автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего

о

БОГЛТОВЛ Светлана Николаевна

На правах рукописи

ЯЧЕИСТЫЕ И ПОРИЗОВАННЫЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОЩЕЛОЧНОГО СВЯЗУЮЩЕГО

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2010

004606529

Работа выполнена в ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» на кафедре прикладной механики.

Научный руководитель

член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор Черкасов Василий Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Щепочкмна Юлия Алексеевна

кандидат технических наук, доцент Потапова Ольга Кирилловна

Ведущая организация: ГОУВПО «Владимирский государственный университет»

Защита состоится 2 июля 2010 г. в 10.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 212.060.01 при ГОУВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 153037, г. Иваново, ул. 8-го Марта, д. 20, аудитория Г-204 (www.igasu.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 1 июня 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, к.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Использование вторичных материальных ресурсов является одним из важнейших направлений энерго- и ресурсосбережения в строительстве. В настоящее время весьма актуальной является проблема комплексного применения местного сырья и отходов промышленных предприятий. Это связано с необходимостью охраны окружающей среды, дефицитностью отдельных сырьевых материалов, необходимостью повышения эффективности производства.

Проблема утилизации техногенных отходов с каждым годом привлекает к себе все более пристальное внимание специалистов в различных областях науки и производства. Учитывая тот факт, что отношение к процессу использования в промышленности так называемых вторичных ресурсов на сегодняшний день не имеет прогрессирующей тенденции к изменению в лучшую сторону, можно предположить, что со временем это направление будет приобретать все большую актуальность.

Одним из основных препятствий на пути к решению вышеобозначенной проблемы является отсутствие достаточного количества реальных проектов, заключающихся в разработке технологий, позволяющих обеспечить повторное использование промышленных отходов при получении продукции различного назначения.

Среди всего многообразия техногенных отходов, которые в больших количествах сбрасываются в отвалы, значительная часть приходится на бой стекла. А между тем он является эффективным вторичным ресурсом, который может быть использован в строительной индустрии при получении связующих, бетонов и изделий на их основе. Решение проблемы утилизации боя искусственного стекла может принести существенный экономический и экологический эффект, особенно сейчас, когда предприятия предлагают стеклобой за бесценок, лишь бы освободиться от него.

Применяемые в настоящее время способы изготовления строительных материалов на основе отходов стекла базируются на технологиях, предусматривающих спекание сырья при высоких температурах или его обработку в автоклавах. Учитывая высокую энергоемкость, а соответственно и стоимость подобных технологических операций, наиболее перспективным способом утилизации боя стекла за счет индустрии строительных материалов представляется получение связующего и бетонов на его основе, твердеющих при температуре, не превышающей 90 °С.

Следует учитывать также, что увеличение объема производства и использования эффективных композиционных материалов пониженной средней плотности, в частности ячеистых и поризованных бетонов, способствует решению задачи экономного расходования энергоресурсов на поддержание заданного температурного режима помещений. Данная проблема приобрела особую значимость в связи принятием комплекса национальных программ снижения энергоемкости российской экономики.

В этой связи исследования, направленные на разработку составов и исследование свойств безавтоклавных ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, являются исключительно актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является расчетно-эксперименталыюе обоснование возможности получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, определение их свойств и разработка технологии изготовления.

Задачи исследований.

1. Установить закономерности структурообразования ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

2. Разработать составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего с учетом показателей прочности, теплопроводности, паропроницаемости, водо- и морозостойкости, химического и биологического сопротивления, линейной усадки.

3. Подобрать эффективные добавки для ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, позволяющие улучшить их физико-механические свойства и повысить устойчивость в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.

4. Разработать технологию получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Научная новизна работы. Получены эффективные безавтоклавные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего, которые обладают повышенной стойкостью в водных растворах кислот и биологически активных средах.

Выявлены основные закономерности протекания процессов структурообразования ячеистых материалов, основным компонентом вяжущего в которых является порошок стеклобоя, затворяемый щелочным раствором.

Подобраны эффективные добавки, позволяющие улучшить физико-механические свойства безавтоклавных ячеистых и поризованных композитов на основе стеклощелочного связующего и повысить их водостойкость.

Разработана технология получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способных отверждаться при температуре, не превышающей 90 °С.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способные отверждаться при температуре, не превышающей 90 "С.

2. Получены эффективные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего с улучшенными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами.

3. Экспериментально установлены количественные зависимости изменения физико-механических свойств ячеистых и поризованных композитов на основе боя стекла при воздействии химических и биологических агрессивных сред.

4. Выявлены оптимальные технологические режимы получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Внедрение результатов работы. Технология изготовления ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего была апробирована на ОАО «Завод ЖБК-1» и ООО «Биокомпозит» в г. Саранске.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способные отверждаться в условиях термовлажностной обработки при температуре не превышающей 90 °С.

2. Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, обладающие повышенной стойкостью в кислотосодержащих и биологических средах.

3. Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, модифицированные различными добавками, способствующими повышению физико-механических, технологических свойств и водостойкости композитов.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих внутривузовских, всероссийских, международных конференциях и семинарах: Пятой всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2006); XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2007); Шестой Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2007); XI Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2007); Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, 2007); Международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство актуальные проблемы» (Ереван, 2008); Шестой международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города» (Москва, 2008); VI Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2008); Научной конференции «XXXVI Огарев-ские чтения» (Саранск, 2008); XIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2008); Научной конференции «XXXVII Огаревские чтения» (Саранск, 2009).

Проект «Разработка эффективных конструкционно-теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций на основе отходов стекла» в 2007 году признан победителем программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК»), реализуемой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (автор проекта Богатова С.Н.).

Разработка «Биостойкие строительные материалы на основе боя стекла» (авторы Ерофеев В.Т., Богатое А.Д., Богатова С.Н., Казначеев C.B.) удостоена медали конкурса на лучшую продукцию, экспонируемую на VIII Международной специализированной выставке «Мир биотехнологии 2010» (г. Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах по Перечню ВАК РФ; подана заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников (149 наименований). Она изложена на 165 страницах, включает 41 рисунок, 19 таблиц, 3 приложения. Работа выполнена на кафедре прикладной механики Мордовского госуниверситета.

Автор выражает благодарность и глубокую признательность члену-корреспонденту РААСН, доктору технических наук, профессору Ерофееву В. Т. и кандидату технических наук, доценту Богатову А.Д. за консультации, советы и помощь в работе над диссертацией.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна работы и ее практическая значимость, отмечено промышленное внедрение результатов разработок.

В первой главе представлен обзор и анализ зарубежной и отечественной научно-технической литературы в области разработки ячеистых и поризован-ных бетонов. Приводится опыт использования боя стекла в строительной отрасли. Анализ современной отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что использование стеклобоя в строительстве в основном сводится к изготовлению строительных материалов и изделий по технологиям, предусматривающим его повторное плавление, а также получению композитов автоклавного твердения. В ряде зарубежных стран проблеме утилизации боя стекла уделяется большое внимание. Его переработкой занимаются специализированные компании, задачей которых является организация сбора отходов стекла как с промышленных предприятий, так и у населения и его возврат в технологический процесс. После прохождения обработки по специальной технологической схеме бой стекла используется индустрией строительных материалов. В частности, его применяют при получении плиток, сверхлегкого заполнителя, асфальтобетонных смесей, стекловолокна и т.д.

В России проблеме утилизации отходов стекла пока уделяется недостаточное внимание. По этой причине на свалках скопилось огромное количество невостребованного боя стекла, разработка способов утилизации которого представляется весьма актуальной задачей.

Наши исследования направлены на получение безавтоклавных ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Работы, проведенные в этом направлении, показали, что дисперсные системы на основе боя стекла и дополнительных минеральных добавок с повышенным содержанием алюмосиликатов, активизированные щелочными растворами способны отвер-ждаться при температурах, не превышающих 90 °С.

Современное представление о структуре, технологии и свойствах ячеистых бетонов основывается на работах Б.П. Данилова, В.И. Калашникова,

А.П. Меркина, Ю.П. Горлова, Е.М. Чернышова, В.И. Соломатова, А.П. Проши-на, В.Д. Черкасова и др.

Неавтоклавный ячеистый бетон является высокоэффективным строительным материалом для ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и применяется в виде мелких блоков и армированных панелей. Этот бетон обладает практически всеми преимуществами, которые имеют ячеистые бетоны автоклавного твердения перед традиционными строительными материалами (легким бетоном, кирпичом и др.). При малой плотности он обладает достаточной прочностью, необходимой для большинства традиционно применяемых ограждающих конструкций гражданских и промышленных зданий.

Исследования специалистов и отечественная практика свидетельствуют о том, что одним из наиболее эффективных методов снижения массы, стоимости, повышения качества и эксплуатационных свойств ограждающих конструкций из легких бетонов на пористых заполнителях является поризация их растворной составляющей. Поризованные легкие бетоны находят широкое применение в Англии, Японии, Германии. Впервые о возможности сочетания легкого бетона с ячеистым у нас в стране упоминает в 1931 г. А.А.Брюшков. Он показывает, что наряду с песком в качестве заполнителей можно применять пемзу и шлаки, так как они уменьшают количество пенобетонной массы и повышают прочность бетона. О целесообразности применения легких бетонов с поризованным цементным камнем свидетельствуют работы Н.А.Попова, К.Н. Дубенецкого, А.Т. Баранова, Л.М. Розенфельда, И.Т. Кудряшева, В.Г. Довжика, J1.A. Кайсера и других авторов.

В настоящее время создан целый ряд разновидностей легких бетонов, изготовление которых основано на сочетании пористых заполнителей с поризо-ванной растворной составляющей. В легких бетонах с поризованным цементным камнем удачно сочетаются положительные особенности как легких, так и ячеистых бетонов.

Изучению вопросов структурообразования композитов на основе боя стекла и вяжущих, близких к нему по своему химическому составу, посвящены работы В. Д. Глуховского, Ю. П. Горлова, С. JI. Енджиевского, М. И. Зейфмана, З.М.Н. Зайда Кейлани, В. П. Кирилишина, А. П. Меркина, Б. Д. Тотурбиева, О. Г. Фабрикантовой, G. A. Polinelli, Н. Stirling и др.

