Оптимизация зерновых составов цементно-минеральных смесей для производства строительных композитов методами компьютерного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Образцов, Илья Вячеславович

• Образцов, Илья Вячеславович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Образцов, Илья Вячеславович

Оглавление

Введение

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Физические представления о процессах структурообразоваиия строительных композиционных материалов

1.2 Существующие подходы к оптимизации дисперсной структуры строительных композиционных материалов

1.3 Компьютерное моделирование процессов структурообразоваиия строительных композитов

1.4 Обоснование цели и задач исследования

Глава 2 Материалы, методы и приборы для исследований

2.1 Материалы для исследований

2.2 Методики и приборы для определения свойств сырьевых материалов

2.3 Методика определения показателя плотности упаковки частиц в тонкодисперсных системах

2.4 Методы исследования реологических свойств мелкозернистой бетонной смеси

2.5 Методы исследования прочностных свойств бетона

2.6 Методы структурно-имитационного моделирования плотных упаковок дисперсных систем

Глава 3 Моделирование упаковок грубодисперсных систем с зернами различных форм и размеров

3.1 Компьютерное моделирование и экспериментальная проверка моделей упаковки моно- и бидисперсных систем

3.2 Компьютерное моделирование и экспериментальная проверка моделей упаковки полидисперсных систем

3.3 Разработка методики и компьютерного алгоритма оптимизирования структуры сырьевых смесей для изготовления цементных композитов

3.4 Исследование влияния оптимальной упаковки зерен заполнителя на прочностные свойства композита

3.5 Выводы по главе 3

Глава 4 Проверка оптимального количества и дисперсности тонкомолотых минеральных добавок в составе сырьевых смесей для изготовления строительных композитов

4.1 Расчет плотных упаковок частиц в смесях тонкодисперсных компонентов

4.2 Экспериментальное определение минимальной водопотребности смесей тонко дисперсных компонентов как показателя плотности упаковки частиц

4.3 Экспериментальная проверка влияния оптимального состава тонкодисперсных компонентов на прочностные свойства композита

4.4 Исследование оптимальных соотношений компонентов сырьевой смеси мелкозернистого бетона с добавкой молотого известняка

4.5 Выводы по главе 4

Глава 5 Экспериментальные исследования и производственная проверка эффективности оптимизации структуры строительного композита с помощью компьютерного моделирования

5.1 Краткое описание технологии приготовления бетонной смеси на предприятии ООО «Эл-тра» в г.Твери

5.2 Применение научной методики проектирования оптимальных составов сырьевых смесей в производстве товарного бетона на предприятии ООО «Элтра» в г. Твери

5.3 Опытно-промышленная проверка составов товарного бетона с оптимальным гранулометрическим составом минеральной части в условиях ООО «Элтра» и расчет ожидаемого экономического эффекта

5.4 Выводы по главе 5

Общие выводы

Список литературы

Приложение А Акт о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс

Приложение Б Акт производственной проверки составов товарного бетона с оптимальным гранулометрическим составов минеральной частиц в условиях ООО

«Элтра»

Приложение В Протокол производственной проверки составов товарного бетона с оптимальным гранулометрическим составов минеральной частиц в условиях ООО «Элтра»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация зерновых составов цементно-минеральных смесей для производства строительных композитов методами компьютерного моделирования»

Введение

Проблема оптимизации структуры и свойств строительных композиционных материалов является первоочередной задачей технологов-проектировщиков, решение которой позволяет одновременно повысить экономичность, надежность и долговечность строительных композиционных материалов. С момента начала широкого использования строительных композитов делаются попытки получения аналитических зависимостей, связывающих свойства компонентов композиционных материалов и их концентрацию в смеси со свойствами готового композита. Получение таких зависимостей позволило бы рассчитывать концентрационно-гранулометрические характеристики смесей для изготовления материалов в зависимости от требований, которым должен соответствовать готовый материал. Решение первоочередной задачи оптимизации возможно за счет синергизма многих областей научного знания, в том числе технологии строительных материалов, физики, химии, математики, программирования и др.

Применение средств вычислительной техники позволяет решать многие задачи современного строительного материаловедения в области математического моделирования, прогнозирования свойств, автоматизированных расчетов и др. Появление универсальных оболочек и всё более мощных алгоритмических языков программирования дает возможность использовать компьютер как средство, позволяющее автоматизировать процесс поиска оптимальных составов композитных материалов, построить модели структуры материала в объеме, применить физические законы и спрогнозировать изменение свойств материала в зависимости от внешних условий. Компьютерные модели, построенные на основании фактора случайности, позволяют достаточно полно описать структуру композитного материала, учитывая хаотичный характер распределения структурных элементов в объёме материала, что обосновывает подход к их изучению с позиций теории вероятностей и математической статистики.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки и практического применения эффективной научно-прикладной методики проектирования оптимальных зерновых составов сырьевых смесей для получения строительных конгломератов на цементно-минеральной основе с повышенными технико-эксплуатационными характеристиками. Основным требованием к разрабатываемой методике является возможность ее применения в любых производственных условиях на материалах местной сырьевой базы.

Методологическая ценность работы заключается в формализации задачи проектирования оптимальной структуры строительного композиционного материала с позиции пространственно-геометрических закономерностей структурообразования сырьевой смеси с применением современных методов компьютерного моделирования и эффективных алгоритмов автоматизированного расчета компонентного состава материала.

Диссертационная работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы Министерства образования и науки Российской Федерации «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (соглашение № 14.132.21.1724 от 17 октября 2012 г.).

Цель и задачи работы.

Целью диссертационной работы является разработка оптимальных зерновых составов сырьевых смесей строительных композитов на цементно-минеральной основе с применением компьютерного моделирования структуры и свойств, обеспечивающих достижение качественных показателей композитов на заданном уровне при минимальных расходах вяжущего вещества.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ существующих подходов к оптимизации дисперсной структуры строительных композиционных материалов, а также методов и алгоритмов компьютерного моделирования процессов структурообразования строительных композитов. Разработать программное средство для имитационного моделирования процессов упаковки дисперсных систем;

- установить зависимости упаковки модельных дисперсных систем от их компонентного состава;

- выполнить компьютерный анализ известных закономерностей плотных упаковок частиц в дисперсных системах и на основе этого анализа усовершенствовать модель наиболее плотной упаковки для расчета оптимальных зерновых составов сырьевых смесей строительных композитов;

- разработать и экспериментально апробировать программно-расчетную методику проектирования оптимальных компонентных составов сырьевых смесей при производстве строительных композитов на цементно-минеральной основе;

- установить возможности повышения прочности и других качественных показателей строительных композитов на цементно-минеральной основе, а также экономии вяжущего вещества за счет оптимизации зерновых составов сырьевых смесей и использования оптимальных добавок микронаполнителя, обеспечивающих наиболее плотную упаковку частиц сырьевой смеси, как на макроуровне (заполнителя), так и на микроуровне (вяжущего вещества);

- выполнить опытно-производственную апробацию полученных результатов.

Научная новизна работы.

Разработаны и экспериментально подтверждены компьютерные модели плотных moho-, би- и полимодальных упаковок дисперсных систем с учетом размеров частиц. Получены новые данные о влиянии размеров частиц, а также соотношения скелетных и заполняющих фракций на плотность упаковки модельных систем, и, как следствие, на насыпную плотность и другие

физические свойства дисперсных систем, применяемых в качестве сырьевых смесей в производстве строительных цементных композитов.

Разработан алгоритм и программный комплекс, позволяющий за короткий промежуток времени производить расчет зерновых составов сложных многокомпонентных смесей методом приближения расчетной гранулометрической кривой к «идеальной», с учетом коэффициента формы зерна.

Установлена возможность повышения прочности и других качественных показателей строительных композитов на цементной основе, а также экономии вяжущего вещества за счет оптимизации зерновых составов сырьевых смесей и использования оптимальных добавок микронаполнителя, обеспечивающих наиболее плотную упаковку частиц сырьевой смеси, как на макроуровне (заполнителя), так и на микроуровне (вяжущего вещества).

Достоверность полученных результатов и выводов по работе обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием современных средств исследований и измерений, применением современных методов компьютерного моделирования, математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой результатов, а также опытными испытаниями и их положительным практическим эффектом.

Практическая значимость результатов исследования. Разработана научно-прикладная методика оптимизации гранулометрического состава минеральной части строительных композитов на цементной основе, позволяющая проектировать сырьевые смеси для производства бетонов с улучшенными эксплуатационными свойствами, а также увеличить эффективность, долговечность и качество композитов в целом.

Комплексная оптимизация минеральной части строительных цементных композитов позволяет сократить удельный расход вяжущего на единицу прочности материала, что является одной из важнейших практических задач. С применением разработанной методики оптимизации получены составы тяжелого бетона с удельным расходом цемента от 5,2 до 5,7 кг на один мегапаскаль прочности, что в 1,5-2,5 раза меньше среднего показателя удельного расхода цемента на единицу прочности для бетонов марок от М200 до М600, производимых в России.

За счет добавления оптимального количества тонкодисперсных минеральных добавок в состав вяжущей части с применением расчетно-экспериментальных методик, предложенных в данной работе, можно достичь максимальной плотности упаковки частиц в тонкодисперсных системах, что эффективно влияет на экономию вяжущего, способствует повышению удобоук-ладываемости и плотности бетонной смеси, а также конечной прочности бетона.

Предлагаемая научно-прикладная методика оптимизации составов цементно-минеральных смесей имеет возможность применения в любых производственных условиях и ориентирована на работу с материалами местной сырьевой базы, что не только снижает себестоимость строительных цементных композитов, но и повышает потенциал их конкурентоспособности.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы получили опытно-промышленную проверку в ООО «Элтра» в г. Твери при изготовлении опытной партии товарного бетона. Теоретические положения диссертации, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе Тверского государственного технического университета при подготовке бакалавров и магистров по направлению 270800 «Строительство».

