Повышение долговечности базальтофибробетона наноструктурными добавками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Сарайкина Ксения Александровна

• Сарайкина Ксения Александровна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Сарайкина Ксения Александровна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫХ БЕТОНОВ

1.1 Строение композиционных материалов и способы дисперсного армирования

1.2 Дисперсное армирование бетонов

1.2.1 Виды дисперсного армирования бетонов

1.2.2 Материалы для дисперсно-армированных бетонов

1.3 Особенности взаимодействия базальтового волокна с цементными системами

1.4 Способы повышения долговечности базальтофибробетонов

1.4.1 Современные способы защиты базальтового волокна от разрушения в цементной среде

1.4.2 Перспективы применения наноструктурных добавок в базальтофибробетонах

Выводы по первой главе

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДИКА И МЕТОДОЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.2 Методы исследований, приборы и оборудование

2.2.1 Методологическая схема проведения исследований

2.2.2 Методика изучения продуктов взаимодействия волокна в цементной среде с использованием образцов-вкладышей

2.2.3 Методика определения свойств исходных материалов, физико-механических характеристик композита и исследований его структуры

Выводы по второй главе

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА С ПРОДУКТАМИ ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТА

3.1 Исследование щелочестойкости базальтовых волокон методом экспресс-анализа

3.2 Изменение прочностных характеристик базальтофибробетона при различных режимах тепловлажностной обработки

3.3 Изучение взаимодействия базальтового волокна с продуктами гидратации цемента при использовании образцов-вкладышей

Выводы по третьей главе

4 ВЛИЯНИЕ НАНОСТРУКТУРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ НА СТРУКТУРОБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА БАЗАЛЬТОФИБРО-БЕТОНА

4.1 Определение влияния многослойных углеродных нанотрубок на структурообразование и свойства базальтофибробетона

4.1.1 Модификация базальтофибробетона дисперсией многослойных углеродных нанотрубок DC

4.1.2 Исследование влияния дисперсии многослойных углеродных нанотрубок «Ful Vec» на структуру и свойства ба-зальтофибробетона

4.2 Изучение влияния метакаолина на свойства и структуру ба-зальтофибробетона

4.3 Определение эффективности комплексного модифицирования ба-зальто фибробетона

4.3.1 Планирование и проведение эксперимента

4.3.2 Определение физико-механических характеристик модифицированного базальтофибробетона

4.3.3 Анализ особенностей структурообразования модифицированного базальтофибробетона

Выводы по четвертой главе

5 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОСТРУКТУРНЫМИ ДОБАВКАМИ

5.1 Прогнозирование коррозии базальтового волокна в цементном бетоне

5.2 Исследование влияния наноструктурных добавок на эксплуатационные характеристики базальтофибробетона

5.2.1 Определение водонепроницаемости модифицированного ба-зальтофибробетона

5.2.2 Определение водопоглощения модифицированного ба-зальтофибробетона

5.2.3 Определение морозостойкости модифицированного ба-зальтофибробетона

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Патент на изобретение № 2547579 «Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды» 161 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт внедрения в учебный процесс в учебный процесс кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» результатов диссертационной работы Сарайкиной К. А

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Протокол о намерениях по внедрению результатов диссертационного исследования на ОАО «Завод железобетонных и строительных конструкций № 1»

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Протокол о намерениях по внедрению результатов диссертационного исследования на ООО «Завод ЖБК «Сатурн-Р»

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Протокол о намерениях по внедрению результатов диссертационного исследования на ООО «Альянс»

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

БФБ - базальтофибробетон

МК - микрокремнезем

ВМК - высокоактивный метакаолин

В/Ц - водоцементное отношение

РСА - рентгеноспектральный анализ

ИК-спектроскопия - инфракрасная спектроскопия

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия

ТГА - термогравиметрический анализ

ДТА - дифференциальный термический анализ

МУНТ - многослойные углеродные нанотрубки

ТВО - тепловлажностная обработка

Яизг - предел прочности на растяжение при изгибе

Ясж - предел прочности на сжатие

ВВЕДЕНИЕ

Бетоны и железобетоны по сей день остаются одним из самых популярных материалов в строительстве. В частности, обладая более однородной структурой, мелкозернистые бетоны находят все большее применение. Однако, за счет высокого содержания цементного камня и повышенной контракции, мелкозернистые бетоны отличаются большими значениями усадочных напряжений, малой жесткостью скелета, повышенной пористостью и, как следствие, низкими показателями долговечности. Одним из вариантов решения этих проблем является армирование бетона стальной арматурой в виде отдельных стержней и сеток. В настоящее время традиционные способы армирования не отвечают в полной мере современным эксплуатационным и экономическим требованиям при изготовлении тонкостенных, арочных и других конструкций сложной конфигурации. Альтернативой в данном случае может являться дисперсное армирование бетонов неметаллическими волокнами, например базальтовыми.

