Композиционные портландцементы с комплексными добавками термоактивированных полиминеральных глин и карбонатов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Ермилова, Елизавета Юрьевна

• Ермилова, Елизавета Юрьевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Ермилова, Елизавета Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений и условных обозначений

Введение

1. Состояние и перспективы производства и применения композиционных портландцементов в аспекте современных экономических, технологических и экологических принципов «устойчивого» развития

1.1. Проблемы производства и применения портландцемента

1.2. Композиционные портландцементы с минеральными добавками

1.3 Композиционные портландцементы с добавками термообработанных

20

глин (прокаленные глины, глиежи, кирпичная мука)

1.4 Композиционные портландцементы с добавками карбонатных пород

1.5 Композиционные портландцементы с добавками термоактивированной глины и карбонатной породы

1.6 Процессы, происходящие при обжиге смеси глины и карбонатной породы при температурах до 900 °С

1.7 Влияние пластификаторов на эффективность индивидуальных и комплексных минеральных добавок

1.8 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования

2. Материалы и методы, использованные в исследованиях

2.1 Исходные материалы и их характеристики

2.1.1 Цемент

2.1.2 Мелкий заполнитель

2.1.3 Крупный заполнитель

2.2 Пластифицирующие добавки

2.3 Минеральные добавки

2.4 Методы экспериментальных исследований

2.4.1 Исследование физико-технических свойств цементного камня,

52

раствора и бетона

2.4.2 Определение химического состава

2.4.3 Рентгенофазовый анализ

35

38

39

54

55

55

55

2.4.4 Исследование распределения частиц по размерам

2.4.5 Определение активности минеральных добавок

2.4.6 Дифференциально-термический анализ

2.4.7 Метод математического планирования эксперимента и статистической обработки экспериментальных данных

3. Влияние индивидуальных и комплексных добавок на свойства цементного теста и камня

3.1 Влияние карбонатных тонкодисперсных добавок на свойства цементного теста и камня

3.1.1 Влияние добавок карбонатных пород на водопотребность цементного теста

3.1.2 Влияние карбонатных пород на сроки схватывания цементного теста

3.1.3 Влияние содержания и удельной поверхности добавок карбонатных пород на прочность КЦК

3.1.4 Влияние добавок карбонатных пород на плотность и водопоглощение КЦК

3.2 Исследование влияния добавок термоактивированных глин на свойства цементного теста и камня

3.2.1 Влияние метакаолина на свойства цементного теста и камня

3.2.2 Влияние процессов дегидратации глинистых минералов на выбор оптимальной температуры термоактивации глин

3.2.3 Влияние скорости подъема температуры на пуццолановую активность термоактивированных глин

3.2.4 Оптимизация параметров обжига и дозировки термоактивированных глин по влиянию их добавок на свойства КЦК

3.2.5 Влияние удельной поверхности добавок термоактивированных глин на свойства цементного теста и камня

3.3 Влияние комплексных добавок на основе термоактивированных глин и карбонатных пород на свойства композиционного цементного теста и камня

3.3.1 Влияние комплексной добавки на основе метакаолина и известняка на свойства композиционного цементного теста и камня

3.3.2 Влияние комплексных добавок на основе термоактивированных глин и

58

62

64

65

67

69

73

82

83

94

98

108

116

122

128

известняков на свойства композиционного цементного теста и камня

3.4 Влияние состава комплексных добавок, полученных оптимальной термоактивацией смеси карбонатной породы и глины, на физико- 94 технические свойства композиционного цементного теста и камня

3.4.1 Дифференциально-термический анализ некоторых смесей глин и карбонатных пород

3.4.2 Оптимизация параметров термоактивации смесей карбонатных пород и глин

3.4.3 Влияние вида исходных компонентов сырьевых смесей на состав новообразований компонентов термоактивированных смесей

3.4.4 Влияние состава и дисперсности термоактивированной смеси на свойства композиционного цементного теста и камня

3.5 Влияние содержания С3А портландцемента на свойства композиционного цементного теста и камня с комплексными добавками

3.6 Влияние пластификаторов на свойства композиционного цементного теста и камня с комплексными добавками

3.6.1 Влияние пластификаторов на свойства цементного теста и камня

3.6.2 Влияние пластификаторов на свойства композиционного цементного

129

теста и камня с комплексными добавками

3.7 Выводы по главе 3

4. Исследование состава продуктов гидратации композиционных

136

портландцементов с комплексными добавками

4.1 Рентгенофазовый анализ композиционного цементного камня

4.2 Дифференциально-сканирующая калориметрия образцов цементного камня

4.3 Сводные данные результатов РФА и ДТА образцов композиционных портландцементов

4.4 Выводы по главе 4

5. Влияние композиционных цементов с комплексными добавками на основе термоактивированных глин, карбонатов и пластификаторов на 165 свойства бетонов и цементно-песчаных растворов

5.1 Влияние композиционных цементов с комплексными добавками на

145

157

свойства ЦПР

5.2 Влияние композиционных цементов с комплексными добавками на

свойства тяжелого бетона

5.3 Технико-экономическая эффективность производства композиционного

170

цемента с комплексными добавками и бетона на его основе

5.4 Выводы по главе 5

Общие выводы

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АГ - Арская глина месторождения Республики Татарстан АМД - активная минеральная добавка

АТГ - термоактивированная Арская глина месторождения Республики Татарстан

ДИ - известняк Добрятинского месторождения

ДСК - сканирующая дифференциальная калориметрия

ДТА - дифференциально-термический анализ

ДТГ - дифференциальная термогравиметрия

КГ - Кощаковская глина месторождения Республики Татарстан

КД - комплексная добавка

КИ - известняк Камаевского месторождения Республики Татарстан КПЦ - композиционный портландцемент

КТГ - термоактивированная Кощаковская глина месторождения Республики Татарстан

КЦК - композиционный цементный камень

МД - доломит Матюшинского месторождения Республики Татарстан МК - метакаолин

НГ - Новоорская глина месторождения Оренбургской области

НТГ - термоактивированная Новоорская глина месторождения Оренбургской области

ПЦ - портландцемент

ТВО - тепловлажностная обработка

ТГ - термогравиметрия

ЦК - цементный камень

ЦПР - цементно-песчаный раствор

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Композиционные портландцементы с комплексными добавками термоактивированных полиминеральных глин и карбонатов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Использование композиционных портландцементов (КПЦ) с минеральными добавками - один из наиболее эффективных и простых на сегодняшний день путей уменьшения клинкерной части, позволяющий одновременно снизить ресурсо-, энергозатраты, и отрицательное воздействие на экологию при производстве портландцемента. Разработка добавок-заменителей на основе местного сырья, поможет решить проблему дефицита портландцемента в регионах, где отсутствует собственное его производство.

В России, несмотря на принятие более десятилетия назад ГОСТа 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия», замененного в 2017 году на ГОСТ 31108-2016, согласно которому разрешается одновременное введение в портландцемент до трех минеральных добавок различного минерального состава и происхождения, выпуск таких цементов только начинает осваиваться. Это связано как с отсутствием опыта производства таких вяжущих и малой изученностью влияния нескольких одновременно вводимых добавок на свойства получаемого цемента, так и с территориальной ограниченностью (золы, шлаки, глиежи) и высокой стоимостью (микрокремнезем) некоторых из них.

Прогнозируемые Международным энергетическим агентством рост объема производимого КПЦ и увеличение допустимого содержания добавок, вводимых в портландцемент, до 40% к 2100г., ведут к повышению объемов производства и применения последних. Ресурсы применяемых в настоящее время добавок не обеспечивают возрастающие в них потребности. В связи с этим, перед исследователями стоит задача расширения сырьевой базы для получения доступных и распространенных минеральных добавок, обладающих достаточными запасами.

Наиболее перспективными в этом отношении считаются термоактивированные глины. Актуальным направлением является их сочетание с карбонатами. Однако большинство исследований, проведенных зарубежными и отечественными учеными, посвящено изучению эффективности продукта прокаливания каолинитовых мономинеральных глин (метакаолина) и известняков с большим содержанием кальцита, запасы которых ограничены территориально и количественно. При этом в качестве компонентов комплексных добавок (КД) не

рассматриваются такие широко распространенные материалы, как полиминеральные (бескаолинитовые и низкокаолинитовые) глины, а также карбонатные породы с малым содержанием кальцита и глинистыми примесями. Отсутствуют работы по изучению комплексных добавок термоактивированных глин и доломитов. Необходимы детальные исследования влияния химического и минерального состава, как глин, так и карбонатов, на свойства получаемых КПЦ. Особый интерес представляет использование термоактивированных искусственных смесей глин и карбонатов в качестве КД в портландцемент.

