Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Розина Виктория Евгеньевна

• Розина Виктория Евгеньевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Розина Виктория Евгеньевна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА

1.1 Теоретические и технологические основы повышения физико-механических и эксплуатационных свойств базальтофибробетона

1.2 Сырьевые материалы для получения фибробетона

1.2.1 Классификация и виды фибры для производства фибробетона

1.2.2 Использование вяжущих веществ для дисперсного армирования 22 базальтовыми волокнами

1.2.3 Использование модифицирующих добавок для производства 26 фибробетона

1.3 Использование ультрадисперсных добавок в технологии 28 производства фибробетонов

1.4 Цели и задачи исследований

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ 38 ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика исходных материалов для получения

базальтофибробетона

2.1.1 Способ получения и характеристики базальтового волокна

2.1.2 Способ получения и характеристики нанокремнезема 43 2.2 Характеристика методов исследований 46 2.2.1 Математическая обработка результатов исследований

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВЕННЫХ СОСТАВОВ 51 БАЗАЛЬТОФИБРОЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

3.1 Влияние содержания нанокремнезема и базальтового волокна на 51 физико-механические свойства цементного камня

3.2 Исследование реологических характеристик фиброцементных 58 композиций при введении базальтового волокна и нанокремнезема

3.3 Оптимизация составов фиброцементных композиций с помощью

метода математического планирования эксперимента

3.4 Определение эффективного способа распределения базальтового 64 волокна в составе фиброцементных композиций

3.5 Выводы по главе

4 ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА В СРЕДЕ ГИДРАТИРУЮЩЕГОСЯ ЦЕМЕНТА

4.1 Исследование коррозионной стойкости базальтовой фибры в среде гидратирующегося цемента

4.2 Исследование микроструктуры и фазового состава базальтофиброцементных композиций

4.3 Выводы по главе

5 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА И НАНОКРЕМНЕЗЕМА

5.1 Технологические свойства базальтофибробетонных смесей

5.2 Физико-механические свойства базальтофибробетонов с использованием базальтового волокна и нанокремнезема

5.3 Деформативные и эксплуатационные свойства базальтофибробетонов

5.4 Выводы по главе

6 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО 93 БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА С НАНОКРЕМНЕЗЕМОМ И ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА

6.1 Разработка технологии производства мелкозернистого базальтофибробетона с нанокремнеземом

6.2 Оценка технико-экономической эффективности производства базальтофибробетона

6.3 Статический, динамический и конструктивный расчеты несущих железобетонных элементов административно-общественного 12-ти

этажного здания в г. Иркутск

6.3.1 Характеристика здания и архитектурно-конструктивное решение

6.3.2 Проектное решение

6.3.3 Характеристика расчетной модели

6.4 Расчетная оценка работоспособности конструкций здания

6.5 Внедрение результатов исследований

6.6 Выводы по главе 6 121 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 122 ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

142

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. При производстве фибробетонов перспективным в силу ряда преимуществ является применение базальтового волокна (БВ). В Иркутской области и Забайкальском крае на основе нового плавильного агрегата - электромагнитного технологического реактора - запущены мини-заводы по производству волокнистых теплоизоляционных материалов с применением базальтов местных месторождений. Применение электротермического метода для плавления исходного сырья с целью получения теплоизоляционных волокнистых материалов является перспективным. В отличие от ваграночного и ванного способов при электротермическом методе многостадийность процессов заменяется одностадийностью, что позволяет сократить затраты на производство оборудования и облегчает его эксплуатацию. Формование минерального волокна осуществляется центробежно-дутьевым способом, являющимся наиболее распространенным для производства минеральных волокон благодаря высокой производительности и относительной экономичности по сравнению с другими. Применение для дисперсного армирования фибробетона базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом и обладающего менее однородными и стабильными качественными характеристиками по сравнению с базальтовым ровингом и тонким штапельным волокном, представляется интересным.

Кроме того, в технологии производства бетона перспективно использование нанодисперсных добавок, в частности нанокремнезема, введение которых позволяет регулировать его структуру и свойства.

Диссертационная работа выполнена в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности № 13.892.2014/К по теме «Получение новых композиционных материалов из расплавов горных пород и золошлаковых отходов в плазменнодуговом реакторе и исследование их физико-технических и эксплуатационных свойств» ВСГУТУ и научно исследовательской работы ИрГТУ №2.436 «Использование различных добавок и промышленных отходов для получения строительных материалов».

Степень разработанности. Обладая значительными преимуществами, фибробетоны пока не нашли широкого применения в строительстве. Вместе с тем, задача их внедрения при обеспечении оптимальных показателей материалоемкости и себестоимости является актуальной. Ее успешная реализация позволит в полном объеме раскрыть потенциал дисперсно-армированных бетонов.

При использовании базальтовых волокон, имеющих химическое сродство с минералами портландцемента (ПЦ), необходимо учесть возможное взаимодействие, которое приведет к разрушению базальтового волокна и снижению армирующего эффекта. Для снижения негативного влияния среды портландцемента на коррозию неметаллических волокон применяют различные кремнеземсодержащие добавки. Использование нанодисперсного диоксида кремния - нанокремнезема (НК) достаточно широко исследуется для бетонов различного назначения. Химическая активность нанокремнезема в сочетании с высокой удельной поверхностью позволяет ему быть эффективным компонентом современных высокопрочных бетонов. Однако использование НК для обеспечения коррозионной стойкости базальтового волокна, нахождение оптимальных уровней содержания БВ и НК, влияние БВ и НК на физико-механические, деформативные и эксплуатационные свойства фибробетона ранее не рассматривалось.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка технологии производства фибробетона с использованием базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом, и нанодисперсного кремнезема.

Для решения поставленной цели в работе определены следующие задачи:

1. Изучение химической стойкости базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом, в щелочной среде гидратирующегося портландцемента и исследование влияния на нее нанодисперсного кремнезема.

2. Определение эффективного способа введения в цементную матрицу базальтового волокна и нанодисперсного кремнезема и оценка его влияния на физико-механические свойства цементного камня и бетона.

3. Разработка составов и технологии производства мелкозернистого базальтофибробетона с использованием базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом, и нанокремнезема.

4. Технико-экономическое обоснование технологии производства базальтофибробетона, апробация работы.

Научная новизна работы.

Установлена эффективность применения базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом и характеризующегося неоднородностью по основным характеристикам, в качестве дисперсно - армирующего компонента, и нанокремнезема, полученного путем испарения и конденсации вещества релятивистским пучком электронов, для получения высокопрочного мелкозернистого цементного фибробетона.

Установлен способ повышения коррозионной стойкости базальтового волокна за счет введения нанодисперсного кремнезема, имеющего высокую химическую активность. Нанокремнезем, обладая развитой удельной поверхностью и повышенной химической активностью, взаимодействует с образующейся при гидратации цемента известью, предотвращая коррозию базальтового волокна. Интервал дозирования нанокремнезема значительно ниже по сравнению с известными аналогами микроразмерных кремнеземсодержащих добавок и лежит в пределах 0,1-0,15% от массы цемента.

Выявлены закономерности и количественные зависимости прочности цемента и бетона от количества и длины базальтового волокна, дозировки нанокремнезема, способа введения нанокремнезема и волокна.

Практическая значимость работы. Разработаны составы и определены основные свойства базальтофибробетона с применением базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом, и нанокремнезема, полученного путем испарения и конденсации вещества релятивистским пучком электронов.