Несмотря на большое количество исследований, проводимых отечественными и зарубежными учеными, подтверждающих перспективность использования базальтовых волокон для дисперсного армирования бетонов, массовое применение базальтофибробетонов (БФБ) сдерживается недостаточной изученностью их долговечности в различных эксплуатационных средах. Это обусловлено, в первую очередь, неоднозначностью результатов исследований стойкости базальтового волокна в цементных средах.

Исследованиями И.В. Боровских, Н.Г. Василовской, И.Г. Енджиевской, И.Г. Калугина и др. установлено, что взаимодействие цементной системы с аморфной фазой базальтовой фибры не оказывает существенного влияния на армирующие свойства волокна, прочность базальтофибробетонов с течением времени снижается незначительно. По мнению других авторов (М.С. Асланова, А.Ф Зак, А.В. Бучкин, В.Б. Бабаев, Л.А. Урханова, Bin Wei, Jongsung Sim и др.)

базальтовые волокна разрушаются в щелочной среде цемента и, следовательно, как армирующий элемент структуры с течением времени перестают работать. В первую очередь, это связывают это с разрушением кремнекислородного каркаса волокна под действием гидроксида кальция твердеющего цемента.

Противоречивость результатов исследований может быть связана с использованием различных экспериментальных методик при изучении данного вопроса, отличием в химических составах базальтовых волокон и типах применяемых цементов. К тому же, ситуация осложняется тем, что процесс формирования новообразований на поверхности базальтового волокна при его взаимодействии с цементной матрицей в бетоне имеет неуправляемый характер.

Таким образом, исследование процессов коррозии базальтового волокна в цементном камне базальтофибробетона, управление формированием структуры новообразований с целью защиты армирующего волокна от щелочной деструкции представляется актуальным.

Степень разработанности

В настоящее время разрабатываются различные методы защиты волокна от разрушения в щелочной среде. При этом большинство из них весьма трудоемки и сложны в исполнении, что влечет за собой снижение технологичности производства базальтового волокна и технико-экономической целесообразности его применения в бетонах. Менее затратным представляется способ снижения щелочности цементной среды введением добавок различной природы и дисперсности. Однако, при таком способе встает вопрос управления структурообразованием продуктов взаимодействия базальтового волокна с цементной матрицей.

Направленное структурообразование цементных систем может быть обеспечено введением наноструктурирующих компонентов, что подтверждается исследованиями А.Н. Пономарева, Г.И. Яковлева, Simone Musso, Monica J. Hanus и др. Однако эффект их воздействия на структуру цементной матрицы БФБ, в особенности, в зоне контакта с базальтовым волокном, на сегодняшний день изучен недостаточно.

Работами, выполненными ранее, обоснована целесообразность применения наноструктурных добавок для улучшения свойств различных матриц, однако их использование с целью защиты базальтового волокна от разрушения в щелочной цементной среде БФБ и создания условий для управления структурообразованием в контактной зоне «базальтовое волокно - цементная матрица» до настоящего времени не рассматривалось.

Целью диссертационной работы является повышение долговечности базальтофибробетона путем защиты армирующего волокна от щелочной деструкции в цементных матрицах за счет изменения минералогического состава и морфологии новообразований на поверхности волокна.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику изучения стойкости базальтовых волокон к воздействию цементной среды;

2. Обосновать выбор наноструктурных модификаторов, обеспечивающих повышение долговечности базальтофибробетона;

3. Исследовать физико-химические процессы взаимодействия различных базальтовых волокон с цементами I и II группы эффективности при пропаривании;

4. Изучить влияние наноструктурных добавок на физико-механические характеристики базальтофибробетона и определить особенности его структурообразования;

5. Исследовать совместное влияние наноструктурных модификаторов на эксплуатационные характеристики базальтофибробетона и его долговечность.

Научная новизна:

Установлено, что в результате коррозионных процессов, происходящих с базальтовым волокном при его контакте с цементным камнем, образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция тетрагональной сингонии короткопризматического псевдокубического габитуса. При этом симметрия кристаллитов новообразований, формирующихся на поверхности

базальтового волокна при прямом контакте с цементной средой, зависит от содержания в волокне переходных и редкоземельных элементов с большим числом валентных электронов.

Показано, что введение многослойных углеродных нанотрубок в базальтофибробетонную смесь способствует изменению основности и морфологии новообразований продуктов взаимодействия армирующих волокон и цемента на поверхности базальтовых волокон.