На защиту выносятся:

- научное обоснование методологических принципов подбора оптимального гранулометрического состава цементно-минеральных сырьевых смесей строительных композитов;

- совокупность разработанных методик и сопутствующих инструментов компьютерного моделирования структуры и свойств, обеспечивающих достижение качественных показателей композитов на заданном уровне при минимальных расходах вяжущего вещества;

- составы строительных композитов на основе оптимизированных цементно-минеральных смесей;

- экспериментально установленные зависимости свойств мелкозернистого бетона от рецептурных факторов состава вяжущей части;

- результаты опытно-промышленных испытаний.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на международных и всероссийских научно-технических конференциях: «Региональной научно-практической конференции студентов и магистрантов, посвященной 40-летию кафедры производства строительных изделий и конструкций» (Тверь, 2010); «II Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей» (Москва, 2011); конференции «Промышленное и гражданское строительство в современных условиях» (Москва, 2011); международном симпозиуме «Инновации в области применения гипса в строительстве» (Москва, 2012); «14-й Международной конференции по компьютеризации в строительстве 1СССВЕ'14» (Москва, 2012); «III Международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей» (Москва, 2012); «III Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону» (Москва, 2014).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 25 публикациях, в том числе, в одной монографии, 6 статьях в журналах из перечня ВАК, а их новизна подтверждена 3 свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ (№№ 2010617267, 2010610796, 2011615905).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов, приложений и содержит 131 страницу, в том числе 69 страниц машинописного текста, 26 таблиц, 59 рисунков, список литературы из 169 наименований.

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Физические представления о процессах структурообразования строительных композиционных материалов

Свойства композиционных материалов во многом зависят от структуры дисперсных систем, на основе которых они получаются [7, 70, 104, 114, 115]. Структурная прочность дисперсной системы, ее устойчивость, характер поведения при течении, скорость разрушения и восстановления структуры связаны между собой [8, 9]. Строительный конгломератный материал - бетон относится к классу композитов. В качестве матричной субстанции бетона, последовательно по масштабным уровням структуры выступают цементно-песчаный камень, цементный камень (микробетон), цементирующее вещество, новообразования цементирующего вещества, твердая фаза новообразований, субстанция единичного структурного элемента новообразования, что соответствует масштабному порядку от макро- до наноуровня структуры [135]. Упорядоченность структуры композитов обусловлена соразмерностью масштабных уровней структуры -соответствием свойств композита на каждом масштабном уровне [76]. Достижению высокой прочности бетона способствует сочетание ряда факторов: повышение плотности систем в результате оптимизации зернового состава; уменьшение количества пор цементного камня за счет снижения водоцементного отношения; заполнение пор между частицами цемента и улучшение реологии в результате эффекта смазки; образование вторичных продуктов гидратации в процессе пуццолановой реакции с гидроксидом кальция при введении в бетонную смесь добавок с микронаполняющим эффектом [85].

Рассмотрим процессы формирования композиционных материалов в порядке уменьшения масштабных уровней от макро- до наноструктурного. Макроструктура бетона представляет собой плотно упакованные зерна заполнителя, раздвинутые и склеенные цементным тестом [141, 156]. В процессе формирования макроструктуры цементное тесто первоначально обмазывает зерна заполнителя, а затем заполняет его межзерновые пустоты с равномерной раздвижкой зерен. При увеличении объема клеящего вещества каркас заполнителя становится более решетчатым - упаковка зерен становится менее плотной [141]. На макроуровне сырьевую смесь можно представить как полидисперсную систему «заполнитель-вяжущая часть», в которой пространственный скелет образуют крупные зерна заполнителя, промежутки между которыми заполнены дисперсными частицами вяжущей части (рисунок 1.1).

заполнитель вяжущая часть

а - недостаток вяжущей части; б - плотная упаковка заполнителя; в — избыток вяжущей части Рисунок 1.1 — Модель элементарной ячейки системы «заполнитель - вяжущая часть» Упаковка крупных зерен формирует определенное поровое пространство, которое в свою очередь, определяет фактическое количество частиц вяжущей части, образующей в процессе твердения контактную зону или связующую матрицу, являющуюся с позиции механической прочности слабым структурным элементом [23]. Следовательно, для достижения плотной и прочной структуры необходимо выполнение двух условий: плотная упаковка зернового скелета заполнителя и равномерное распределение связующего вещества в структуре материала, образующего прочные контакты между частицами заполнителя [20, 93, 147 и др.].

По данным исследований проф. Миронова В.А. и проф. Белова В.В. при увеличении содержания грубодисперсной части полидисперсной системы насыпная плотность системы резко увеличивается и достигает максимального значения при содержании мелкодисперсной части 525 %, а затем вновь уменьшается. Максимум насыпной плотности соответствует отсутствию раздвижки частиц зернистой части дисперсными частицами. При дальнейшем увеличении количества мелкодисперсной части крупные частицы раздвигаются, в результате чего структура разрыхляется, и насыпная плотность системы уменьшается [86]. Данные сведения согласуются с моделью макроструктуры [49, 141, 156].

Критерием оптимальности для грубодисперсных систем является плотность упаковки зерен. Правильный выбор зернового состава заполнителей, обеспечивающий максимальную плотность упаковки зерен — один из важнейших аспектов задачи оптимизации [16, 19, 20, 70]. Наибольшая плотность зерновой структуры грубодисперсной части строительного композита достигается за счет последовательного заполнения зернами меньших размеров пустот между крупными зернами с формированием так называемой непрерывной гранулометрии [15, 19, 20].

Согласно [33], структурообразование существенно зависит от агрегатного состояния исходных компонентов. Если частицы не являются вяжущими, то между ними действуют преимущественно контактно-отталкивательные силы, а форма материала определяется только

внешними границами и гравитацией. Под действием статического трения плотность зернистых материалов может измениться только в результате внешних возмущений, таких как вибрация или смачивание.

Рассматривая процессы структурообразования дисперсных систем с точки зрения совокупностей однородных элементов - кластерных структур, по мере увеличения содержания заполнителя в сырьевой смеси происходит слияние отдельных маленьких кластеров в большие, что приводит к уменьшению количества кластеров и увеличению количества частиц, входящих в каждый из них [31]. Система частиц стремится обрести минимальный запас внутренней избыточной энергии, что достигается за счет агрегирования, флокулирования и т.п., то есть кластеризации структуры. Кластеризация затрагивает все масштабы структуры [141]. В определенный момент образуется объемный скелет из частиц заполнителя, который воспринимает нагрузку, а скрепляющая фаза передает усилия от одной частицы к другой. Образованная объемная структура представляет собой «бесконечный кластер». С уменьшением размеров частиц, их кластеры характеризуются более упорядоченной структурой [28]. Образуемое при этом поровое пространство представляет системное единство с твердой фазой материала, являясь следствием сложения элементов системы, и делится, как и твердая фаза, на дискретные структурные составляющие - поры, отличающиеся происхождением, размером, формой. Совокупность пор создает непрерывную в объеме тела структуру, которая влияет на свойства строительных композитов [134].

Для снижения пористости и, следовательно, водопотребности сырьевой смеси, требуется значительное количество частиц наименьшего размера для заполнения пустот системы. В бетоне, изготовленном из смеси с неподходящим составом частиц, вода между частицами может быть легко вытеснена под действием нагрузки, в результате происходит расслоение и выпадение осадка. Естественные заполнители с их природной «впитываемостью» требуют большего количества частиц, чем, например, заполнители, чья гранулометрическая кривая более соответствует идеальной - кривой плотной смеси [80].

При переходе от макро- к микроструктуре строительных композитов, раскрывается признак самоподобия системы, или фрактальный характер структуры [31, 132]. Однако принцип формирования структуры на микроуровне отличается тем, что наряду с гравитационной упаковкой частиц процесс структурообразования зависит от сил поверхностного взаимодействия частиц. С уменьшением масштабного уровня процессы структурообразования бетона приобретают химико-физический характер, что выражается в образовании новых структурных элементов и их физическом взаимодействии, например, возникновении гидроминералов и их сближении друг с другом на расстояние атомарного взаимодействия [70, 104]. Непосредственно на микроуровне происходит контактирование и синтез зерен, которые в течение времени разру-

шаются, диспергируют и создают новые частицы [70]. Одновременно с образованием границы раздела растворной части с заполнителями начинается формирование технологических деформаций и продолжается в течение всего периода структурообразования и твердения. В результате физико-химических процессов объем матричного материала уменьшается, что приводит к возникновению усадочных деформаций и формоизменению границ раздела системы [32].

В работах А.Н. Хархардина [129, 130] изложены физико-химические представления о процессах взаимодействия микро- и наночастиц в дисперсных минеральных системах. С уменьшением размера частиц возрастает электростатический заряд на их поверхности, в связи с этим увеличиваются силы взаимодействия частиц [130]. Основная причина образования устойчивых коллоидных и высокомолекулярных структур - наличие дальнодействующих сил притяжения между частицами. Такие силы обратно пропорциональны кубу расстояния между частицами. Притяжение между коллоидными частицами ощутимо на расстоянии до нескольких сотен нанометров. Условием слипания (коагулирования) частиц является преобладание сил притяжения между ними над короткодействующими силами отталкивания [129]. Кроме того, начальный период гидратации цементного теста сопровождается седиментационными процессами — зерна заполнителей и цемента под действием сил тяжести начинают осаждаться. Время седиментации увеличивается за счет удерживания мелкодисперсной фракции во взвешенном состоянии, т.е. за счет уменьшения действия сил гравитации [62].

Согласно сведениям [21], в структурообразования строительных композиционных материалов имеет место быть ряд процессов, развивающихся в объемах, сопоставимых с размерами атомов и молекул, например, межфазные взаимодействия, адсорбционные и ионообменные процессы при гидратации вяжущего. Между молекулами и веществом кристаллической или аморфной структуры в некоторых случаях могут присутствовать молекулярные кластеры или кластерные образования, представляющие собой упорядоченную пространственную структуру, связанную силами молекулярного взаимодействия, состоящую из атомов одного химического элемента и имеющую размеры порядка нескольких нанометров [75].

При переходе к наноразмерам происходят значительные изменения в электронной проводимости, оптическом поглощении, химической реакционной способности и в механических свойствах, в значениях поверхностной энергии и морфологии поверхности композитов [125]. Наноразмерная кальций-кремний-гидратная фаза (гель С-Я-Н) гидратированного цементного теста, обладающая сложной морфологией [30, 35], в основном состоит из сети пластинок наночастиц, размер которых составляет 60 х 30 нм2, а толщина 5 нм. Применение наносиликатов в бетоне позволяет не только заметно улучшить упаковку его составляющих - цемента, наполнителей, заполнителей, снизить пористость и значительно повысить прочность, но и контролировать реакции образования и превращений гидросиликатов кальция С-Б-Н, ответственных за

обеспечение долговечности цементного камня, а также определяющих ряд строительно-технических характеристик бетона - усадку и ползучесть [91, 125]. Глобулы геля С-Б-Н, содержащие внутренние нанопоры, которые в свою очередь заполнены структурной водой, представляют собой твердую фазу с характеристическими размерами в несколько нанометров, ответственную за все пороупругие свойства цементного теста. Введение в бетонную смесь нано-размерных частиц (диаметром до 100 нм) оказывает существенное влияние на долговечность. Например, коллоидный кремнезем - микрочастицы диоксида кремния (ЗЮг), диспергированные в воде и стабилизированные диспергирующей добавкой из частиц еще меньшего размера, взаимодействуют с гидроксидом кальция быстрее, чем микрокремнезем [57, 123].

