроме этого, невозможно таким способом количественно оценить усадку ТКП.

По этим причинам для проведения дальнейшего эксперимента был выбран новый метод (патент №2242740). Лабораторными образцами в нем являются кольца из композита на цементной основе. Они изготавливались с использованием полностью разборных форм (патент №31752). Геометрические размеры колец при этом могут варьироваться. Конструкция формы для изготовления образцов-колец и сами образцы приведены на рис.1. Толщина образцов-колец выбрана неслучайно (10мм). Обычно рабочий слой ТКП составляет от 1-2мм до 50мм. Наиболее часто используются ТКП толщиной 5-15мм.

200

рис. 1. Образцы-кольца (а) и конструкция форм для их изготовления (б). I -стальной разборный внутренний сердечник, 2 - стальная разборная наружная обойма, 3 - стальное дно формы, 4 - винт с гайкой (крепление обоймы), 5 - распор резьбовой (крепление сердечника), 6 - цементный композит.

Образцы-кольца, изготовленные из растворных смесей заданной подвижности (250мм по вискозиметру Суттарда) оставались в формах на 8 часов и хранились при t=+20°C, относительной влажности 65%, аспирации воздуха 0м/с (в шкафу). Через 8 часов формы распалубливалйсь. После этого образцы в количестве 4 штук на одно испытание продолжали твердеть в тех же условиях ^=+20Х, относительной влажности 65%, аспирации воздуха 0м/с) в течение 14 суток.

В возрасте 3, 7, 10 и 14 суток с помощью штангенциркуля (ц.д. -0,05мм) производились замеры наружного диаметра каждого образца-кольца в 4-х местах (с шагом 45°), с целью определения кинетики их усадки. Окончательно, усадка в 14 суток, определялась по формуле:

- внутренний диаметр обоймы формы;

d2 - наружный диаметр образца в 14 суток.

В возрасте 14 суток с помощью установки, приведенной на рис.2, измерялась прочность образцов-колец при растяжении. Возраст проведения этих опытов был выбран по результатам натурных испытаний, которые показали, что риск появления усадочных трещин на поверхности ТКП наиболее велик в течение 2 недель после укладки.

Рис.2. Схема лабораторной установки. 1 - манометр, 2 - насос, 3 - воздушная сферическая камера, 4 - образец-кольцо.

В результате такой схемы испытания материал образца находится в обобщенном плоском напряженном состоянии, анализ которого можно проводить на основе общего решения задачи Ламе. Здесь, интересующие нас окружные напряжения (растяжения) являются основными по величине по отношению к радиальным и осевым напряжениям.

Для оценки влияния последних были проведены специальные испытания образцов с внутренними диаметрами - 140, 160 и 180 мм, с разной толщиной стенки - 5, 10 и 15 мм и высотой стенки - 6, 12, 17, 25 и 50 мм, при этом со смазкой камеры под образцом и без смазки.

Результаты испытаний подтвердили, что осевые напряжения снимаются смазкой между камерой и образцом, а радиальные оказывают влияние не более 5% в «толстых» образцах (толщина стенки 15 мм). Влияние радиальных напряжений тем меньше, чем меньше толщина образца. При соблюдении условия тонкостенности - t<R/10 - радиальными напряжениями можно пренебречь.

При обработке результатов испытания образцов-колец при действии окружного (растягивающего) напряжения Ср можно с достаточной точностью использовать выражение:

RBH - внутренний радиус образца- кольца;

Рви - давление по внутренней плоскости цилиндра, фиксируемое манометром;

t - толщина стенки образца-кольца.

Достоинства выбранного метода исследований подробно описаны в диссертации.

Таким образом, использованный метод позволяет измерить такие необходимые для оценки трещиностойкости ТКП параметры как dp И С.

В литературе имеются многочисленные данные о способах оценки трещиностойкости бетонов с использованием ряда относительных величин, а также непосредственными методами. Например, трещиностойкость с помощью различных коэффициентов предлагали оценивать в своих работах Г.И. Горчаков, И.Д. Запорожец, П.Г. Комохов, Р. Лермит, С.Д. Окороков, Л.П. Орентлихер, А.А. Парийский, Пельтье, Т.М. Петрова, О.С. Попова, А.В. Саталкин, Б.Г. Скрамтаев, А.Е. Шейкин и др.

По нашему мнению, параметром, адекватно отражающим свойство ТКП сопротивляться возникновению усадочных трещин, является отношение прочности образцов-колец при растяжении к их относительной усадке:

Е

(3),где

Т - трещиностойкость,

<7р - прочность образцов при растяжении, МПа, £ - усадка лабораторных образцов-колец, мм/м.

Верность выбранного критерия подтверждена нами экспериментально сравнением полученных данных с данными о водопоглощении испытанных составов (косвенный метод оценки) и данными натурных испытаний (рис.3).

Рис.3. Результаты испытаний образцов-колец промышленных полов.

Очевидно, что ценным свойством ТКП будет высокая трещи ностой-

кость при высокой их прочности на растяжение Ор, т.к. составы, медленно

10

набирающие прочность, не могут быть эффективно использованы на практике.

Обоснование необходимости введения нового параметра лучше всего иллюстрирует рис.3, на котором приведены результаты предварительных опытов.

Те составы на рис.3, для которых (они расположены в левой части графика) при испытании образцов-колец, не растрескались при опытно-промышленных испытаниях. Составы же, имеющие в лабораторных условиях показатель Т<1 (в правой части графика) при опытно-промышленных испытаниях покрылись усадочными трещинами. Эти составы отличались расходом цемента, заполнителем, а также содержанием полимерных и во-доудерживающих добавок. Составы, для которых обладали

достаточной скоростью набора прочности.

В третьей главе диссертации описаны экспериментальные исследования по определению факторов, влияющих на трещиностойкость ТКП.

Вначале определялось оптимальное вяжущее вещество для создания ТКП. С этой целью были исследованы образцы-кольца, изготовленные из цементов различных марок и различной природы. Полученные результаты представлены на рис. 4 и 5.