Установлено, что введение метакаолина в базальтофибробетон обеспечивает связывание свободного гидроксида кальция цементной среды в гидроалюмосиликаты кальция, формирующиеся на поверхности базальтового волокна, которые «встраиваются» в цементный камень и, обладая малой растворимостью, способствуют защите базальтового волокна от щелочной коррозии.

Разработанная комплексная модификация БФБ наноструктурными добавками обеспечивает повышение его долговечности, обусловленное защитой базальтового волокна от щелочной коррозии за счет снижения щелочности среды при введении метакаолина, уплотнения контактной зоны «базальтовое волокно -цементный камень» и управления структурообразованием новообразований в цементной матрице по поверхности базальтового волокна при одновременном введении многослойных углеродных нанотрубок.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Разработана и апробирована новая методика пробоподготовки для изучения процесса взаимодействия базальтового волокна непосредственно в цементной среде с использованием образцов-вкладышей, позволившая проследить за изменениями базальтового волокна при прямом контакте с цементной средой и исследовать продукты их взаимодействия.

Установлено, что взаимодействие высокоактивного метакаолина с продуктами гидратации портландцемента приводит к формированию на поверхности базальтового волокна гидроалюмосиликатов кальция, снижающих негативное влияние Са(ОН)2 на коррозионную стойкость волокна. Совместное

введение метакаолина и многослойных углеродных нанотрубок способствует направленному изменению структуры и состава новообразований цементной матрицы в БФБ, обеспечивая улучшение эксплуатационных характеристик композита, и, в том числе, повышение его долговечности.

Показано, что введение в состав БФБ метакаолина в количестве 3% и многослойных углеродных нанотрубок в количестве 0,005% от массы цемента обеспечивает увеличение прочности БФБ на растяжение при изгибе и на сжатие до 25% и 45% относительно контрольного цементно-песчаного раствора соответственно, снижение водопоглощения более чем на 30%, повышение марки по водонепроницаемости с W4 до W10, морозостойкости до F150 относительно немодифицированного БФБ.

Полученные научные и практические результаты работы применяются в учебном процессе кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ФГБОУ ВПО ПНИПУ в курсах дисциплин «Технология бетона, строительных изделий и конструкций», «Комплексная диагностика структуры и свойств материалов». Подписаны протоколы о намерениях по внедрению результатов исследований с ОАО «Завод железобетонных и строительных конструкций № 1»; ООО «Завод ЖБК «Сатурн-Р»; ООО «Альянс».

Методология и методы исследования.

Исследования проводились в соответствии с поставленными целями и задачами с использованием общепринятых физико-механических и физико-химических методов оценки макро- и микроструктуры и свойств материалов, с применением как стандартных (ГОСТ), так и экспериментальных методов и методик. Обработка полученных данных осуществлялась с применением методов математической статистики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование выбора наноструктурных добавок для получения базальтофибробетона повышенной долговечности с улучшенными эксплуатационными характеристиками;

2. Методика исследования взаимодействия базальтового волокна с цементной средой с использованием образцов-вкладышей;

3. Результаты исследования щелочестойкости базальтового волокна в цементных системах, полученные с применением различных методик;

4. Результаты экспериментальных исследований свойств и структуры базальтофибробетона с применением наноструктурных добавок;

5. Состав, свойства и особенности структуры базальтофибробетона повышенной долговечности с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Достоверность результатов работы и научных выводов обеспечена:

Использованием поверенного испытательного оборудования и современных методов исследования структуры и свойств цементного композита;

Соответствием полученных результатов положениям физической химии дисперсных систем и структурообразования цементных композиций;

Корреляцией полученных данных с результатами исследований других ученых при использовании различных методик.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение долговечности базальтофибробетона наноструктурными добавками»

Апробация работы

Результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция к 100-летию со дня рождения профессора А.Ф. Полака «Проблемы прочности и долговечности бетона и железобетона» (2011 г., г. Пермь), I, V Международные научные конференции «Инновационные процессы в исследовательской и образовательной деятельности» (2012 г., 2016 г., г. Пермь), Всероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (2012 г., г. Новосибирск), Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития строительного материаловедения» (2013 г., г. Челябинск), 6-7 Всероссийские молодежные конференции аспирантов, молодых ученых и студентов «Современные технологии в строительстве. Теория и практика» (2014-2015 гг., г. Пермь), VII Международная конференция «Нанотехнологии в строительстве» (2015г., г. Шарм эль Шейх, Египет) Международная конференция «Базальтовые

технологии в России - 2014. Состояние, достижения, перспективы развития производства и науки» (2014 г., г. Пермь).

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса (У.М.Н.И.К.)».