В тонкодисперсных системах немаловажными являются морфологические характеристики частиц. Например, при фиксированном значении отношения длины к ширине частиц, фракция цемента с частицами менее 45 мкм присутствует в наименьшем количестве, что указывает на наличие большего количества неоднородных частиц в мелких фракциях. По мере того, как отношение длины к ширине частиц приближается к единице, частицы становятся более округлыми, с небольшим количеством острых выступов и углов [100, 151, 169]. Для цемента общего назначения предпочтительное количество частиц в диапазоне от 3 до 32 мкм составляет от 60 до 70 % [68, 77, 142].

Как было отмечено выше, специфика взаимодействия частиц в тонкодисперсной системе «вяжущее-микронаполнитель» характеризуется преобладающими поверхностными силами [20, 33]. С уменьшением размеров частиц от нескольких десятков миллиметров (крупный заполнитель) до нескольких микрометров (цемент, микронаполнитель) существует минимальный или критический размер зерна, ниже которого происходит изменение баланса поверхностных и гравитационных сил. Этот размер частиц является критерием агрегируемости (возможности налипания мелких частиц на крупные с образованием агрегатов-глобул). Научным коллективом кафедры производства строительных изделий и конструкций Тверского государственного технического университета проведены множественные исследования процессов структурообразова-ния тонкодисперсных систем и экспериментально установлено, что для наиболее плотной упаковки с максимальной степенью уплотнения необходимо 70 % грубодисперсной и 30 % тонкодисперсной части. Критический размер тонкодисперсных частиц можно определять по насыпной плотности отдельных фракций материала. Опыты показывают, что насыпная плотность кварцевого песка резко меняется при среднем размере зерен порядка 0,15 мм. «При размере минеральных частиц меньше критического следует ожидать принципиальной невозможности плотной упаковки частиц вследствие образования арочных и мостиковых структур» [20].

Учитывая поверхностное взаимодействие частиц, структуру вяжущей части сырьевой смеси можно представить с точки зрения пространственно-структурной топологии [106], разде-

лив ее на три типа, обусловленных различными объемными соотношениями компонентов (рисунок 1.2).

а - законтакгная структура; б - контактная структура; в - порфировая структура Рисунок 1.2 — Пространственно-структурная топология бинарной дисперсной системы

Зерновая структура на тонкодисперсном уровне представляет подобие структуры заполнителя, что в свою очередь ставит задачу оптимизации состава вяжущей части на микроуровне - нахождение оптимальных соотношений размеров зерен и их количественного содержания в системе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Образцов, Илья Вячеславович, 2014 год

Список литературы

1 Азаров, В.Н. Анализ дисперсного состава пыли в воздушной среде заводов ЖБИ / В.Н. Азаров, М.Е. Горбунова // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: материалы III Междунар. Науч. Конф., 14-17 сентября 2004г.; Волгогр. Гос. арх.-строит. Ун-т. - Волгоград, 2005. С.40-43.

2 Александров, Я.А. Выбор сырьевых материалов для производства 109Амоуплот-няющихся бетонов. / Я.А. Александров // Технологии бетонов. 2011. №3-4. С.18-19.

3 Аникеенко, A.B. Структурные особенности плотных упаковок твердых сфер. Критические плотности / A.B. Аникеенко, H.H. Медведев // Журнал структурной химии. 2007. Том 48. №4. С.798-805.

4 Аникеенко, A.B. Структурный анализ монодисперсных упаковок твердых сфер при разной плотности / A.B. Аникеенко, H.H. Медведев // Структура и динамика молекулярных систем. 2007. Выпуск №1. С.700-705.

5 Аристов, В.Д. Изучение реологических свойств модифицированного цементного теста. / В.Д. Аристов, М.В. Кирилова // Научный Вестник ВГАСУ. 2009. №5. С.76-79.

6 Арсентьев, В.А. Методы динамики частиц и дискретных элементов как инструмент исследования и оптимизации процессов переработки природных и техногенных материалов / В.А. Арсентьев, И.И. Блехман, Л.И. Блехман, Л.А. Вайсберг, К.С. Иванов, A.M. Кривцов // Обогащение руд. 2010. № 1. С.30-35.

7 Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона. / И.Н. Ахвердов // М.: Стройиз-дат. 1981.

464 с.

8 Баженов, Ю.М. Технология бетонов XXI века / Ю.М. Баженов // Новые научные направления строительного материаловедения: материалы докладов Академических чтений PA ACH. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2005. С.9-19.

9 Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, B.C. Демьянова, В.И. Калашников // научное издание. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. 2006. 368 с.

10 Баранов, И.М. Практическая методика определения рациональных составов специальных бетонов / И.М. Баранов // Строительные материалы. 2012. №7. С.87-93.

11 Баранцева, Е.А.. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет / Е.А. Баранцева, В.Е. Мизонов, Ю.В. Хохлова // ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». Иваново. 2008. 116 с.

12 Барбанягрэ, В.Д. Нестандартные подходы к интенсификации синтеза прочности традиционных материалов на примерах белитового портландцемента и силикатного кирпича. / В.Д. Барбанягрэ, Т.Е. Головизнина, Ю.В. Хомченко // Мат-лы международного конгресса Наука

и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). - Воронеж. 2008. 358 с. (С.26-30).

13 Белов, В.В. Оптимизация гранулометрического состава композиций для изготовления безобжиговых строительных конгломератов / В.В. Белов, М.А. Смирнов, А.Н. Лебедев // Сухие строительные смеси № 1. 2010. С.38.

14 Белов, В.В. Компьютерная трехмерная модель хаотичной упаковки частиц композиционного материала / В.В. Белов, И.В. Образцов, А.Г. Реунов // Мат-лы IV Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Под общ. Ред. Королева Е.В. Пенза: ПГУАС. 2009. С.4.

15 Белов, В.В. Новые принципы определения состава высококачественного бетона / В.В. Белов, М.А. Смирнов // Вестник Тверского государственного технического университета. — Вып. 13 / Тверской гос. техн. ун-т. - Тверь, 2008. С.341-346.

16 Белов, В.В. Оптимизация гранулометрического состава сырьевых смесей для получения прессованных бетонов на цементной связке / В.В. Белов, М.А. Смирнов // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве». 2010. №2. С.7-17.

17 Белов, В.В. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №2010617267 Российская Федерация. Подбор оптимальной гранулометрии заполнителя строительного композита / В.В. Белов, И.В. Образцов // Зарегистрировано 29.10.10 г.

18 Белов, В.В. Программно-вычислительный метод подбора зернового состава заполнителя / В.В. Белов, И.В. Образцов // II Межд. Семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей: сборник докладов. — СПб.: Издательство «АлитИнформ», 2011. С.88-91.

19 Белов, В.В. Теоретические основы методики оптимизации гранулометрического состава композиций для изготовления безобжиговых строительных конгломератов /В.В. Белов, М.А. Смирнов // Российская академия архитектуры и строительных наук. Вестник отделения строительных наук. Научное издание. Вып. 15. -Москва-Орел-Курск. 2011. 328 с. (С.175-179).

20 Белов, В.В. Формирование оптимальной макроструктуры строительной смеси / В.В. Белов, М.А. Смирнов // Строительные материалы. 2009. №9. С.88-90.

21 Бердов, Г.И. Нанопроцессы в технологии строительных материалов / Г.И. Бердов, В.Н. Зырянова, А.Н. Машкин, В.Ф. Хританков // Строительные материалы. №7. 2008. С.76-80.

22 Бердов, Г.И. Повышение свойств композиционных строительных ПОАтериалов введением минеральных микронаполнителей / Г.И. Бердов, JI.B. Ильина, В.Н. Зырянова, Н.И. Никоненко, A.B. Мельников // СтройПрофи. №3. 2012. С.24-27.

23 Бердов, Г.И. Пути совершенствования технологии и свойств строительных материалов / Г.И. Бердов, В.Н. Зырянова // Известия вузов. Строительство. №4. 2010. С.51-61.

24 Берлин, A.A. Имитация свойств твердых тел и жидкостей методами компьютерного моделирования / A.A. Берлин, Н.К. Балабаев // Физика. Соровский образовательный журнал. №11. 1997. С.85-92.

25 Болкисев, A.A. О применении метода случайного поиска к задаче случайной упаковки твёрдых частиц для моделирования структуры смесевого твёрдого топлива / A.A. Болкисев // Вестник удмуртского ун-та. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2012. Вып. 2. СЛОб-113.

26 Бондарев, В.Г. Имитационное моделирование структуры плотноупакованных систем твердых дисков / В.Г. Бондарев, Л.В. Мигаль, Т.П. Бондарева // Научные ведомости. №9 (49). 2008. С.248-260.

27 Боровских, И.В. Оптимизация гранулометрического состава песка для получения высокопрочного тонкозернистого бетона / И.В. Боровских, Н.М. Морозов, В.Г. Хозин // Известия КазГАСУ. 2008. №2 (10). С.121-124.

28 Веригина, Я.Ю. Развитие теоретических представлений о процессах измельчения материалов до тонкодисперсного состояния / Я.Ю. Веригина // Известия вузов. Строительство. №3.2010. С.106-110.

29 Власов, В.К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками / В.К. Власов // Бетон и железобетон. 1993. №4. С.10-12.

30 Вовк, А.И. Гидратация C3S и структура C-S-H-фазы: новые подходы, гипотезы и данные / А.И. Вовк // Цемент и его применение. 2012. №3. С.89-92.

31 Воробьев, В.А. Кластерные структуры и теория перколяции в компьютерном материаловедении строительных композиционных материалов / В.А. Воробьев, A.B. Илюхин, Е.И. Бокарев // Российская академия архитектуры и строительных наук. Вестник отделения строительных наук. Научное издание. Вып. 15. Москва-Орел-Курск. 2011. 328 с. (С.185-189).

32 Выровой, В.Н. О некоторых особенностях описания структуры бетона как сложно-организованного материала / В.Н. Выровой, А.Н. Герега, Т.В. Острая, В.Г. Суханов // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). Воронеж. 2008. 358 с. (С.82-86).