Из рис. 5 видно, что наиболее подходящим цементом для создания трещиностойких ТКП является ПЦ500Д0. В данном эксперименте была использована партия цемента, изготовленная на заводе г. Старый Оскол.

Следующим шагом исследования стало выявление зависимости.тре-щиностойкости ТКП от В/Ц. С этой целью, для снижения В/Ц, к вяжущему веществу добавлялись пластификаторы в различных количествах. Результаты этого эксперимента приведены на рис.6.

л

[■прочность на растяжение 12усадка Птрещиностойкость]

рис.4. Влияние вида цемента на прочность при растяжении, усадку и тре-щиностойкость образцов-колец.

-усадка

— - прочность на растяжение

- - - трещиностойкость

рис.5. Зависимость трещиностойкости образцов-колец от активности цемента. 12

Из приведенных графиков видно, что использование пластификаторов Peгamin SMF30 и С-3 не приводит к улучшению показателя трещиностой-кости, несмотря на то, что в исследуемом диапазоне использование обоих пластификаторов приводит к снижению В/Ц. При этом практически не зависит от В/Ц в исследуемом диапазоне его изменения. Усадка при этих же условиях возрастает.

0,2

0,0 0,3 0,5 0,8 1,0

количество добавки, %

-о-регагтип ЭМГЗО -о-С-3

-Л-В/Ц для регатт БМЯЗО -о-В/Ц для С-3

Рис.6. Влияние снижения водоцементного отношения на трещиностой-кость образцов-колец.

По нашему мнению, это может быть связано с недостатком жидкости затворения для достижения достаточной степени гидратации клинкерных минералов. Вступившие в реакцию СзБ и С3А обеспечивают раннюю прочность, но при этом дают сравнительно большую усадку. Из-за недостатка воды в реакцию не полностью вступает обладающий меньшей усадкой и дающий дальнейший прирост прочности. Поэтому можно еде-

лать вывод, что использование слишком большого количества пластификатора снижает трещиностойкость ТКП.

На следующем этапе эксперимента к вяжущему веществу добавлялись микронаполнители равной тонкости помола (<50мкм) и различной природы, что в некоторых случаях определило различное В/Ц образцов. Общим для всех составов свойством, как и ранее, была одинаковая подвижность, измеряемая вискозиметром Суттарда. Характеристики композиций с наиболее характерными свойствами на основе ПЦ500Д0 представлены на рис.7.

Рис.7. Влияние микронаполнителей на трещиностойкость образцов-колец.

Из рис.7 видно, что наиболее эффективными микронаполнителями являются: молотый гранит (в количестве 5-10% от массы цемента), гран-шлак (5-10% от массы цемента), микробарит (5-10% от массы цемента), молотый морской песок (5% от массы цемента). При введении гипса, несмотря на значительное увеличение водоцементного отношения, усадка

увеличилась незначительно, но прочность упала в среднем в 1,5 раза. Негативным оказалось и введение доломита, традиционно используемого для создания ТКП. Составы с ним при небольшой усадке не набирали достаточной прочности при растяжении.

Все перечисленные вещества, являясь труднорастворимыми минеральными наполнителями, могут влиять на процесс гидратации цемента за счет наличия на поверхности частиц различного типа активных центров (основных и кислотных центров адсорбции Бренстеда и Льюиса). Так исследованиями П.Г. Комохова, А.П. Лейкина, Л.Б. Сватовской, A.M. Сычевой и Н.Н. Шангиной установлено, что данные вещества могут быть разделены на две группы исходя из данных о распределении активных центров на поверхности твердых частиц наполнителей.

К первой группе, с высоким содержанием активных центров, относятся молотый морской песок, молотый гранит, граншлак, микробарит. Они в свою очередь увеличивают трещиностойкость ТКП.

Для таких веществ как доломит и мрамор характерна поверхность с низкой интенсивностью активных центров адсорбции.

Таким образом, можно сделать вывод о каталитическом механизме увеличения прочности ТКП при растяжении (см. таблицу 1). Особенно важно, что при этом, увеличение Ср не сопровождается ростом Б, как в случае использования таких ускорителей, как, например, хлорид кальция.

Предполагаются следующие возможные механизмы увеличения прочности ТКП при растяжении:

1. Высокое содержание кислотных центров на поверхности вводимых

Men+ Q+ H20(ti)-> Men+[tl] ОН" + Н+

Появление протона в системе активирует гидратацию силикатов.

Прочность ТКП при растяжении возрастает из-за образования высокопрочных труднорастворимых новообразований.

3. Высокая орбитальная электроотрицательность дает более сильную связь на контакте 2 фаз.

Таблица 1.

Добавки и их действие на трещиностойкость ТКП.

Добавка Ср, МПа Т,ГПа Характеристики добавок

Орбитальная электроотрицательность, эВ Суммарное содержание кислотных центров Я(рка), мкмоль/г

1 2 3 4 5

Граншлак, 5% 2,09 0,589 (Са^) +2,33 (М^+2,42 28,85

Гранит, 10% 1,86 0,604 (АГ)+6,01 37,20

Мрамор, 5% 1,26 0,434 (Са2*) +2,33 8,70

Известняк, 10% 1,47 0,490 (Са^+2,33 11,4

МЙ(ОН)2,0,5% 1,91 1,317 (М^+2,42 нет данных

Ре203,0,5% 2,31 0,840 (Ре'+) +2,22 86,20

Ва804,1% 2,07 0,726 (Ва**)+1,89 нет данных

Мп02,0,5% 1,75 0,542 (Мп4+) +0,66 30,90

Си20,0,5% 1,43 0,622 (Си+) -0,55 25,50

КаР, 0,5% 2,08 0,630 (Г)-12,18 нет данных

Несмотря на характер полученных результатов, делать вывод о пригодности тех или иных микронаполнителей и пластификаторов для создания ТКП преждевременно, так как важно их комплексное, а не индивидуальное влияние на свойства составов.