Протекание процессов структурообразования в стеклощелочных системах представляется следующим образом. Первоначально в условиях термовлажно-стной обработки при повышенной температуре происходит выщелачивание стекла и рН среды резко возрастает. В присутствии щелочи повышение температуры способствует растворению с поверхности частиц стекла находящегося в тонкодисперсном состоянии аморфного кремнезема. По мере растворения Si02 и увеличения его концентрации в растворе, а также конденсации пара, рН среды понижается и происходит реакция поликонденсации с образованием геля поликремниевой кислоты, который склеивает не полностью растворившиеся частицы стекла и зерна заполнителя. Дальнейшее воздействие температуры приводит к кристаллизации геля поликремниевой кислоты.

С целью экспериментального подтверждения данного предположения нами были проведены исследования, направленные на изучение процессов структурообразования в стеклощелочных системах с использованием различных видов стекол. Для выявления структурных изменений, происходящих в ячеистых и поризованных бетонах в результате протекания процессов гидратации и твердения, был применен метод рентгеноструктурного анализа. На ди-фрактограммах отвержденных образцов ячеистых бетонов четко фиксируются дифракционные отражения, относящиеся к кристаллическим фазам 8Ю2, в форме низкотемпературных модификаций кварца (с! = 0,321 нм), что подтверждает предположение о механизме протекания процессов структурообразования при твердении стеклощелочного связующего. Исследования изменения интенсивности дифракционных отражений с течением времени свидетельствуют о росте количества кристаллической фазы оксида кремния. Так если в возрасте 28 суток интенсивность пика, соответствующего кристаллической фазе ¿Юг, составляла 2450 имп/с, то после двух лет твердения - 4270 имп/с.

Во второй главе приведены цель и задачи исследований, характеристики применяемых материалов, описаны методы экспериментальных исследований.

В качестве основного сырьевого компонента использован тонкоизмельчен-ный бой ламп накаливания, являющийся отходом производства ОАО «Лисма» (г. Саранск, Республика Мордовия). Насыпная плотность порошка в сухом состоянии 860-870 кг/м3. Удельная поверхность 300-350 м2/кг. Химический состав, %:8Ю2 -68,5-72,9; №ьО- 11,9-16,7; К20-1,2-3,8; СаО-5,0-6,0; ВаО-2,2-5,5; MgO-3,2-3,8; Ре2БОз-0,1-0,12; А120з-1,0-1,5. На этапе оптимизации составов были также использованы тонкоизмельченный бой стекла тарного (химический состав: БЮ2 - 71,5; №20 - 16,0; СаО - 5,2; М§0 - 3,2; Ре203 - 0,6; А120з - 3,3; Б03 - 0,2; Сг203 - 2,5 - 5) и хрустального (химический состав: БЮ2 -56,5; Ыа20-6; К20-10; СаО-1,0; Ре203-0,02; А1203-0,48; РЬО-27).

В качестве активной минеральной добавки в стеклобой, способствующей обеспечению протекания процессов структурообразования, использован тонко-измельченный порошок керамзита. Добавка получена путем измельчения отходов керамзита Саранского завода КПД. Насыпная плотность в сухом состоянии 750-760 кг/м3. Удельная поверхность 300-350 м2/кг. Химический состав, %: 810, - 65-75; Ка20 + К20 - 0,5-1,5; СаО - 0,5-3; MgO - 0,3-2; Ре-^Оз +РеО -2,5-9,5; А1203-17,0-23,0.

В качестве щелочного активизатора использовался натр едкий технический соответствующий требованиям ГОСТ 2263-71.

При получении композитов ячеистой структуры в качестве газообразующей добавки использовалась алюминиевая пудра ПАП-3 (ГОСТ 5494-95) с содержанием активного алюминия 82 % и удельной поверхностью 500-600 м2/кг, которая вводилась в смесь в виде суспензии в жидком натриевом стекле (модуль 2,9 и плотность 1420 кг/м3), удовлетворяющем требованиям ГОСТ 13078-81.

В качестве крупного заполнителя использован керамзитовый гравий различных фракций, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 9759.

В качестве модифицирующих добавок были использованы «Тефлекс-реставратор» (комплекс сополимеров гуанидина, активный кислород, полифункциональные добавки; ТУ 2386 - 003 - 23170704 - 99), «Тефлекс-антиплесень» (комплекс

сополимеров Данидина; ТУ 2386 - 003 - 23170704 - 99), «Биоцик-Т» (четвертичное аммониевое соединение на основе смоляных кислот); модификаторы производства ЗАО «Еврохим-1»: гиперпластификатор Melflux 5581, стеарат цинка (ZINCUM 5), стеарат кальция (CEASH 1), олеат натрия (NATRIUMOLEAT), полиакриловые волокна Ri сет, расширяющая добавка Denka CSA 20.

При определении физико-технических свойств вяжущего из боя стекла и строительных композиционных материалов на его основе применялись современные физико-механические, физико-химические, биологические и математические методы исследований, регламентируемые действующими ГОСТами.

В третьей главе приведены результаты исследований по разработке составов композитов на основе боя стекла, описаны особенности протекания процессов твердения и технологии их получения.

Были проведены эксперименты по установлению зависимости изменения предела прочности при сжатии связующего от вида используемого стекла. Оценка влияния вида стекла на свойства материала осуществлялась методом симплекс-решетчатого планирования эксперимента. При исследовании сырьевой смеси в качестве варьируемых факторов рассматривались следующие компоненты: бой стекла ламп накаливания - Хь бой стекла тарного - X?; бой стекла хрустального -Х3. Установлено, что максимальные значения прочностных характеристик наблюдаются у составов на основе стекла ламп накаливания (1^=55,2 МПа). Введение в состав добавки полу водного гипса приводит к сокращению сроков схватывания и увеличению прочности на 18 %. При проведении последующих экспериментов вяжущие на различных видах стекол были использованы для получения ячеистых бетонов. Лучшие результаты также были получены при использовании в качестве основного компонента смеси боя стекла ламп накаливания.

В ходе эксперимента по изучению процесса вспучивания ячеистой смеси и анализу получаемой при этом структуры было выявлено, что характер пористости ячеистого материала на основе стеклощелочного связующего во многом зависит от способа обработки алюминиевой пудры. При соизмеримых значениях средней плотности с применением прокаленной и обработанной жидким натриевым стеклом алюминиевой пудры получены разные по характеру макропористости образцы. Диаметр основной массы пор ячеистого бетона, изготовленного с применением прокаленной алюминиевой пудры, оказался в два раза больше, чем при использовании пудры, обработанной раствором жидкого натриевого стекла (рис. 1).

б)

ЯтиНЯВ* 1|ИМ»ш liaWWl

s«e

• „'- ■»

siiii

/-V : ;;

! * ■ .

; ' : -

Рис. 1. Характер макропористости образцов газобетона в зависимости

от способа обработки алюминиевой пудры а) обработка жидким натриевым стеклом; б) обработка прокаливанием

Оптимизация соотношения компонентов газобетона проводилась с использованием метода математического планирования эксперимента. При оптимизации составов был использован план эксперимента для полиномиальных моделей второго порядка. Матрица планирования составлена согласно комплексному, симметричному, трехуровневому плана второго порядка на кубе. В качестве варьируемых факторов рассматривались: содержание едкого натра - Хг, алюминиевой пудры - Хг; жидкого натриевого стекла - Х3. Пределы варьирования факторов в каждом случае определялись на основании предварительных экспериментов и составили: для едкого натра 2-10 мас.ч.; для алюминиевой пудры 0,1-0,7 мас.ч.; для жидкого натриевого стекла 5-15 мас.ч. При проведении исследования количество стеклопорошка, молотого керамзита и гипса было фиксированным и составило соответственно 85, 20 и 5 мае. ч. На основании проведенных экспериментов выявлено, что оптимальное соотношение варьируемых факторов следующее: едкий натр 5-6 мас.ч.; алюминиевая пудра - 0,2-0,3 мас.ч.; жидкое стекло 10 мас.ч.

При использовании в качестве газообразующей добавки алюминиевой пудры показатель средней плотности удается снизить до 500-600 кг/м3 при значении предела прочности при сжатии 1,5-1,8 МПа.

В результате проведенных исследований установлено, что при оптимальном значении водотвердого отношения (В/Т=0,4) значение предела прочности при сжатии ячеистого бетона составляет 1 МПа при плотности 470 кг/м . Учитывая то, что изделия из ячеистого бетона формуются литьевым способом, консистенцию смеси оценивали при помощи стандартного вискозиметра Сутгарда. Исследования проводились на двух составах, отличающихся друг от друга содержанием едкого натра. В первом случае его количество составляло 5 % от массы сухих компонентов, во втором - 6 %. При этом получили, что В/Т=0,4 соответствует диаметр расплыва смеси 22,3 см (при содержании едкого натра 6 %) и 21 см (при содержании едкого натра 5 %).

Проведены исследования, направленные на получение поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Поризация смеси производилась за счет введения газообразующей добавки - алюминиевой пудры. Разработанные ранее составы ячеистых бетонов были использованы в качестве пористого матричного материала при получении поризованных бетонов. При этом в качестве крупного заполнителя использовался керамзитовый гравий фракции 10-20 мм с насыпной плотностью 515 кг/м3, насыщение поризованного легкого бетона керамзитом составило 0,9 м3/м3.

На начальной стадии оптимизации составов поризованных бетонов соотношение между крупным заполнителем и вяжущим было принято постоянным, а содержание едкого натра и алюминиевой пудры варьировалось соответственно в пределах от 5 до 6 % и от 0,1 до 0,3 %. Как показали исследования, лучшими результатами обладают поризованные бетоны на основе боя стекла ламп накаливания (средней плотности 750-900 кг/м3 соответствует предел прочности при сжатии 1,8-3,0 МПа).

Во всех дальнейших исследованиях в качестве основного компонента связующего использовался бой стекла ламп накаливания.