33 Головинский, П.А. Физическая релаксация и структурообразование бетона / П.А. Головинский // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного 111Атериаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). Воронеж. 2008. 358 с. (С.100-112).

34 Гусев, Б.В. Исследование процессов наноструктурирования в мелкозернистых бетонах / Б.В. Гусев // Нанотехнологии в строительстве. 2009. № 3. С.8-14.

35 Гутберлет, Т. Образование микроструктуры C-S-H-геля в высококачественном бетоне по данным квазиупругого рассеяния нейтронов, ЯМР и рентгеновской дифракции / Т.Гутберлет, Х.Хилбиг, P.E. Бедде // Цемент и его применение. 2012. №3. С.40-45.

36 Давиденко, В.М. Разработка математической модели процесса подбора состава гидроизоляционных сухих строительных смесей / В.М. Давиденко, Д.Г. Кузьминский, C.B. Шпанская // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. №10. 2009. С.32.

37 Дамдинов, Э.Г. Мелкозернистый бетон с использованием нанокремнезёма / Э.Г. Дамдинов // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях. Мат-лы международной научно-технической конференции студентов. / Моск. Гос. строит. Ун-т. — М.: МГСУ. 2011. - 504 с. (С.232-234).

38 Даутов, М.М. Исследования зависимости коэффициента диффузии в плотных упаковках сферических частиц от свойств упаковок методами Монте-Карло / М.М. Даутов // Сборник работ 59-й научной конф. Студентов и аспирантов Белгосуниверситета: В 3 ч. Ч.З БГУ, 2002. 207 с. ISBN 985-445-369-3 (С.9-14).

39 Дворкин, Л.И. Расчетно-экспериментальное проектирование оптимальных составов сухих строительных смесей. Часть 1 / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин // Сухие строительные смеси. 2009. №3. С.52-53.

40 Дворкин, Л.И. Снижение расхода цемента и топлива в производстве сборного железобетона / Л.И. Дворкин // К.: Вища шк. Головное изд-во. 1985. 99 с.

41 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.

42 Дворкин, О.Л. Многопараметрическое проектирование составов бетонов / О.Л. Дворкин // Монография: - Ровно: РГТУ, 2001. - 121 с.

43 Дворкин, О.Л. Проектирование и анализ эффективности составов бетона / О.Л. Дворкин, Л.И. Дворкин, М.В. Горячих, В.Н. Шмигальский // Монография: - Ровно: РГТУ, 2008. -178 с.

44 Дейзе, Т. Применение стандартных цементов в практике производства бетонов со сверхвысокими эксплуатационными свойствами / Т. Дейзе, О. Хорнунг, М. Мёльман // Бетонный завод. №3. 2009. С.4-11.

45 Дергунов, С.А. Разработка составов фракционированных песков / С.А. Дергунов, В.Н. Рубцова // Строительные материалы. 2005. №4. С.30-31.

46 Добшиц, Л.М. Пути повышения долговечности цементных бетонов / Л.М. Добшиц // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). Воронеж. 2008.358 с. (С.148-152).

47 Дорофеенко, С.О. Численное моделирование течения бидисперсного сыпучего материала в реакторе шахтного типа / С.О. Дорофеенко // Теоретические основы химической технологии. 2007. Том 41. №6. С.625-629.

48 Дрючина, И.Ю. Долговечность цементных бетонов и пути её повышения / И.Ю. Дрючина, A.B. Павкин // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях. Мат-лы международной научно-технической конференции студентов. / Моск.гос.строит.ун-т. -М.: МГСУ. 2011. 504 с. (С.235-237).

49 Дьяченко, E.H. Численное моделирование пористых структур и фильтрования суспензии методом дискретных элементов: автореф. Дис. На соискание ученой степени канд. Тех. Наук (01.02.05 - Механика жидкости газа и плазмы) / E.H. Дьяченко; рук. Работы JI.JT. Минь-ков. - Томск, 2010. - 23 с.

50 Зозуля, П.В. Оптимизация гранулометрического состава и свойств заполнителей и наполнителей для сухих строительных смесей / П.В. Зозуля // Сборник тезисов докладов 3-й Международной конференции BaltiMix. Санкт-Петербург. 2003. С.12-13.

51 Зоткин, А.Г. Применение наполнителей в строительных смесях / А.Г. Зоткин // Сухие строительные смеси. 2009. № 3. С.66-68.

52 Исаков, В.А. Анализ методов автоматического выделения песчинок на изображении / В.А. Исаков, А.О. Левашкина // Молодежь и наука: материалы региональной науч.-практ. Конф. (21 мая 2010 г., г. Нижний Тагил) / Федер. Агентство по образованию, ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Нижнетагил. Технол. Ин-т (фил.). — Нижний Тагил : НТИ (ф) УГТУ-УПИ. 2010. С.57-59.

53 Калашников, В.И. Концентрационно-водоредуцирующая чувствительность цементов к суперпластификаторам / В.И. Калашников, Ю.М. Баженов, B.C. Демьянова // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. Тр. Междунар. Науч.-техн. конф., Пенза. 2003. С.13-18.

54 Калашников, В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов / В.И. Калашников // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). - Воронеж. 2008. 358 с. (С. 184-188).

55 Кандауров, И.И. Механика зернистых сред и её применение в строительстве / И.И. Кандауров // Стройиздат, 1988. - 280 с.

56 Клишин, C.B. Применение метода дискретных элементов при анализе гравитационного движения гранулированного материала в сходящемся канале / C.B. Клишин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Изд-во Московского государственного горного университета (Москва). 2009. С.273-277.

57 Кожухова, Н.И. Зависимость механизма структурообразования от химического состава как ключевого фактора вяжущей системы / Н.И. Кожухова, А.И. Бондаренко, М.И. Кожу-

хова, B.B. Строкова // Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика: материалы международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. 2012. С.162-164.

58 Козлова, В.К. Влияние карбонатсодержащих добавок на свойства композиционных цементов / В.К. Козлова, A.M. Маноха, A.A. Лихошерстов, Е.В. Мануйлов, Е.Ю. Малова // Цемент и его применение. 2012. №3. С.53-57.

59 Козлова, В.К. Влияние карбонатсодержащих добавок на свойства композиционных цементов / В.К. Козлова, A.M. Маноха, A.A. Лихошерстов, Е.В. Мануйлов, Е.Ю. Малова // Цемент и его применение. 2012. №3. С.53-57.

60 Колганов, Д. Нереальная физика. Тестирование NVIDIA PhysX на конфигурации S LI Multi-Card / Д. Колганов // Игромания. Февраль. 2010. С.162-164.

61 Кондращенко, В.И. Интегрированный подход к решению задач строительного материаловедения / В.И. Кондращенко, Д.А. Гребенников, C.B. Гузенко, A.B. Кендюк // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). - Воронеж. 2008. 358 с. (С.235-240).

62 Коновалов, В.М. Седиментационная устойчивость цементно-водных дисперсных систем / В.М. Коновалов, A.C. Нормантович // Цемент и его применение. Сентябрь-октябрь. 2005. С.56-57.

63 Копаница, Н.О. Тонкодисперсные добавки для наполненных вяжущих на основе цемента / Н.О. Копаница, Л.А. Аниканова, М.С. Макаревич // Строительные материалы. 2002. №9. С.2-3.

64 Коренькова, С.Ф. К вопросу о фрактальной размерности нанотехногенного сырья / С.Ф. Коренькова // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве». 2010. № 3. С.26-32.

65 Коренькова, С.Ф. Нанодисперсный наполнитель цементных композиций / С.Ф. Коренькова // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве».2009. № 4. С.71-75.

66 Королев, Л.В. Анализ упаковки полидисперсных частиц в композитных строительных материалах / Л.В. Королев, А.П. Лупанов, Ю.М. Придатко // Современные проблемы науки и образования. 2007. №6. С. 105-108.

67 Краснов, A.M. Влияние высокого наполнения мелкозернистого бетона на структурную прочность / A.M. Краснов, C.B. Федосов, М.В. Акулова // Строительные материалы. №1.2009. С.48-50.

68 Крутиков, Д.М. Анализ гранулометрического состава цемента в реальном времени / Д.М. Крутиков // Цемент и его применение. 2009. №4. С.53-56.

69 Кучеренко, A.A. Об истоках компьютерного бетоноведения / A.A. Кучеренко // Строительный интернет-журнал «Весь Бетон», 2011.

70 Кучеренко, A.A. Порошковая технология бетона. Часть 2 / A.A. Кучеренко // Технологии бетонов. 2009. № 1. С.58-60.

71 Кучин, И.В. Моделирование процессов структурообразования в дисперсных системах / И.В. Кучин, Н.Б. Урьев // Журнал физической химии. 2007. Том 81. №3. С.421-425.

72 Лукутцова, Н.П. Наномодифицирующие добавки в бетон / Н.П. Лукутцова // Строительные материалы №9, 2010. С.101-104.

73 Лукутцова, Н.П. Структура и свойства цементного камня и бетона с добавкой УКН-модификатора / Н.П. Лукутцова, A.A. Пыкин, Е.В. Дегтярев, С.В. Ширко // Цемент и его применение. 2012. №3. С.119-121.

74 Лхасаранов, С.А. Бетоны повышенной прочности на композиционных вяжущих / С.А. Лхасаранов, Л.А. Урханова, С.Л. Буянтуев, A.C. Кондратенко, А.Б. Данзанов, Л.И. Пшеничникова // Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика: материалы международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. 2012. С.225-228.

75 Лызлова, Р.П. Современные проблемы применения наноматериалов в производстве композитов для строительства / Р.П. Лызлова // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях. Мат-лы международной научно-технической конференции студентов. / Моск. Гос. строит. Ун-т. - М.: МГСУ. 2011. - 504 с. (С.297-301).

76 Макеев, А.И. Концепция гармонии в проблеме управления однородностью/неоднородностью конгломератных структур строительных композитов / А.И. Макеев // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). - Воронеж. 2008.358 с. (С.311-320).

77 Маколэй, С. Переход от измерений по Блейну к гранулометрическому анализу методом лазерной дифракции / С. Маколэй, Д.М. Крутиков // Цемент и его применение. Март-апрель. 2011. С.115-119.

78 Макридин, Н.И. Прогностические параметры качества структуры бетона повышенной прочности / Н.И. Макридин, Е.В. Королев, И.Н. Максимова, Ю.В. Овсюкова // Строительные материалы. №3. 2010. С.99-101.