Установлен эффективный способ распределения базальтового волокна в объеме цементной матрицы, заключающийся в кратковременном смешении-помоле в стержневом виброистирателе. Получен базальтофибробетон с

прочностью при сжатии - 60-65 МПа, при изгибе - 14-16 МПа, морозостойкостью - 200-250 циклов, усадкой - 0,9 - 1,1 мм/м.

Разработана технология приготовления высокопрочного

базальтофибробетона с применением базальтового волокна, полученного центробежно-дутьевым способом, и нанокремнезема.

Методология и методы исследования. Методологическая основа диссертации определена совокупностью методов исследования, базирующихся на единой теории структурообразования и свойств материалов, с учетом анализа системы «состав (сырье) - структура - свойства». Основные физико-механические показатели сырьевых материалов, фиброцементных композиций, базальтофибробетонов определялись в соответствии со стандартными методиками; качественный и количественный фазовый состав - по методике рентгенофазового анализа; исследование микроструктурных характеристик исходных волокон, фиброцементных композитов осуществлялось с помощью растровой электронной микроскопии; определение и оценка тепловыделения при гидратации портландцемента и фиброцемента производились с помощью калориметрического метода; анализ реотехнологических характеристик осуществлен с помощью признанных реологических моделей и законов.

На защиту выносятся:

Результаты исследований по изучению химической стойкости базальтового волокна в щелочной среде гидратирующегося портландцемента и влиянию на нее нанодисперсного кремнезема.

Закономерности и количественные зависимости повышения прочности цемента и бетона от количества и длины базальтового волокна и нанокремнезема, способа введения волокна при его совместном смешении и помоле с портландцементом в различных помольных агрегатах.

Представления о механизме действия базальтового волокна и нанокремнезема в цементе, изменение микроструктуры и фазового состава фиброцемента.

Составы и технология производства базальтофибробетона с учетом особенностей способа введения нанокремнезема и базальтовой фибры.

Расчеты несущих железобетонных элементов, полученных с использованием базальтофибробетона в г. Иркутск.

Технико-экономическое обоснование производства базальтофибробетона.

Достоверность результатов экспериментальных исследований и выводов обеспечена:

• соответствием полученных результатов с общими положениями физической химии и структурообразования цементных композиций;

• использованием поверенного испытательного оборудования при испытании материалов и современных методов исследования структуры и свойств цементного камня (РФА, растровая электронная микроскопия, калориметрические исследования) и статистической обработкой результатов измерений, корреляций результатов, полученных разными методами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях: международных -«Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2011), «Наукоемкие технологии и инновации» (XXI научные чтения) (Белгород, 2014), «Современные строительные материалы, технологии и конструкции» (Грозный, 2015), всероссийских - «Наноматериалы и технологии» (Улан-Удэ, 2014), вузовских - «Наука, технологии, инновации в инвестиционно-строительной сфере, недвижимости и жилищно-коммунальном комплексе» (г. Иркутск, 2009 - 2015 гг.), научно-практической конференции преподавателей, научных сотрудников и аспирантов ВСГУТУ (Улан-Удэ, 2011-2015 гг.).

Внедрение результатов исследований. Полученные составы модифицированного бетона апробированы при выпуске опытно-промышленной партии фибробетонной смеси ООО «Буржелезобетон», г. Улан-Удэ и ООО «Алиттм», г. Иркутск. В производственных условиях получены бетоны прочностью при сжатии - 63 МПа, прочностью при изгибе - 15 МПа.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления и Иркутского национального исследовательского технического университета при подготовке бакалавров и магистров направления «Строительство».

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 9 научных статьях, в том числе в 4 статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК МОиН РФ. На составы высокопрочного фибробетона с базальтовым волокном и нанокремнеземом получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 6 глав, основных выводов, списка литературы, включающего 149 наименований, содержит 146 страниц текста, 39 рисунков, 31 таблиц и 5 приложений.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА

1.1 Теоретические и технологические основы повышения физико-механических и эксплуатационных свойств базальтофибробетона

В настоящее время по критерию прочности при сжатии бетоны подразделяют на 4 группы [1]: I - рядовые, с прочностью до 40 МПа; II -высокопрочные бетоны (40-80 МПа); III - особо высокопрочные (80-120 МПа); IV

- сверхвысокопрочные бетоны (более 120 МПа). Растущая потребность в высокопрочных бетонах обусловлена двумя факторами: во-первых, увеличением нагрузок на несущие и, особенно, пролетные конструкции высотных зданий, в которых тяжелый бетон классов В30-В50 уже не удовлетворяет конструктивным требованиям. Второй фактор - рост цен на все сырьевые материалы железобетона

- выдвигает новый принцип бетонного строительства: «Экономить не цемент в бетоне, а бетон в конструкции». А это возможно только за счет уменьшения поперечных сечений несущих элементов благодаря существенному росту прочности в них. Однако применение высокопрочных бетонов влечет за собой ряд трудностей и рисков. Так, например, мелкозернистый бетон имеет недостаточную прочность на растяжение при изгибе, ее рост «отстает» от роста прочности на сжатие. К тому же высокопрочные бетоны требуют повышенного расхода цемента, что приводит к росту усадочных деформаций и внутренних напряжений, накоплению микродефектов, увеличивающих опасность хрупкого разрушения конструкций. Устранить эти недостатки высокопрочных бетонов можно с помощью фибры [2].

Опыт применения фибробетонов в зарубежной и отечественной практике показывает, что рациональными областями использования таких бетонов является широкая номенклатура монолитных и сборных бетонных конструкций. Так, применение фибробетона наиболее эффективно в тонкостенных плоских и криволинейных конструкциях, безнапорных и низконапорных трубах, а также при изготовлении ударостойких и изгибаемых конструкций с целью исключения

дополнительной арматуры и связанных с ней работ.

Чаще всего в цементных бетонах применяется стальная фибра длиной 2-4 см, диаметром 0,7-1 мм при коэффициентах армирования 2,5-4% от массы бетона. Это приводит к увеличению прочности на изгиб на 15-20% и снижению внутренних напряжений. Однако потенциал дисперсного армирования полностью не реализуется ввиду малой удельной поверхности стальной фибры, невысокой адгезии к ней цементного камня и недостаточной прочности самого бетона, приводящей к «продергиванию» фибр при его разрушении [2].

В связи с этим перспективно применение базальтового волокна, практически еще не применяемого в цементных бетонах. По прочности оно превосходит сталь, и обладает, за счет малого диаметра волокон (9-12мкм), гораздо большей удельной поверхностью сцепления с цементным камнем, чем стальное, имея с ним химическое сродство. При этом относительное удлинение при разрыве базальтовой фибры в два раза ниже, чем стальной, что позволяет ей более эффективно препятствовать образованию микротрещин в бетоне при нагружении [2].

Над вопросами фибробетонов и конструкций на их основе, теорий расчета и проектирования фибробетонных конструкций работали отечественные и зарубежные ученые: В.В. Бабков, Ю.М. Баженов, Е.М. Чернышов, С.С. Каприелов, И.В. Волков, С.Ф. Канаев, Ю.В. Пухаренко, Ф.Н. Рабинович, В.Ф. Степанова, В.Г. Хозин, Г.И. Яковлев, Э. Ву, Г.С. Холистер, Дж. Купер и др. [3-18].