С этой целью был проведен следующий эксперимент. В составы к цементу одновременно вводились пластификаторы и микронаполнители. Результаты этого опыта приведены на рис. 8.

0,7

-о-барит (<50мкм)

-о-доломит (<50мкм)

-£г- тальк (<50мкм)

-о-мрамор(<50мкм)

0,3

<3

-х-волластонит (<50мкм)

0,2

0 3 6 9 12 15 количество добавки, %

Рис.8. Влияние микронаполнителей на трещиностойкость образцов-колец в присутствии пластификатора С-3 в количестве 0,6% от массы цемента. Были исследованы микронаполнители, значительно увеличивающие В/Ц составов.

С целью снижения В/Ц к ним добавлялся пластификатор С-3. Эффективным оказался при этом только молотый мрамор в количестве 5% от массы цемента с добавлением 0,6% от массы цемента пластификатора. Их совместное использование позволило увеличить трещиностойкость на 13% по сравнению с составом из цемента с тем же количеством С-3. У остальных композиций трещиностойкость хуже, чем у базового состава.

Однако отметим, что трещиностойкость составов цемента с молотым доломитом и молотым волластонитом в присутствии С-3 выше, чем с ними же без пластификации.

На основании рис. 6-8 можно сделать следующие выводы: - использование пластификатора увеличивает усадку составов, и тем самым уменьшает их трещиностойкость; использование пластификаторов

при создании ТКП оправдано только для достижения необходимой консистенции; при этом обязательно использование тонкомолотых минеральных добавок (микронаполнителей);

- в качестве микронаполнителя при создании ТКП рекомендуется использовать минералы с высокой интенсивностью активных центров поверхности в количестве 5 - 10%.

Влияние традиционных ускорителей - хлоридов (рис. 9) негативно отразилось на трещиностойкости цементных композиций. Их использование привело к снижению прочности на растяжение и значительному увеличению усадки.

Сульфаты в основном наоборот повысили трещиностойкость композитов (рис.10). Наиболее эффективными при этом оказались соли Ва и 8г. Составы с сульфатами обладали как невысокой усадкой, так и значительной прочностью при растяжении.

Введение в состав цементной матрицы таких активных ускорителей как фториды практически не дало повышения трещиностойкости. Лишь использование 0,5% от массы цемента позволяет незначительно (приблизительно около 10%) улучшить это свойство ТКП (рис. 11). В остальных случаях наблюдается регресс результатов.

Таким образом, для использования в качестве ускорителя твердения ТКП можно рекомендовать Кар в количестве 0,5% от массы цемента.

Использование хроматов щелочных металлов (К, Ка) в ряде случаев дает увеличение трещиностойкости: при введении чистых ЫагСггОу или К2СГ2О7 в количестве 0,5% от массы цемента.

Использование наоборот снижает трещиностой-

кость составов.

-<>-РеС13*6Н20 -о-МпС12*4Н20 -л- N¡012*6420 Ь-

-

-

-

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1

количество добавки, %

Рис.9. Влияние хлоридов на трещиностойкость образцов-колец.

количество добавки, %

-о- Ре2(504)3*9Н20 -о-ЗгЭСМ -а-ВаЭСМ -х-А12(504)3

-о-Са804*2Н20

Рис. 10. Влияние сульфатов на трещиностойкость образцов-колец.

0,2 0,4 0,6 0,8 количество добавки, %

Рис.11. Влияние фторидов на трещиностойкость образцов-колец. Наиболее эффективно на повышение трещиностойкости цементных композитов влияют нерастворимые оксиды d-металлов (рис. 12), гидро-ксид магния (рис. 13) и сульфоалюминат кальция (ТМ Denka CSA, рис. 14).

-•-NiO

-û-CuO

-Х- РЬ20

-*-Fe203

-o-Cu20

-О-А1203

-О-Сг203

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 количество добавки, %

Рис.12. Влияние нерастворимых оксидов d-металлов на трещиностойкость

образцов-колец. 20

количество добавки, % Рис.13. Влияние гидроксидов на трещиностойкость образцов-колец.

количествово добавки, % Рис.14. Влияние добавки Denka CSA на трещиностойкость образцов-колец.

В случае с оксидами и гидроксидами рекомендуемое количество добавки - 0,5% от массы цемента. Denka CSA вводится в количестве 4-6% от массы цемента. Трещиностойкость при этом увеличилась в 2 раза.

Лучше всего трещиностойкость композитов повышают: FejO^ (на

33%), Сг203 (на 24%), РЮ2 (на 22%) и А1203 (на 21%).

Их использование увеличивает прочность цементных образцов при растяжении и уменьшает усадку, т.е. действуют они, как и сульфаты, одновременно улучшая два свойства, определяющих трещиностойкость составов.

Наилучший показатель трещиностойкости имеет цементный состав, изготовленный с использованием Mg(OH)2 в количестве 0,5%. Основную роль сыграла усадка, в 2 раза меньшая, чем у базового образца (чистый ПЦ500 ДО). Прочность при растяжении увеличилась при этом не столь значительно (на 16%). Прирост трещиностойкости составил 134%.

Рассматривая приведенные экспериментальные данные, нами сделан вывод о том, что они подтверждают сделанное выше предположение о каталитическом механизме повышения трещиностойкости цементных ТКП.

Для оценки эффективности повышающих трещиностойкость добавок можно использовать две характеристики - интенсивность линий распределения активных центров поверхности (для труднорастворимых веществ) или орбитальную электроотрицательность катионов и анионов в воде (см. таблицу 1).

В случае с сульфоалюминатом кальция механизм увеличения трещи-ностойкости, как нам кажется, заключается в образовании большого количества первичного эттрингита, обладающего по данным В.В. Тимашева самой высокой прочностью при растяжении из всех новообразований, получающихся в результате гидратации цемента.