79 Макридин, Н.И. Технические свойства модифицированного цементного камня / Н.И. Макридин, В.Н. Вернигорова, Е.В. Королев, И.Н. Максимова, A.A. Краснощеков // Мат-лы международного конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Том 1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). - Воронеж. 2008. 358 с. (С.321-327).

80 Махт, Ю. Содержание порошкообразных частиц в бетоне: определения гранулометрического состава, формы и характеристик поверхности частиц / Ю. Махт, П. Нишер // BFT Russia. №2. 2006. С.10-14.

81 Медведев, H.H. От аморфной фазы к дефектному кристаллу. Исследование структурных особенностей плотных упаковок твердых сфер / H.H. Медведев, А. Безруков, Д. Штоян // Журнал структурной химии. 2004. Том 45. С.24-31.

82 Мещерин, В. Высокопрочные и сверхпрочные бетоны: технологии производства и сферы применения / В. Мещерин // СтройПРОФИль. 2008. №8 (70). С.32-35.

83 Мещерин, В. Жесткий бетон - основы, применение и оптимизация / В. Мещерин, М. Гётце // CPI - Международное бетонное производство. 2009. №1. С.88-93.

84 Мизгулин, В.В. Моделирование плотных материалов методом упаковки сферопо-лиэдров / В.В. Мизгулин, P.M. Кадушников, Д. М. Алиевский, В. М. Алиевский // Компьютерные исследования и моделирование. 2012. Т.4. №4 С.757-766.

85 Миляев, И.В. Оптимизация свойств модифицированного цементного камня / И.В. Миляев // Научный Вестник ВГАСУ. 2009. №5. С. 102-104.

86 Миронов, В.А. Связь зернового состава с объемно-массовыми характеристиками минеральных компонентов строительных смесей / В.А. Миронов, В.В. Белов, А.И. Голубев // Сухие строительные смеси. 2008. №6 (50). С. 63-65.

87 Михеев, И.А. Оптимизация задачи проектирования состава бетона / И.А. Михеев // «Науковий вюник бущвництва». 2009. №54. С.232-235.

88 Морева, И.В. Эффективные композиционные материалы на основе низкомарочного строительного гипса: автореф. Дис. На соискание ученой степени доктора тех. Наук (05.23.05 -Строительные материалы и изделия) / И.В. Морева; науч. Консультант Ю.А. Соколова. - Иваново, 2009.-40 с.

89 Морозов, Н.М. Влияние наполнителей различной природы на структурообразова-ние цементных систем / Н.М. Морозов, H.H. Морозова // Мат-лы межд. Конгресса Наука и инновации в строительстве SIB-2008. Т1. Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Книга 1 (А-Н). Воронеж. 2008. С.ЗЗ8-341.

90 Морозов, Н.М. Выбор суперпластификатора для высокопрочного песчаного бетона / Н.М. Морозов, В.Г. Хозин, Х.Г. Мугинов, Н.Э. Гайфуллин // Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика: материалы международной научно-практической конференции. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. 2012. С.188-190.

91 Муджу, Э. Влияние фосфора в клинкере на микроструктуру и физико-механические свойства цемента / Э. Муджу // Цемент и его применение. Март-апрель. 2010. С.96-100.

92 Неклюдов, И.М. Структурообразование пылевых осадков и аэродинамическое сопротивление в гранулированных средах / И.М. Неклюдов, О.П. Леденев, Л.И. Фёдорова, П.Я. Полтинин // ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2 (78). С.76-82.

93 Нелинейные модели помогают сократить расход цемента путем улучшения уплотнения заполнителей // CPI - Международное бетонное производство, 2008. №4. С.28-35.

94 Нелюбова, B.B. Наноструктурированное вяжущее и строительные 117Атериалы на его основе / В.В. Нелюбова, Н.В. Павленко, Ф.Е. Жерновой, A.B. Череватова // Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика: материалы международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. 2012. С.159-161.

95 Несветаев, Г.В. Гиперпластификаторы «Melflux» для сухих строительных смесей и бетонов / Г.В. Несветаев, А.Н. Давидюк // Строительные материалы. 2010. №3. С.38-39.

96 Низин, Д.Р. Анализ фрактальной размерности наномодифицированных эпоксидных композитов / Д.Р. Низин // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях. Мат-лы международной научно-технической конференции студентов. / Моск. Гос. строит. Ун-т. - М.: МГСУ. 2011. - 504 с. (С.249-250).

97 Нона, А. Исследование взаимодействий в масштабе наночастиц при возникновении когезии в цементном тесте / А. Нона, И. Пошар, К. Лаббе, К. Плассар, Е. Лесневска, Б. Йонссон // Цемент и его применение. Сентябрь-октябрь. 2009. С.24-29.

98 Павлова, Г.А. Эффективный способ повышения качества бетонов на основе фракционированных песков / Г.А. Павлова, Д.Д. Хамидулина // Технологии бетонов. 2008. №2. С.56-57.

99 Пальцер, У. Компьютерное моделирование в производстве бетонных изделий / У. Пальцер, Й.Г. Швабе // Бетон и Железобетон. 2010. С.20-22.

100 Паниграхи, П.К. Морфология цементных частиц после помола в различных агрегатах и ее влияние на свойства цемента / П.К. Паниграхи, М. Меде, P.M. Саху, С.П. Панди // Цемент и его применение. 2010. №1. С. 114-122.

101 Панченко, А.И. Особо тонко дисперсное минеральное вяжущее «Микродур»: свойства, технология и перспективы использования / А.И. Панченко, ИЛ.Харченко // Строительные материалы. №10. 2005. С.76-78.

102 Петропавловская, В.Б. Оптимизация внутренней структуры дисперсных систем не-гидратационного твердения / В.Б. Петропавловская, В.В. Белов, Т.Б. Новиченкова // Строительные материалы. 2010. №7. С.22-23.

103 Плугин, A.A. Применение карбонатных добавок в цементных составах для гидроизоляционных и реставрационных работ зданий и сооружений / A.A. Плугин, Т.А. Костюк, М.Г. Салия, Д.А. Бондаренко // Сборник научных трудов института строительства и архитектуры МГСУ. Москва. 2011. С.224-227.

104 Рамачадран, В. Наука о бетоне: Физико-химическое бетоноведение / В. Рамачад-ран, Р. Фельдман, Дж. Бодуэн // Пер. с англ. Т.М. Розенберг, Ю.Б. Ратиновой, Под ред. В.Б. Ра-тинова. - М.: Стройиздат, 1986. - 278 е., ил. - Перевод изд.: Concrete science: Treatise on Current Research / V.S. Ramachandran, R.F. Feldman, Y.Y. Beaudoin / Hevden.

105 Рассоха, А.Н. Структурно-топологические параметры дисперсно наполненных фу-рано-эпоксидных композитов / А.Н. Рассоха, А.Н. Черкашина // Интегрированные технологии и энергосбережение. №4. 2007. С.69-74.

106 Рахимов, Р.З. Топологические модели структуры и структурных элементов строительных композиционных материалов / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова // Цемент и его применение 2011. №6. С.62-65.

107 Свидерский, В.А. Влияние гранулометрических параметров наполнителя на структуру композиционного материала / В.А. Свидерский, A.B. Миронюк // Сухие строительные смеси. 2008. №4. С.46-48.

108 Селина, М.В. Исследование влияния технологических факторов на физико-механические свойства наполненных цементных систем / М.В. Селина, Н.Г. Яценко // Научный Вестник ВГАСУ. 2009. №5. С. 108-111.

109 Сивков, С.П. Современные тенденции в производстве цемента в РФ / С.П. Сивков // Российский ежегодник ССС. 2011. С.76-80.

110 Слоэн, Н.Дж.А. Упаковка шаров / Н. Дж. А. Слоэн // В МИРЕ НАУКИ. Scientific American. Издание на русском языке. 1984. № 3. С.72-82.

111 Смирнов В.А. Фрактальный анализ микроструктуры наномодифицированного композита / В.А. Смирнов, Е.В. Королев, A.M. Данилов, А.Н. Круглова // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. М.: ЦНТ «Наностроительство», 2011., №5. С.77-26.

112 Смирнов, В.А. Размерные эффекты и топологические особенности наномодифици-рованных композитов / В.А. Смирнов, Е.В. Королев, А.И. Альбакасов // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. М.: ЦНТ «Наностроительство». 2011. №4. С. 17-27.

113 Соколова, A.A. Инновации в использовании и исследовании цементных материалов / A.A. Соколова // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях. Мат-лы международной научно-технической конференции студентов. / Моск. Гос. строит. Ун-т. -М.: МГСУ. 2011. - 504 с. (С.348-349).

114 Соломатов, В.И. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, В.Н. Выровой // Изв. Вузов. Строительство. 1988. №10. С.59-64.

115 Соломатов, В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Материалы юбилейной конференции. М.: МИИТ, 2001. С.41-56.

116 Сомина, С. Компьютерное моделирование в нанотехнологическом образовании / С. Сомина, В. Мизгулин, В. Косульников, Р. Кадушников // Наноиндустрия. №2 (32). 2012. С.64-67.

117 Статюха, Г.А. Кладочный раствор как элемент системы строительной конструкции / Г.А. Статюха, Н.Е. Телицына, И.В. Суруп // XímÍ4hí технологи i еколопя. В ¡сник ЧДТУ. 2008. № 4. С.57-61.

118 Статюха, Г.А. Оптимизация гранулометрического состава наполнителей для сухих строительных смесей / Г.А. Статюха, Н.Е. Телицына, И.В. Суруп // Схщноевропейський журнал передових технолопй. 2007. №5/3 (29). С.23-26.

119 Сумин, A.B. Разработка композиционного вяжущего с применением современных модификаторов / A.B. Сумин, А.Б. Бухало, В.В. Строкова, В.В. Нелюбова // Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика: материалы международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ. 2012. С. 166-167.

120 Томрачев, С.А. Метод компьютерного моделирования капиллярной поровой структуры тяжелого бетона: автореф. Дис. На соискание ученой степени канд. Тех. Наук (05.23.05 -Строительные материалы и изделия) / С.А. Томрачев; рук. Работы И.А. Подласова. - Томск, 2005.-25 с.

121 Ульянов, В.И. Математическое обоснование получения упорядоченных структур на основе частиц сферической формы / В.И. Ульянов, A.M. Лавров, О.Н. Клочков, В.В. Чистяков // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2007. № 2. С.78-92.