Таким образом, разработка КПЦ с КД на основе термоактивированных полиминеральных глин и карбонатов различного минерального и химического состава, а также их термоактивированных смесей, является актуальным и перспективным направлением, позволяющим расширить номенклатуру выпускаемых на сегодняшний день КПЦ за счет более полного использования местной минеральной сырьевой базы, а также уменьшить затраты на ресурсоэнергопотребление и экологическую нагрузку.

Степень разработанности темы. Значительный вклад в исследования состава, структуры и свойств КПЦ с минеральными добавками внесли: Дружинин С.И., Кинд В.А., Юнг В.Н., Журавлев В.Ф., Боженов П.И., Будников П.П., Глуховский В.Д., Бутт Н.М., Волженский А.В., Комохов П.Г., Мчедлов-Петросян О.П., Массацаца Ф., Кокубу М., Ямада Д., Рамачандран В.С., Калашников В.И.; и продолжают вносить: Энтин З.Б., Дворкин Л.И., Рахимов Р.З., Хозин В.Г., Иващенко Ю.Г., Сенаторов П.П., Palomo A., K. De Weerd, Morsy M.S., Antoni V., Rossen J., Martirena F., Fernández-Jiménez A., Wang S.D., Ludwig H.-M., Skibsted J. и др.

В поисках расширения минерально-сырьевой базы для производства КПЦ в последнее время получили развитие исследования эффективности добавок прокаленных глин, о чем свидетельствует проведенная в 2015-ом году в Лозанне 1-ая международная конференция «International Conference on Calcined Clays for Sustainable Concrete». Антоневич Н.К., Wild S., Rocha J., Coleman N.J., Fernandez R., Брыков А.С., Кирсанова А.А. и др. показали, что наибольшей эффективностью обладает метакаолин. Однако, в связи с ограниченностью запасов каолинитовых глин и высокой стоимостью, в поисках доступных минеральных добавок

расширились исследования эффективности прокаленных полиминеральных глин с малым содержанием каолинита и его полным отсутствием в работах Schulze S.E., Habert G., Garg N., Trumer A., Рахимова Р.З.

Antoni M., Кунтер В., Даи Ч., Tironi A., Steenberg M. установили, что эффективность метакаолина увеличивается при сочетании с известняком. Однако не рассматривались полиминеральные глины и карбонатные породы с низким содержанием кальцита и глинистыми примесями, а также доломитов, которые по данным Zhang S., Gali S. не уступают по эффективности чистым известнякам. Недостаточно исследовано влияние минерального состава, как глин, так и карбонатных пород, на свойства КПЦ. С другой стороны, еще в 30-е годы ученые СССР Антоневич Н.К., Горланд Е.Н., Рояк С.М. и др. обнаружили, что активность прокаленных мергелистых глин с некоторым содержанием кальцита, позволяет получать пуццолановый материал, не уступающий по эффективности прокаленным каолинитовым глинам. Однако существующие на тот момент методы исследований не позволили идентифицировать возникающие при термоактивации новообразования. Поэтому особый научный интерес представляет изучение процессов, происходящих при совместной термоактивации искусственных смесей глин и карбонатов, декарбонизации последних, и синтеза возможных новообразований, что позволит создать новый вид КД.

Целью диссертационного исследования является разработка оптимальных составов и исследование свойств композиционных портландцементов с эффективными комплексными добавками термоактивированных полиминеральных глин и карбонатных пород, а также их термоактивированных смесей; исследование свойств растворов и бетонов на их основе.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние химического и минерального состава, удельной поверхности индивидуальных добавок карбонатных пород с различным содержанием кальцита и глинистой примеси на свойства получаемого КПЦ;

2. Исследовать влияние химического и минерального состава, удельной поверхности и параметров термоактивации индивидуальных добавок глин на свойства получаемого КПЦ;

3. Исследовать влияние КД на основе карбонатных пород и термоактивированных глин на свойства получаемых КПЦ;

4. Оптимизировать параметры термоактивации и состав КД на основе термоактивированных смесей карбонатных пород и глин и исследовать их влияние на свойства КПЦ;

5. Исследовать влияние пластификаторов на свойства КПЦ с КД на основе карбонатных пород и термоактивированных глин, а также их термоактивированных смесей;

6. Исследовать влияние КД на основе карбонатных пород и термоактивированных глин и их термоактивированных смесей на состав новообразований и продуктов гидратации получаемых КПЦ;

7. Исследовать свойства бетонов и растворов на основе КПЦ с разработанными КД, провести промышленную апробацию полученных результатов и оценить технико-экономическую эффективность производства КПЦ с КД и их использования в бетонах.

Научная новизна.

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность введения в портландцемент до 40% КД на основе карбонатных пород и термоактивированных полиминеральных глин, а также их термоактивированных смесей, проявляющаяся в увеличении технико-эксплуатационных показателей полученного КПЦ, бетонов и растворов на его основе, за счет образования повышенного количества продуктов гидратных новообразований в виде низкоосновных гидросиликатов и гидроалюмосиликатов кальция, а также гидрокарбоалюминатов кальция, стабилизирующих образование эттрингита;

2. Выявлены закономерности и установлены зависимости свойств теста, состава и свойств композиционного цементного камня с КД, полученных с использованием карбонатных пород (с содержанием кальцита 87-99% и доломита 99%) и глин (с содержанием каолинита от 4 до 40-82%) от минерального состава исходного сырья, дисперсности, режимов термоактивации и способов получения КД, продолжительности и условий твердения;

3. Установлено, что совместная термоактивация смеси полиминеральной или каолинитовой глины и карбонатной породы при температурах 700-800 °С приводит

к образованию низкоосновных силикатов и алюмосиликатов кальция и увеличению количества аморфной фазы, в результате взаимодействия продуктов декарбонизации карбоната кальция с активным глиноземом и кремнеземом глины. Степень разложения карбоната кальция, помимо параметров термоактивации, зависит от вида исходной породы и наличия примесей.

4. Установлено возникновение синергетического эффекта в процессе твердения цементного камня c КД на основе термоактивированной глины и карбонатной породы, обусловленный, с одной стороны, созданием прочного каркаса возникающими гидрокарбоалюминатами кальция, а с другой стороны, заполнением межкристаллического пространства тоберморитовым гелем и низкоосновными гидросиликатами и гидроалюмосиликатами кальция, образовавшимися в результате пуццолановой реакции.

Теоретическая значимость работы. Расширены представления о новообразованиях, возникающих в процессе термоактивации смесей глин и карбонатов, а также гидратации КПЦ с КД термоактивированных глин и карбонатов. Обобщены и расширены знания о влиянии химико-минералогического состава исходного сырья на технологические параметры получения добавок термоактивированных глин и их смесей с карбонатами, а также на свойства КПЦ с полученными КД.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны оптимальные составы КПЦ классов ЦЕМ П/А-К и ЦЕМ П/В-К, характеризующиеся тем, что содержат 20% и 40% КД на основе широко распространенных полиминеральных глин и карбонатных пород;

2. С использованием 40% КД и пластификаторов разработаны составы бетонной смеси и получены бетоны класса В30, В35, марки по морозостойкости F400-500, повышенной плотности и пониженным водопоглощением.

Методологической основой диссертационного исследования являются современные положения теории строительного материаловедения в области структурообразования цементов и бетонов с минеральными добавками, а также современные методы исследования - рентгенофазовый, дифференциально-термический анализы, математическое планирование эксперимента на гиперкубе.

На защиту выносятся:

1. Закономерности и зависимости изменения состава и свойств КПЦ с разработанными КД, содержащими термоактивированные глины и карбонатные породы, а также их термоактивированные смеси, в зависимости от вида и минерального состава исходного сырья, дисперсности, режимов термоактивации и способов получения КД, продолжительности и условий твердения;

2. Результаты оптимизации параметров термоактивации искусственных смесей глин и карбонатных пород различного химического и минерального состава;

3. Результаты физико-химических исследований структурообразования при твердении разработанных КПЦ с КД;

4. Оптимальные составы КД и физико-технические свойства композиционного цементного теста и камня, результаты исследований физико-механических и эксплуатационных свойств бетонов и растворов на основе КПЦ с полученными КД.