В работе также исследовалось влияние органических добавок на тре-щиностойкость ТКП: воздухововлекающего типа, водоудерживающих (крахмал, эфиры целлюлозы), и редиспергируемых полимерных порошков (РПП). Как и ожидалось, использование этих добавок может существенно увеличить трещиностойкость ТКП. Однако, новым фактом по сравнению с известным ранее является то, что использование РПП эффективно в концентрации не более 1,0% от массы цемента.

Заключительным этапом исследования влияния микронаполнителей и модифицирующих добавок на свойсгва цементных образцов-колец стал общий анализ всего массива полученных данных опытов. В результате этого анализа был установлен характер зависимостей характеристик образцов от В/Ц (рис.15).

7 -6 5

н 4 -

ьГ

¿-3 2 1 0

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

--прочность на растяжение - - - усадка

-трещиностойкость

Рис. 15. Характер зависимостей свойств образцов-колец от В/Ц.

Из рис.15 видно, что график изменения трещиностойкости ТКП имеет такой же характер, как и известная для бетонов зависимость Таким образом высокая трещиностойкость ТКП может быть гарантирована при высоком В/Ц.

В четвертой главе диссертации описан процесс проектирования ТКП на примере составов для заливки полов, который основан на экспериментальных данных испытаний образцов-колец, изготовленных из цемента с различными модифицирующими добавками.

В результате проделанной работы было определено оптимальное значение В/Ц составов для устройства полов - 0,7; были спроектированы составы наливных полов, обладающих повышенной трещиностойкостью.

Отметим, что они более экономичны по сравнению с применяемыми ранее из-за снижения расхода дорогостоящего РПП. При этом их физико-механические характеристики не ухудшились. Сравнительные характеристики составов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Сравнительные характеристики составов.

Составы В/Ц стр, МПа Е, ММ/М Т, ГПа

Известный состав .0,7 1,85 1,71 1,08

Опытный состав №1 0,7 2,45 1,77 1,38

Опытный состав №2 0,7 2,42 1,73 1,40

Опытный состав №3 0,7 2,38 1,71 1,39

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. Впервые подтверждена достоверность нового метода исследования таких свойств ТКП как прочность при растяжении, относительная усадка и трещиностойкость, которая состоит в совпадении результатов лабораторных и промышленных испытаний;

2. Показано, что трещиностойкость ТКП определяется как прочностью при растяжении, так и относительной усадкой; критерием оценки трещиностойкости ТКП при этом является их отношение, а условием тре-щиностойкости -

3. Установлено влияние на трещиностойкость ТКП таких факторов как вид цемента, В/Ц, введение различных добавок, которое состоит в следующем:

- активность цемента должна быть высокой, но при этом набор прочности композитом не должен отставать от развития усадочных деформаций;

- значительный рост В/Ц, как и слишком малое его значение снижает трещиностойкость ТКП;

- введение ряда добавок увеличивает трещиностойкость ТКП; рекомендуется использовать граншлак, гранит,

4. Показано, что традиционно используемые в технологии бетона добавки-ускорители (например хлорид кальция) снижают трещиностойкость ТКП; когда необходимо получить высокую раннюю прочность ТКП по данным исследования рекомендуется применять NaF в количестве 0,5% от массы цемента;

5. Предложен механизм управления трещиностойкостью ТКП, состоящий в каталитическом действии ряда труднорастворимых веществ с высокой интенсивностью активных центров поверхности (граншлак, гранит, Ре20з, ВаБОЛ;

6. Экспериментальные исследования свойств ТКП показали, что введение в их состав сульфоалюмината кальция повышает трещиностойкость; это объясняется повышенной прочностью при растяжении за счет армирующего эффекта фаз новообразований;

7. На основании данных диссертационного исследования спроектированы и внедрены в промышленное производство экономичные и трещино-стойкие составы.

Основные публикации по теме диссертации

1. Шангина Н.Н., Фиголь А.А. Обоснование методов исследования поверхности труднорастворимых неорганических наполнителей при разработке композиционных материалов на цементной основе. // Сб. докладов VI Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах». СПб: СПбГТУ,2002.-с.98.

2. Шангина Н.Н., Фиголь А.А. Управление структурой композиционных материалов на цементной основе с использованием поверхностно-модифицированных неорганических компонентов. // Сб. докладов международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза: издательство Приволжского дома знаний, 2003. - с.28.

3. Шангин В.Ю., Фиголь А.А. Метод испытания цементного раствора при растяжении. // Сб. докладов II международной научно - технической конференции «Материалы и технологии XXI века». Пенза: издательство Приволжского дома знаний, 2004. - с.209.

4. Шангин В.Ю., Фиголь А.А. Прогнозирование устойчивости проектируемых строительных растворов к образованию усадочных трещин в тонком слое. // Сб. докладов IX международной научно - технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов». Пенза: издательство Приволжского дома знаний, 2004.-c.232.

5. Фиголь А.А. Модифицированные сухие строительные смеси с прогнозируемой трещиностойкостью. // Сб. докладов «Известия Петербургского университета путей сообщения». СПб: ПГУПС, 2004. - с.38.

6. Фиголь А.А., Шангин В.Ю. Результаты испытаний цементных растворов на растягивающие усилия. // Труды VI Международной научно -технической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте». СПб: ПГУПС, 2004. - с.407.

7. Шангина Н.Н., Шангин В.Ю. Фиголь А.А. и др. Проблема трещи-ностойкости тонкослойных композиционных материалов на основе цемента. // Сб. научных статей, посвященных 100-летию со дня рождения П.И. Боженова «Достижения строительного материаловедения». СПб: ООО «Издательство ОМ-Пресс», 2004. - с. 185 - 187.

8. Фиголь А.А. Использование колец Лермита для оценки трещино-стойкости материалов на цементной основе при возникновении напряжений усадки. // Новые исследования в материаловедении и экологии. Выпуск 4. СПб: ПГУПС, 2004. - с.74-79.

9. Шангин В.Ю., Фиголь А.А. Некоторые полифункциональные добавки, повышающие трещиностойкость тонкослойных цементных материалов. // Новые исследования в материаловедении и экологии. Выпуск 4. СПб: ПГУПС, 2004. - с.34-36.