Проведена оптимизация состава поризованного бетона путем исследования изменения свойств при использовании различных фракций крупного пористого заполнителя. Наряду с керамзитовым гравием фракции 10-20 мм с насыпной плотностью 515 кг/м3, были применены фракции 5-10 мм с насыпной плотностью 900 кг/м3 и фракции 20-40 мм с насыпной плотностью 470 кг/м3. Наполнение поризованного легкого бетона керамзитом во всех случаях было постоянным и составляло 0,9 м3/м3. Установлено, что главным фактором, влияющим на значение средней плотности поризованных бетонов, является насыпная плотность крупного заполнителя, а его прочностные характеристики, напротив, не является основополагающим фактором увеличения прочности самого композита. При этом лучшее сочетание плотность - прочность оказалось присуще составу, заполнителем в котором являлся керамзит фракции 10-20 мм.

В ходе проведения экспериментальных исследований была оптимизирована очередность подачи компонентов поризованного бетона в работающий смеситель. Полученные результаты свидетельствуют о том, что лучшими показателями обладают композиты, приготовленные по следующему варианту: компоненты связующего (кроме едкого натра) предварительно перемешиваются с заполнителями в сухом состоянии. Затворение сухой смеси осуществляется концентрированным щелочным раствором (оптимальное количество щелочи растворяется в незначительном количестве воды). Необходимая подвижность достигается за счет введения дополнительного количества воды. Затем вводится алюминиевая пудра в виде суспензии в жидком натриевом стекле. Эффективность данного способа обусловлена, вероятно, тем, что при предварительном затворении смеси концентрированным раствором едкого натра активизируются дополнительные участки аморфного кремнезема, находящиеся на поверхности частичек стекла, которые способствуют более полному протеканию процессов струюурообразования.

В четвертой главе приведены исследования физико-технических свойств ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Прочность композитов ячеистой структуры определяется прочностью матрицы (материала межпорового пространства), сцеплением вяжущего с наполнителем, пористостью и т.д. В качестве показателей, характеризующих механические свойства ячеистых и поризованных бетонов, нами рассматривались прочность при сжатии и растяжение при изгибе. Для определения этих свойств проводились испытания образцов в форме кубов и призм размером 7 х 7 х 7 см и 4 х 4 х 16 см. Выявлено, что у ячеистых и поризованных бетонов оптимальное содержание газообразующей добавки и едкого натра составляют соответственно 0,2 и 5 % по массе. В этом случае при средней плотности ячеистых бетонов 500 кг/м3 предел прочности при сжатии составляет 1,8 МПа. Поризованные бетоны со средней плотностью 800 кг/м3 имеют предел прочности при сжатии 1,8 МПа. Увеличение содержания алюминиевой пудры и едкого натра выше оптимальных приводит к ухудшению показателей прочности и плотности.

Проведены исследования, направленные на изучение свойств ячеистого бетона, наполненного различными материалами. В качестве наполнителей применялись пески месторождений Мордовии с содержанием глинистых примесей до 7 %, а также керамзитовый песок (фракции не более 1,5 мм) удовлетворяющий требованиям ГОСТ 9759. В качестве модифицирующих добавок использовались портландцемент М400, а также Melflux 5581, CEASIT 1, ZINCUM 5, NATRIUMOLEAT, полиакриловые волокна Ricem, расширяющая добавка Denka CSA 20. Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-механические свойства ячеистых композитов на основе стеклощелочного связующего

Вид материала Средняя плотность, кг/м3 Предел прочности, МПа

при сжатии на растяжение при изгибе

Ячеистый газобетон 500-800 1,8-3,8 0,5 - 0,8

Газобетон, наполненный песком (3:1) 600-850 1,3-3,6 0,4 - 0,6

Газобетон, наполненный песком (1:1) 900- 1100 1,8-2,2 0,4 - 0,5

Газобетон, наполненный керамзитом (3:1) 750- 1000 1,6-2,2 0,5 - 0,6

Газобетон, модифицированный портландцементом (5%) 550-900 2,2-4,0 0,5-0,8

Газобетон, модифицированный портландцементом (10%) 550-900 2,4 - 4,2 0,5 - 0,8

Газобетон, модифицированный портландцементом (15%) 550-900 2,5-4,4 0,5-0,8

Ячеистый газобетон + 0,1 % Melflux 5581 500-800 2,0-4,0 1,0-1,7

Ячеистый газобетон + 0,5 % Melflux 5581 500-800 2,1-4,1 1,2-2,0

Ячеистый газобетон + 2 % Melflux 5581 500 - 800 2,1-4,1 1,4-2,5

Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,5><6 500-800 2,1 -4,0 0,8-1,5

Ячеистый газобетон + 0,13% Ricem 2,5*6 500-800 2,0-4,0 0,9-1,7

Ячеистый газобетон + 0,2 % Ricem 2,5x6 500-800 2,0-4,0 0,9-1,8

Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,5x8 500 - 800 2,0-4,0 1,0-1,8

Ячеистый газобетон + 0,13% Ricem 2,5x8 500 - 800 1,9-3,9 1,2-2,2

Ячеистый газобетон + 0,2 % Ricem 2,5x8 500-800 1,9-3,9 1,3-2,6

Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,5х 12 500-800 1,8-3,8 1,1 -2,6

Ячеистый газобетон+ 0,13% Ricem2,5xl2 500-800 1,6-3,7 1,2-3,0

Ячеистый газобетон + 0,2% Ricem 2,5x12 500 - 800 1,6-3,6 1,1-3,0

Ячеистый газобетон + 0,1% CEASIT 1 500-800 1,9-3,9 0,8-1,6

Ячеистый газобетон + 0,45% CEASIT 1 500-800 1,9-4,0 0,8-1,6

Ячеистый газобетон + 1,0% CEASIT 1 520-810 2,2-4,2 0,9- 1,4

Ячеистый газобетон + 0,1% ZINCUM 5 520-820 1,9-3,8 0,8-1,6

Ячеистый газобетон + 0,45% ZINCUM 5 550-890 2,2-4,2 0,8-1,6

Ячеистый газобетон + 1,0% ZINCUM 5 550-890 2,2-4,3 1,0-1,8

Ячеистый газобетон + 0,05% NATRIUMOLEAT 500-800 1,9-4,0 0,8-1,6

Ячеистый газобетон + 0,28% NATRIUMOLEAT 520-810 2,3 - 5,0 0,9-1,8

Ячеистый газобетон + 0,6% NATRIUMOLEAT 520-810 2,5 - 5,2 0,9-1,8

Ячеистый газобетон + 5 % Denka CSA 20 520-800 1,8-3,6 0,5 - 0,8

Ячеистый газобетон + 7,5 % Denka CSA 20 550-800 1,9-3,8 0,5 - 0,8

Ячеистый газобетон + 10 % Denka CSA 20 600-850 2,0-3,8 0,5-0,8

Из результатов, приведенных в таблице, следует, что прочность на растяжение при изгибе газобетонов на основе боя стекла, наполненных кварцевым или керамзитовым песком, при соизмеримых значениях средней плотности оказывается ниже прочности ненаполненных составов. Оптимальная степень наполнения составов при учете прочности не более 25 % по массе. Введение в состав композитов добавки портландцемента в количестве до 15 % приводит к увеличению прочностных показателей. Введение пластифицирующей добавки приводит к увеличению предела прочности при изгибе, при этом, практически не оказывая влияния на предел прочности при сжатии. Применение полиакриловых волокон Ricem приводит к увеличению предела прочности при изгибе. При введении в состав ячеистого бетона расширяющей добавки Denka CSA 20 пределы прочности при сжатии и изгибе остались на уровне бездобавочного состава.

Проведены исследования усадки газобетонов и поризованных бетонов изготовленных с применением наполнителей на основе местных сырьевых материалов и модификаторов. Установлено, что наибольший рост усадочных деформаций приходится на первые 5-9 суток, затем наблюдается их стабилизация. Общая усадка ячеистых бетонов достигает 3,5-5,8 мм/м, модифицированных портландцементом - 3-4 мм/м, наполненных песком - 3-5,5 мм/м, модифицированных полиакриловыми волокнами 2,6-3,8 мм/м, модифицированных расширяющей добавкой - 2,5-3,6 мм/м, поризованного бетона не превышает 1,5 мм/м.

Учитывая тот факт, что ячеистые и поризованные бетоны чаще всего используются для изготовления изделий, выполняющих ограждающую функцию, весьма важным показателем для них является теплопроводность. Коэффициент теплопроводности определялся при помощи прибора ИТ-1 на стандартных образцах-кубах с размером ребер 15 см. Установлены количественные значения коэффициента теплопроводности для ячеистых и поризованных бетонов с различными значениями средней плотности в зависимости от степени влажности. С увеличением влажности с 0 до 30 % при одном и том же значении плотности происходит рост коэффициента теплопроводности в среднем на 105 % как для ячеистых, так и для поризованных бетонов. При этом более значительное изменение показателя происходит при меньшей плотности материала. Так, в частности, для поризованного бетона со средней плотностью 750 кг/м3 степень увеличения коэффициента теплопроводности составила 130 %, для ячеистого бетона со средней плотностью 800 кг/м3 коэффициент теплопроводности увеличился на 170 % и для бетона плотностью 900 кг/м3 - на 130 %.

Были получены количественные значения коэффициента паропроницае-мости для ячеистых и поризованных бетонов. Результаты показали, что ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего оказываются более предпочтительными по сравнению с подобными материалами на основе портландцемента (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости ячеистого и поризованного бетонов на основе стеклощелочного связующего

№ п/п Наименование материала Средняя плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/мК Коэффициент паропроницаемости, мг/мч-Па

1 Ячеистый газобетон 550 0,12 0,31

на стеклощелочном 700 0,14 0,25

связующем 800 0,16 0,22

900 0,21 0,18

2 Поризованный бетон 750 0,15 0,21

на стеклощелочном 800 0,17 0,19

связующем 850 0,19 0,17

900 0,22 0,16

Установлено, что при равных значениях плотностей ячеистого и поризованного бетонов значение водопоглощения для последних оказывается на 30 % ниже, что объясняется меньшим количеством открытых пор в структуре.