Достоверность полученных результатов и сделанных научных выводов диссертационной работы обеспечивается достаточным объемом экспериментальных данных и обработкой их с помощью статистических методов, обеспечивающих адекватность проведенного эксперимента, применением научно-обоснованных методик испытаний с использованием современных поверенных лабораторных приборов и оборудования, применением современных методов исследований (РФА, ДТА).

Личное участие автора заключается в сборе, обработке и анализе литературных данных, формулировании цели и задач исследования, подборе методов решения поставленных задач, проведении научного эксперимента, обобщении, анализе и представлении полученных результатов, формулировании и обосновании выводов, подготовке докладов и публикации научных статей.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: ежегодных Всероссийских научных конференциях по проблемам архитектуры и строительства (КГАСУ, г. Казань, 20132016 гг.); XIV Международном конгрессе по Химии цемента (ICCC 2015, Beijing, China); XIX Международной конференции по строительным материалам (Ibausil 2015, Weimar, Deutschland); Международной научно-практической конференции

«Промышленные минералы: проблемы прогноза, поисков, оценки и инновационные технологии освоения месторождений» (г. Казань, 2015г.).

Полученные результаты опытно-промышленных испытаний на базе лабораторий предприятий АО «Казметрострой», ОАО «Завод ЖБИ-3» и ООО «ХИМ-ПЛАСТ», позволили включить разработанные составы комплексных добавок и композиционных портландцементов в программу инновационного развития предприятий на период 2016-2020 гг. с последующим внедрением в промышленное производство.

Результаты исследований изложены в 10 научных публикациях, включая 7 статей в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 196 страниц машинописного текста, 57 таблиц, 57 рисунков, список литературы из 162 источников и 2 приложений.

Автор диссертации выражает особую благодарность научному консультанту д.т.н. проф. Рахимову Р.З., сотрудникам кафедр «Строительные материалы» КазГАСУ, «Минералогии и литологии» Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ, лаборатории пирометаллургии цветных металлов Института металлургии УРО РАН, ФГУП «ЦНИИГеолнеруд», представителям организаций АО «Казметрострой», ОАО «Завод ЖБИ-3» и ООО «ХИМ-ПЛАСТ» за оказанное содействие при выполнении работы.

1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОВ В АСПЕКТЕ СОВРЕМЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ «УСТОЙЧИВОГО» РАЗВИТИЯ

1.1 Проблемы производства и применения портландцемента

Портландцемент был и остается основным гидравлическим вяжущим для строительства. Вместе с тем, существующие на сегодняшний день технологии его производства связаны с высоким энерго- и ресурсопотреблением, а также значительными объемами загрязняющих атмосферу выбросов [1]. Согласно прогнозам Международного энергетического агентства [2] (МЭА) объемы производства портландцемента к 2050 году возрастут, по меньшей мере, до 4,2 млрд.тонн, что в 2 раза больше по сравнению с 2005. В России согласно Стратегии инновационного развития от 8 декабря 2011 года предполагается к 2020 году увеличить количество выпускаемого портландцемента с 51 до 194 млн.т., а одной из основных тенденций технологического развития является внедрение материалов со специальными свойствами, в первую очередь композиционных материалов [3]. Отмечается также широкое использование местной сырьевой базы.

Рост количества выбросов СО2 прямопропорциональный объему производимого портландцемента будет вести к загрязнению окружающей среды, изменению климата, и как следствие глобальному потеплению и сокращению количества запасов пресной воды.

Общемировая озабоченность ухудшением экологической ситуации, проблемами энерго- и ресурсосбережения, послужила толчком к принятию в 1992 г. в Рио-де-Жанейро на саммите ООН «Повестки дня на XXI век», согласно которой на смену безграничному наращиванию производственной деятельности заложена «концепция устойчивого развития» мира в целом. Основными принципами такого развития явились ресурсо- и энергосбережение и защита окружающей среды от загрязнения промышленными и бытовыми отходами [4].

В настоящее время в области производства и применения гидравлических вяжущих эта концепция может быть реализована несколькими путями [5-7]:

1. развитие технологий улавливания и хранения углерода;

2. использование альтернативных видов топлива;

3. разработка и развитие производства бесклинкерных вяжущих;

4. наращивание объемов производства и применения малоклинкерных портландцементов с минеральными добавками.

Первое направление в ближайшее время вряд ли займет лидирующие позиции из-за отсутствия опыта практического применения [8], а также высоких материальных затрат, которые по оценкам МАЭ могут составить 400-450 млрд долл. дополнительных капиталовложений.

Использование альтернативного топлива, распространенное в цементной промышленности Германии и Австрии, связано с такой технологической сложностью, как изменение химико-минералогического состава клинкера из-за высокого содержания фтора в альтернативном топливе [9], что может быть причиной образования смешанных белитовых образований C2S и C3P и отходов, содержащих алит [10]. Быстрое сжигания вторичного топлива приводит к сульфатированию клинкера [7], т.е. к количественному смещению кубической и орторомбической модификаций C3A и содержания K2SO4.

Использование альтернативных вяжущих и геополимеров позволяет заменить портландцемент в некоторых областях строительства, однако ограничивается невысокими прочностными характеристиками отдельных разновидностей, и использованием жидких щелочных затворителей в других. К примеру, для белитовых цементов обжиг происходит при меньших температурах по сравнению с портландцементом, однако, затраты на его помол выше из-за плохой размалываемости [11-12]. Калициево-сульфоалюминатным цементам свойственно быстрое твердение, высокая ранняя прочность и малая усадка, однако для их получения в качестве сырья используются дорогостоящие бокситы [13-15].

Наибольшее распространение по всему миру получило последнее направление - использование композиционных портландцементов (КПЦ) с применением новых цементирующих материалов (Supplementary cementitious materials - SCM), к которым относятся активные минеральные добавки. По данным Международного энергетического агентства (МАЭ) доля добавок, вводимых в портландцемент, составляет на сегодняшний день 20%, и по прогнозам МАЭ она

может вырасти до 28-34% к 2050 г., а к 2100 до 34-40% [8]. В России среднее количество минеральных добавок, вводимых в цемент, составляет всего лишь 13% [16]. Применение активных минеральных добавок позволяет получать вяжущие и материалы на их основе с заданным комплексом специальных свойств, таких как повышенная сульфатостойкость, коррозионная стойкость, кислотостойкость, водонепроницаемость, прочность в поздних сроках твердения, более низкая теплота гидратации, лучшая удобоукладываемость [17].

Вместе с тем, рост объема производимого КПЦ и увеличение содержания добавок, вводимых в портландцемент, неизбежно ведут к росту объемов производства и применения последних. Ресурсы применяемых в настоящее время минеральных добавок не обеспечивают возрастающие в них потребности. В связи с этим, перед учеными стоит задача расширения сырьевой базы для получения доступных и распространенных минеральных добавок, обладающих достаточными запасами.

С другой стороны, далеко не во всех регионах мира, в том числе и РФ, присутствуют достаточные сырьевые ресурсы для производства портландцемента, что в свою очередь приводит к увеличению транспортных расходов при его доставке, и как следствие, удорожанию материала.

Таким образом, использование КПЦ позволит решить не только проблемы ресурсо- и энергосбережения, сокращения выбросов СО2, а также сократить стоимость получаемого продукта за счет использования местных сырьевых материалов в качестве минеральных добавок.

1.2 Композиционные портландцементы с минеральными добавками

Появление в конце 19-го века многокомпонентных (смешанных), или как их сейчас принято называть композиционных, цементов связано с именем Д. Смита, который предложил использовать молотый кварцевый песок в качестве добавки в цемент [18].

Одним из первых видов КПЦ являются пуццолановые цементы, выпуск которых начался в 1929 году в Италии [19].

В России многокомпонентные цементы получили свое развитие после доклада Дружинина С.И. в 1908 году на XI Международном судоходном конгрессе, где он указал на необходимость пуццоланизации цементов и бетонов для морских сооружений [20]. Однако пуццоланы закупались зарубежом, что сдерживало развитие таких цементов. Лямин Н.Н., Чарномский В.И., Байков А.А. получили эффективные отечественные гидравлические добавки, не уступающие по качеству добавкам, ввозимым в Россию из-за границы. Байков А.А., Дружинин С.И., Кинд В.А., Юнг В.Н. занимались получением пуццоланового портландцемента с добавками опоки, пемзы, терпела, глиежей [21,22]. Юнг В.Н. на основе представления о цементном камне как об искусственном конгломерате теоретически обосновал эффективность введения в состав цемента тонкомолотых добавок-микронаполнителей [23].