Подписано к печати 25.11.04г. Печл. -1,6

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № -Ц50.___

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

125049

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Современные взгляды на трещиностойкость бетонов и строительных растворов.

1.2. Методы оценки трещиностойкости цементных композитов.

1.3. Выводы и задачи исследований.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика материалов, принятых в исследованиях.

2.1.1. Цемент.

2.1.2. Заполнитель.

2.1.3. Микронаполнители и модифицирующие добавки.

2.2. Метод лабораторных испытаний.

2.2.1. Обоснование выбора метода лабораторных испытаний.

2.2.2. Описание экспериментальной установки, достоинства используемого метода и способ определения изучаемых параметров

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДОВ ВЯЖУЩЕГО, МИКРОНАПОЛНИТЕЛЕЙ И МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.

3.1. Определение оптимального вяжущего вещества для создания ТКП.

3.2. Влияние водоцементного отношения на трещиностойкость цементного камня.

3.3. Зависимость трещиностойкости цементного камня от введения микронаполнителей и добавок.

3.3.1. Микронаполнители.

3.3.2. Микронаполнители в присутствии пластификатора.

3.3.3. Хлориды, сульфаты, фториды и хроматы.

3.3.4. Нерастворимые оксиды d-металлов.

3.3.5. Гидроксиды.

3.3.6. Сульфоалюминат кальция.

3.3.7. Органические добавки.

3.3.7. Общий анализ влияния всех использованных добавок на исследуемые свойства цементных композитов.

3.4. Теоретические предпосылки увеличения трещиностойкости ТКП при использовании исследованных микронаполнителей и добавок

3.5. Выводы.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ВЫСОКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬЮ НА ПРИМЕРЕ РАЗРАБОТКИ СОСТАВА СУХОЙ СМЕСИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОЛОВ

4.1. Общие сведения о наливных полах.

4.2. Материалы, используемые в сухих смесях для устройства полов

4.3. Разработка состава сухой строительной смеси для устройства полов.

4.3.1. Оптимизация состава «пола» по микронаполнителю.

4.3.2. Оптимизация состава «пола» по пластификатору.

4.3.3. Оптимизация состава «пола» по водоудерживающей добавке.

4.3.4. Повышение трещиностойкости тонкослойных композиционных покрытий для устройства полов введением дополнительных модифицирующих добавок.

В условиях быстрого экономического роста и бурного развития современной строительной индустрии в нашей стране очень важным является получение современных высококачественных строительных материалов. Их многообразие предопределено развитием строительной химии. Как и ранее главными конструктивными строительными материалами, наряду с металлами, остаются бетоны и железобетоны. Но благодаря развитию индустрии полифункциональных химических добавок, различные свойства строительных растворов, получаемых из сухих строительных смесей, удается регулировать в широких пределах. Особенно многообразной стала индустрия отделочных материалов на минеральных вяжущих веществах, «работающих» в тонком слое. Следует отметить развившуюся специализацию этих материалов. Если ранее фактически одними и теми же растворами отделывали полы и стены зданий, помещений различного назначения, лишь незначительно, не в промышленных условиях, изменяя свойства приготавливаемых растворов, то в настоящее время различия материалов, используемых в различных работах, весьма существенны. В настоящее время производятся строительные растворы для наружных и внутренних работ, для отделки стен, устройства полов, финишной отделки, клеящие растворы на цементной основе для бетонных и керамических изделий и многие другие, отличающиеся существенно друг от друга по своим свойствам. Это многообразие вызывает порой определенные трудности. Все эти композиционные материалы имеют сложный состав. В них может входить более десятка компонентов. Учитывая небольшой еще пока опыт в их использовании, далеко не всегда удается прогнозировать поведение этих сложных материалов в различных условиях производства работ и дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому в настоящее время уделяется огромное внимание дальнейшей разработке таких материалов и исследованию их свойств в различных условиях.

Исследование посвящено изучению способности тонкослойных композиционных покрытий (далее ТКП) на цементной основе сопротивляться образованию усадочных трещин. Это свойство ТКП в работе называется трещиностойкостью.

Трещиностойкость бетонов является хорошо изученной проблемой, которой посвящено большое количество работ [2, 3, 5, 6, 13, 15, 20, 31, 35, 39, 47, 52, 54, 79, 91, 93]. Известны факторы, влияющие на трещиностойкость бетонов и способы управления ими. Разработаны различные методы, позволяющие оценивать это свойство бетонных композиций. Хотя следует отметить, что ни один из этих методов не является универсальным и общепринятым.

В последнее время широкое применение в строительстве получили ТКП на цементной основе. Их общий признак - работа в тонком слое. Отношение открытой поверхности к объему раствора очень велико, что говорит о том, что в процессе гидратации материал будет быстро терять воду из-за испарения. Это в большинстве случаев приводит к усадке. Учитывая малую толщину слоя материала по сравнению с площадью рабочей поверхности, испарение повлечет за собой возникновение растягивающих напряжений во всей толще изготовленного раствора, что чревато появлением на поверхности усадочных трещин и может привести к недолговечности и разрушению материала.

Свойства ТКП, в отличие от свойств объемных бетонов, являются малоизученными. Исследование некоторых из них тем более актуально, что они являются определяющими для прочности и долговечности ТКП. К этим свойствам относится и трещиностойкость. Поэтому так важно определить факторы, влияющие на эту характеристику и выбрать или разработать методы ее исследования.

Проблема трещиностойкости бетонов и в частности ТКП в настоящее время решается применением в составе композита второго компонента, имеющего высокую прочность на растяжение - полимера, фибры, металла. Помимо этого применяют специального вида вяжущие и добавки, позволяющие снизить водотвердое отношение составов.

В данной работе проблема трещиностойкости ТКП решена иными, альтернативными способами.

Диссертационная работа выполнена по плану НИР ПГУПСа на 2001 -2004 год на кафедре «Строительные материалы и технологии».