В пятой главе приведены результаты исследования долговечности ячеистых и порадованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Получены количественные зависимости изменения водопоглощения и коэффициента стойкости ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего в воде, а также зависимости изменения массопог-лощения и коэффициента стойкости в водных растворах кислот и щелочей. Испытания проводились на образцах-кубах с размерами рёбра 40 мм. Лучшим показателем коэффициента водостойкости характеризуются образцы газобетона со средней плотностью 500 кг/м3, а также поризованного бетона со средней плотностью 800 кг/м3, которые после 90 суток выдерживания составляют соответственно 0,7 и 0,8.

Установлено влияние гидрофобных добавок на водостойкость стеклощелочного связующего (рис. 2 и 3). При этом лучшим показателем коэффициента стойкости характеризуются составы с добавкой олеата натрия в количестве 0,28 - 0,6 %, стеарата кальция - 1 %, стеарата цинка - 1 %.

Рис. 2. Зависимость изменения водопоглощения Рис. 3. Зависимость изменения коэффициента

стеклощелочного связующего водостойкости стеклощелочного связующего

от длительности выдерживания в воде от длительности выдерживания в воде

1 - бездобавочное вяжущее; 2-е добавкой 0,28 % олеата натрия; 3-е добавкой 0,6 % олеата натрия; 4-е добавкой 1 % стеарата кальция; 5-е добавкой 1 % стеарата цинка

Наибольшие потери прочности при сжатии в 5% растворе серной кислоты наблюдаются на отрезке от нуля до тридцати суток, далее коэффициент кислотостойкое™ изменяется незначительно (рис. 4 и 5).

0 3 14 30 60 90

Длительность выдерживания, сут.

Рис. 4. Зависимость изменения массопогло-щения образцов различной плотности от длительности выдерживания в 5%-ом растворе серной кислоты

О 3 14 30 60 90

Длительность выдерживания, сут.

Рис. 5. Зависимость изменения коэффициента кислотостойкости образцов различной плотности от длительности выдерживания в 5%-ом растворе серной кислоты

1 - при средней плотности газобетона 500 кг/м',

2 - при средней плотности газобетона 700 кг/м ,

3 - при средней плотности газобетона 800 кг/м3,

4 - при средней плотности поризованного бетона 800 кг/м 5 - при средней плотности связующего 1800 кг/м3

Лучший показатель коэффициента кислотостойкосш у поризованного бетона и газобетона со средней плотностью 700 кг/м3. После 90 суток выдерживания в агрессивной среде коэффициент стойкости поризованного бетона 0,78, а газобетона со средней плотностью 700 кг/м3-0,68.

Щелочестойкость материалов на основе боя стекла оказывается невысокой. При этом наиболее резкое уменьшение прочности при сжатии наблюдаются в начальный период испытания (до четырнадцати суток). Лучший показатель коэффициента щелочестойкости у газобетона со средней плотностью 700 кг/м3. Интересен тот факт, что у стеклощелочного связующего коэффициент щелочестойкости ниже, чем у газобетона на стеклощелочном связующем. Снижение массы после 14 суток испытания свидетельствует о том, что при взаимодействии с водным раствором щелочи растворимый золь кремниевой кислоты вымывается из состава связующего более интенсивно, нежели из ячеистых материалов на его основе. Причиной тому является повышенное содержание в связующем свободного гидроксида натрия, количество которого в ячеистых бетонах снижается за счет химической реакции с алюминиевой пудрой, обеспечивающей протекание процесса газообразования.

Доказано, что составы вяжущих и ячеистых бетонов на основе боя стекла обладают фунгицидными свойствами (табл. 3).

Таблица 3

Сравнительные данные биологической стойкости стеклощелочного связующего с традиционными видами

Состав Метод 1 Метод 3 Радиус зоны ингибирования роста грибов, мм Результат

Вяжущее стеклощелочное 0 0 45 Фунгициден

Ячеистый бетон на сгеклощелочном связующем 0 0 24 Фунгициден

Портландцементный камень 0 3 - Грибостоек

Огеержденная эпоксидная смола 3 5 - Негрибостоек

Гипсовый камень 4 5 - Негрибостоек

Исследована биологическая стойкость стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе, модифицированных биоцидными добавками («Тефлекс» и «Биоцик - Т»). Следует отметить, что введение биоцидных добавок не повлияло на биологическую стойкость материала и лишь в некоторых случаях привело к увеличению радиуса зоны ингибирования роста грибов.

Проведены исследования по изучению влияния процесса старения стеклощелочного связующего, портландцемента, строительного гипса и эпоксидной смолы под воздействием агрессивных факторов окружающей среды на их биологическую стойкость. Результаты эксперимента свидетельствуют, что по данному показателю стеклощелочное связующее выгодно отличается от традиционно используемых в строительстве видов вяжущих.

Кроме того, были проведены испытания стеклощелочного связующего и ячеистого газобетона на его основе, возраст которых составил два года, на гри-бостойкость и фунгицидные свойства (табл. 4).

Таблица 4

Исследования биологической стойкости стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе (возраст 2 года)

Состав Метод 1 Метод 3 Результат

Вяжущее стеклощелочное 0 2 Грибостоек

Ячеистый бетон на сгеклощелочном связующем 0 2 Грибостоек

Результаты эксперимента подтвердили предположение о том, что основной причиной повышенной биологической стойкости материалов на основе стеклощелочного связующего является высокий уровень водородного показателя поверхности образцов. При его уменьшении материал теряет фунгицидные свойства, оставаясь при этом грибостойким.

При выявлении потенциальных биодеструкторов стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе, возраст которых составлял два года, колонии грибов не обнаружены.

Сравнение результатов эксперимента по исследованию биостойкости связующих на основе отходов стекла с аналогичными показателями композитов на основе портландцемента, строительного гипса, эпоксидных смол показывает целесообразность использования разработанного вяжущего и ячеистого бетона на его основе при изготовлении изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия биологически активных сред.

Проведен комплекс исследований по оптимизации составов ячеистых и по-ризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего по показателям морозостойкости. Результаты, полученные в ходе испытания материалов на морозостойкость, показали их соответствие требованиям ГОСТ 25485 -89.

В шестой главе представлена принципиальная технологическая схема изготовления ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего с описанием процесса получения строительных материалов и изделий, а также расчет эффективности применения.

Результаты исследований использованы при выпуске опытно-промышленных партий мелкоштучных стеновых блоков из ячеистого и поризованного бетонов на основе стеклощелочного связующего на ОАО «Завод ЖБК-1», а также газобетонных блоков, наполненных полиакриловыми волокнами Шсет 2,5x12 на ООО «Биокомпозит».

Проведунные испытания показали что, разработанные составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего по показателям плотности, прочности, линейной усадки, морозостойкости, теплопроводности, паропроницаемости соответствуют требованиям ГОСТ 25485 - 89 «Бетоны ячеистые. Технические условия».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Получены ячеистые бетоны на основе стеклощелочного связующего плотностью 500 - 800 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,8 МПа и общей линейной усадкой 3,5 - 5,8 мм/м и поризованные бетоны плотностью 750 - 900 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,0 МПа и общей линейной усадкой не превышающей 1,5 мм/м.

2. Установлена повышенная по сравнению с цементными бетонами стойкость ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего в кислотосодержащих и биологических средах. Разработаны составы композитов на основе стеклощелочного связующего устойчивые по отношению к воздействию воды, водных растворов кислот и щелочей.

3. Предложены добавки, способствующие улучшению физико-механических, технологических свойств и водостойкости композитов на основе стеклощелочного связующего. Выявлено, что добавка полиакриловых волокон Ricem приводит к уменьшению линейной усадки на 35-55 % и увеличению прочности на растяжение при изгибе на 50-100 %; введение расширяющей добавки Denka CSA 20 приводит к уменьшению усадки на 20-30 %; добавка олеата натрия (0,6 %) увеличивает водостойкость на 40- 45 %, стеарата цинка (1 %) - на 35-40 %, стеарата кальция (1 %) - на 25-30 %; добавка гиперпластификатора Melflux 5581 увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 100-140 %.

4. Установлено, что вяжущие и ячеистые бетоны на основе боя стекла обладают фунгицидными свойствами. Радиус зоны ингибирования роста грибов для стеклощелочного связующего составил 45 мм, ячеистого бетона на основе стеклощелочного связующего - 24 мм. Исследована биологическая стойкость стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе модифицированных биоцидными добавками. Результаты эксперимента по исследованию влияния процесса старения стеклощелочного связующего под воздействием агрессивных факторов среды на его биостойкость подтвердили предположение о том, что основной причиной повышенной биологической стойкости материалов на основе стеклощелочного связующего является вы' сокий уровень водородного показателя поверхности образцов. При его

уменьшении материал теряет фунгицидные свойства, оставаясь при этом грибостойким.

5. Проведен комплекс исследований по определению показателей морозостойкости, теплопроводности и паропроницаемости составов ячеистых и пори-зованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Результаты, полученные в ходе испытания материалов на морозостойкость, показали их соответствие требованиям ГОСТ 25485 -89. При этом ячеистому бетону средней плотности 500 кг/м3 соответствует марка по морозостойкости F15, средней плотности 700 кг/м3 и 900 кг/м3 F25; поризованному бетону средней плотности 800 кг/м3 и 900 кг/м3 соответствует марка по морозостойкости соответственно F25 и F30. По показателям теплопроводности и паропроницаемости ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего оказываются более предпочтительными по сравнению с подобными материалами на основе портландцемента.

6. Разработана технология получения кислотостойких и биостойких ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, затворяемых щелочными растворами и отверждаемых при термовлажностной обработке.

7. Разработанные технология и составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего использованы при выпуске опытно-промышленных партий мелкоштучных стеновых блоков на ОАО «Завод ЖБК-1», а также газобетонных блоков, модифицированных полиакриловыми волокнами Ricem 2,5x12 на ООО «Биокомпозит».

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК:

1. Ячеистые и поризованные бетоны на стеклощелочном связующем / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, A.C. Борискин // Трансп. стр-во. -2009. - № 8. - С. 14-17. (Лично соискателем выполнены исследования по оптимизации составов ячеистых и поризованных бетонов на стеклощелоном связующем, определены их физико-механические свойства, установлены зависимости изменения значения коэффициента теплопороводности от плотности и влажности материала).