Производство базальтофибробетона (БФБ), изделий и конструкций на его основе регламентируется ВСН 56-97 [19]. Для получения базальтофибробетона чаще всего предусматривается использовать конструкционный мелкозернистый бетон со средней плотность не менее 2000 кг/м3 на кварцевом песке с крупностью зерен от 1,5 мм до 2,3 мм. Бетон должен иметь водопоглощение не более 8 % по массе.

Мелкозернистый бетон для базальтофибробетонных конструкций в зависимости от вида и условий их работы предусматривается следующих классов

и марок: по прочности на сжатие - В20, В25, В30, В35, В40; классов по прочности на осевое растяжение - Bt 1.6; Bt 2; Bt 2.4; Bt 2.8; Bt 3.2; Вt 3.6; Bt 4; марок по морозостойкости - F50; F75; F100; F150; F200; F250; F300; F400, F500; марок по водонепроницаемости - W6; W10; W12 [19].

Как отмечается в литературе, упрочнение волокнами основывается на предположении, что материал бетонной матрицы передает волокнам приложенную нагрузку посредством касательных сил, действующих по поверхности раздела, и, если модуль волокна больше модуля матрицы, то основную долю приложенных напряжений воспринимают волокна, а общая прочность композиции пропорциональна их объемному содержанию [6-8].

В исследованиях, относящихся к дисперсному упрочнению бетонных материалов, можно выделить два направления. Первое основано на применении специальных затравок, интенсифицирующих процессы твердения бетона и улучшающих его физико-механические показатели. Определенный интерес представляет направленная кристаллизация новообразований в процессе твердения бетона, т. е. обеспечение дисперсного самоармирования бетона за счет образования в его объеме ориентированных сростков новообразований в виде кристаллогидратов, позволяющих существенно повысить прочность образцов [8].

Второе направление основано на применении для повышения прочности бетонной матрицы армирующих волокон, отличающихся по своему составу от материала матрицы и способных в процессе работы композиции воспринимать более высокие по сравнению с матрицей растягивающие напряжения. Получаемый эффект упрочнения в значительной мере зависит от вида используемых волокон, характера их сцепления и ориентации в объеме бетона, химической устойчивости по отношению к продуктам гидратации цементных вяжущих [2, 6, 8, 10, 12, 14-27].

Методами дисперсного армирования предусматриваются возможности получения направленной и произвольной (свободной) ориентации волокон в объеме бетона. Направленная ориентация реализуется главным образом при

использовании непрерывных нитей, жгутов, различного рода тканых и нетканых сеток, разреженных тканей и других аналогичных материалов. Подобный вид ориентации может быть также осуществлен при армировании бетона короткими волокнами, в частности стальными фибрами при формовании изделий, например в магнитном поле. Плоскопроизвольная ориентация характеризуется равновероятным и неограниченным (свободным и хаотичным) распределением волокон в плоскости (в двухмерном пространстве). Дисперсное армирование в этом случае реализуется главным образом в тонкостенных изделиях в виде плоских листов, плит, а также в элементах, обладающих криволинейной формой [7, 8]. Объемно-произвольная ориентация характеризуется равновероятным и неограниченным (свободным и хаотичным) распределением коротких армирующих волокон во всем объеме бетона (в трехмерном пространстве). Чем меньше размеры поперечного сечения изделий, тем в большей мере ограничены возможности свободной ориентации армирующих волокон [8]. Анализ показывает, что эффект стеснения ориентации волокон проявляется в основном в тех случаях, когда соответствующие размеры изделий превышают длину армирующих волокон не более чем в 5 раз [7, 8]. При более значительных размерах поперечного сечения изделий эффект стеснения заметно снижается, параметры ориентации волокон в бетонной матрице в этом случае приближаются к параметрам плоско- или объемно-произвольного армирования.

По своему характеру дисперсное армирование может осуществляться одним видом фибр или смесью разных фибр (разной длины и разного состава). Значительный интерес представляет применение дисперсной арматуры для традиционно армированных железобетонных конструкций, в которых часть стержневой арматуры заменяется на фибровую (комбинированное армирование). Вполне очевидно, что технологические методы изготовления таких конструкций зависят в значительной мере от вида используемых для них армирующих материалов.

Диапазон диаметров армирующих элементов, используемых для упрочнения фибробетона, достаточно обширен. Если, например, порядок величины диаметров традиционной арматуры в железобетоне принять равным 1, то для проволок, применяемых в армоцементе, он составит 1 0-1, для тонких

2 3

стальных фибр — 10- , для стеклянных и базальтовых волокон — 10- см [8]. В связи с этим важное значение представляют исследования по выявлению оптимальных соотношений между геометрическими характеристиками армирующих элементов и размерами элементов структуры различных видов бетонных матриц: крупно- и мелкозернистых бетонов, цементно-песчаных растворов, цементного камня. Разными авторами допускается существование различных уровней эффективного дисперсного армирования, и задача состоит в определении критериев, которые можно было бы принять за основу для выявления границ этих уровней [6-8, 10, 12, 39, 40]. Диспергирование предполагает существенное увеличение поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Для определения эффективных границ дисперсности армирования бетонов также могут служить соответствующие изменения физических и прежде всего механических характеристик бетонной матрицы (прочность, трещиностойкость, ударная вязкость и др.), проявляющиеся в результате существенного уменьшения величины диаметров армирующих элементов и увеличения степени их рассредоточения в объеме фибробетона. Исследования показывают, что оптимальные уровни дисперсного распределения армирующих элементов в объеме бетона должны быть тесно связаны с параметрами структуры самого бетона [8].

Вместе с тем, как отмечает Пухаренко Ю.В. [10-11], по ряду вопросов дисперсного армирования бетонов наметились определенные разногласия. При применении сталефибробетона одни исследователи считают наиболее эффективной фибру, диаметр которой не превышает 0,7 мм, в то время как другие применяют более крупные стальные волокна. Нет единого мнения в оценке влияния дисперсного армирования на прочность бетона при сжатии и осевом

растяжении. Расходятся взгляды специалистов и по вопросам перспективы использования низкомодульных, в том числе полимерных волокон в тяжелых бетонах [10].

Использование минеральных, в частности базальтовых волокон, для дисперсного армирования фибробетонов является актуальным в связи с высокими физико-механическими свойствами единичных базальтовых волокон и более низкой плотностью этих волокон по сравнению со стальными. Однако механизм действия минеральных базальтовых волокон на структурообразование фибробетонов достаточно сложен, и много исследователей отмечают различные эффекты и уровни армирования при использовании базальтовых волокон, полученных разными способами [2, 9, 15, 25, 39, 45]. В целом можно отметить, что базальтовые волокна по причине их химического сродства с цементом, необходимо защитить от негативного воздействия щелочной среды для сохранения эффекта дисперсного армирования фибробетонов.

Проведенный анализ литературных источников, посвященных вопросам теоретических основ дисперсного армирования, коррозионной стойкости базальтового волокна в щелочных средах, позволил установить, что высокие физико-механические характеристики материала главным образом определяются совместной работой волокна с цементной матрицей, а также зависят от состава бетона (В/Ц, Ц/П, длины, диаметра и количества волокна, крупности заполнителя и т.д.) и технологии изготовления, вида и активности применяемого цемента, вида и содержания фибры в составе бетона, способа распределения фибры в объеме бетонной смеси, стойкости волокна к среде гидратирующегося цемента, вида и количества пластифицирующих и кремнеземсодержащих добавок [2, 15, 16, 21-27].