Целью работы является изучение факторов, влияющих на трещино-стойкость ТКП и разработка способов управления данным свойством.

Научная новизна.

- показано, что трещиностойкость ТКП определяется как величиной относительной усадки материала, так и прочностью его на растяжение; при оценке трещиностойкости необходимо учитывать оба этих фактора;

- установлены основные факторы, влияющие на величину относительной усадки и прочность при растяжении ТКП; к ним относятся водо-цементное отношение, марка применяемого цементного вяжущего, количество полимера в составе, наличие армирующих компонентов (фибры), количество образующегося кристаллогидрата сульфоалюмината кальция;

- исследовано влияние на усадку и прочность на растяжение ТКП более чем 50 добавок различной природы: микронаполнителей, нерастворимых оксидов d-металлов, труднорастворимых и легкорастворимых солей, гидроксидов, органических соединений;

- показано, что часть исследованных добавок способна уменьшать усадку и увеличивать прочность ТКП на растяжение;

- предложен механизм каталитического увеличения трещиностойко-сти ТКП, в соответствии с которым объясняется влияние нерастворимых минеральных добавок на прочность ТКП при растяжении и другие их свойства.

Практическая значимость.

- результатом исследования стала возможность создания трещино-стойких ТКП с регулируемыми свойствами, учитывая вид вяжущего, наполнителей, добавок и состава смеси в целом;

- разработаны ТКП достаточной трещиностойкости (ар/е>1,0 при <зр>1,25 МПа);

- проведены опытно-промышленные испытания разработанных составов;

- разработанные составы более экономичны по сравнению с применяемыми ранее; это связано с уменьшением количества полимеров в составах смесей и с уменьшением количества рекламаций на реализуемую продукцию.

На защиту выносятся.

- обоснование выбранного метода исследования трещиностойкости цементов и ТКП;

- критерии оценки трещиностойкости ТКП;

- зависимости трещиностойкости ТКП от вида цемента, добавок, наполнителей, В/Ц и толщины рабочего слоя;

- эффективность использования созданных трещиностойких цементных ТКП в строительстве в промышленных масштабах.

Реализация работы.

Результаты исследований использованы ООО «Ажио» (Санкт

Петербург) в производстве сухих строительных смесей при изготовлении составов для устройства полов. Экономический эффект, полученный от 7 внедрения разработок данного исследования, является коммерческой тайной.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на VI Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт -Петербург, СПбГТУ, 2002); международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2003); II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004); VI международной научно-технической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» (Санкт-Петербург, 2004); IX международной научно-технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов» (Пенза, 2004).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и 2 приложений. Она содержит 110 страниц машинописного текста, 20 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 103 наименований.

Общие выводы по работе

1. Впервые подтверждена достоверность нового метода исследования таких свойств ТКП как прочность при растяжении, относительная усадка и трещиностойкость, которая состоит в совпадении результатов лабораторных и промышленных испытаний;

2. Показано, что трещиностойкость ТКП определяется как прочностью при растяжении, так и относительной усадкой; критерием оценки трещиностойкости ТКП при этом является их отношение, а условием трещиностойкости — Т>1, при ар>1,25 МПа;

3. Установлено влияние на трещиностойкость ТКП таких факторов как вид цемента, В/Ц, введение различных добавок, которое состоит в следующем:

- активность цемента должна быть высокой, но при этом набор прочности композитом не должен отставать от развития усадочных деформаций;

- значительный рост В/Ц, как и слишком малое его значение снижает трещиностойкость ТКП;

- введение ряда добавок увеличивает трещиностойкость ТКП; рекомендуется использовать граншлак, гранит, Fe203, Mg(OH)2, BaS04;

4. Показано, что традиционно используемые в технологии бетона добавки-ускорители (например хлорид кальция) снижают трещиностойкость ТКП; когда необходимо получить высокую раннюю прочность ТКП по данным исследования рекомендуется применять NaF в количестве 0,5% от массы цемента;

5. Предложен механизм управления трещиностойкостью ТКП, состоящий в каталитическом действии ряда труднорастворимых веществ с высокой интенсивностью активных центров поверхности (граншлак, гранит, Fe203, Mg(OH)2, BaS04);

6. Экспериментальные исследования свойств ТКП показали, что введение в их состав сульфоалюмината кальция повышает трещиностойкость; это объясняется повышенной прочностью при растяжении за счет армирующего эффекта фаз новообразований;

7. На основании данных диссертационного исследования спроектированы и внедрены в промышленное производство экономичные и трещино-стойкие составы.

1. Ахвердов И.Н., Смольский А.Е., Скочеляс В.В. Моделирование напряженного состояния бетона и железобетона. Минск: «Наука и техника», 1973.

2. Бабков В.В., Комохов П.Г. и др. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. — Уфа: ГУЛ «Уфимский полиграфкомбинат», 2002. 376 с.

3. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высшая школа, 1978. -455 с.

4. Баженов Ю.М., Горчаков Г.И., Алимов Л.А. и др. Структурные характеристики бетонов. // Бетон и железобетон. 1972. - №9. — с. 19-21.

5. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. -М.: Технопроект, 1998. 768 с.

6. Батраков В.Г., Фаликман В.Р., Виноградов Ю.М. Перспективы производства и применения добавок — модификаторов для бетона и железобетона. // Бетон и железобетон. — 1989. №4. - с.2-3.

7. Безбородов В.А. Сухие смеси в современном строительстве. Новосибирск, 1998.

8. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1974. — 96 с.

9. Бронштейн И.Ю., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М. Государственное издательство технико - теоретической литературы, 1953. - 608 с.

10. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1980. - 472 с.

11. Васил В. Вълков, Недко А. Делчев. О влиянии некоторых добавок на трещиностойкость цементного камня. // Цемент и его применение. №56. - СПб: изд. «ИПГ Нева», 1998. - с.32-34.125

12. Венюа М. Цементы и бетоны в строительстве. / пер. с франц. д.т.н. Иванова Ф.М. и инж. Свенцицкого Д.В. под ред. д.т.н. проф. Б.А. Крылова. -М.: Стройиздат, 1980.-415 с.

13. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. -М.: Стройиздат, 1986. 410 с.

14. Гвоздев А.А., Яшин А.В., Петрова К.В. и др. Прочность, структурные изменения и деформации бетона. / Под ред. А.А. Гвоздева. М.: Стройиздат, 1978. - 296 с.

15. Глекель Ф.Л. Физико-химические основы применения добавок к минеральным вяжущим. Ташкент, 1975.

16. Горчаков Г.И. Растрескивание растворов и бетонов. // Сб. трудов № 16. МИСИ им. В.В.Куйбышева. М.: МИСИ, 1960.

17. Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Савин В.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов. / Под ред. Г.И. Горчакова. М.: Стройиздат, 1976. - 144 с.

18. Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Лифанов И.И., Мурадов Э.Г. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов для ограждающих конструкций. -М.: Стройиздат, 1971. 158 с.

19. ГОСТ 5802 86. Растворы строительные. Методы испытаний.

20. Грушко И.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Т. Прочность бетона на растяжение. Харьков: изд-во ХГУ, 1973. - 154 с.

21. Демьянова B.C., Калашников В.И., Дубошина Н.М. и др. Эффективные сухие строительные смеси на основе местных материалов. М.: издательство АСВ, 2001. - 209 с.

22. Десов А.Е. Пути получения и область применения высокопрочного бетона. // Бетон и железобетон, 1968. № 3.

23. Дмитриев А.С. Образование трещин в бетоне при его усадке. В кн.: Новое в технологии и конструировании бетонных и железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1966.

24. Добролюбов Г.Д., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.: Стройиздат, 1983. - 213 с.

25. Запорожец И.Д., Окороков С.Д., Парийский А.А. Тепловыделение бетона. -М.: Стройиздат, 1966.

26. Зубехин А.П., Страхов В.И., Чеховский В.Г. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. СПб: Синтез, 1995.- 190 с.

27. Козлов В.В. Сухие строительные смеси. М.: АСВ, 2000. - 96 с.

28. Комохов П.Г., Грызлов B.C. Структурная механика и теплофизика легкого бетона. Вологодский научный центр, 1992. - 321 с.

29. Комохов П.Г. Особенности структурообразования и свойства композиционных материалов // Роль структурной механики в повышении прочности и надежности бетона транспортных сооружений: Сб. науч. тр. — СПб, 1995. с.29-35.

30. Комохов П.Г. Механико-технологические основы торможения процессов разрушения бетонов ускоренного твердения. // Автореферат дис. докт. техн. наук. М, 1977. - 38 с.

31. Кузнецова Т.В., Сычев М.М., Корнеев В.И. и др. Специальные цементы. СПб: Стройиздат СПб, 1997. - 314 с.

32. Лермит Р. Проблемы технологии бетона. // пер. с франц. Контовта В.И. под ред. д.т.н. проф. Десова А.Е. М.: государственное издательство по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1959. - 294 с.

33. Лещинский М.Ю. Испытание бетона: Справ, пособие. М.: Стройиздат, 1980. -360 с.

34. Лонкевич И.И., Харченко А.П. Методика определения устойчивости защитных покрытий к раскрытию трещин на бетонных и железобетонных конструкциях. // Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. 2003. №1. - с. 30-31.

35. Микульский В.Г., Горчаков Г.И. и др. Строительные материалы. -М.: АСВ, 2000.-536 с.

36. Микульский В.Г., Козлов В.В. Модификация строительных материалов полимерами. -М.: МИСИ, 1986.

37. Мохов В.Н. Повышение ударной стойкости и прочности бетона путем введения демпфирующих компонентов. // Автореферат дис. канд. техн. наук. — Л., 1985.

38. Мурашев В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона (основы сопротивления железобетона). М.: Машстройиздат, 1950.-267 с.

39. Мчедлов-Петросян О.П., Воробьев Т.П., Потапова Е.Н. Перспективные добавки и их оптимальное количество в'цементе //Цемент. 1982. -№3. - с.12-14.

40. Невилль A.M. Свойства бетона. / пер. с англ. к.т.н. Парфенова В.Д. и Якуб Т.Ю. М.: издательство литературы по строительству, 1972. - 344 с.

41. Нечипоренко А.Г. Донорно-акцепторные свойства твердых оксидов и халькогенидов. // Диссертация д-ра хим. Наук. СПб, 1995.

42. Нилендер Ю.А. Труды конференции по коррозии бетона. М.- Л.: Изд. АН СССР, 1937.

43. Онищенко А.Г. Отделочные работы в строительстве. — М.: Высшая школа, 1989.

44. Орехов В.Г., Зерцалов М.Г. Механика разрушений инженерных сооружений и горных массивов М.: издательство АСВ, 1999. — 330 с.

45. Патуроев В.В. Полимербетон. -М.: Стройиздат, 1986.

46. Полак А.Ф., Бабков В.В., Андреева Е.П. Твердение минеральных вяжущих веществ Уфа: Башкирское книжное издательство, 1990. - 197 с.

47. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне. / под ред. В.Б. Ратинова. М.: Стройиздат, 1986. - 278 с.

48. Рамачандран B.C. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1988. - 575 с.

49. Ратинов В.Б., Розенберг Т.Н. Добавки в бетон. М., 1989. - 188 с.

50. Ребиндер П.А. Процессы структурообразования в дисперсных системах. -М.: Стройиздат, 1966.

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

52. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

53. Ромащенко Н.М. Разработка добавок для получения быстротвер-деющего и долговечного искусственного камня. // Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. 2003. - №1. - с.14-15.

54. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. -М., 1989.

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

56. Саталкин А.В. К вопросу о прочности и деформативной способности бетона. — В кн.: Труды IV Всесоюзной конференции по бетонным и железобетонным конструкциям. Ч. Ill М. Л., 1949.