2. Биостойкие строительные композиты на основе отходов стекла / В.Т. Ерофеев, В.Ф. Смирнов, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, C.B. Казначеев // Вестн. Волгоград, гос. архитектурно-строит. ун-та. -2009. -№16 (35), - С. 122-126. (Лично соискателем выполнены исследования по изучению физико-механических свойств композитов на основе отходов стекла, а также их устойчивости в биологически активных средах).

Публикации в других изданиях:

3. Бетоны пониженной плотности на связующем из боя стекла / В. Д. Черкасов, В. Т. Ерофеев, С. II. Богатова, А. Д. Богатов // Актуальные вопросы строительства : материалы Пятой Всерос. науч.-техн. конф. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2006. - С. 388-391. (Лично соискателем выполнены исследования, направленные на получение поризованных керамзитобетонов на основе стеклощелочного связующего).

4. Богатова С.Н. Строительные материалы различного назначения на основе связующего из боя стекла / С.Н. Богатова // Материалы XII науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. -С. 183-184.

5. Влияние фракции крупного заполнителя на свойства поризованных бетонов на основе боя стекла / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, В.Т. Ерофеев, В.А. Камский // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. - С. 4-7. (Лично соискателем выполнены исследования изменения физико-механических свойств поризованного бетона при использовании различных фракций крупного пористого заполнителя).

6. Богатова С.Н. Влияние электроактивированной воды на свойства поризованного керамзитобетона на основе отходов стекла / С.Н. Богатова // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. - С. 7-10.

7. Стойкость поризованных керамзитобетонов по отношению к действию воды / С.Н. Богатова, В.Д. Черкасов, А. Д. Богатов, A.A. Куклин // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. - Саранск. Изд-во Мордов. ун-та, 2007. - С. 462-466. (Лично соискателем выполнены исследования направленные на получение зависимости изменения водопоглощения и коэффициента стойкости ячеистых бетонов на основе стеклощелочного связующего от длительности выдерживания в воде).

8. Поризованные бетоны на основе связующего из боя стекла / В.Т. Ерофеев, В.Д. Черкасов, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // Проблемы строительного комплекса России : материалы XI Междунар. науч.-техн. конф. Т. 1. - Уфа : Изд-во УГНТУ, 2007. - С. 107-109. (Лично соискателем определено количественное значение общей усадки поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего).

9. Богатова С.Н. Влияние влажности поризованного бетона на стеклощелоч-ном связующем на коэффициент теплопроводности / С.Н. Богатова // Новые

энерго- и ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов : материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза : Изд-во ПДЗ, 2007. - С. 44-46.

10. Богатова С.Н. Строительные материалы различного назначения на основе связующего из боя стекла / С.Н. Богатова // Материалы XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007.-С. 183-184.

11. Бетоны пониженной плотности на основе стеклощелочного связующего / А.Д. Богатое, С.Н. Богатова, В.Т. Ерофеев, В.Д. Черкасов // Архитектура и строительство, актуальные проблемы : материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Ереван : Изд-во ЕГУАС, 2008. - С.64-68. (Лично соискателем получены количественные зависимости изменения прочности, плотности, коэффициента теплопроводности безавтоклавных газобетнов и поризованных керамзитобетонов на основе вяжущих из боя стекла).

12. Черкасов В.Д. Строительные композиты с повышенной биологической стойкостью на основе отходов стекла / В.Д. Черкасов, А.Д. Богатев, С.Н. Богатова // Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города : материалы Шестой Международной науч.-практ. конф. Т. 2. - М. : Изд-во МИКХИС, 2008. - С. 179-180. (Лично соискателем проведен сравнительный анализ данных биологической стойкости разработанного стеклощелочного вяжущего и ячеистого бетона на его основе с традиционными материалами).

13. Богатова С.Н. Материалы специального назначения на основе отходов стекла / С.Н. Богатова, А.Д. Богатое, В.Т. Ерофеев // Материалы и технологии XXI века : сборник статей VI Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза. : Изд-во ПДЗ, 2008. - С. 23-29. (Лично соискателем выполнены исследования направленные на получение зависимости изменения коэффициента стойкости связующего на основе боя стекла от длительности выдерживания в воде и водном растворе едкого натра).

14. Богатова С.Н. Использование боя стекла различного вида при получении строительных материалов / С.Н. Богатова // XXXVI Огаревские чтения : материалы науч. конф. Ч. 3. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - С.7-8.

15. Богатова С.Н. Каркасные строительные материалы на основе стеклощелочного связующего / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // Материалы XIII науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева - Саранск : Изд-во Мордов. унта, 2008. - С. 221-222. (Лично соискателем изучены физико-механические свойства каркасов на основе стеклощелочного связующего).

16. Строительные материалы на основе отходов стекла / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, C.B. Казначеев // Вестн. Мордов. ун-та.- 2008 - № 4. -С. 70-79. (Лично соискателем получены количественные зависимости изменения коэффициента стойкости материалов в водных растворах серной кислоты и едкого натра).

17. Строительные материалы на основе боя стекла / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, C.II. Богатова, C.B. Казначеев // Отчет о деятельности Российской академии архитектуры и строительных наук за 2004-2008 годы. - М. : Изд-во РААСН, 2009. - С. 296. (Лично соискателем выполнены исследования по получению ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего).

18. Каркасные композиты на основе стеклощелочного связующего / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, Е.В. Мокроусов, В.Т. Ерофеев // Строительство, архитектура, дизайн - 2009. - № 1(5), (http://marhdi.mrsu.ru идентификационный номер 0420900075\0030). (Лично соискателем изучены физико-механические свойства каркасных композитов, пропитанных стеклощелоч-ной матрицей).

19. Ерофеев В.Т. Бетоны пониженной плотности на связующем из боя стекла / В.Т. Ерофеев, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов //Строительство, архитектура, дизайн. - 2009. - № 1(5), (http://marhdi.mrsu.ru идентификационньШ номер 0420900075\0027). (Лично соискателем выполнены исследования по изучению зависимости изменения прочности и плотности поризованных бетонов от количества вводимых в состав щелочного и газообразующего компонентов).

20. Богатова C.II. Исследование теплопроводности ячеистых бетонов на стек-лощелочном связующем / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // XXXVII Огарев-ские чтения : материалы науч. конф. Ч. 3. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. - С. 83-84. (Лично соискателем определена зависимость изменения коэффициента теплопроводности ячеистых бетонов на основе стеклощелочного связующего в зависимости от влажности материала).

Подписано в печать 20.05.10. Объем 1,25 п. л. Тираж 120 экз. Заказ № 857. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Введение.

1. Структурообразование, свойства, технология и применение ячеистых и поризованных бетонов.

1.1. Получение и свойства ячеистых бетонов.

1.2. Получение и свойства поризованных бетонов.

1.3. Применение ячеистых и поризованных бетонов и изделий на их основе.

1.4. Вяжущее, растворы и бетоны на основе стеклощелочного связующего.

1.5. Выводы по главе.

2. Цель и задачи исследований. Применяемые материалы и методы.

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Применяемые материалы.

2.3. Методы исследований.

2.4. Выводы по главе.

3. Разработка составов и исследование технологии получения ячеистых и поризованных бетонов на стеклощелочном связующем.

3.1. Особенности технологии получения и теоретическое обоснование процессов твердения композитов на стеклощелочном связующем.

3.2. Разработка составов и исследование технологии получения ячеистых бетонов.

3.3. Разработка составов и исследование технологии получения поризованных бетонов.

3.4. Выводы по главе.

4. Физико-технические свойства ячеистых и поризованных композитов.

4.1. Прочность ячеистых и поризованных бетонов.

4.2. Исследование усадочных деформаций ячеистых и поризованных бетонов.

4.3. Теплопроводность и паропроницаемость ячеистых и поризованных бетонов.

4.4. Водопоглощение ячеистых и поризованных бетонов.

4.5. Выводы по главе.

5. Долговечность ячеистых и поризованных бетонов.

5.1. Водостойкость ячеистых и поризованных бетонов.

5.2. Химическое сопротивление в водных растворах щелочей.

5.3. Химическое сопротивление в растворах кислот.

5.4. Биологическое сопротивление ячеистых и поризованных бетонов.

5.5. Исследование морозостойкости ячеистых и поризованных бетонов.

5.6. Выводы по главе.

6. Производственное внедрение и экономическая эффективность применения ячеистых и поризованных бетонов на основе стекло щелочного связующего.

6.1. Принципиальная технологическая схема изготовления ячеистых и поризованных бетонов.

6.2. Производственное внедрение ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

6.3. Экономическая эффективность внедрения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

6.4. Выводы по главе.

Актуальность работы. Использование вторичных материальных ресурсов является одним из важнейших направлений энерго- и ресурсосбережения в строительстве. В настоящее время весьма актуальной является проблема комплексного применения местного сырья и отходов промышленных предприятий. Это связано с необходимостью охраны окружающей среды, дефицитностью отдельных сырьевых материалов, необходимостью повышения эффективности производства.

Проблема утилизации техногенных отходов с каждым годом привлекает к себе все более пристальное внимание специалистов в различных областях науки и производства. Учитывая тот факт, что отношение к процессу использования в промышленности, так называемых, вторичных ресурсов на сегодняшний день не имеет прогрессирующей тенденции к изменению в лучшую сторону, можно предположить, что со временем эта проблема будет приобретать все большую актуальность.

Одним из основных препятствий на пути к решению вышеобозначенной проблемы является отсутствие достаточного количества реальных проектов, заключающихся в разработке технологий, позволяющих обеспечить повторное использование промышленных отходов при получении продукции различного назначения.

Среди всего многообразия техногенных отходов, которые в больших количествах сбрасываются в отвалы, значительная часть приходится на бой стекла. А между тем, он является эффективным вторичным ресурсом, который может быть использован в строительной индустрии при получении связующих, бетонов и изделий на их основе. Решение проблемы утилизации боя искусственного стекла может принести существенный экономический и экологический эффект. Особенно сейчас, когда предприятия предлагают стеклобой за бесценок, просто так, лишь бы освободиться от него.