Авторы [25, 26] предложили принцип повышения эффективности мелкозернистого цементобетона, микроармированного базальтовой фиброй, заключающийся в повышении щелочестойкости базальтового волокна путем его термической обработки при 500 оС. В результате выявлен характер зависимости свойств цементобетона от способа введения термообработанного волокна и вида

пластификатора. Наиболее эффективным является предварительное распушение волокна в воде затворения в присутствии нафталин-формальдегидного суперпластификатора с дальнейшим введением суспензии в формовочную смесь. Адсорбция пластификатора на поверхности фибры приводит к гидрофилизации ее поверхности, что способствует равномерному распределению волокна по объему смеси и, как следствие, повышению прочности бетона. Использование нафталин-формальдегидной добавки (СП-1 производства Полипласт) позволяет увеличить прочность при сжатии на 10% и при изгибе на 21 % по сравнению с составами на основе поликарбоксилатного пластификатора (SikaViscoCrete 125 Powder).

В работе [26] обоснована целесообразность термической обработки базальтового волокна при температуре 500 оС с последующим охлаждением в воздушной среде при комнатной температуре для повышения его щелочной стойкости. Предложена феноменологическая модель модификации базальтового волокна при термической обработке, основанная на переходе Fe2+ в Fe3+ в пироксеновой фазе стекла в окислительных условиях. Происходящая при этом смена координационного окружения FeVI в FeIV инициирует образование связей между (Si2O6)^ цепями и их трансформацию в каркасный структурный тип [(Fe ,Si2)O6] с образованием железосодержащих плагиоклазовых фаз. Увеличение количества кислотных бренстедовских центров в два раза и интенсивности полос поглощения мостиковых связей Si—O—Si в области волновых чисел 1200 см-1, соответствующих каркасным структурным фрагментам (Q4), происходит за счет уменьшения количества цепочечных

Л

фрагментов (Q) и свидетельствует о повышении степени полимеризации анионного компонента при термообработке. Данные процессы приводят к уплотнению структуры фибры и способствуют повышению ее щелочестойкости, что подтверждается морфоструктурными особенностями поверхности термообработанного базальтового волокна, выдержанного в цементном растворе.

Экспериментальным и расчетным методами оптимизирован гранулометрический состав тонкозернистого кварцевого заполнителя, состоящего

из четырех фракций (1,25-0,63; 0,63-0,315; 0,315-0,14; 0,14-0,063), имеющего

-5

наибольшую объемную плотность (1810 кг/м3) и минимальную пустотность 31,6%. Тонкозернистый бетон на заполнителе оптимального гранулометрического состава и немодифицированного цемента превосходит бетон на исходном нефракционированном песке по прочности на сжатие в 1,5раза, на изгиб - в 1,9 раза [23].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Розина Виктория Евгеньевна, 2015 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Чернышов Е.М., Коротких Д.Н.. Высокотехнологичные и высокопрочные бетоны: вопросы управления их структурой // Наука и инновации в строительстве», Современные проблемы строительного материаловедения и технологии: материалы международного конгресса. -Т.1. - Книга 2. - Воронеж: ВГАСУ, 2008. - С.616-620.

2. Боровских И.В. Высокопрочный тонкозернистый базальтофибробетон: автореферат диссертации на соиск. ученой степени канд. техн. наук. - Казань, 2009. - 21 с.

3. Бабков В.В. Возможности модифицированных бетонов в современном строительстве //Опыты и перспективы использования модифицированных бетонов с суперпластификаторами компании Полиспласт. Эффективность их применения в строительной практике: материалы научно-технической конф. - Уфа, 2006. - С.20-32.

4. Баженов, Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 500 с.

5. Баженов, Ю.М. Технология бетона, строительных изделий и конструкций / Ю.М. Баженов, Л.А. Алимов, В.В. Воронин - М.: Изд-во АСВ, 2004.

6. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции. - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 560 с.

7. Рабинович Ф.Н. Устойчивость базальтовых волокон в среде гидратирующихся цементов//Стекло и керамика. - 2001. - № 12.

8. Рабинович Ф. М. Дисперсноармированные бетоны. - М.: Стройиздат, 1989. - 175 с.

9. Войлоков И.А., Канаев С.Ф. Базальтофибробетон. Исторический экскурс//Инженерно-строительный журнал - 2009. - №4. - С. 26-31.

10. Пухаренко Ю.В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетона: автореф. диссертации на соиск. уч. степени д-р техн. наук. - С-Пб, 2004. - 22 с.

11. Пухаренко Ю.В. Реставрация и строительство: потенциал фиброармированных материалов и изделий // Современные проблемы науки и образования. 2012. - № 4. - С.

12. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве// Строительные материалы. - 2006. - №6. -С.12-13.

13. Волков И.В. Фибробетон: состояние и перспективы применения в отечественных конструкциях // Строительные материалы, технология и оборудование XXI века. - 2004. - №5. - С.5 - 7.

14. Алиев К.У. Растянутые элементы из керамзитофиброжелезобетона на грубом базальтовом волокне с обычной и высокопрочной арматуры: диссер. на соискание ученой степени канд. техн. наук. - Нальчик, 2004. - 160 с.

15. Степанова В.Ф., Бучкин А.В. Цементные композиции, армированные базальтовым волокном//Технологии бетонов. - 2007. - №5. -С. 28-29.

16. Степанова В.Ф., Бучкин А.В. Коррозионное поведение базальтового волокна в цементной матрице бетона //Строительные материалы, технологии и оборудование XXI века - 2011. - №9. -С. 22.

17. V.M.C.F. Cunha, J.A.O. Barros, J.M. Sena-Cruz An integrated approach for modeling the tensile behavior of steel fibre reinforced self-compacting concrete // Cement and Concrete Research. - 2011. - №41. - Pp. 6476.

18. M.R. Bangi, T. Horiguchi Effect of fibre type and geometry on maximum pore pressures in fibre-reinforced high strength concrete at elevated temperatures// Cement and Concrete Research. - 2012. - №42. - Pp. 459-466

19. ВСН 56-97 «Проектирование и основные положения технология производства фибробетонных конструкций». - М.: НИЦ «Строительство», 1997. - 30с.

20. Ивлев В.А. Фибробетон тонкостенных изделий кольцевой конфигурации: автореферат диссертации на соиск. ученой степени канд. техн. наук. - Уфа, 2009. - 23 с.

21. Боровских И.В., Морозов Н.М., Хозин В.Г. Оптимизация гранулометрического состава песка для получения высокопрочного тонкозернистого бетона // Известия КазГАСУ, 2008, №2. - С. 121-125.

22. Боровских И.В., Хозин В.Г. Изменение длины базальтовых волокон при получении композиционного вяжущего для высокопрочных базальтофибробетонов // Известия КазГАСУ, 2009,№2 - С. 234-238.

23. Боровских И.В., Хозин В.Г. Исследование влияния способов введения базальтового короткорубленного волокна на прочностные характеристики мелкозернистого бетона. // Строительный комплекс России: Наука, образование, практика: Материалы Международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008. - С.27-31.

24. Степанова В.Ф., Бучкин А.В. Коррозионное поведение базальтового волокна в цементной матрице бетона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века - 2011. - №9. - С. 22-26.

25. Бабаев В.Б., Строкова В.В., Нелюбова В.В. Базальтовое волокно как компонент для микроармирования цементных композитов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, (2012), 4, 58-61

26. Бабаев В.Б. Мелкозернистый цементобетон с использованием базальтового волокна для дорожного строительства // Автореф. диссертации на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - Белгород, 2013. - 22 с.