Созданная в 1940-х гг. в СССР «комиссия по добавкам» под руководством Боженова П.И. занималась вопросами создания и изучения смешанных цементов с минеральными добавками и отходами производства. Основным достижением ее работы стало создание цемента с использованием нефелинового шлама [22].

В 1974 году на VI международном конгрессе по химии цементов пуццолановым добавкам был посвящен большой доклад итальянского ученого Массацаца Ф., в котором он раскрыл механизмы пуццоланизации [19].

Тейлор Х. [24] дал следующее определение композиционному портландцементу: «это гидравлический цемент, состоящий из портландцемента и одного или более неорганических материалов, которые принимают участие в реакциях гидратации и тем самым способствуют образованию продукта гидратации».

На VII-IX (1980-1992 гг.) Международных конгрессах по химии цемента было отмечено, что многокомпонентные цементы с добавками шлаков, пуццолан, известняка, цеолитовых пород, золы-уноса, не только позволяют экономить до 40% топливных ресурсов, но и увеличить выпуск цементов в 1,5-2 раза [25].

В 1987-1993 исследования Энтин З.Б. [26-27] показали, что введение золы-уноса, гранулированного доменного шлака, а также кварцевого песка и трепела позволяет создать безусадочные и слаборасширяющиеся цементы, с помощью

которых были получены бетоны водонепроницаемостью W8 и более при снижении расхода клинкера на 20-25% [26].

Повышенная водопотребность цементов с тонкомолотыми добавками привела к созданию в 80 гг. XX века нового вида вяжущего, получаемого совместным помолом портландцементного клинкера, минеральной добавки и сухого органического модификатора, - вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) в вариантах ВНВ100... ВНВ30 (В.Г. Батраков, Ю.М. Баженов, О.В. Кунцевич и др.) [28-29]. ВНВ обеспечивает получение марки цемента 800-900 при 100% содержании клинкера, марки 600-700 при содержании 50% клинкера и марки 400500 при содержании 30% клинкера [30]. Однако, ВНВ характеризуется более высокой удельной поверхностью по сравнению с портландцементом, порядка 400500 м /кг, что приводит к постепенной гидратации при хранении, а также более быстрой гидратации при твердении, чем у обычного портландцемента, в то время как разнородный гранулометрический состав обычного портландцемента позволяет ему гидратироваться дольше, обеспечивая долговечность материалов.

Последнее десятилетие Калашниковым В.И. и его учениками активно ведутся разработки в области создания порошково-активированных бетонов для получения высокопрочных самоуплотняющихся бетонов, которые представляют собой водно-дисперсно-тонкозернистую матрицу на основе высокодисперсных микрометрических порошков из изверженных горных пород [31].

О популярности КПЦ свидетельствуют и доклады на последних конгрессах по химии цемента (XIII в 2011 г. в Мадриде и XIV в 2015 г. В Пекине), где одним из приоритетных направлений стало создание и изучение новых цементирующих материалов. Наряду с традиционными, такими как природные пуццоланы, золы-уноса, шлакозольные смеси, метакаолин, микрокремнезем, исследователями отмечаются термоактивированные глины и нанодобавки.

Издание национальных и международных специальных нормативных документов, регламентирующих производство и применение таких КПЦ, свидетельствует о популярности и эффективности данного направления в области ресурсо- и энергосбережения, а также сохранения экологии. В европейском стандарте ЕМ 197-1:2000 из 27 возможных разновидностей цементов, 26 -композиционные с добавками, причем содержание последних, например,

доменного шлака в шлакопортландцементе СЕМ Ш/С может достигать 95%. В российском ГОСТе 31108-2016 «Цементы общестроительные. Технические условия», гармонизированном с европейским стандартом, из 12 видов ПЦ - 11 с минеральными добавками, доля которых доходит до 65%.

Основным видом среди выпускаемых на сегодняшний день композиционных портландцементов является ЦЕМ II, на долю которого приходится 40% выпускаемого цемента. Согласно ГОСТ 31108-2016 в его состав входит до 35% шлака или до 20% одной из таких добавок, как зола-уноса, глиеж, природные пуццоланы, микрокремнезем и известняк.

Введение активных минеральных добавок (АМД) приводит к повышению водостойкости, коррозионной стойкости, морозостойкости, прочности в поздние сроки твердения, что обусловлено связыванием гидроксидов кальция активным (аморфный, мелкодисперсный) водным кремнеземом и глиноземом добавки с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция, которые повышают сопротивляемость цемента и бетона к выщелачиванию и воздействию некоторых солей, содержащихся в минерализованных водах [32]. При этом концентрация СаО в жидкой среде уменьшается с 1,2-1,3г/л до 0,06-0,08 г/л. Аморфный кремнезем играет также роль стабилизатора цементного камня при расширении, особенно после 28-суток за счет регулирования образования эттрингита из С3АН6 и С3АН13 [33-35], что происходит благодаря переходу С3АН6 в С2АН8 при снижении концентрации СаО меньше 1,08 г/л.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ермилова, Елизавета Юрьевна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ферронская, А.В. Производство и применение бетона и железобетона - как экологическая доминанта / А.В. Ферронская, Л.А. Малинина, Ю.С. Волков // Бетон и железобетон - пути развития. Научные труды 2-й Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону. 5-9 сентября 2005 г. Москва. - в 5т. - Т. 1. Пленарные доклады. - М.: Дипак, 2005. - С. 349-360.

2. International Energy Agency (on-line): Cement roadmap targets (2009). Режим доступа: http://www.iea.org/papers/2009/Cement_Roadmap_targets_viewing.pdf.

3. Коляда, С.В. Перспектива развития производства строительных материалов в России до 2020 г. / С.В. Коляда // Материалы IV Всероссийского семинара с международным участием «повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий». - М.: Алвиан, 2008. - С. 7-15.

4. Рахимов, Р.З. Экология, научные достижения и инновации в производстве строительных материалов на основе и с применением техногенного сырья / Р.З. Рахимов, У.Х. Магдеев, В.Н. Ярмаковский // Строительные материалы. - 2009. - № 12. - с.8-11.

5. Рахимов, Р.З., Рахимова, Н.Р. Строительство и минеральные вяжущие прошлого, настоящего и будущего / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова // Строительные материалы. -2013. - № 5. - с.57-59.

6. Pricc, B. CEM II cements in the UK the way forward / B. Pricc // Journal of Concrete. - 2007. - № 2 (41). - р. 36-38.

7. Ludwig H.-M. CO2-arme Zemente furnachhaltige Betone / H.-M. Ludwig // Ibausil 16-19 September 2015. - Weimar, Deutschland, 2015. - Band 2. - р.7-32.

8. Fleiger, K. Oxyfuel: prospects and limits / K. Fleiger, V. Hoenig, A. Wolter // International Cement Review. - 2014. - № 8. - Р. 71-74.

9. Pomberger, R. Use of Solid Recovered Fuels in the Cement Industry / R. Pomberger, R. Sarc // Waste Managment. - 2014. - № 4. - Р. 471-488.

10. Stanek, T. The influence of phosphorous pentoxide on the phase composition and formation of Portland clinker / T. Stanek, P. Sulovsky // Materials Characterization. -2009. - 60. - Р. 749-755.

11. Mielke, I. Active belite cement / I. Mielke, A. Müller, J. Stark // Proceedings of the 9th International Congress on the Chemistry of Cement (ICCC). - New Delhi, 1992. -Vol. V. - Р. 399-405.

12. Kacimi, L. Synthesis of belite cement clinker of high hydraulic reactivity / L. Kacimi, et al. // Cement and Concrete Research. - 2009. - 39. - Р. 559-565.

13. Zhang, L. Development of the use of sulfo- and ferroaluminate cements in China / L. Zhang, M. Su, Y. Wang // Advances in Cement Research. - 1999. - № 11. - Р. 15-20.

14. Glasser, F.P. High-performance cement matrices based on calcium sulfoaluminate-belite compositions / F.P. Glasser, L. Zhang // Cement and Concrete Research. - 2001. -№ 31. - Р. 1881-1886.