122 Устич, A.A. Применение компьютерного моделирования при конструировании строительных композитов / A.A. Устич, В.М. Ремизова // Мат-лы III Международной студенческой конференции «Образование, наука, производство». БГТУ им. В. Г. Шухова. 2006.

123 Фаликман, В.Р. «Простор за пределом», или как нанотехнологии могут изменить мир бетона. Часть 1 / В.Р. Фаликман, К.Г. Соболев // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве». 2010. № 6. С.17-31.

124 Фаликман, В.Р. «Простор за пределом», или как нанотехнологии могут изменить мир бетона. Часть 2 / В.Р. Фаликман, К.Г. Соболев // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве». 2011. № 1. С.21-33.

125 Фаликман, В.Р. Наноматериалы и нанотехнологии в современных бетонах / В.Р. Фаликман // «ALITINFORM» Международное аналитическое обозрение. 2011. №5-6 (22). С.34-48.

126 Федосов, C.B. Мелкозернистый бетон высокой прочности / C.B. Федосов, М.В. Акулова, A.M. Краснов, О.В. Кононова, В.Д. Черепов // Известия КазГАСУ. 2010. № 2 (14). С.286-291.

127 Хамидулина, Д.Д. Оценка фрактальной размерности песков / Д.Д. Хамидулина // Строительные материалы. 2010. №6. С.48-49.

128 Харитонов, A.M. Структурно-имитационное моделирование в исследованиях свойств цементных композитов: автореф. Дис. На соискание ученой степени доктора тех. Наук (05.23.05 - Строительные материалы и изделия) / A.M. Харитонов; науч. Консультант П.Г. Ко-мохов. - С.-Петербург. 2009. - 38 с.

129 Хархардин, А.Н. Модели потенциалов и сил / А.Н. Хархардин // Известия вузов. №2. 2011.С.117-126.

130 Хархардин, А.Н. Структурная топология дисперсных систем взаимодействующих микро- и наночастиц / А.Н. Хархардин // Известия вузов. №5. 2011. С.119-125.

131 Хархардин, А.Н. Уравнения для координационного числа в неупорядоченных системах / А.Н. Хархардин, А.И. Топчиев // Успехи современного естествознания. 2003. №9. С.47-53.

132 Хархардин, А.Н. Фрактальная размерность дисперсных и пористых материалов / А.Н. Хархардин, Е.И. Ходыкин// Строительные материалы. Август. 2007. С.62-63.

133 Циак, М. Компромиссная оптимизация составов самоуплотняющегося бетона / М. Циак, С. Коваль // Шсник Нащонального техшчного ушверситету «Харювський полггехшчний ¡нститут». Зб1рник наукових праць. Тематичний випуск "Х1м1я, xiMi4Ha технолопя та еколопя". -Харив: НТУ "ХПГ. 2008. №38. С.155-161.

134 Чернышов, Е.М. Нанотехнологические исследования строительных композитов: общие суждения, основные направления и результаты / Е.М. Чернышов // Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве». 2009. № 1. С.45-59.

135 Чернышов, Е.М. Структурная неоднородность строительных композитов: вопросы материаловедческого обобщения и развития теории (часть 2) / Е.М. Чернышов // Российская академия архитектуры и строительных наук. Вестник отделения строительных наук. Научное издание. Вып. 15. - Москва-Орел-Курск. 2011. 328 с. (С.223-239).

136 Шентяпин, A.A. Составы сухих отделочных смесей и методы их оптимизации. Часть 1 / A.A. Шентяпин // Сухие строительные смеси. 2008. №2. С.58-59.

137 Шершев, П.А. Структурообразование цементно-водных систем с добавками ПАВ / П.А. Шершев // Научный Вестник ВГАСУ. 2009. №5. С. 124-127.

138 Ширина, Н.В. Сухие теплоизоляционные штукатурные смеси: автореф. Дис. На соискание ученой степени канд. Тех. Наук (05.23.05 — Строительные материалы и изделия) / Н.В. Ширина; рук. Работы J1.X. Загороднюк. - Белгород, 2008. - 24 с.

139 Шпаровиц, JL Транспортные конструкции, изготовленные из сверхвысокофунк-ционального бетона (Часть 1) / JI. Шпаровиц, Б. Фрайтаг // «ALITINFORM» Международное аналитическое обозрение. 2012. №2 (24). С.40-49.

140 Шумков, А.И. Компьютерный расчет составов сухих и обычных цементно-песчаных смесей для бетонов и растворов высоких марок / А.И. Шумков // Сухие строительные смеси. 2008. №1. С.62-63.

141 Шумков, А.И. Формирование и оптимизация макроструктуры тяжелого бетона / А.И. Шумков // Технологии бетонов. 2008. №7. С.52-53.

142 Энтин, З.Б. О взаимосвязи гранулометрии и прочности цемента / З.Б. Энтин // Цемент и его применение 2009. №6. С.111-113.

143 Atkinson, S. Detailed characterization of rattlers in exactly isostatic, strictly jammed sphere packings / S. Atkinson, F.H. Stillinger, S. Torquato // Physical review, E 88. 2013. 3p.062208-1-12.

144 Baranau, V. Pore-size entropy of random hard-sphere packings / V. Baranau, D. Hlush-kou, S. Khirevich, U. Tallarek // The Royal Society of Chemistry. Soft Matter, 2013, 9, pp.3361-3372.

145 Binder, K. Monte Carlo Simulation in Statistical Physics / K. Binder, D.W. Heermann // An Introduction. London-NY.: Springer. 2010. 200 p.

146 Bullard, J.W. The Virtual Cement and Concrete Testing Laboratory Consortium / J.W. Bullard // Annual Report. January 2003. pp. 1-39.

147 Bulsari, А. Нелинейные модели удобоукладываемости и прочности на сжатие помогают снизить затраты / A. Bulsari, Н. Kylmametsa, К. Juvas // CPI - Международное бетонное производство. 2009. №6. С.26-32.

148 Corinaldesi, V. Structural Concrete Prepared with Coarse Recycled Concrete Aggregate: From Investigation to Design / V. Corinaldesi // Advances in Civil Engineering, Volume 2011. pp.1-6.

149 Gabbrielli, R. Dense periodic packings of tori / R. Gabbrielli, Y. Jiao, S. Torquato // Physical review, E 89. 2014. pp.022133-1-5.

150 Guoa, E.Y. Accurate modeling and reconstruction of three-dimensional percolating filamentary microstructures from two-dimensional micrographs via dilation-erosion method / E.Y. Guoa, N. Chawlab, T. Jinga, S. Torquato, Y. Jiaob // Materials characterization, 89. 2014. pp.33-42.

151 Hu, J. Shape Characterization Of Concrete Aggregate / J. Hu, P. Stroeven. // Image Anal Stereol, 25. 2006. Pp.43-53.

152 Jiao, Y. Maximally Random Jammed Packings of Platonic Solids: Hyperuniform LongRange Correlations and Isostaticity / Y. Jiao, S. Torquato // Physical Review E, 84. 2011.

153 Jiao, Y. Avian photoreceptor patterns represent a disordered hyperuniform solution to a multiscale packing problem / Y. Jiao, T. Lau, H. Hatzikirou, M. Meyer-Hermann, J.C. Corbo, S. Torquato //Physical review, E 89. 2014. pp.022721-1-13.

154 Kalala, J.T. Discrete element method 121odeling of liner wear in dry ball milling / J.T. Kalala, M.H. Moys // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. November 2004. pp.597-602.

155 Kallus, Y. Jammed lattice sphere packings / Y. Kallus, E. Marcotte, S. Torquato // PHYSICAL REVIEW, E 88. 2013. pp.062151-1-8.

156 Laurent P. Granger. Effect of Composition on Basic Creep of Concrete and Cement Paste / Laurent P. Granger, Zdenek P. Bazant , Fellow, ASCE. // Journal Of Engineering Mechanics. November 1995. pp.1261-1270.

157 LI, S. Maximum packing densities of basic 3D objects / S. LI, J. ZHAO, P. LU, Y. XIE // Chinese Science Bulletin. January 2010. Vol.55. №2. pp.114-119.

158 Malesev, M. Recycled Concrete as Aggregate for Structural Concrete Production / M. Malesev, V. Radonjanin, S. Marinkovic // Sustainability 2010. №2. pp.1204-1225.

159 Markauskas, D. Discrete element modelling of complex axisymmetrical particle flow / D. Markauskas // Mechanika. 2006. №6 (62). pp.32-38.

160 Nagrockiené, D. The Effect of Plasticizing Admixture on the Physical and Mechanical Properties of Concrete with Limestone Cement / D. Nagrockiene, A. Gailius, G. Skripkiünas, I. Pundiené, G. Girskas, A. Abasova // ISSN 1392-1320 Materials science (Medziagotyra). Vol. 19, №3. 2013. pp.337-342.

161 Raabe, D. Computational Materials Science. The Simulation of Materials Microstructures and Properties. / D. Raabe // Weinheim. NY.: Wiley. 1998. 380 p.

162 Satoh, A. Introduction to Practice of Molecular Simulation: Molecular Dynamics, Monte Carlo, Brownian Dynamics, Lattice Boltzmann and Dissipative Particle Dynamics / A. Satoh // Elsevier. 2011. 322 p.

163 Stroeven, P. Virtual Reality Studies of Concrete / P. Stroeven, L.J. Sluys, Z. Guo, M. Stroeven. // Forma, 21. 2006. pp. 227-242.

164 Sykut, J. Discrete element method (DEM) as a tool for investigating properties of granular materials / J. Sykut, M. Molenda, J. Horabik // Pol. J. Food Nutr. Sei. 2007. Vol.57. №2 (A), pp. 169-173.

165 Torquato, S. Jammed Hard-Particle Packings: From Kepler to Bernal and Beyond / S. Torquato, F. H. Stillinger //Reviews of Modern Physics, 82. 2010.

166 Torquato, S. Reformulation of the Covering and Quantizer Problems as Ground States of Interacting Particles / S. Torquato // Physical Review E, 82. 2010.

167 Zachary, C. E. Hyperuniformity, Quasi-Long-Range Correlations, and Void Space Constraints in Maximally Random Jammed Particle Packings. II. / C. E. Zachary, Y. Jiao, S. Torquato // Anisotropy in Particle Shape, Physical review E, 83. 2011.

168 Zhang, G. Precise algorithm to generate random sequential addition of hard hyperspheres at saturation / G. Zhang, S. Torquato // Physical review, E 88. 2013. pp.053312-1-9.