27. Бучкин А. В. Мелкозернистый бетон высокой коррозионной стойкости, армированный тонким базальтовым волокном // Автореф. диссертации на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - М., 2011. - 20 с.

28. Зимин Д.Е., Татаринцева О.С. Армирование цементных бетонов дисперсными материалами из базальта Ползуновский вестник, (2013), 3, 286289

29. Калугин И.Г. Пенобетоны, дисперсно-армированные базальтовым волокном// Автореф. диссертации на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - Красноярск, 2011. - 21 с.

30. Патент РФ 2432719 Электромагнитный технологический реактор/ Буянтуев С.Л., Малых А.В., Пашинский С.Г., Иванов А.А., Китаев В.В.; заявл. 13.07.2010; опубл. 27.10.2011. - Бюл. №

31. Практическое руководство по общей геологии //под ред. проф. Н.В Короновского. — М., «Академия», 2007

32. Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с

33. Калашников, В.И. Ресурсосберегающие порошковые фибробетоны с использованием техногенных отходов / В.И. Калашников, В.С. Демьянова, В.М. Володин, А.Д. Гусев // Строительные материалы. -2012. - №8. - С.52-54.

34. Лхасаранов С.А. Модифицированный бетон на композиционных вяжущих с применением нанокремнезема // Автореф. диссертации на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - Улан-Удэ, 2013. - 24 с.

35. Урханова Л.А. Лхасаранов С.А. Наномодифицированные строительные материалы с использованием сырьевых материалов Забайкалья // Вестник ВСГТУ. - №1. - 2011. - С. 61-66.

36. Урханова Л.А., Бардаханов С.П., Лхасаранов С.А. Бетон повышенной прочности на композиционном вяжущем // Строительные материалы. - №3. -2011. - С. 23-25.

37. Патент РФ 2067077. Способ получения ультрадисперсной двуокиси кремния, устройство для его осуществления и ультрадисперсная двуокись кремния / Лукашов В.П., Бардаханов С.П., Салимов Р.А., Корчагин

А.И., Фадеев С.Н., Лаврухин А.В.; Заявл. 26.01.1994. Опубл. 27.09.1996. Бюл. № 27.

38. Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С. Исследование физико-химических свойств минеральных волокон, полученных с помощью электромагнитного технологического реактора // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 5 (44). С. 123-129

39. Пащенко А.А. Армирование неорганических вяжущих веществ минеральными волокнами. Наука - строительному производству. М.: Стройиздат. 1988. 382 с.

40. Моргун Л.В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения // Автореф. диссертации на соиск. уч. степени доктора. техн. наук. - Ростов-на-Дону, 2005. - 48 с.

41. Моргун, Л.В. Особенности структуры и свойства безавтоклавных ячеистых бетонов, армированных синтетическими волокнами / Л.В. Моргун, И.А. Лобанов, Ю.В. Пухаренко // Бетон и железобетон. - 1983. - № 9. - С. 12-14.

42. Моргун, В.Н. Влияние вида дисперсной арматуры на свойства пенобетонов / В.Н. Моргун, Б.В Талпа // Строительные материалы. - 2008. -№ 6. - С.48-4

43. Моргун, Л.В. Влияние дисперсного армирования на агрегативную устойчи-вость пенобетонных смесей / Л.В. Моргун, В.Н. Моргун // Строительные материалы. - 2003. - № 1. - С. 33-35.

44. Яковлев, Г.И. Нанодисперсная арматура в цементном пенобетоне / Г.И. Яковлев, В.И. Кодолов, В.А. Крутиков, Т.А. Плеханова, А.Ф. Бурьянов, Я. Керене // Технологии бетонов. - 2006. - № 3. - С. 68-71.

45. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Сеньков С.А., Политаева А.И. Наноструктурирование цементного камня при дисперсном армировании базальтовым волокном // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 34-38.

46. Яковлев Г.И., Галиновский А.Л., Голубев В.А., Сарайкина К.А., Политаева А.И., Зыкова Е.С. Наноструктурирование как способ повышения адгезионных свойств системы «цементный камень - армирующее базальтовое волокно» // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 2. С. 281-288.

47. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Семкова Е.Н. Щелочестойкость базальтового волокна и способы ее повышения // Вестник ПНИПУю Строительство и архитектура. 2012. № 1. С. 185-192.

48. Морозов, В.И. Эффективность применения фибробетона в конструкциях при динамических воздействиях / В.И. Морозов, Ю.В. Пухаренко // Вестник МГСУ. - 2014. - №3. - С. 189-196.

49. Савельев, А.А. Роль модифицирующих волокон в формировании структуры цементного камня / А.А. Савельев, А.Ю. Тарасова // Технологии бетонов. - 2011. - № 11-12. - С. 50-51.

50. Савельев, А.А. Волокнисто-бетонные конструкции повышенной огнестой-кости / А.А. Савельев // Технологии бетонов. - 2012. - № 7-8. - С. 16-17.

51. Королев, Е.В. Параметры ультразвука для гомогенизации дисперсных систем с наноразмерными модификаторами/ Е.В. Королев, М.И. Кувшинова// Строительные материалы. - 2010. - №9. - С.85-88.

52. Королев, Е.В. Технология наномодифицирования строительных материалов / Е. В. Королев, В. А. Смирнов, А.И. Альбакасов, О. В. Королева, А.Н. Гришина // Материалы XV Академических чтений РААСН - междунар науч.-техн. конф.: Достижения и проблемы материаловедения и модернизация строительной индустрии. - Казань, КазГАСУ, 2010. - Том 1. -С. 280-285.

53. Королев, Е.В. Эффективность физических воздействий для диспергирования наноразмерных модификаторов / Е.В. Королев, А.С. Иноземцев // Строительные материалы. - 2012. - №4. - С. 76-88

54. Староверов, В.Д. Структура и свойства наномодифицированного цементного камня/ В.Д. Староверов - Санкт-Петербург - 2009.

55. Староверов, В.Д. Опыт промышленного применения наномодифицированных бетонных смесей/ А.Ю. Ковалева, И.У. Аубакирова, В.Д. Староверов// Вестник гражданских инженеров. - 2008. - №3(16). - С. 7476.

56. Череватова, А.В. Строительные композиты на основе высококонцентрированных вяжущих систем: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 / Череватова Алла Васильевна. - Белгород, 2008. - 43 с.

57. Мирошников, Е.В. Наноструктурированное перлитовое вяжущее и пенобе-тон на его основе / Е.В. Мирошников, В.В. Строкова, А.В. Череватова, Н.В. Павленко // Строительные материалы. - 2010. - № 9. - С. 105-106.

58. Строкова, В.В. Оценка эффективности применения наноструктурированно-го вяжущего при получении легковесных ячеистых композитов / В.В. Строкова, А.В. Череватова, Н.В. Павленко, Е.В. Мирошников, Н.А. Шаповалов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 4. - С. 48-51.

59. Павленко, Н.В. Пенобетон на основе наноструктурированного вяжущего: монография / Н.В. Павленко, В.В. Строкова, А.В. Череватова. -Белгород: Изд-во БГТУ. - 2011. - 77 с.

60. Павленко, Н.В. Эффективность применения наноструктурированного вяжу-щего при получении ячеистых композитов / Н.В. Павленко, В.В. Строкова, А.В. Чере-ватова, И.В. Жерновский, В.В. Нелюбова, М.Н. Капуста // Строительные материалы. - Москва, 2012. - № 6. - С. 10-12.