15. Gartner, E. Industrially interesting approaches to "low-CO2" cements / E. Gartner // Cement and Concrete Research. - 2004. - № 34. - Р. 1489-1498.

16. Скобло, Л.И. Цементная промышленность на постсоветском пространстве — сегодня: взгляд изнутри / Л.И. Скобло // Цемент и его применение. - 2016. - № 1. -С.28-29.

17. Шнайдер, М. Экономические и технические преимущества композиционных цементов / М. Шнайдер, З. Бецнер // Цемент и его применение. - 2016. - № 3. - С. 36-39.

18. Марданова, Э.И. Многокомпонентные цементы с добавками местного минерального сырья: диссертация на соискание уч. степени канд. техн. наук: 05.23.05 / Марданова Эльвира Ильгизаровна. - Казань, 1991. - 210 с.

19. Массацца, Ф. Химия пуццолановых добавок и смешанных цементов / Ф. Массацца // Шестой международный конгресс по химии цемента. Труды в 3-х т. Под общ. ред. А.С. Болдырева. Т.3. Цементы и их свойства. - М.: Стройиздат, 1976. - С. 209-227.

20. Юнг, В.Н. О гидротехнических цементах / В.Н. Юнг // Цемент. - 1939. - №6.

21. Юнг, В.Н. Влияние щелочей на свойства силикатов кальция / В.Н. Юнг, Ю.М. Бутт, В.В. Мышляева // Цемент. - 1947. - № 6. - C. 9-13.

22. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества. Технология и свойства: учебник / А.В. Волженский и др.: 3-е изд., перераб. и доп./ Репринтное воспроизведение издания 1979 г. - М.: ЭКОЛИТ, 2011. - 480 с.

23. Волженский, А.В. Смешанные портландцементы повторного помола и бетоны на их основе / А.В. Волженский, JI.H. Попов. Свойства автоклавных материалов и изделий из них. - М.: Стройиздат, 1958 - 106 с.

24. Тейлор, Х. Химия цемента / Х. Тейлор. - Пер. с англ.- М.: Мир, 1996. - 560 с.

25. Болдырев, А.С. К итогам VII Международного конгресса по химии цемента /

A.С. Болдырев // Цемент. - 1980. № 12. - С.1-3.

26. Энтин, З.Б. Химия и технология тонкомолотых многокомпонентных цементов/ диссертация в виде научного доклада на соискание уч.степени доктора техн.наук / Энтин Зиновий Борисович. - М., 1993. - 51 с.

27. Энтин, З.Б. Влияние добавок на активность шлакопортландцементов / З.Б. Энтин, Л.С. Тушишвили // Цемент. - 1987. - № 4.- С.18-20.

28. Бабаев, Ш.Т. Основные принципы получения высокоэффективных вяжущих низкой водопотребности / Ш.Т. Бабаев, Н.Ф. Башлыков, В.Н. Сердюк // Промышленность, строительных материалов. Сер. 3. Промышленность сборного железобетона. - М.: ВНИИЭСМ, 1991. - Вып. 2.

29. Юдович, Б.Э. Цемент низкой водопотребности / Б.Э. Юдович, С.А. Зубехин,

B.Р. Фаликман // Цемент и его применение. - 2006. - № 4. - С. 80-84.

30. Устелисов, З.А. Свойства бетонов на основе тонкомполотых многокомпонентных вяжущих / З.А. Устелисов, Ж.С. Урлибаев, Ш.У. Уралиева // Бетон и железобетон. - 1993. - № 1. - 768 с.

31. Калашников, В.И. Что такое порошково-активированный бетон нового поколения / В.И. Калашников // Строительные материалы. - 2012. - № 10. - С. 70-72.

32. Дмитриев, А.М. Теоретические и экономические основы технологии многокомпонентных цементов / А.М. Дмитриев, В.В. Тимашев // Цемент. - 1981. -№ 10. - С. 1-2.

33. Высоцкий, C.A. Минеральные добавки для бетонов / C.A. Высоцкий // Бетон и железобетон. - 1994. - № 2. - С.7-10.

34. Ларионова, З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня / З.М. Ларионова, Л.В. Никитина, В.Р.Гарашин. - М.: Стройиздат, 1977. -225 с.

35. Комохов, П.Г. Механизм формирования структур в алюмосиликатных дисперсиях / П.Г. Комохов, А.П. Комохов., В.А. Чернов // Цемент. - № 6. -1992. -С. 22.

36. Захаров, С.А. Высокоактивный метакаолин - современный минеральный модификатор цементных систем / С.А. Захаров, Б.С. Калачик // Строительные материалы. - 2007. - № 5. - С.56-57.

37. Дресслер, А. Влияние пуццолановых добавок в бетонах на реакцию щелочи с кремнеземом при поступлении щелочи извне / А. Дресслер, Л. Урбонас, Д. Хайнц // Цемент и его применение. - 2014. - № 1. - С. 118-122.

38. Изотов, В.С. Физико-химические основы формирования структуры и свойств бетонов на активированных смешанных вяжущих: дис. на соиск. докт. техн. наук: 05.23.05 / Изотов Владимир Сергеевич. - Казань: КГАСУ, 2005. - 431 с.

39. Ogawa, К. The machanism of the hycration in the system C3S Pozzolana / К. Ogawa, Н. Vchikawa, К. Takemoto // Cem. Concr. Res. - 1980. - № 10. - P. 683-696.

40. Юнг, В.Н. Исследование гидротехнических цементов на базе опоки и доменных шлаков / В.Н. Юнг, Ю.М. Бутт, В.В. Мышляева // Сборник научных трудов по вяжущим материалам. - М., 1949. - С. 19-24.

41. Proc. XIII International Congress on the Chemistry of cement. - Madrid, Spain, 2011.

42. Lothenbach, B. Supplementary cementitious materials / B. Lothenbach, K. Scrivener, R.D. Hooton // Cement and Concrete Research. - № 41 (12). - 2011. - Р. 1244-1256.

43. Ветрувий, М. Десять книг об архитектуре / М. Ветрувий. - М.: Архитектура, 2006. - 326с.

44. Chaptal, prof. de chim. Des Etats de Languedoc. De la maniere de fabriquer les pouzzolanes artifitielles, 1786.

45. Глинит-цемент. Сборник статей под ред. В.И. Аксенова. - М., Л.: Главная редакция строительной литературы, 1935. - 171с.

46. Искусственные камни // Журнал путей сообщения. - 1845. - № 5.

47. Le-Chatelier. «Tonindustrie- Zeltung». - 1909.

48. Антоневич, Н.К. Труды Гос. исслед. керамич. ин-та, 1931. - вып. 2.

49. Кинд, В.В. Цемент. - 1935. - № 8.

50. Москвин, В.М. Строительная промышленность. - 1936. - № 7.

51. Канцепольский, И.С. Глиеж-портландцемент / В.М. Москвин. - Ташкент: Издательство УзФАН, 1941. - 87 с.

52. Schulze, S.E. Optimization of cements with calcined clays as supplementary cementitious materials / S.E. Schulze, R. Pierkes, J. Rickert // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. - Beijing, China, 2015. - 693 p.

53. Rocha, J. Solid-slate NMR studies of the stracture and reactivity of metakaolinite / J. Rocha, J. Klinovski // Angewadle Chemie Int Edition in English. - 1990. - Vol. 29. - № 5. - Р. 553-554.

54. Coleman, N.J. The solid state chemistry of metakaolin- blended ordinary Portland Cement / N.J. Coleman, W.R. Mcwhinnle // J.Mai. Scl. - 2000. - Vol.35. - P.2701-2710.

55. Брыков, А.С. Влияние структуры метакаолина на его вяжущие свойства в условиях щелочной гидратации / А.С. Брыков, А.С. Панфилов, М.В. Мокеев // ЖПХ. - 2012. - Т. 85. - № 5. - С. 722-725.

56. Trumer A., Ludwig H.-M. Special durability issues of concretes made with composite cements containing calcined clays // Ibausil. - Weimar, Deutschland. 2015. Band 1 - Р.0627-0634.

57. Кирсанова, А.А. Органоминеральные модификаторы на основе метакаолина для цементных бетонов / А.А. Кирсанова, Л.Я. Крамар // Строительные материалы.

- 2013. - №10. - С. 54-56.