169 Zoran Grdic. Concrete Aggregate And Cement Mass Content Effects On Compressive Strength / Zoran Grdic, Gordana Toplicic Curcic, Nikola Stojic // Facta Universitatis, Series: Architecture and Civil Engineering Vol. 8. №4. 2010. pp.413^123.

Приложение А Акт о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс

УТВЕРЖДАЮ

ой работе ^Майкова ЗЛО.

•Л 201#.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических на) к в учебный процесс

Результаты диссертационной работы по теме «Оптимизация зерновых составов нементно-минеральных смесей для производства строительных композитов методами компьютерного моделирования» специальность 05,23.05 «Строительные материалы и изделия», выполненной Образцовым И.В. в Тверском государственном техническом университете, внедрены в учебный процесс на кафедре про и то детва строительных изделий и конструкций на основании решения кафедры (протокол № 16 от 18 июня 2014 г.).

Указанные результаты включены в курс «Математическое моделирование строительно-технологических задач» направления подготовки магистров 270800 «Строительство». Магистерская программа «Технология строительных материалов, изделий и конструкции».

Директор ЦМК и ТТ

7

ЛЗ » с^ 201V г.

Приложение Б Акт производственной проверки составов товарного бетона с оптимальным гранулометрическим составов минеральной частиц

в условиях ООО «Элтра»

прок нюдс1мпи1ь< ррохрки икмшкж товарного 6cion;i с oii»iimj.ij iimm гранулометрическим

11д ирсдирнииш ООО «Чира» софудпш амн ФЬГОУ ШЮ <t'¡ исрской nwy/ppcineiniMi icAitii'tcvKий )iiHHcpcjttcr» (TulТУ) пыполнсни ирон-н'одиисчни* проиерка еостатш i «парной» detona на оенопс смеси тлио/шик-лсй iiitnisnwi i.hui o (ричуломсфичеекот CttCiUM И МШКрМЛЫИОЙ КЙГ>Гн>ПЛГ!10Й ЦобйВШ.

О pafíotc нриннмсшн учасше; предстой wm Tnl ТУ - руктюднтеж» рабвш нрорекшр lio нниомшнчжочу píHinniiK), >aue;i)мши II кафедрой ИСК ЫТ'Л .t i.ii,, rip<v}>cic<>p Белой lili, шпсачвсипыП исполнители p.tflom nerotpwir «и|ждрм ИСК Oúpaitictn lili и мредеШпигели ООО «Ошрл* - директор Шшшхнй А.М., ninmiu.l темюлог Кольцо* Г.М.. на'шыиш промни »дет iwmmft лпПорпторми Скпчкоши И 11«

В капселя- Гмишоп» иыбран ироняюлпнснныЛ №»адр>м« бегом» Н20 1П J;5ü W2 ни ГОСТ 747.U20I I, Peucui>¡«i иртошилеин» бетоикой еч1ч:н fmi »мм» состава py'imei» w счет нрммеиснии щюфпчмно-рлечепнчо способа ии.Кюрп черно «oí о cocíпри ыполншел*, ношшшощеш j íccMitrnn. ощимшн.пые соотношения между крупный И мелким нтмнщеяем с у чеп.м (ронуломофическнч караетер»Сгик исхи,щи* мгерншюи меешой сирьеной (ши tt получить смрмгиум» шееь с пониженно! itstíWJiWfl tiJH>iiwii.Ki Оишмнжроаани ip.»i>;u»Mcipnít пвжущей части ttyrc.M оьедени* мннерадмшИ да&шкп -тонкомолоюш иниччилкп, 't jo исшодшк» с о «л« и. доиилнигелыо^ iwr)mimiimib -жошмин цемент ш «чет деспикснн* более илотоН чпкопкн члешп на пшкодненероном уринне. Ни ошиммтрздщншч coeiaim i »ромшшстрашш ус иптмк тпнмапти еншшл* обргшш ниадрнот бсмим с пониженным расходом цемент, онреде юны основные фиш ко« механические eitoacrim ofipaiium.

OiiiiiMHiitiiii'i iрануломстрии ааиолмнтеля rtcio,.noft imccii мнколила иопучши более •jKoiKtMii'iHufl по ерлнн-иню с ирошиодечнениым cocitm (krfmw к лисе» 1Ш (с Ш-нроиентиим сни/кеннсм риех^да ucMcimt). оСмалямшнй при я ом н тмшенной маркой по мороюсгойкисш 1*150 и ташноП маркой но muoiicmjniiihiucmocw W2,

Оишмитпцпч ошюирсмсшю чершжой сфукиры шиплтпеля и мхж)»исй част смрьепоЛ смеси as cter ошнмялыюй добпикн Ioiikpmo mora it¡» тикв нотполили получть еще более чкоиочн-шиИ состав бекжв кл-геса П20 с 15-1|роцсни1Ым снижением расхода цемент, обпадлкчцнй шшбгшьшей мпркой по моржнгтМклгтм 1"НЮ и тошной «аркой но ипдонепг>онн1тсм»к:тн Щ» чт ininm*iib»№ >|||ч»(ащ нпраустри долкчючност« н экенлуатпцноннсК надежное!» бстон», и«п)ПН)Леиио!0 1,0 нредлыаемим технологии и

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

CoeiawM минеральной чюи и усьчшяк ООО « Хнрп»

рецептуре, и при этом позволяет существенно снизить расход наиболее дефицитного и дорогостоящего компонента бетона.

Ожидаемый экономический эффект от применения составов товарного бетона на основе смеси заполнителей оптимального Iрануло«егричсского составе и минеральной карбонатной добавки в среднем составляет 12% в стой мое I ном выражении из расчета сырьевых материален на 1 м"* бетонной смеси.

На основании результатов испытаний можно утверждать, что предлагаемые составы и программное обеспечение для подбора зернового состава заполнителя можно рекомендовать для широкою внедрения в производство.

От ООО «Элтра»: Начальник производственной лаборатории Главный технолог Директор

От ТвГТУ:

Проректор по инновационному развита», зав. кафедрой ИСК, д.т.н., проф. Аспирант кафедры ИСК"

Приложение В Протокол производственной проверки составов товарного бетона с оптимальным гранулометрическим составов минеральной частиц

в условиях ООО «Элтра»

^ УТШТЖДЛЮ «✓Лмроюор ООО и'М

......,v-,'ЛЛ1 KiLiiiHCKíift

«JÍL*»

ШЧ>1 ОКОЛ

ii¡44imo,icihcitiu>¡t щтщрт ычтш%т i»парного бсю.п с мттл иным (раиуломаричсскнм ооапвоч миисраяытП част и усл.хшич ООО «)л1рл»

V 17<К-н|«лм но 31 witpin 2014 тля на »¡н-ллримнн <У>0 «'».iipai* i г, Твери иранешм пронитдаистыя иропсрки оилптж loiiiipiuirtt ficto».» tut «*чни»е счсен ынолиитслсП оши-va it.ttnf o iр«и>л»чиiричссми»• ««гена и мишралмшй *ар&мшм«М #wf«Müt.

I» рмбше ПРИ!1ИМ.1М1 >-ií.cihc: iipejcianiiic.m ФЫ ОУ Ш1» «tlttcpiKon госу.ирстсиний u-MiiPiocKilh NHiti.qviuci» (ЫТУ) - p>koikvum<mu ¡угмгн нрор" мор «и» ишшмвдношшч) pu.mumo. «.тслуитий кафслроП ИСК 1 иПУ, д.г,п., щыфхтр 1*ло»« П.В.. омичстешшО нпичншсш. рпГнмы нснирдш кфдрм ИСК Обрашш» И В, и нрелсгглиимн ООО «О/нра» л»|ч'*»»р KwtwiCkull А Н, i лпшшП ншюяш Iómwjpi» I' М , «пчднти ироииюдапснниП jw-(wpantpif» Скгикоил il.íJ,

II камее me б,«ином» (кошродиют) шбр«ш иротгюдспюпниЛ coa ни гомрноге fictmta I.Cl 1ÜU ИД ГМ1 W.» no IOI I 7*171-2011

Проектцы« он.Лскн встала si Гкгннной счсси ftwtnny со», utm: • класс fien »ни iiu нрочжчли на ежпше II10, ■ требуемой прочшюп» 25,6 МИн; . кспффицнсй i шрнвцнн m %■

- мирки .10 чортлостиПкоаи no l OOI lOOMMMMWU 95 F SO;

- мирки но ^ийнспрои.шасмоемс no I OCt 127>0 Ь 81 И 1;

- лолнижноок Ooiomu i» смеси II Д {ОК«Ш 15 i,mJ

Пр<чииолени> óciommfl смеси на лрсицммгин .•cjinccimxc.ot 1 мнминмиримпноП ibwmmteam.Mimí >ci шишке MIN! Г,»Ьн» ("40. Режим д»1мгон..и компонент» ЙегшшоЙ смеси ciwrrtcTenijer упч-рждениой карге fliwfopa <жшиа (Vionu.

И мтесгйсоашнпых компоненте:» дли ii{»H*uroin«ttH* Йстшш >й смеси применились;

1, Пврмшшмгшиг - ГОСТ 3HOK.2W3, 30511-4? ЦКМ I 423 » (норчялыкнпер-декиний) ОАО «Cc6p«nonncMCim»,

Предел нрочшши ни сжашс 4%Q МП*.

Нормллыш ryetom цсмеипюю tccra 15,75 %.

Cjvíkk сада i мшим« mu'uuu) - J ч. 50 мни.; mjucji - 2 ч, ,10 *ин.

2, »«сек -1 ОС Г X7J6.<'J ООО «Компания Стрштпе 11с mi мили (шшносп* 2,62 tím*

Насып»,« нлоmocil, нстандартном пеунлопкнном «чтении 1509 ki/m\ Объем меж»сри(»нич нустог 42,4 %. Модуль крушин? ги Мкр»2<Э5.

Содержание пылевидных и глинистых частиц 0,4 %.

Влажность W = 4,5 %.

3. Щебень - ГОСТ 8267-93 ООО «Есеновичское карьеро> правление».

Насыпная плотность в сухом состоянии 1323 кг/м3.

Наибольшая крупность зерен 20 мм.

Содержание дробленых зерен 100 %.

Содержание зерен пластинчатой и игловатой форм 9,7 %.

Содержание пылевидных и глинистых частиц 0,9 %.

Марка щебня по дробимости Мдр 1000.

Влажность W = 1,6 %.

Контрольный (заводской) состав (БСТ В20113 F50 W2):

Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси (с учетом влажности заполнителей):

- цемент - 340 кг;

- песок (W"=4.5%) - 805 кг;

- щебень (\V=1,6%)- 1168 кг;

- вода - 168 л.