Применяемые в настоящее время способы изготовления строительных материалов на основе отходов стекла базируются на технологиях, предусматривающих спекание сырья при высоких температурах или его обработку в автоклавах. Учитывая высокую энергоемкость, а соответственно и стоимость подобных технологических операций, наиболее перспективным способом утилизации боя стекла за счет индустрии строительных материалов представляется получение связующего и бетонов на его основе, твердеющих при температуре не превышающей 90 °С.

В этой связи исследования, направленные на разработку составов и исследование свойств безавтоклавных ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего являются исключительно актуальными.

Следует учитывать также, что увеличение объема производства и использования эффективных композиционных материалов, обладающих пониженной средней плотностью, в частности ячеистых и поризованных бетонов, способствует решению задачи экономного расходования энергоресурсов на поддержание заданного температурного режима помещений. Данная проблема приобрела особую значимость в связи с принятием комплекса национальных программ о снижении материалоемкости, энергоемкости российской экономики и ресурсосбережении.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является расчетно-экспериментальное обоснование возможности получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, исследование их свойств и технологии изготовления.

Задачи исследований состоят в следующем:

1. Установить закономерности структурообразования ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

2. Разработать составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего с учетом показателей прочности, теплопроводности, паропроницаемости, водо- и морозостойкости, химического и биологического сопротивления, линейной усадки.

3. Подобрать эффективные добавки для ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, позволяющие улучшить их физико-механические свойства и повысить устойчивость в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.

4. Разработать технологию получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Научная новизна работы. Получены эффективные безавтоклавные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего, которые обладают повышенной стойкостью в водных растворах кислот и биологически активных средах.

Выявлены основные закономерности протекания процессов структурооб-разования ячеистых материалов основным компонентом вяжущего, в которых является порошок стеклобоя, затворяемый щелочным раствором.

Подобраны эффективные добавки, позволяющие улучшить физико-механические свойства безавтоклавных ячеистых и поризованных композитов на основе стеклощелочного связующего и повысить их водостойкость.

Разработана технология получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способных отверждаться при температуре, не превышающей 90 °С.

Практическая значимость.

1. Разработаны составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способные отверждаться при температуре не превышающей 90 °С.

2. Получены эффективные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего с улучшенными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами.

3. Экспериментально установлены количественные зависимости изменения физико-механических свойств ячеистых и поризованных композитов на основе боя стекла при воздействии химических и биологических агрессивных сред.

4. Выявлены оптимальные технологические режимы получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.

Внедрение результатов работы. Технология изготовления ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего была апробирована на ОАО «Завод ЖБК-1» и ООО «Биокомпозит» в г. Саранске.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих внутривузовских, всероссийских, международных конференциях и семинарах: Пятой всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2006); XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2007); Шестой Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2007); XI Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2007); Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, 2007); Международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство актуальные проблемы» (Ереван, 2008); Шестой международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города» (Москва, 2008); VI Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2008); Научной конференции «XXXVI Огаревские чтения» (Саранск, 2008); XIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2008); Научной конференции «XXXVII Ога-ревские чтения» (Саранск, 2009).

Проект «Разработка эффективных конструкционно-теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций на основе отходов стекла» в 2007 году признан победителем программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК»), реализуемой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (автор проекта Богатова С.Н.).

Разработка «Биостойкие строительные материалы на основе боя стекла» (авторы Ерофеев В.Т., Богатов А.Д., Богатова С.Н., Казначеев С.В.) удостоена медали конкурса на лучшую продукцию, экспонируемую на VIII Международной специализированной выставке «Мир биотехнологии 2010» (г. Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах по перечню ВАК РФ; подана заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников (149 наименования). Она изложена на 165 страницах машинописного текста, включает 41 рисунок, 19 таблиц, 3 приложения. Работа выполнена на кафедре прикладной механики Мордовского госуниверситета под руководством члена-корреспондента РААСН, доктора технических наук, профессора Черкасова В. Д.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Получены ячеистые бетоны на основе стеклощелочного связующего плотностью 500 - 800 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,8 МПа и общей линейной усадкой 3,5 - 5,8 мм/м и поризованные бетоны плотностью 750 - 900 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,0 МПа и общей линейной усадкой не превышающей 1,5 мм/м.

2. Установлена повышенная по сравнению с цементными бетонами стойкость ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего в кислотосодержащих и биологических средах. Разработаны составы композитов на основе стеклощелочного связующего устойчивые по отношению к воздействию воды, водных растворов кислот и щелочей.

3. Предложены добавки, способствующие улучшению физико-механических, технологических свойств и водостойкости композитов на основе стеклощелочного связующего. Выявлено, что добавка полиакриловых волокон Ricem приводит к уменьшению линейной усадки на 35-55 % и увеличению прочности на растяжение при изгибе на 50-100 %; введение расширяющей добавки Denka CSA 20 приводит к уменьшению усадки на 20-30 %; добавка олеата натрия (0,6 %) увеличивает водостойкость на 40- 45 %, стеарата цинка (1 %) — на 35-40 %, стеарата кальция (1 %) - на 25-30 %; добавка гиперпластификатора Melflux 5581 увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 100-140 %.

4. Установлено, что вяжущие и ячеистые бетоны на основе боя стекла обладают фунгицидными свойствами. Радиус зоны ингибирования роста грибов для стеклощелочного связующего составил 45 мм, ячеистого бетона на основе стеклощелочного связующего - 24 мм. Исследована биологическая стойкость стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе модифицированных биоцидными добавками. Результаты эксперимента по исследованию влияния процесса старения стеклощелочного связующего под воздействием агрессивных факторов среды на его биостойкость подтвердили предположение о том, что основной причиной повышенной биологической стойкости материалов на основе стеклощелочного связующего является высокий уровень водородного показателя поверхности образцов. При его • уменьшении материал теряет фунгицидные свойства, оставаясь при этом грибостойким.

5. Проведен комплекс исследований по определению показателей морозостойкости, теплопроводности и паропроницаемости составов ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Результаты, полученные в ходе испытания материалов на морозостойкость, показали их соответствие требованиям ГОСТ 25485 -89. При этом ячеистому бетону средней плотности 500 кг/м3 соответствует марка по морозостойкости F15, средней плотности 700 кг/м3 и 900 кг/м3 F25: поризованному бетону средней плотности

Л Л

800 кг/м и 900 кг/м соответствует марка по морозостойкости соответственно F25 и F30. По показателям теплопроводности и паропроницаемости ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего оказываются более предпочтительными по сравнению с подобными материалами на основе портландцемента.

6. Разработана технология получения кислотостойких и биостойких ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, затворяемых щелочными растворами и отверждаемых при термовлажностной обработке.

7. Разработанные технология и составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего использованы при выпуске опытно-промышленных партий мелкоштучных стеновых блоков на ОАО «Завод ЖБК-1», а также газобетонных блоков, модифицированных полиакриловыми волокнами Ricem 2,5x12 на ООО «Биокомпозит».

1. Производство технологичных материалов СССР. М. Стройиздат Часть 1. 1990. -225 с.

2. Фоменко О.С. Производство и применение ячеистобетонных изделий в условиях рыночной экономики / О.С.Фоменко // Строительные материалы. — 1993.-JNo8.-C.2-3.

3. Волженский А.В. Изготовление изделий из неавтоклавного газобетона /

4. A.В.Волженский // Строительные материалы. — 1993. № 8.— С. 12-13.

5. Коновалов В.М. Энергетические затраты при производстве ячеистых бетонов / В.М. Коновалов // Строительные материалы. 2003. - № 6. - С.6-7.

6. ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые (Технические условия).

7. Вительс Л.Э., Исакович Г.А., Смелянский В.Л. Поризованные пластобето-ны для легких ограждающих конструкций / Л.Э. Вительс, Г.А. Исаакович,

8. B.Л. Смелянский // Бетон и железобетон. 1975. — № 6. - С. 18-19.

9. Маркан И.Ф., Гусак М.И., Заволока М.Ф., Мильто А.А. Пенобетон на основе жидкого стекла / И.Ф. Маркан, М.И. Гусак, М.Ф. Заволока и др. // Строительные материалы. 1983. -№9. - С. 18-20.

10. Ахманицкий Г. Я. Технология и оборудование для производства изделий из неавтоклавного ячеистого бетона / Г. Я. Ахманицкий // Строительные материалы. 1993. - № 8. - С. 14-16.

11. Волженский А.В. Применение зол и шлаков в производстве строительных материалов / А.В. Волженский и др.- М.: Стройиздат, 1984 — 255 с.

12. Гладких К.В. Изделия из ячеистых бетонов на основе шлаков и зол / К.В. Гладких-М.: 1976.-256 с.

13. Чистяков Б.З. Использование минеральных отходов промышленности / Б.З. Чистяков, А.Н. Лялинов Л.: Стройиздат, 1984.-150 с.

14. Овчаренко Г.И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах / Г.И.Овчаренко —Изд-во Красноярского университета — 1991— 214 с.

15. Якимечко Я. Б. Неавтоклавные газобетоны с полидисперсными наполнителями на основе отходов промышленности // Строительные материалы — 2009.-№ 1.-С. 24-26.

16. Ежиков В. Б. Совершенствование технологии и повышение качества газо-золобетона // Бетон и железобетон. 1996. - № 1. — С. 8-10.

17. Удачкин И.Б. Повышения качества ячеистобетонных изделий путем использования комплексного газообразователя / И.Б. Удачкин и др. // Строительные материалы 1983.- №6 - С. 11-12.

18. Горяйнов К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий / К.Э. Горяйнов, С.К. Горяйнова.-М.: Стройиздат- 1982 376 с.

19. Селиванов В.М. Сухие газобетонные смеси на основе вторичного сырья и отходов промышленности / В.М. Селиванов, А.Д. Шилыщна, Л.И. Гныря // Строительные материалы 2000 - № 9 - С. 10-11.

20. Гаджилы A.M. Химические добавки и газообразователи — регуляторы пористости ячеистых бетонов / A.M. Гаджилы, Р.А. Гаджилы // Вюник Придншровьско1 академн бущвництва та арх1тектури — Дншропетровськ: ПДАБтаА, 2003.- № 3-5.- С. 53-54.

21. Завадский В.Ф. Технология получения пеногазобетона / В.Ф. Завадский, П.П. Дерябин, А.Ф. Косач // Строительные материалы.- 2003.- №6 С.2-3.