58. Рамачандран, В.С. Применение дифференциально-термического анализа в химии цементов / В.С. Рамачандран; под.ред. В.Б. Ратинова. Пер. с англ. - М.: Строй-издат, 1977. - 408 с.

59. 1st International Conference on Calcined Clays for Sustainable Concrete // Proccedings. - Lousanne, 2015.

60. Рахимов, Р.З. Свойства цементного камня с добавками глинита полиминеральной глины с содержанием 40 % каолинита / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова, А.Р. Гайфуллин // Известия КГАСУ. - 2015. - № 2 (32). - С. 267-273.

61. Habert, G. Clay content of argillites: Influence on cement based mortars / G. Habert, N. Choupay, G. Escadeillas, D. Guillaume, J.M. Montel // Applied Clay Science. - 2009.

- №43. - Р. 322-330.

62. Schulze, S.E. Pozzolanic activity of calcined clays / S.E. Schulze, J. Rickert // In: 12th International Conference of Recent Advances in Concrete Technology and Sustain-

ability Issues (Prag 2012). - Farmington Hills: American Concrete Institute, ACI Publication SP-289, 2012. - Р. 277-287.

63. Fernandez, R. The origin of the pozzolanic activity of calcined clay minerals: A comparison between kaolinite, illite and montmorillonite / R. Fernandez, F. Martirena, K.L. Scrivener // CCR. - № 41. - 2011. - Р. 113-122.

64. Рахимов, Р.З. Scientific, experimental, technical, economic and technological prerequisites for control of the structure and properties of artificial compounded composite materials / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова // Градостроительство. -2011. - № 6. - С.91-96.

65. Ruiz-Santaquiteria, C. Reactivity of Heated Kaolinite from a Combination of Chemical Methods and Solid-State NMR Spectroscopy / C. Ruiz-Santaquiteria, J. Skibsted // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. - Beijing, China, 2015. - P. 310.

66. Будников, П. П. О реакции между каолином и гидратом окиси кальция в условиях гидротермальной обработки / П. П. Будников // Тр. совещания по химии цемента. - М., 1956. - С. 294-303.

67. Cyr, M. Effect of cement type on metakaolin efficiency / M. Cyr, M. Trinh, B. Hus-son, G. Casaux-Ginestes // Cement and Concrete Research. - 2014. -№ 64. - p. 63-72.

68. Бутт, Н.М. Технология цемента и других вяжущих материалов / Н.М. Бутт. -М.: Стройиздат, 1976. - 344 с.

69. Кирсанова, А.А. Особенности гидратации и твердения цементных бетонов с добавками-модификаторами, содержащими метакаолин / А.А. Кирсанова, Ю.В. Ионов, А.А. Орлов, Л.Я. Крамар // Цемент и его применение. - 2015. - № 2 . - С. 130-135.

70. Корнеев, В.И. Перспективы развития общестроительных вяжущих веществ. Геополимеры и их отличительные особенности / В.И. Корнеев, А.С. Брыков // Цемент и его применение. - 2010. - № 2. - С.51-55.

71. Аргынбаев, Т.М. Месторождение каолинов Журавлиный Лог - комплексное сырье для производства строительных материалов / Т.М. Аргынбаев, З.В. Стафеева, Е.В. Белогуб // Строительные материалы. - 2014. - № 3. - С. 68-71.

72. NTCC 2014: International Conference on Non-Traditional Cement and Concrete, June 16-19, Brno, Czech Republic. Proccedings, 2014. - 624 p.

73. Горбачев, Б.Ф. Состояние и перспективы развития в Российской Федерации сырьевой базы каолина [Текст] / Б.Ф. Горбачев // Промышленные минералы: проблемы прогноза, поисков, оценки и инновационные технологии освоения месторождений: материалы Международной научно-практической конференции. -Казань: ЗАО «Издательский дом «Казанская недвижимость» 2015. - С. 111-114.

74. Сычев, М.М. Активация твердения портландцемента с помощью глинистых добавок / М.М. Сычев, Е.Н. Казанская, А.А. Петухов // Цемент. - 1982. - № 1. - с. 41-42.

75. Каушанский, В.Е. Получение цемента с активными минеральными добавками на основе алюмосиликатных горных пород / В.Е. Каушанский, Л.С. Самощенко, О.Ю. Баженова, В.П. Щелудько, Г.Ю. Василик // Цемент и его применение. - 2000.

- № 3. - С. 28-30.

76. Рахимов, Р.З. Влияние добавок в портландцемент прокаленной и молотой глины с содержанием 40% каолинита на прочности цементного камня / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова, А.Р. Гайфуллин // Архитектура. - 2015. - № 2. - с. 92-94.

77. Шульце, С.Е. Свойства цементов с прокаленными глинами в качестве основного компонента / С.Е. Шульце, Й. Рикерт // Цемент и его применение. - 2016. - № 1.

- С. 152-156.

78. Скибстед, Й. Термическая активация и пуццолановая активность кальцинированных глин для использования в портландцементах с добавками / Й. Скибстед, Д З., К.Е Расмуссен., Н. Гарг // Цемент и его применение. -2016. - № 1. -С. 144-151.

79. Garg, N. Pozzolanic reactivity of an interstratified illite/smectite (70/30) clay / N. Garg, J. Skibsted // Cement and Concrete Research. - 2016. - № 79. - Р. 101-111.

80. Wild, S. Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete / S. Wild, J. Khatib, A. Jones // CCR. - 1996. - № 26. - Р. 1537-1544.

81. Rovnanikova, P. Corrosion resistivity of concrete with brick powder / P. Rovnanikova, P. Bayer, P. Rovnanik // Proceeding of the International Conference. -Non-traditional cement & concrete, Brno, 2011. - P.113-121.

82. Bridson, D. Properties of flash-calcined kaolinite / D. Bridson, T.W. Davies, D.P. Harrison // Clays and minerals. - 1985. - № 33. - Р.258-260.

83. Пантелеев, А.С. Сборник научных трудов по вяжущим материалам / А.С. Пантелеев. - М.: Промстройиздат. - 1949.

84. Тимашев, В.В. труды МХТИ им. Д.И.Менделеева / В.В. Тимашев. - вып. 115. - 1980.

85. Юнг, В.Н. Об использовании карбонатных пород кальция в качестве добавок к портландцементу / В.Н. Юнг, А.С. Пантелеев, Ю.М. Бутт, И.Г. Буйнин // Промышленность строительных материалов. - №2. - 1940.

86. Будников, П.П. Взаимодействие 3CaO-Al2O3 и 4CaO-Al2O3-Fe2O3 c карбонатом кальция и магния / П.П. Будников, В.М. Колбасов, А.С. Пантелеев // ДАН СССР. - 1959. - Т. 129. - № 5. - С. 1104-1106.

87. Терновой, А.И. Микронаполнитель- эффективная добавка при помоле цемента /

A.И. Терновой, П.К. Кублицкий, И.И. Бондарчук, Г.А. Терновая. - Киев. - 1989. -№ 12. - С. 62-64.

88. Тимашев, В.В. Свойства цементов с карбонатными добавками / В.В. Тимашев,

B.М. Колбасов // Цемент. - 1981. - № 10. - С. 10-12.

89. Dhir, K. Evaluation of Portland limestone cements for use in concrete construction / K. Dhir, M.C. Limbachiya, M.J. McCarthy, A. Chaipanich // Materials and Structures. -2007. -Vol. 40. - Issue 5. - Р. 459-473.

90. Regourd, M. 8th JCCC. - 1986. - Vol. 1. - Р.199.

91. Козлова, В.К. Влияние карбонатсодержащих добавок на свойства композиционных цементов / В.К. Козлова, А.М. Маноха, А.А. Лихошерстов, Е.В. Мануйлов, Е.Ю. Малова // Цемент и его применение. - 2012. - № 3. - С. 125-129.

92. Шпынова, Л.Г. Эффективность применения рядового и безгипсового портландцементов при зимнем бетонировании / Л.Г. Шпынова, М.А. Саницкий и др. // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1985. - № 10. - С. 65-69.

93. Козлова, В.К. Особенности состава продуктов гидратации композиционных портландцементов с карбонатсодержащими добавками / В.К. Козлова, А.М. Маноха, В.П. Скакун, Е.Ю. Малова, Е.В. Божок // Цемент и его применение. -2014. - № 4. - С. 102-105.

94. Рамачандран, B.C. Добавки в бетон / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. / под ред. B.C. Рамачандрана; пер. с англ. Т.И. Розенберг и С.А.