57. Саталкин А.В., Попова О.С. В кн.: VI Ленинградская конференция по бетону и железобетону. - Л.: Стройиздат, 1971.

58. Сахаров В.Н. В кн.: Труды 5-й Всесоюзной конференции по поля-ризационно-оптическому методу исследования (1964г.). Л.: изд. ЛГУ, 1966.

59. Сватовская Л.Б., Сололвьева В.Я., Масленникова JI.JL, Латутова М.Н. и др. Термодинамический и электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты. СПб: ОАО «Издательство Стройиздат СПб», 2004. - 176 с.

60. Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Активированное твердение цементов. Л.: Стройиздат, 1983. - 159 с.

61. Силаенков Е.С. Сб. трудов Уралпромстройниипроекта, №20, Свердловск, 1968.

62. Скрамтаев Б.Г. Крупнопористый бетон и его применение в строительстве. -М.: Госстройиздат, 1955. 130 с.

63. Соломатов В.И. Технология полимербетона и армополимербетона. -М.: Стройиздат, 1984.

64. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Бобрышев A.M. и др. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов. — Ташкент: Фан, 1991.

65. Степанова И.В. Бетон повышенной трещиностойкости. // Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. 2003. №1. — с. 10-11.

66. Степанова И.Н. Особенности гидратации и твердения вяжущих в присутствии некоторых соединений 3d элементов. // Автореферат дис. канд. техн. наук. Л: ЛИИЖТ, 1990.

67. Стольников В.В. Исследования по гидротехническому бетону. -М. — Л.: Госэнергоиздат, 1962. 330с.

68. Стольников В.В., Литвинова Р.Е. Трещиностойкость бетона. М.: «Энергия», 1972.

69. Танабе К. Твердые кислоты и основания. М.: Мир, 1973.

70. Тейлор Х.Ф.У. Химия цементов. М.: Стройиздат, 1998. - 920 с.

71. Тимошенко С.Т. Теория упругости. -М., 1937.

72. Улицкий И.И. Определение величины деформаций ползучести и усадки бетонов. — Киев: Стройиздат УССР, 1963. -241 с.

73. Умань Н.И. Активирование твердения бетонов с учетом энергетики гидратационных процессов. // Автореферат дис. канд. техн. наук. СПб: ПГУПС, 1997.

74. Фиголь А.А. Модифицированные сухие строительные смеси с прогнозируемой трещиностойкостью. // Сб. докладов «Известия Петербургского университета путей сообщения». СПб: ПГУПС, 2004. с.38.

75. Фиголь А.А. Использование колец Лермита для оценки трещиностойкости материалов на цементной основе при возникновении напряжений усадки. // Новые исследования в материаловедении и экологии. Выпуск 4. СПб: ПГУПС, 2004. с.74-79.

76. Френкель Я.И. Физика разрушения. М., 1970.

77. Цилосани З.Н. Усадка и ползучесть бетона. Тбилиси: Мецнисре-ба, 1979.-230 с.

78. Чернышев В.П., Десов А.Е. Бетон и железобетон. №12 - 1969.

79. Шангин В.Ю., Самойлов А.А. Получение композиционных цементных материалов, работающих в тонком слое. // Сб. научн. ст. международной научно-технической конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». Пенза, 2004. — С. 339-341.

80. Шангин В.Ю. Методика исследования трещиностойкости тонкослойных материалов на цементной матрице. // Цемент и его применение. 2003. -№ 4.- с. 21-22.

81. Шангин В.Ю. Методика исследования трещиностойкости тонкослойных покрытий из строительных растворов. // Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. 2003. №1. — с. 32-33.

82. Шангин В.Ю. О возможностях метода испытания цементного раствора по выдерживаемому им окружному напряжению. // Труды VI международной научно-технической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте». СПб: ПГУПС, 2004. с. 72-73.

83. Шангин В.Ю., Громов Н.А. Патент № 31752 «Форма для изготовления образцов строительных растворов».

84. Шангин В.Ю., Громов Н.А. Патент № 2242740 «Методы испытания строительных растворов».

85. Шангин В.Ю., Фиголь А.А. Метод испытания цементного раствора при растяжении. // Сб. докладов II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века». Пенза, 2004. с. 209 -210.

86. Шангина Н.Н. и др. Отечественные добавки типа MIX для сухих смесей. СПб: ПГУПС, 2000. - 12 с.

87. Шангина Н.Н. О влиянии поверхностных свойств компонентов на реологические свойства структурированных дисперсных систем. (( Сухие строительные смеси и новые технологии в строительстве. №2, 2003.

88. Шангина Н.Н. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом донорно-акцепторных свойств поверхностей наполнителей и заполнителей. // Автореферат дисс. доктора техн. наук. СПб: ПГУПС, 1998.

89. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. -М.: Стройиздат, 1974.

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

91. Шпынова Л.Г., Чих В.И., Саницкий М.А., Соболь Х.С., Мельник С.К. Физико химические основы формирования структуры цементного камня. — Львов: Изд - во при Львовском ГУ издательского объединения «Высшая школа», 1981. — 160 с.

92. Berthier R. Essais de fluage du beton Pont de Rabat-Sale, 1959.

93. Blakey F.A. Civil Engineering, v.52, №615, 1957.

94. Griffith A.A. Proceedings of the 1st International Congress on Applied Mechanics, 1924.

95. Henk B. Zement Kalk - Gips. №3, 1956.

96. Orowan E. Proceedings International Conference on Physics. — London, 1934, v.2.

97. Peltier R. Revue generale des ponts et des routes et des aerodromes, №447, Paris, October, 1969.

98. Powers T.C. Cement, Lime and Gravel, v.41, №6,1966.

99. Smith G.M. lournal of the American Concrete Institute, v.21, №7, 1956.

100. Teepe W. Kunststoff, Heft 11, 1962.

101. Thomas T.C. Hsu. Journal of the American Concrete Institute. March, 1963.