61. Баженов, Ю.М. Технология наномодифицирования строительных материалов/ Ю.М. Баженов, Е.В. Королев: Сб. докладов участников круглого стола «Наносистемы в строительстве и производстве строительных материалов. - М.: Изд-во АСВ, 2007. - С. 33-38.

62. Пухаренко, Ю.В. Структура и свойства наномодифицированных цементных систем/ Ю.В. Пухаренко, И.У. Аубакирова, В.А. Никитин// Наука и инновации в строительстве. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии: сб. трудов междунар. конф. - Воронеж, 2008. - Т.1. - Кн.2. - С.424-429.

63. Павленко, Н.В. Особенности армирования ячеистых бетонов неавтоклавного твердения на основе наноструктурированного вяжущего / Н.В. Павленко, М.Н. Капуста, Е.В. Мирошников // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2013. - № 1. - С. 33-36.

64. Строкова, В.В. Принципы получения ячеистых фибробетонов с применением наноструктурированного вяжущего / В.В. Строкова, Н.В. Павленко, М.Н. Капуста // Academia. Архитектура и строительство. -2013. -№ 3. - С. 114-117.

65. Номоев А.В., Лыгденов В.Ц., Бардаханов С.П. Влияние нанопорошка диоксида кремния на износостойкость лакокрасочного покрытия // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. -2010. - №3. - С. 19-24.

66. Номоев А.В. Механизмы образования, строение и физические свойства наноразмерных структур, полученных облучением электронными пучками: автореф. дис. д-ра физ.-мат. наук. - Улан-Удэ, 2012. - 35 с.

67. Патент RU № 2233254, МПК С04В 28/02, опубл. 27.07.2004.

68. Староверов, В.Д. Особенности структурирования воды затворения углеродными наночастицами/ В.Д. Староверов //Доклады 65-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных руководителей, инженеров и аспирантов университета. - СПб.: СПбГАСУ, 2008. - Ч.1. - С. 210-213.

69. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

70. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола

71. Буянтуев С.Л., Могнонов Д.М., Бадмаев Б.Б., Пашинский С.Г., Малых А.В. Мини-завод по производству теплоизоляционных материалов из базальта на основе электромагнитного плавильного агрегата с низкими удельными энергозатратами // Вестник ВСГУТУ. 2012. № 1 (36). С. 16.

72. Буянтуев С.Л., Кондратенко А.С. Исследование физико-химических свойств минеральных волокон, полученных с помощью электромагнитного технологического реактора // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 5 (44). С. 123-129.

73. Чернышов, Е.М. Модифицирование структуры цементного камня микро- и наноразмерными частицами кремнезема/ Е.М. Чернышов, Д.Н. Коротких // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2008. №5. С. 30-32.

74. Чернышов, Е.М. Приложения нанохимии в технологии твердофазных строительных материалов: научно-инженерная проблема, направления и примеры реализации / Е.М. Чернышов, О.В. Артамонова, Д.Н. Коротких, А.И. Макеев, Н.Д. Потамошнева, Г.С. Славчева // Строительные материалы. 2008. - №2. - С. 32-36

75. Баженов, Ю.М. Технология наномодифицирования строительных материалов / Ю.М. Баженов, Е.В. Королев // Сб. докладов участников круглого стола «Наносистемы в строительстве и производстве строительных материалов. - М.: Изд-во АСВ. 2007. С. 33-38.

76. B. Bhuvaneshwari, Saptarshi Sasmal, T. Baskaran, Nagesh R. Iyer Role of nano oxides for improving cementitious building materials /Journal of Civil Engineering and Science. Volume 1, Issue 2, June 2012, - PP. 52-58

77. Пухаренко, Ю.В. Наноструктурирование воды затворения как способ повышения эффективности пластификаторов бетонных смесей / Ю. В. Пухаренко, В. А. Никитин, Д. Г. Летенко // Строительные материалы - Наука. - 2006. - №8 [приложение к научно-техническому журналу «Строительные материалы». - 2006. - №9]. - С. 11-13.

78. Патент РФ № 2067077, 27.09.1996 Лукашов В.П., Бардаханов С.П., Салимов Р.А., Корчагин А.И., Фадеев С.Н., Лаврухин А.В. Способ получения ультрадисперсной двуокиси кремния, устройство для его осуществления и ультрадисперсная двуокись кремния // Патент России № 2067077. 1996. Бюл. № 27.

79. Бардаханов, С.П. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении / С.П. Бардаханов, А.И. Корчагин, Н.К. Куксанов, А.В. Лаврухин, Р.А. Салимов, С.Н. Фадеев, В.В. Черепков // Доклады Академии Наук. 2006. т. 409. №3. С. 320-323.

80. Чикова А.О. Самопроизвольное диспергирование в процессах сплавообразования как причина микрорасслоения металлических расплавов // Расплавы. - 2008. - №9. - С. 54-64.

81. Камалиев, Р.Т. Портландцемент с добавкой ультрадисперсных кремнеземов / Р.Т. Камалиев, В.И. Корнеев, А.С.Брыков // Цемент и его применение. - 2009. -№1. С. 86-89

82. Брыков, А.С. Ультрадисперсные кремнеземы в технологии бетонов: учебное пособие / А.С.Брыков. - СПб.:СПбГТИ(ТУ), 2009. - 27 с.

83. Баранова, Г.П. Смешанные вяжущие на основе композиций цементов с сульфобелитоалюминатными и микрокремнеземистыми добавками. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Красноярск, 2004. - 18 с.

84. S. Sakka and H. Kosuko, Handbook of sol-gel science and technology, Volume I: Solgel Processing, Kluwer Academic Publisher, New York, USA, pp.9-10, 2000.

85. K. Sobolev, I. Flores and R. Hermosillo, Nanomaterials and Nanotechnology for Highperformance cement composites, Proceedings of ACI Session on, Nanotechnology of Concrete: Recent Developments and Future Perspectives, November 7, Denver, USA, pp. 91-118, 2006.

86. K. Sobolev and M. Ferrara, How nanotechnology can change the concrete word-Part 1, American Ceramic Bulletin, Vol. 84, pp.15-17, 2005.

87. R. C. L. Jonckbloedt, The dissolution of olivine in acid, a cost effective process for the elimination of waste acids, Ph.D. Thesis, Utrecht University, The Netherlands, pp.114, 1997.

88. M. Estevez, S. Vargas, V. M. Castaño, and R. Rodríguez, Silica nano-particles produced by worms through a bio-digestion process of rice husk, J. Non-Cryst. Solids, vol.355, pp.844-850, 2009.

89. D. J. Lieftink, The preparation and characterization of silica from acid treatment of olivine, PhD. Thesis, Utrecht University, The Netherlands.pp.175, 1997.

90. R. K. Iler, the Colloid Chemistry of Silica and Silicate. Edit. Ithaca, New York, pp.1-250, 1955.

91. R. R. Zaky, M. M. Hessien, A. A. El-Midany, M. H. Khedr, E. A. Abdel-Aal and K. A. El- Barawy, Preparation of silica nanoparticles from semi-burned rice straw ash, powder technol., vol.185, pp.31-35, 2008.

92. N. Thuadaij and A. Nuntiya, Synthesis and Characterization of Nanosilica from Rice Husk Ash Prepared by Precipitation Method, J.Nat.Sci. Special Issue on Nanotechnology, Vol.7, pp.59-65, 2008.