Болдырева; под ред. А.С. Бодырева и В.Б. Ратинова. - М.: Стройиздат, 1988. - 575 с.

95. Пантелеев, А.С. Цементы с минеральными добавками - микронаполнителями / В кн.: Новое в химии и технологии цемента // А.С. Пантелеев, В.М. Колбасов - М., Стройиздат. 1962. - С. 155-164.

96. Datong, Z. Investigation on the carboaluminate hydrates in the hydration of the portland slag cement with limestone / Z. Datong, Z. Fuxin // Proc. Beijing Int. Symp. Cem. and Concr., Beijing, May 14-17, Vol. 1. - 1986. - P. 619-628.

97. Джидзюнь, Тан. Гидратация трехкомпонентного цемента / Тан Джидзюнь, Е. Гуан, Юнь Гао, Л. Махильс, Е. Брюнель, Г. Де Схуттер // Цемент и его применение.- 2016. - № 3. - С. 82-87.

98. Ciogout, P., Hornain, H., Thuret, B., Mortureux, B., Volant, I., Regourd, M. Proc. 8th JCCC - 1986. - Vol.4. - Р.197.

99. Lu Ping. Effect of Calcium Carbonate on the hydration of C3S / Lu Ping, Lu Shubiao // Gugsuanjan Suebao. - 1987. - № 14. - P. 289-294.

100. Monteiro, P.I. Interaction between Carbonate Rock and Cement Paste / P.I. Monteiro, P.K. Mehta // Cem. Concr. Res. - 1986. - № 16. - P.127.

101. Костяев, П.С. Бетон с карбонатными заполнителями и наполнителем. Новое в строительном материаловедении / П.С. Костяев, Ж.К. Нгакоссо // Сборник трудов МИИТ. - М., 1997. - С. 22-27.

102. Тимашев, В.В. Избранные труды. Синтез и гидратация вяжущих материалов / В.В. Тимашев. - М., 1986. - С. 384-390.

103. Ларионова, З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона / З.М.Ларионова, Л.В.Никитина, В.Р.Гарашин. - М.: Стройиздат, 1977. - 262 с.

104. Любимова, Т.Ю. Процессы кристализационного структурообразования в зоне контакта между заполнителем и вяжущим в цементном камне. Crystallization structuration in the contact zone between aggregate and cement in concrete / Т.Ю. Любимова, Э.Р. Пинус // Коллоидный журнал. - 1962. - Т. 24. - № 5. - С. 578-587.

105. Buck A.D. and Dolch. W.L. I. Am. Coner.Inst. Proc. - 1966. - № 63 - Р.755.

106. Пинус, Э.Р. Контактные слои цементного камня в бетоне и их значение / Э.Р. Пинус // Структура, прочность и деформация бетонов. - М.: Стройиздат. - 1966. -С. 240-293.

107. Сивков, С.П. Термодинамический анализ фазообразования при твердении карбонатсодержащих цементов / С.П. Сивков // Цемент и его применение. -2009. -№ 4. - С. 112-115.

108. Журавлев, В.Ф. Химия вяжущих веществ / В.Ф.Журавлев // Л.: Госхимиздат, 1951. - 385 c.

109. Будников, П.П. О гидратации алюмосодержащих минералов портландцемента в присутствии карбонатных микронаполнителей / П.П. Будников, В.М. Колбасов, A.C. Пантелеев // Цемент. - 1961. - С. 1-5.

110. Mortureaux, В. Cement paste fillers band in blended cements. Presehtato alia Conferenza / В. Mortureaux, H. Hornain, M. Regdurd // E.R.I.L.H. - 1982. - Р. 1-9.

111. Ramachandran, V.C. Физическая химия вяжущих веществ: Учебник для хим.-технол. спец. вузов / Т.В.Кузнецова, И.В. Кудряшов, В.В. Тимашев. - М.: Высшая школа, 1989. - 384 с.: илл.

112. Ramachandran V.C, Chun mei Z. Influence of СаСО3 on hydration and microstructural charakteristies of tricalcium silicate / V.C. Ramachandran, Z. Chun mei // Cemento. - 1986. - Vol. 83. - № 3. - P. 129-152.

113. Пащенко, А.А. Энергосберегающие и безотходные технологии получения вяжущих веществ / А.А. Пащенко, Е.А. Мясникова, Ю.Р. Евсютин и др. - Киев.: Выща школа, 1990. - 225 с.

114. Чистов, Ю.Д. Вторичное использование отходов, образующихся после дробления железобетонных конструкций сносимых зданий / Ю.Д. Чистов, М.В. Краснов // Проблемы и пути создания композиционных материалов - Сб. трудов семинара Новокузнецк. - 2002. - С. 110.

115. Cussino, L. Studio chimicofisico delladerenza tra il cement ed aggregate calcarei e silicici nelle malte / L. Cussino, L. Murat, A. Negra // Cemento. - 1976. - № 2. - Р. 73.

116. Gali, S. Kinetics of dolomit-portlandite reaction: Application to Portland cement concrete / S. Gali, C. Ayora, P. Alfonso, et. all. // Cement and Concrete Research. -2001. - № (31) 6. - Р. 933-939.

117. Tang, M. Alkali-silica reaction and Alkali-carbonate reaction (in Chinese) // Engineering Science. - 2000. - № 2 (1). - Р. 34-40.

118. Пантелеев, А.С. О значении тонкости помола для производства цемента с микронаполнителями / А.С. Пантелеев // Труды совещания по применению вибропомола в промышленности строительных материалов. - М.: Промстройиздат, 1957 - С. 114-119.

119. Zhang, S. Effect of dolomite powders on the hydration and strength properties of cement mortars / S. Zhang, D. Lu, Z. Xu // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. Beijing, China 13-16.11.2015. -p. 320.

120. Nocun-Wczelik, W. Hydration of Portland cement with Dolomite / Nocun- W. Wczelik, M. Szybilski, E. Zugaj // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. Beijing, China 13-16.11.2015. - 320 p.

121. Матулис, Б.Ю. О взаимодействии доломита с известью / Б.Ю. Матулис, Б.И. Векторис // Труды АН Литовской ССР. - Вильнюс, 1963. - Серия Б. 2.33. - С.185-192.

122. Козлова, В.К. Получение и свойства безгипсовых цементов / В.К.Козлова, А.В. Вольф, А.А. Лихошерстов, Е.В. Божок // Ползуновский вестник, Барнаул. -2010. - № 3. - С. 109-112.

123. Портландцемент: пат. 2460699 Рос. Федерация: МПК C04B7/02 (2006.01) / А.В. Вольф, В.К. Козлова, А.А. Лихошерстов, А.М. Маноха; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова» (АлтГТУ). - №2010154362/03; заявл. 29.12.2010; опубл. 10.09.2012.

124. Antoni, M. Cement substitution by a combination of metakaolin and limestone / M. Antoni, J. Rossen, F. Martirena, K. Scrivener // Cement and Concrete Research. -2012. - Vol. 42. - Р. 1579-1589.

125. Стеенберг М. Композиционный цемент на основе портландцемента, известняка и прокаленной глины / М. Стеенберг, Д. Херфорт, С.Л. Поульсен, Й. Скибстед, Й.С. Дамтофт // Цемент и его применение. - 2014. - № 5. - С. 44-49.

126. Adu-Amankwah, S. Effect of Limestone Addition on the Early Age Hydration and Microstructure Evolution of Composite Slag Cements / S. Adu-Amankwah, L. Black, M.

Zajac // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. Beijing, China, 2015. - 320 p.

127. Кунтер, В. Термодинамическое моделирование в системе портландцемент-метакаолин-известняк: потенциальные факторы, влияющие на механические свойства / В. Кунтер, Ч. Даи, Й. Скибстед // Цемент и его применение. - 2015. - № 3. -С. 119-124.

128. De Weerdt, K. Synergy between fly ash and limestone powder in ternary cements / K. De Weerdt, K.O. Kjellsen, E. Sellevold, H. Justnes // Cement & Concrete Composites.

- 2011. - № 33. - Р. 30-38.