Водоцементпое отношение - 0,65.

Основная задача исследований заключалась в улучшении технологии производства бетонной смсси за счет подбора оптимального зернового состава заполнителей и введения минерального тонкомолотого компонента с целью снижения расхода вяжущего при достижении требуемых показателей базового состава бетона. Введение тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 500 м2/кг в вяжущую часть сырьевой смеси позволило создать дополнительную возможность экономии цемента за счет оптимального сочетания гранулометрических характеристик минеральной добавки с гранулометрическими характеристиками цемента и достижения более плотной упаковки частиц на тонкодисперсном уровне.

Для производственной проверки были запроектированы два состава бетона заданного класса. Расчет оптимального соотношения крупного и мелкого заполнителей производился с помощью специальной компьютерной программы (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010617267 «Подбор оптимальной гранулометрии заполнителя строительного композита» от 29.10.2010 г.). Опытный состав М>1 характеризовался 10-процетным снижением расхода цемента при соответствующем увеличении расхода заполнителей с подобранным оптимальным гранулометрическим составом. Опытный состав №2 отличался от состава №1 тем. что в него с иелыо оптимизации гранулометрического состава вяжущей части на микроуровне вводилась тонкомолотая минеральная добавка известняка в количестве 14,9%. При этом появилась возможность дополнительного снижения расхода цемента примерно на 5% за счет замены этого количества цемента соотне гствующим количеством тонкомолотой минеральной добавкой. Таким образом, общее снижение расхода цемента в составе №2 по сравнению с заводским составом составило 15%.

Использовались следующие уточненные в предварительных опытах в заводских условиях опытные составы бетонной смеси:

Состав №1

Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси (с учетом влажности заполнителей):

- цемент - 305 кг (снижение расхода цемента 10%);

- песок (W-4.5%) - 1069 кг;

- щебень <W=1,6%) - 947 кг;

- вода - 130 л.

Водоцементное отношение - 0,63.

Состав №2

Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси (с учел ом влажности заполнителей):

- цемент 289 кг (снижение расхода цемента 15%);

- песок (W -4,5%) - 1042 кг;

- щебень (W=l,6%) - 946 кг;

- тонкомолотый известняк - 43 кг;

- вода - 129л.

Водоцементное отношение - 0,65,

В соответствии с принятой на зг воде технологией приготовления бетонной смеси на каждом составе было изготовлено по одному замесу объемом 100) л, из которых были отобраны пробы бетонной смеси объемом 50 л. На каждой пробе была определена подвижность (осадка конуса) но ГОСТ 10181.1-81 и плотность бетонной смеси по ГОСТ 10181.2-81. Затем из каждой пробы были изготовлены контрольные обращы-кубы с ребром 100 мм в количестве 12 штук. Условия хранения и твердения образцов - в камере нормального твердения при температуре = +(20 = 2) ГС и влажности не менее 95 %.

На двух сериях образцов из 3 штук определялся предал прочности на сжатие бетона в возрасте 7 и 28 су гок по ГОСТ 10180-90, на третьей серии образцо » из замеса каждого состава - морозостойкость по ГОСТ. 10060.3-95 с изм. 1, на четвертой серии образцов из замеса каждого состава - водопоглощение по ГОСТ 12730.3-78, а также сгруктурные характеристики - пористость общая, открытая и закрытая по 12730.4-78. Кроме того, на образцах каждого состава проведены испытания па водонепроницаемость с помощью прибора АГАМА-2РМ по ГОСТ 12730.5-84.

Результаты испытании.

Подвижность бетонной смеси для всех составов составила около 14 см.

Средняя плотность бетонной смсеи для контрольного состава и опытных составов №1 и №2 соответственно составила 2431, 2446 и 2400 кг/м3.

Результаты испытания контрольных образцов бетона заводского и опытных составов на прочность при сжатии в возрасте 7 и 28 суток представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты определения подвижности, средней плотности бетонной смеси, прочности бе юна на сжатие, средней пло тности образцов бетона

№ п.'л Дата Класс бетона по паспорту ci О 6) PS rt M d r> © О Подвижность смеси, см Плотность смеси, кт.-м' u « û. ê u 1 1 ю о es О g S M я Î-> a a, ю О л -ï i- S о bS о и о й Разрушающая нагрузка, кН ; Прочность отдельного образца, МПа* Средняя прочность в серии, МПа (кгс'см2) Температура хранения образцов, °С Протигоморозная добавка

Отбора пробы Испытания â а M s. & у О g G. tu Я го Cl, 3 и ri "s 5 u tr о id « B.

1 2 3 4 5 6 7 8 i 9 10 U 12 13 14 15 16 17

Контрольный состав 17.02. 2014 24.02. 2014 В20 1,0 14 2431 1 i i i С t X' i S i X с о 100 У о с' 1 1 i 1 7 2303 2310 230'' 2307 205,7 204,0 202,4 19,5 19,4 19.2 19,5 (199) Норм. '(2(Н2) Нет

ПОЗ. 2014 28 2311 2315 2312 2313 258.1 253.2 244,6 24,5 24.1 23.2 24,3 (248)

Опытный состав № I 17.02. 2014 24 02. 2014 В20 1,0 14 2446 7 2283 22T7 2279 2280 205,3 201.3 197.4 19,5 19,1 18.8 19,3 (197) Норм. i-(2û±2) Нет

17 03. 2014 28 2282 2293 2292 2289 259,6 257,2 252,2 24,7 24,4 24,0 24,6 (251)

Опытный состав №2 17.02. 2014 24 02. 2014 В20 1,0 14 2400 n 227' 226o 2268 2268 194,9 192,6 180,1 18,5 18,3 17,1 18,4 (188) Норм. +(20±2) Нет

17 03. 2014 28 2282 2284 2282 2283 255,4 256,2 249,8 24,3 24,3 23,7 24,3 (248)

""Прочность указана с учетом масштабного коэффициента перехода к прочности образцов базового размера

Бетонные смеси всех составов удовлетворяют требованиям, предъявляемым к классу бетона по прочности на сжатие В20.

Результаты испытаний контрольных образцов бетона заводского и опытных составов на морозостойкость с помощью измерителя объемных деформаций бетона «Бетон-Фрост» по ГОСТ 10060.3-95 с изм.1 приведены в табл.2.

Таблица 2. Результаты испытания бетона на морозостойкость

№ п/п Дата Размер образца, см Фактическое число циклов замораживания N Марка бетона по морозостойкости F

Отбора пробы Испытания

1 2 3 4 5 6

Контрольный состан 17.02.2014 31.03.2014 10,0x10,0x10,0 88 75

Опытный состав № I 17.02.2014 31.03.2014 172 150

Опытный состав Л1-2 17.02.2014 31.03.2014 332 300

Установлено, что морозостойкость бетона контрольного состава выше требуемого значения F50 на одну марку При этом, морозостойкость бетона опытного состава №1 с уменьшенным расходом цемента на 10%, но с оптимальной гранулометрией заполнителя, оказалась значительно больше и соответствует марке F150. Наибольшей маркой по морозостойкости F300 обладает наиболее экономичный (снижение расхода цемента на 15%) состав

№2 с оптимальной гранулометрией заполнителя и тонкомолотой минеральной добавкой, улучшающей микроструктур}' вяжущего вещества.

Полученные данные по морозостойкости подтверждают результаты испытаний на во-допоглощение (табл.3) и определения структурных характеристик (табл.4). Таблица 3. Результаты определения водопоглощения образца материала__

№ п/п Масса сухого образца, г Масса образца, насыщенного водой, г Объем образца, см* Нодопоглощение бетона, %

но массе по объему

1 2 3 4 5 6

Контрольный состав 2308 2307 2301 2408 2403 2395 1000 4,2 9,7

Опытный состав №> 1 2276 2282 2272 2365 2372 2363 3,9 9,0

Опытный состав №2 2286 2290 2275 2315 2314 2319 1,4 3,2

Таблица 4. Результаты вычислений пористости материала

Наименование Общая пористость Открытая пористость Закрытая пористость

материала образца, % обра ша, % образца, %

1 2 3 4

Контрольный состав 11,8 9,7 2,1

Опытный состав №1 12,6 9,0 3,6

Опытный состав №2 13,0 3,2 9,8

Опытный состав №2 обладает наибольшей величиной закрытой пористости. Наличие

тонкомолотого известняка в составе вяжущей части позволило сформировать более плотную упаковку тонкодисперсных частиц и упрочнить контактную зону между цементным камнем и заполнителем, а также снизить капиллярную пористость контактной зоны, и повысить содержание закрытых пор в материале.

Проведены испытания образцов на водонепроницаемость в соответствии с методикой испытания по ГОСТ 12730.5-84 с помощью прибора АГАМА-2РМ. Марка контрольного и опытных №1 и №2 составов бетона по водонепроницаемости соответствует W2.

Выводы.

Оптимизация гранулометрии заполнителя бетонной смеси позволила получить более экономичный по сравнению с производственным состав бетона клг сса В20 (с 10-процентным снижением расхода цемента), обладающий при этом повышенной маркой по морозостойкости Fl50 и заданной маркой по водонепроницаемости W2.

Оптимизация одновременно зерновой структуры заполнителя и вяжущей части сырьевой смеси за счет оптимальной добавки тонкомолотого известняка позволила получить еще более экономичный состав бетона класса В20 с 15-процентным снижением расхода цемента, обладающий наибольшей маркой по морозостойкости F300 и заданной маркой по водонепроницаемости W2, что значительно улучшает параметры долговечности и эксплуатацион-

ной надежноеги бе кии, изготовленного но предлагаемым техно югии и рецептуре, и при этом позволяет существенно снизить расход наиболее дефшипю.о и дорогостоящего компонента бетона.

Ожидаемый экономический эффект от применена» составов .оварнош бетона на основе смеси заполнителей оптимального гранулометрического состав;, и минеральной карбонатной добавки в среднем составляет 12% в стоимостноч» выраКении 43 расчета сырьевых материалов на I м3 бетонной смеси.

На основании результатов испытаний можно утверждать, чт > предлагаемые составы и программное обеспечение для подбора зернового состава заполнителя можно рекомендовать для широкого внедрения в производство.

01 ООО <<')лгр д»: Начальник производственной лаборатории Главный техиоло! Директор

01 1 вГТУ:

Проректор по шшоиаииошшч у развитию, зав. кафедрой ИСК, д.г.н.. проф.

Аспирант кафедры ИСК