93. R. D. Schuiling, A method for neutralizing waste sulphuric acid by adding a silicate, Utrecht University, European Patent Application no 8590343.5. 1986.

94. R. C. L. Jonckbloedt, Olivine dissolution in sulphuric acid at elevated temperatures—implications for the olivine process, an alternative waste acid neutralizing process, J. Geochem. Explor. Vol.62, pp.337-346, 1998.

95. A. Lazaro, Nano-silica production by a sustainable process; application in building materials, 8th fib PhD Symposium in Kgs. Lyngby, Denmark, pp.1-6, 2010.

96. C. Real., M. D. Alteala and J. M. Criado, Preparation of silica from rice husks, Journal of the American ceramic society, vol.79, pp.2012-2016, 1996.

97. Deepa G. Nair, Alex Fraaij, Adri A. K. Klaassen, Arno P. M. Kentgens, A Structural investigation relating to the pozzolanic activity of rice husk ashes, Cem. Concr. Res, vol.38, pp.861-869, 2008.

98. Ekaphan Swatsitang, Supaluck srijaranai and Pornthip Arayarat, Preperation of silicon from Rice Hulls, Technical Digest of the International PVSEC-14, Banglore, Thailand.

99. Davinder mittal, Silica from Ash, A valuable product from waste material, Resoanance. July 1997.

100. Tzong-Horng Liou, Preparation and characterization of nanostructrued silica from rice husk", Mats. Sci. and Engineering, A, vol. 364, pp.313-323, 2004.

101. Takanori Watari, Hiroshi Tsubira, Toshio Torikai, Mitsunori Yada and Sachiko Furuta, Preparation of porous carbon/silica composites from rice husk powder, Journal of Ceramic Processing Research, vol.4, pp.177-180, 2003.

102. Sivakumar. G and R. Ravibaskar, Investigation on the hydration properties of the Rice Husk Ash cement using FTIR and SEM, Appl. Phys. Res.Vol.1, pp.71-77, 2009.

103. Rajan K. Vempati, Sirish C. Musthyala, M. Yousuf, A. Mollah and David L. Cocke, Surface analyses of pyrolysed rice husk using Scanning Force Microscopy, Fuel, Vol.74, pp.1722-1725, 1995.

104. Chandrasekhar. S, K. G. Satyanarayana, P. N. Pramada, P. Raghavan, Review Processing, properties and applications of reactive silica from rice husk an overview, Mat. Science, Vol.38, pp.3159-3168, 2003.

105. K. Amutha, R. Ravibaskar and G. Sivakumar, Extraction, Synthesis and Characterization of Nanosilica from Rice Husk Ash, International Journal of Nanotechnology and Applications, Vol.4, pp. 61-66, 2010.

106. Y. Qing, Z. Zenan, K. Deyu and Ch. Rongshen, Influence of nano-SiO2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume, Constr. Build. Mater, vol.21, pp. 539-545, 2007.

107. K. L. Lin, W. C. Chang, D. F. Lin, H. L. Luo and M. C. Tsai, Effects of nano- SiO2 and different ash particle sizes on sludge ash-cement mortar, J. Environ. Manage, vol.88, pp.708-714, 2008.

108. L. Senff, D. Hotza, W.L. Repette, V.M. Ferreira, and J.A. Labrincha, Mortars with nano- SiO2 and micro- SiO2 investigated by experimental design, Constr Build Mater , doi:10.1016/j.conbuildmat.2010.01.012.

109. D. F. Lin, K. L. Lin, W. C. Chang, H. L. Luo and M. Q. Cai, Improvements of nano SiO2 on sludge/fly ash mortar, Waste Management, Vol.28, pp.1081-1087, 2008.

110. Byung-Wan Jo, Chang-Hyun Kim, Ghi-ho Tae, Jong-Bin Park, Characteristics of cement mortar with nano- SiO2 particles, Constr. Build. Mater, vol.21, pp.1351—1355, 2007.

111. Byung Wan Jo, Chang Hyun Kim, and Jae Hoon Lim, Investigations on the Development of Powder Concrete with Nano- SiO2 Particles, KSCE Journal, Vol.11, pp.37-42, 2007.

112. JO Byung-Wan, KIM Chang-Hyun, LIM Jae-Hoon, Characteristics of cement mortar with nano- SiO2 particles, ACI Materials journal Vol. 104, pp. 404407, 2007.

113. Y Qing, Z N Zhang, S Li, R S Chen, A comparative study on the pozzolanic activity between nano- SiO2 and silica fume, Journal of Wuhan University of Technology, Materials Science Edition, Vol.21, pp.153-157, 2006.

114. J. Bjornstrom, A. Martinelli, A. Matic, L. Borjesson, and I. Panas, Accelerating effects of colloidal nano-silica for beneficial calcium—silicate—hydrate formation in cement, Chem. Phys. Lett, vol.392, pp.242—248, 2004.

115. G. Quercia and H. J. H. Brouwers, Application of nano-silica (nS) in concrete mixtures, 8th fib PhD Symposium in Kgs, Lyngby, Denmark, June 20 — 23, 2010.

116. J. J. Gaitero, I. Campillo and A. Guerrero, Reduction of the calcium leaching rate of cement paste by addition of silica nanoparticles, Cem. Concr. Res, vol.38, pp.1112—1118, 2008.

117. L. Senff, J. A. Labrincha, V. M. Ferreira, D. Hotza, and W. L. Repette, Effect of nanosilica on rheology and fresh properties of cement pastes and mortars, Constr. Build. Mater, vol.23, pp.2487—2491, 2009.

118. K. Sobolev, I. Flores and R. Hermosillo, Nanomaterials and Nanotechnology for High performance cement composites, Proceedings of ACI Session on, Nanotechnology of Concrete: Recent Developments and Future Perspectives, November 7, Denver, USA, pp.91-118, 2006.

119. T. Ji, Preliminary study on the water permeability and microstructure of concrete incorporating nano- SiO2, Cem. Concr. Res, vol.35, pp.1943 — 1947, 2005.

120. G. Li, Properties of high-volume fly ash concrete incorporating nano-SiO2, Cem. Concr. Res, vol.34, pp 1043—1049, 2004.

121. Byung Wan Jo, Chang Hyun Kim, and Jae Hoon Lim, Investigations on the Development of Powder Concrete with Nano- SiO2 Particles' KSCE Jl.of .Structural Engineering ,Vol.11, pp.37-42, 2007.

122. Jorge S. Dolado, Igor Campillo, Edurne Erkizia, Jose A. Ibanez, Antonio Porro, Ana Guerrero, and Sara Gon, Effect of Nanosilica Additions on Belite Cement Pastes Held in Sulfate Solutions, J. Am. Ceram. Soc, vol.90 pp.3973—3976, 2007.

123. W. Baomin, W. Lijiu, F C Lai, Freezing Resistance of HPC with Nano- SiO2, Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. Vol.123, pp.85-88, 2008.

124. P. Hosseini, A. Booshehrian, S. Farshchi, Influence of Nano- SiO2 Addition on Microstructure and Mechanical Properties of Cement Mortars for Ferrocement, Journal of the Transportation Research Board, Vol.2141, pp.15-20, 2010.

125. Mostafa. Khanzadi, Mohsen.Tadayon, Hamed. Sepehri and Mohammad. Sepehri, Influence of Nano-Silica Particles on Mechanical Properties and Permeability of Concrete, Second International Conference on Sustainable

Construction Materials and Technologies, Universita Politecnica delle Marche, Ancona, Italy, June 28-30, 2010.