22. Меркин А.П. Формирование макроструктуры ячеистых бетонов / А.П. Меркин, А.П. Филин, Д.Г. Земцов // Строительные материалы- 1963 — №12.-С. 10-12.

23. Штакельберг Д.И. Влияние шторного вибрирования на свойства газобетона / Д.И.Штакельберг, В.Э. Миронов, Г.Я. Куннос, В.Г. Хоромецкий // Строительные материалы 1982 - №1- С. 24-25.

24. Елфимов А.И. Концепция развития производства и рынков стеновых материалов в рамках среднесрочной программы социального и экономического развития Российской Федерации / А. И. Елфимов // Строительные материалы 1998.- № 6.- С. 2-3.

25. Завадский В.Ф. Перспективные технологические направления производства стеновых изделий из ячеистых бетонов / В.Ф.Завадский // Повышение качества материалов дорожного и строительного назначения. Сборник научных трудов.- Омск. СибАДИ 2001 - С. 12-15.

26. Чернов А.Н. Технология ячеистобетонных изделий с уплотненным поверхностным слоем / А.Н.Чернов, Л.П.Кожевникова, С.В. Хмелев, В.В. Царьков, М.А. Данилюк, Е.И. Моисеев, З.А. Степанова // Строительные материалы.- 1983.-№8.-С. 12-13.

27. Данилов Б.П. Ограждающие конструкции из ячеистого бетона переменной плотности / Б.П. Данилов, А.А. Богданов-М.: Стройиздат, 1973- 102 с.

28. Паплавскис Я.М. Предпосылки дальнейшего развития производства и применения ячеистого бетона в современных условиях / Я.М. Паплавскис, П.В. Эвинг, А.И.Селезский, С.Н. Кучихин, С.А. Дашков // Строительные материалы.- №3,- 1996.- С.2-6.

29. Урханова JL А. Использование вторичного сырья для производства пенобетона / JI. А. Урханова, С. А. Щербин, А. И. Савенков, П. С. Горбач // Строительные материалы №1,— 2008- С.34-35.

30. Лотов В. А. Особенности технологических процессов производства газобетона / В. А. Лотов, Н. А. Митина // Строительные материалы. — 2000. — № 4. С. 21-22.

31. Пухаренко Ю. В. Прочность и долговечность ячеистого фибробетона / Ю. В. Пухаренко // Строительные материалы. — 2004. — № 12. — С. 40-41.

32. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат. 1979. -343 с.

33. Вольфсон С.Л. Влияние гидротермальной обработки на твердение различных вяжущих веществ, Сб. трудов. 1949. 114 с.

34. Баранов А.Т. Пенобетон и пеносиликат. М.: Стройиздат. 1956. 235 с.

35. Баранов А.Т., Бахтияров К.И., Ухова Т.А. Влияние качества мелкопористой структуры ячеистого бетона на его прочность и морозостойкость //

36. Вопросы технологии ячеистых бетонов и конструкций из них. М.: НИ-ИЖБ. 1972.-С. 10-14.

37. Гусенков С.А, Смирнов В.М., Галкин С.Д., Ерофеев B.C. « Производство пенобетона В России» // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2001. - №3.- С. 20-21.

38. Баранов А.Т., Ухова Т.А., Усова JI.C. Качество макропористой структуры и прочность ячеистого бетона. Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой, — М., Стройиздат, 1974, С. 32-38.

39. Бетон и железобетонные конструкции. Состояние и перспективы. Под ред. К.В. Михайлова и Ю.С. Волкова. М., Стройиздат, 1983. - 360 с.

40. Золоторева Н. JI. Факторы управления стабильностью газовой фазы при формировании структуры поризованных бетонов: Автореф. дис. канд. тех. наук. Воронеж, 2007. 21 с.

41. Нациевский Ю.Д. Легкий бетон. Киев, "Будивельник", 1977, — 364 с.

42. Брюшков А. А. Газо- и пенобетоны. — М.: Госстройиздат, 1931.

43. Попов Н.А. Быстротвердеющие легкие бетоны на цементе мокрого домо-ла. — М. : Госстройиздат, 1963. — 148 с.

44. Иванов И. А. Легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях. -М.: Стройиздат, 1993.- 182 с.

45. Васильков С. Г. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны на их основе. М.: Стройиздат, 1987. — 301 с.

46. Баранов А.Т. Производство и применение изделий из ячеистых бетонов. — М., Стройиздат, 1968. 159 с.

47. Розенфельд Л.М. Автоклавный пеношлакобетон. М., Госстройиздат,1958.-53 с.

48. Кудряшев И.Т., Куприянов В. П. Ячеистые бетоны. — М. : Госстройиздат,1959.- 182 с.

49. Лапидус М. А. Изучение свойств недефицитного пенообразователя и ке-рамзитопенобетона на его основе для сельского строительства / М.А. Лапидус, Е.А. Крамаров, Е.С. Савин, А .Я. Пылаев, АД. Шуйский // Строительные материалы. -1982. — № 1. — С. 24-26.

50. Ицкович С.М. Крупнопористый бетон (технология и свойства). М. : Стройиздат, 1977. - 117 с.

51. Довжик В.Г., Кайсер Л.Д. Конструктивно-теплоизоляционный ке-рамзитобетон в крупнопанельном домостроении. — М.; Стройиздат, 1964. — 180 с.

52. Рекомендации по изготовлению ограждающих из поризованного керамзи-тобетона. -М.: Стройиздат, 1973. -49 с.

53. Симонов М.З. Основы технологии легких бетонов. М.: Стройиздат, 1973.

54. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы : Учеб. Для строит. спец. вузов. -М. : Стройиздат, 1986. 686 е.

55. Дорф В.А., Довжик В.Г. Исследование факторов, влияющих на модуль упругости высокопрочного керамзитобетона. Заводская технология сборного железобетона. М.: Стройиздат, 1972. - С. 33-46.

56. Иванов И. А. Легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях — М. : Стройиздат, 1993.— 182 с

57. Иванов.И,А., Гучкин И.С., Демьянова B.C., Тяпкин В.А., Корнеев Н.А. Крупноразмерные плиты покрытия из легких бетонов, армированных канатами. — Бетон и железобетон, 1983. -№ 7, С. 12-14.

58. Горчаков Г.И. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов // Г.И. Горчаков, Л.П. Орентлихер, И.И. Лифанов и и др. М.: Стройиздат, 1971. - С. 66-153.

59. Горчаков Г. И. Вяжущие вещества, бетоны и изделия из них // Г.И. Горчаков, М. И. Хигерович, О. М. Иванов и др. М., 1976. - 68 с.

60. Фаталиев С.А. Некоторые особенности формирования структуры контактной зоны бетонов на различных заполнителях. В кн.: УП Всесоюзная конференция по бетону и железобетону. - Баку, 1972.

61. Стронгин Н.С., Баулин.Д.К. Легкобетонные конструкции крупнопанельных, жилых: домов. — М.: Стройиздат, 1984. — 184 с.

62. Баранов А.Т. Основы формирования структуры ячеистых бетонов автоклавного твердения. Автореф. дис. док. техн. наук, М., 1981. — 20 с.

63. Баранов А.Т., Бахтияров К.И., Ухова Т.Д., Максимов Л.П., Усова Л.С. Влияние качества макропористой структуры ячеистого бетона на его прочность и морозостойкость. Вопросы технологии ячеистых бетонов и конструкции из них. М., Стройиздат, 1972. - 37 с.

64. Симонов М.З., Путляев И.Е. Состояние и перспективы развития легкого бетона. — Бетон и железобетон, № 7, 1983, С. 2-3.

65. Орентлихер Л.П. Бетоны на пористых заполнителях в сборных железобетонных конструкциях. -М.: Стройиздат, 1983, С. 3-5.

66. Киселев Д.П., Кудрявцев А.А. Поризованные легкие бетоны. — М.: Стройиздат, 1966. 83 с.

67. Боженов П.И., Сотин М.С. Автоклавный пенобетон на основе отходов промышленности. М.: Госстрой СССР 1960. 225 с.

68. Портик А. А. Все о пенобетоне. СПб.: 2003. - 224 с.

69. Меркин А. П. Ячеистые бетоны: научные и практические предпосылки дальнейшего развития // Строительные материалы. 1994. — № 4. - С. 11-15.

70. Вылегжанин В. П. Газобетон в жилищном строительстве, перспективы его производства и применения в Российской Федерации / В. П. Вылегжанин, В. А. Пинскер // Строительные материалы. 2009. - № 1. — С. 4-8.

71. Az YTONG gasbeton eloallitasa, tulajdonsagai es alkalmazasa //Epitoanyag -1987 №2 old 47-54.

72. Неренст П. Газобетон как строительный материал для наружных стен // II Международный конгресс по бетону в Висбадене. -М.: Госстройиздат, I960.-С. 95-97.

73. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат. 1986.176 с.

74. Alexandre J. Influence de la Carbonation sur la reversibilite du retrait. Revue des Materiaux, 1973, № 685.

75. Podnet k nonnovaniu nedestruktineho skusania autoklavanych porobetonov.// Ceskoslovenska Standarizace -1986 №12 s. 493-500.

76. Briesemann D. Prefabricated parts made of autoclaved aerated concrete (AAC) for use in noncombustible buildings.// Betonwerk+Fertigteil-Technik/- 1986 №1 Is 731735.

77. Михалко B.P, Безлепкин И.Г. Ремонт наружных стен из ячеистобетонных панелей. М.: Стройиздат, 1977. 112 с.

78. Макаричев В.В., Рагатин Ю.А., Эвинг П.В. Экономическая эффективность применения автоклавных ячеистых бетонов // Бетон и железобетон. -1988.-№7.-С 3-4.

79. Теслер П.А., Кабринский Г.С. Клееные ячеистобетонные панели для жилых зданий и узлы их соединения. ЦБТИ ЦНИИОМТП Госстроя СССР. Стройиздат, 1965. 25 с.

80. ТУ 7-20-69 «Камни стеновые из ячеистых бетонов». Стройиздат, 1970.