129. Dai, Z. Aluminum incorporation in the C-S-H phase of white Portland cement-

27 29

metakaolin blend studied by Al and Si MAS NMR spectroscopy / Z. Dai, T.T. Tran, J. Skibsted // J. Amer. Ceram. Soc. - 2014. - Vol. 97. - P. 2662-2671

29

130. Parry-Jones, G. Si MAS-NMR hydration and compressive strength study in cement paste / G. Parry-Jones, A.J. Al-Tayyib, S.U. Al-Dalaijan, A. Al-Mana // Cement and Concrete Research. - 1989. - № 19. - Р. 228-232.

131. Chen, J.J. Solubility and structure of calcium silicate hydrate / J.J. Chen, J.J. Thomas, H.F.W. Taylor, H.M. Jennings // Cement and Concrete Research. - 2004. - № 34. - Р. 1499-1519.

132. Vance, K. Hydration and strength development in ternary portland cement blends containing limestone and fly ash or metakaolin / K. Vance, M. Aguayo, T. Oey, G. Sant, N. Neithalath // Cement & Concrete Composites. -2013. - № 39. - Р. 93-103.

133. Tironi, A. Hydration of ternary cements elaborated with limestone filler and calcined kaolinitic clay / A. Tironi, A.N. Scian, E.F. Irassar // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. Beijing, China, 2015. - Р. 320.

134. Avet, F. Development of a new rapid, relevant and reliable (R3) testing method to evaluate the pozzolanic activity of calcined clays / F. Avet, R. Snellings, A. Alujas, K. Scrivener // Proc. XIV International Congress on the Chemistry of cement. Beijing, China, 2015. - P. 221.

135. Ермилова, Е.Ю. Композиционный портландцемент с гибридной минеральной добавкой на основе метакаолина и известняка / Е.Ю. Ермилова, З.А. Камалова, Р.З. Рахимов, О.В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета.

- 2015. - т. 18. - № 8. - С. 98-101.

136. Mehdi, M. Optimization of high strength limestone filler cement mortars / M. Me-hdi, S. Mindess // Cement and Concrete Research. - 1996. - № 6. - P. 883-893.

137. Tsivilis, S. An analysis of the properties of Portland limestone cements and concrete / S. Tsivilis, E. Chaniotakis, G. Kakali, G. Batis // Cement and Concrete Research. -2002. - № 24. - P. 371-378.

138. Matchei, T. The role of calcium carbonate in cement hydration / T. Matchei, B. Lothenbach, F.P. Glasser // Cement and Concrete Research. - 2007. - № 37. - P. 551558.

139. Юнг, В.Н. Введение в технологию цемента: учебное пособие / В.Н. Юнг. -Ленинград: Госстройиздат, 1988. - 403 с.

140. Бутт, Ю.М. Портландцементный клинкер [Текст]: производственно-практическое издание / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Стройиздат, 1967. -302 с.

141. Фасеева, Г.Р. Влияние карбонатсодержащих пород на свойства керамических материалов / Г.Р. Фасеева, А.М. Салахов, Р.М. Нафиков, А.И. Хацринов // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 8. - С. 230-235.

142. Сагдиев, Р.Р. Бесклинкерные гидравлические вяжущие на основе карбонатно-глинистого сырья с повышенным содержанием карбоната магния / Р.Р. Сагдиев, Н.С. Шелихов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2012. - № 2 (20). - С. 194-200.

143. Барков, В.В. Модифицированные бетоны повышенной ударной выносливости / В.В. Барков, В.Н. Мохов, М.Б. Давлетшин, А.В. Парфенов, А.Е. Чуйкин // Строительные материалы. - 2002. - № 5. - С. 24-25.

144. Калашников, В.И. Новые представления о механизме действия суперпластификаторов, совместно размолотых с цементов или минеральными породами / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, О.В. Тараканов, Д.В. Калашников // Строительные материалы. - 2014. - № 9. - С. 70-75.

145. Вовк, А.И. О некоторых особенностях применения гиперпластификаторов /

A.И. Вовк // БСГ. Строительная газета. - 2008. - № 10. - С.5.

146. Батраков, В.Г. Модификаторы бетона: новые возможности и перспективы /

B.Г. Батраков // Строительные материалы. - 2006. - № 10. - С. 4-7.

147. Bouzoubaa, N. Development of ternary blends for high-performance concrete / N. Bouzoubaa, A. Bilodeau, V. Sivasundaram, B. Fournier, D.M. Golden // ACI Mater. J. -2004. - 101(1). - P. 19-29.

148. Краснобаева, С.А. Свойства материалов на основе портландцемента с добавкой метакаолина МКЖЛ / С.А. Краснобаева, И.Н. Медведева, А.С. Брыков, З.В. Стафеева // Цемент и его применение. - 2015. - № 1. - С.11-15.

149. Калашников, В.И. Бетоны нового поколения на основе сухих тонкозернисто-порошковых смесей / В.И. Калашников, О.В. Тараканов, Ю.С. Кузнецов, В.М. Володин // Инженерно-строительный журнал. - 2012. - № 8. - С. 47-52.

150. Каприелов, С.С. Комплексный модификатор бетона марки МБ-01 / С.С .Каприелов, А.В. Шейнфельд, В.Г. Батраков // Бетон и железобетон. - 1997. -№ 5. - С. 38-41.

151. Кунцевич, О.В. Структура цементного камня с добавками суперпластификатора и микрокремнезёма / О.В. Кунцевич, Б.В. Махинин, Н.Н. Шангина // Цемент. - 1992. - № 6. - С. 30-36.

152. Иващенко, Ю.Г. Структурообразующие факторы вяжущих систем с минеральными наполнителями / Ю. Г. Иващенко, Д. К. Тимохин, А. В. Страхов, С. А. Евстигнеев // Вестник Волжского регионального отделения: сб. науч. тр. - 2013. - Вып. 16. - С. 260-263

153. Макарова, И.А. Физико-химические методы исследования строительных материалов: учебное пособие / И.А. Макарова, Н.А. Лохова. - 2-е изд. перераб. и доп. - Братск: Издательство Братского государственного университета. - 2011. -139 с.

154. Дворкин, Л.И. Цементные бетоны с минеральными наполнителями // Л.И. Дворкин, В.И. Соломатов, В.Н. Выровой, С.М. Чудновский. Под ред. Л.И.Дворкина. - К.: Будивэльнык, 1991. - 136 с.

155. Ермилова, Е.Ю. Исследование влияния добавок карбонатных пород на физико-механические свойства композиционного цемента / Е.Ю. Ермилова, З.А. Кама-лова, Р.З. Рахимов, А.Г. Хантимиров, Д.А. Габбасов // Известия КазГАСУ. - 2016. -№4 (38). - С. 351-358.

156. Rakhimov, R.Z. Differential thermal analysis of clays of different composition / R.Z. Rakhimov, N.R. Rakhimova, A.R. Gayfullin, O.V. Stoyanov, G.I. Yakovlev // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. - № 3 (18). - С. 67-70.

157. Аксенов, Е.М. Минерально-сырьевой потенциал неметаллических полезных ископаемых Приволжского федерального округа в контексте его экономического развития / Аксенов Е.М., Садыков Р.К., Сенаторов П.П., Хамидулин В.В. // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2010. - № 1. - С. 39-44.

158. Исламова, Г.Г. Кинетика твердофазного синтеза силикатов кальция и качественная диагностика продуктов синтеза / Г.Г. Исламова, Т.З. Лыгина, А.М. Губай-дуллина // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 8. - С. 257-262.

159. Koizumi, K. Effects of Chemical Admixtures on the Silicate Structure of Hydrated Portland Cement / K. Koizumi, Y. Umemura, N. Tsuyuki // Proceedings of the 12th International Congress on the Chemistry of Cement -Montreal, 2007. - P. 64-71.

160. Губайдуллина, А.М. Исследование процессов гидратации и твердения портландцемента методами термического анализа / А.М. Губайдуллина, Т.З. Лыгина, А.Н. Халитова, А.А. Панина // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - № 15. - С. 15-17.

161. Plank, J. Neues zur Wechselwirkung zwischen Zementen und Polycarboxylat-Fliemitteln / J. Plank, G. Bassioni, Z. Dai, H. Keller, B. Sachsenhauser, N. Zouaoui // Proceedings der 16 Internationalen Baustofftagung. - Weimar, 2006.- Band 1. - Р. 579598.

162. Иващенко, Ю.Г. Органический пластификатор на основе отхода промышленности для строительных композитов / Ю. Г. Иващенко, Д. К. Тимохин, А. В. Страхов, С. А. Евстигнеев // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. - 2013. - Вып. 2(27). - С. 21.