126. Ali Danesh-Yazdi, M. R Sohrabi, M. R. Ghasemi, Mohammad Danesh-Yazdi, Investigation of Nano- SiO2 Effects on High-Volume Fly Ash Concrete , 1st International Conference on Concrete Technology.

127. A. Sadrmomtazi, A. Barzegar , Assessment of the effect of Nano-SiO2 on physical and mechanical properties of self-compacting concrete containing rice husk ash, Second International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies, Universita Politecnica delle Marche, Ancona, Italy, June 28-30, 2010.

128. Ali Nazari and Shadi Riahia, Splitting tensile strength of concrete using ground granulated blast furnace slag and SiO2 nanoparticles as binder, Energy Build.,Vol.43, pp.864-872, 2011.

129. Ye Qing, Zhang Zenan, Kong Deyu, Chen Rongshen, Influence of nano- SiO2 addition on properties of hardened cement paste as compared with silica fume, Constr. Build. Mater, vol.21, pp.539—545, 2007.

130. Dujian Zou, Tiejun Liu and Jun Teng, Improving the damping ability by the addition of Nano SiO2 to the concrete materials, Proc. SPIE 7493, 74933C 2009; doi: 10.1117/12.839202.

131. Ali Nazari, Shadi Riahi, Shirin Riahi, Seyedeh Fatemeh Shamekhi and A. Khademno, Assessment of the effects of the cement paste composite in presence TiO2 nanoparticles, Journal of American Science, Vol.6, pp.43-46, 2010.

132. Ali Nazari, Shadi Riahi, Shirin Riahi, Seyedeh Fatemeh Shamekhi and A. Khademno, Improvement the mechanical properties of the cementitious composite by using TiO2 nanoparticles, Journal of American Science, Vol.6, pp. 98-101, 2010.

133. Ali Nazari, The effects of curing medium on flexural strength and water permeability of concrete incorporating TiO2 nanoparticles, Mater. Struct,Vol. 44, pp.773—786, 2011.

134. Amal R. Jayapalan, Yeon Lee, Sarah M. Fredrich, Kimberly E. Kurtis lume ,Influence of Additions of Anatase TiO2 Nanoparticles on Early-Age Properties of Cement-Based Materials, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol.2141, pp. 41-46, 2010.

135. Пыкин, А.А. Высокоэффективный мелкозернистый бетон с добавкой углерод-кремнеземистого наномодификатора. - Автореф. дис. канд. техн. наук. - Белгород, 2012. -24 с.

136. Лукутцова, Н.П. Применение нанодисперсного шунгита в качестве эффективной добавки доя бетонов / Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. ст. междунар. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 2011. - С. 76-79

137. Лукутцова, Н.П. Особенности процессов структурообразования цементного камня с углерод-кремнеземистой нанодисперсной добавкой / Н.П. Лукутцова, А.А. Пыкин, Е.Г. Карпиков // Строительные материалы. -2011. №9. - С. 66-67

138. Яковлев, Г.И. Модификация цементных бетонов многослойными углеродными нанотрубками / Г.И. Яковлев, Г.Н. Первушин, А. Корженко, А.Ф. Бурьянов, И.А. Пудов, А.А. Лушникова // Строительные материалы. -2011. №2. - С. 47-51

139. Королев, Е.В. Проблемы и перспективы нанотехнологии в строительстве / Е.В. Королев // Известия КазГАСУ. - 2011. №2. - С. 200 -208.

140. ГОСТ 27751-88* Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету.

141. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия /Минстрой России.- М.: ГП ЦПП, 1993.

142. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах /Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000.

143. СНиП 2.02.02-83* Основания зданий и сооружений /Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2003.

144. СНиП II-23-81* Стальные конструкции /Госстрой России. -М.:ЦИТП, 1990.

145. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения /Госстрой России. - М.:ФГУП ЦПП, 2004.

146. СП 31-114-2005 Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах /ФГУП ЦНС. - М.:ФГУП ЦПП, 2005.

147. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений /ФГУП НИИОСП Госстроя России. - М.: ФГУП ЦПП, 2005.

148. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры /ФГУП НИИЖБ Госстроя России. -М.:ФГУП ЦПП, 2005.

149. Карпиловский В. С., Криксунов Э. З., Маляренко А. А. и др. SCAD OFFICE. Вычислительный комплекс SCAD/ООО Скад софт (SCAD Soft). - М.: Издательство АСВ, 2005.

f 1

^рЁРЖДАЮ:

, I VjppalibHi»ni директор //($6 « Буржелезобетон» . 'У)С /ВД'Т. Бере^вский/

СУ «¿4» г^уги.^ор г.

Технический акт о внедрении научно-технической разработки

Настоящий акт составлен представителями ООО «Буржелезобетон»: гл. инженером Сарапуловым Е.Е., гл. технологом Матрохиным В.В., заведующим лабораторией Разуваевой Т.А. и профессором кафедры «Производство строительных материалов и изделий» ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления» Урхановой J1.A. о том, что в период с 10.03.2015 г. по 10.04.2015 г. на производственных площадях ООО «Буржелезобетон» была выпущена и испытана опытная партия тяжелого мелкозернистого базальтофибробетона с применением ■ базальтового волокна и нанокремнеЗема в количестве 50 куб. м.

1. Расход сырьевых материалов на 1 куб. м базальтофибробетона, кг: портландцемент - 550, песок Мкр=2,1 - 1375, базальтовое волокно - 22, вода -220 л, нанодисперсный порошок Таркосил-05- 0,55.

2. Результаты испытаний следующие: прочность бетона при cжäтии в возрасте 28 сут твердения - 63 МПа, прочность при изгибе в возрасте 28 суток твердения - 15 МПа, средняя плотность .- 2400 кг/ куб. м., коэффициент размягчения - 0,98, водопоглощение - 2,6%.

3. Заключение.

Внедрение данной технологии производства мелкозернистого базальтофибробетона на заводе ООО «Буржелезобетон» позволит получить бетон с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными

УТВЕРЖДАЮ

по учебной работе ВСГУТУ

.д-р техн. наук, проф. П.К. Хардаев «Л» шо^ 2015 г.

СПРАВКА

о внедрении результатов научно-исследовательской работы в учебный процесс

Теоретические положения, результаты экспериментальных исследований и промышленной апробации, полученные при выполнении диссертационной работы В.Е. Розиной «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом», используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 08.03.01 - «Строительство» профиля «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», магистров по направлению 08.04.01 - «Строительство» профиля подготовки «Технология строительных материалов и изделий», что отражено в учебных программах дисциплин «Вяжущие вещества и бетоны», «Нанотехнологии в строительстве».

Зав. кафедрой «Производство строительных материалов и изделий» ВСГУТУ

д^р техн. наук, профессор -Урханова Л.А.

СПРАВКА

о внедрении результатов научно-исследовательской работы в учебный процесс

Теоретические положения, результаты экспериментальных исследований и промышленной апробации, полученные при выполнении диссертационной работы В.Е. Розиной «Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом», используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 08.03.01 - «Строительство» профиля «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», магистров по направлению 270800 - «Строительство» профиля подготовки «Эффективные вяжущие и бетоны на их основе», что отражено в учебных программах дисциплин «Органические и неорганические вяжущие вещества для бетонов», «Бетоны на основе сырьевой базы Иркутской области».

Зав. кафедрой «Строительное

производство» ИРНИТУ канд. техн. наук, профессор

А.К. Комаров