81. Гусенков С.А., Удачкин В.И., Галкин С.Д., Ерофеев B.C. «Теплоизоляционные стеновые изделия из безавтоклавного пенобетона» // Строительные материалы.-1999.-№1. С 10-12.

82. Galan .А « Medze porusenia struktuiy autoklavovaneho poeobetonu pri centrickom tlaku". //Stavivo -1987 № 6 s.225-230.

83. Die YTONG EIGENSCHAFTN // «Ytong International GmbH» -S. 1.-1990/-S.14-16.

84. Кондратьев В.В., Морозова Н.Н., Хозин В.Г. Перспективы получения сверхлегких пенобетонов безавтоклавного твердения // Современные проблемы строительного материаловедения / Материалы 6 академических чтений РААСН. Иваново 2000. С.249-252.

85. Кузнецова Л. А., Березюк С.А., Кравец В.Р., Голик М.А. «Керамзитозоло-бетон для наружных стен» // Бетон и железобетон. 1982 №8 -с 18-19.

86. Пинскер В. А., Вылегжанин В. П. Ячеистый бетон как испытанный временем материал для капитального строительства // Строительные материалы. 2004. - № 3. - с. 44-45.

87. Крейс У.И., Нигол Г.И., Немвалтс А.Ф. Индустриальное строительство сельскохозяйственных зданий из ячеистого бетона. Л.: Стройиздат. 1975. — 182 с.

88. Мартыненко В. А. Тенденции развития формовочно-резательного оборудования для производства мелкоштучных ячеисто-бетонных изделий // Строительные материалы. 2004. - № 3. - с. 18-20.

89. Банин А. «Клондайк» неоприходованный // РИСК.-1995. № 5-6.

90. Лясип В.Ф., Саркисов П.Д. Новые облицовочные материалы на основе стекла .- М.: Стройиздат, 1987.- 192 с.

91. Лясин В.Ф., Сычева Н.Г., Егорова Л.С. Получение вспененных стеклокристал-лических материалов на основе отходов производства // Производство и исследование стекла и силикатных материалов- Ярославль, 1978- Вып. 3. С. 316-319.

92. Дворкин Л. И. Строительные материалы из отходов промышленности / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 368 с.

93. Glass Recycling in USA. - Rense/Recycle - 1983.-Vol 3, № 6.-P.6

94. Glass Recycling // Glass.- 1974-Vol 51, №3.- P. 118-120.

95. Polinelli G.A. Large scale glass-recycling resely in Swjtzerland // Glass.-1977-Vol 54, № 4.- P. 146-149.

96. Stirling H. Electro opyical sorting // Glass.- 1987.- Vol 54, № 4 p. 128-137.

97. Child P. Glass recycling can be good business // Amer. Glass. Rev.- 1987-Vol98,N3.-P. 6-9.

98. Pasqualini P. Glass Recycling in Southern France // Glass.- 1980.- Vol 57, N9.- P. 54.

99. Varmylen M. Glass-recycling in Europa // Glass Technol.- 1985.- Vol 20, N3.-58-63.

100. New decorative glass finishes from Japan // Glass.- 1979.- Vol 53, N5 P. 155.

101. The U.S. Glass container industry // Glass 1981- N8.- P. 248-264.

102. Строит, газ 1996 - 20 дек.- № 51.

103. А.с. 693666 СССР. Сырьевая смесь для приготовления высокоогнеупорного бетона / А. П. Меркин, Ю. П. Горлов, Б. У. Седунов и др. // Откры-тия.Изобретения. 1978. - №18.

104. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Буров В.Ю. Отделочные бесцементные материалы на основе отходов минераловатного производства // Строит, материалы.-1980.-№ 9. С.9-10.

105. Жаростойкие бетоны на основе композиций из природных и техногенных стекол / Ю.П.Горлов, А.П.Меркин, М.И.Зейфман, Б.Д.Тотурбиев.- М.: Стройиздат, 1986. 144 с.

106. Меркин А.П., Зейфман М.И. Бетоны и изделия на основе кислых вулканических стекол // Шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции: Тез. докл. науч. Всесоюз. конф. Киев, 1979. - С. 15-16.

107. Меркин А.П., Зейфман М.И., Иванова Н.М. Местное вяжущее на основе стекольного боя // Реф. информ. сер.8: Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих / ВНИИЭСМ.- М., 1981- Вып.5 С.8-9.

108. Богатов А. Д. Безавтоклавные композиты на основе боя стекла: Автореф. дис. канд. тех. наук. Пенза, 1999.- 20 с.

109. Строительные материалы на основе отходов стекла / В. Т. Ерофеев, Ю. М. Баженов, А. Д. Богатов и др.. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2005. - 120 с.

110. Глуховский В.Д. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях.-Киев: Вищашк., 1981.-223 с.

111. Шлакощелочные цементы и бетоны / В. Д. Глуховский, В. А. Пахомов. Киев: Будивельник, 1978. - 184 с.

112. Щелочные и щелочно-щелочноземельные гидравлические вяжущие и бетоны / Под ред. В.Д.Глуховского.- Киев: Вища. шк., 1979. 232 с.

113. Кирилишин В.П. Кремнебетон. Киев.: Будивельник, 1975. - 110 с.

114. Зайд Кейлани З.М.Н. Мелкозернистые бесцементные бетоны (технология и свойства): Автореф. дис.канд.техн.наук. М., 1988. -20 с.

115. Фабрикантова О.Г. Кислотостойкий мелкозернистый бетон автоклавноготвердения на стекольном вяжущем: Автореф. дис. канд. техн. наук. 1. М., 1990. 18 с.

116. Современные методы оптимизации композиционных материалов / Вознесенский В.А., Выровой В.Н., Керш В.Я. и др. -Киев: Будивельник, 1983.-144 с.

117. Ахназарова СЛ., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учеб. пособие для студ. хим.- технол. вузов.-М.: Высш. шк., 1978.-319 с.

118. Вентцель В.И. Теория вероятности.-М.: Наука, 1969. 576 с.

119. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.И. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа.— М.: Наука, 1980. 228 с.

120. Зазимко В.Г. Оптимизация свойств строительных материалов.- М: Транспорт, 1981.- 103 с.

121. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей: Справ, изд. / Под ред. В.В.Налимова.- М.: Металлургия, 1982.- 751 с.

122. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности).- М.: Лег. индустрия, 1974.-263 с.

123. Ячеистые бетоны с пониженной объемной массой. Под ред. А. Т. Баранова и В. В. Макаричева. М.: Стройиздат, 1974. - 118 с.

124. Производство технологичных материалов СССР. М.: Стройиздат Часть 1. 1990.-225 с.

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

126. Стекло. Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.-487 с.

127. Анацкий Ф.И. Исследование кинетики и механизма взаимодействия активного кремнезема с едкими щелочами и гидроокисью кальция в системео

128. Na20(K20)-Ca0-Si02-H20 и частных системах при температурах до 100 С: Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1972.- 20 с.

129. Айлер К. Химия кремнезема: / Пер. с англ.-М.:Мир, 1982.-421 с.

130. А.с. 903360 СССР, МКИ В 28 В 11/04. Способ изготовления бетонных изделий / В. Д. Глуховский, В. И. Гоц, В. Н. Кокшарев, Г. В. Румына (СССР) // Открытия.Изобретения-1982.-№ 5.

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

132. Красильников К. Г. Физико-химия собственных деформаций цементного камня / К. Г. Красильников, Л. В. Никитина, Н. Н. Скоблинская. М. : Стройиздат, 1980. - 255 с.

133. Цилосани З.Н. Усадка и ползучесть бетона.- Тбилиси. Изд. АН Груз.ССР, 1979.-230 с.

134. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат. 1986.- 176 с.

135. Хлебцев В.П. Исследование трещиностойкости конструкций стеновых панелей из ячеистого бетона: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М.: 1974. —17с.

136. Бадовска Г., Данилецкий В., Мончинский М. Антикоррозионная защита зданий: Пер. с польск.- М.: Стройиздат, 1978. -308 с.

137. Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде. М.: Стройиздат, 1976. 128 с.

138. Биологическое сопротивление материалов / В. И. Соломатов, В. Т. Ерофеев, В. Ф. Смирнов и др. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 196 с.

139. Ерофеев В. Т. Защита зданий и сооружений от микробиологических повреждений биоцидными препаратами на основе гуанидина / В. Т. Ерофеев, П. Г. Комохов, В. Ф. Смирнов и др. СПб.: Наука, 2009. 192 с.

140. Соломатов В. И., Черкасов В. Д., Ерофеев В. Т. Строительные биотехнологии и биокомпозиты. М.: МИИТ, 1998. 165 с.

141. Экономическая сторона проблемы биологических повреждений / В. А. Баженов, J1. И. Киркина, Г. Г. Кошелев, Е. М. Лебедев // Проблемы биологических повреждений и обрастания материалов, изделий и сооружений. М., 1972. с. 11-18.

142. Строительные материалы для эксплуатации в экстремальных условиях: учебное пособие / А. М. Гридчин, Ю. М. Баженов, В. С. Лесовик и др. М.: Изд-во АСВ; Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - 595 с.

143. Горчаков Г.И., Алимов Л.А., Воронин В.В., Акимов А.В. Зависимость морозостойкости бетонов от их структуры и температурных деформаций. «Бетон и железобетон», 1972, №10, С. 7-10.

144. Ерофеев В.Т. Рациональные виды строительных материалов и изделий на основе каркасных бетонов // Вестн. Морд, ун-та. 1992. № 1. С.45-49.

145. Макридин Н.И., Вернигорова В.Н. Физико-химические аспекты влияния суперпластификатора С-3 на структурообразование цементных систем. ПДНТП. Пенза, 1990. 24 с.

146. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1986. - 176 с.

147. Шульц В., Тишер В., Эттель П. Растворы и бетоны на цементных вяжущих. М: Стройиздат, 1990. - 239 с.

148. Шестоперов С.В. Долговечность бетона. 1967. -170 с.

149. Стольников В.В. Исследование по гидротехническому бетону. Госэнерго-издат. М. -JI. 1962. 154 с.

150. Беркман А. С., Мельникова И. Г. Структура и морозостойкость стеновых материалов. -М.: Госстройиздат, 1962. 165 с.

151. СН 509-78 Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.