Публикации

По тематике диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 6 статей в ведущих рецензируемых научных изданиях. Получен патент на изобретение № 2547579 «Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды» от 12 марта 2015 г.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 154 наименования и 5 приложений. Текст изложен на 167 страницах, содержит 62 рисунка и 23 таблицы.

Автор выражает благодарность за постоянное внимание и консультации д.т.н., профессору, заведующему кафедрой «Геотехника и строительные материалы» ФГБОУ ВПО «ИжГТУ им. М.Т. Калашникова» Яковлеву Григорию Ивановичу, а также сотрудникам его кафедры за доброжелательность и помощь при выполнении диссертационной работы.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСПЕРСНО- АРМИРОВАНННЫХ БЕТОНОВ

Основными задачами современного строительства являются вопросы повышения эффективности строительного производства, обеспечения минимальной стоимости и трудоемкости технологических процессов за счет рационального использования материальных и энергетических ресурсов, применения новых прогрессивных материалов, в том числе изготовленных с использованием нанотехнологий [88].

Массовое строительство, осуществляемое в России в широких масштабах, и стремление к повышению технического уровня строительной индустрии ставят перед промышленностью строительных материалов важную задачу - создание новых экономически выгодных материалов, отвечающих современным эксплуатационным требованиям.

Бетоны по сей день остаются самым популярным и востребованным материалом в строительстве. Несмотря на ряд неоспоримых достоинств и широкое применение, неармированные бетоны характеризуются относительно невысокой трещиностойкостью. Традиционно эта проблема решается армированием бетона стальной арматурой в виде отдельных стержней, сеток и каркасов. Однако условия эксплуатации и экономические соображения часто диктуют необходимость замены металлической арматуры на неметаллическую, что значительно снижает массу конструкций и улучшает другие характеристики (стойкость к кислотной и электрохимической коррозии, немагнитность, диэлектрические свойства и др.) [86]. В Российской Федерации имеется опыт организации производства композитных полимерных материалов на основе стекло-, угле-, базальто-, арамидо- и графитопластиковых волокон и, они (особенно стеклопластики) успешно применяются в радиоэлектронике, авиа- и ракетостроении, автомобиле- и судостроении. Однако в строительстве данные

материалы и особенно созданные на их основе изделия и конструкции применяются в крайне малых объемах.

Имеющийся зарубежный и отечественный опыт указывает на возможность создавать на базе композитов конструкционные материалы с заранее заданными прочностными и теплотехническими характеристиками позволяет проектировать из них несущие конструкции зданий и пролеты мостов, создавать оконные системы, использовать при сооружении фасадных систем и производстве огромного числа изделий, необходимых при строительстве зданий [105].

1.1 Строение композиционных материалов и способы дисперсного

армирования

Под композиционными материалами (композитами) понимают сложные структуры, в состав которых входят компоненты, различающиеся по своим свойствам и нерастворимые или малорастворимые друг в друге, которые разделёны в материале ярко выраженной границей [103].

Характеристики композитов определяются физико-механическими свойствами составляющих его компонентов и прочностью связей между ними. При этом в композиционных материалах проявляются достоинства компонентов, а не их недостатки. Вместе с тем в композитах разнородные компоненты создают синергетический эффект - новое качество материала, отличное от свойств исходных компонентов. Для оптимизации свойств конечного продукта выбирают компоненты с резко отличающимися, но дополняющими друг друга свойствами.

Основными составными частями композиционных материалов являются матрица - компонент, непрерывный в объеме композиционного материала, и армирующий компонент - дискретный наполнитель, равномерно распределенный в объеме матрицы, который называют ещё упрочнителями, так как они играют главную роль в повышении прочности материала.

Создание формы и обеспечение сплошности материала, распределение нагрузки по его объему, защита армирующих компонентов от механических и коррозионных воздействий являются основными задачами матрицы, при этом именно ее вещественная природа предопределяет термическую и коррозионную стойкость композита.

Армирующие компоненты классифицируют в зависимости от:

- геометрических признаков;

- порядка их расположения в матрице.

По форме наполнители разделяют на три основные группы (рисунок 1.1): нульмерные, одномерные, двумерные.

а) б) в)

Рисунок 1.1 - Формы наполнителей: а) нульмерные; б) одномерные; в) двумерные 1ь Ь, Ь - размеры наполнителя; Ь - толщина матрицы

Армирующие компоненты вводят в матрицу с целью улучшения конструкционных характеристик композиционного материала. По порядку расположения армирующих компонентов в матрице (макроструктуре) композиционные материалы бывают:

- дисперсно-упроченные (изотропные);

- дисперсно-армированные (анизотропные).

Равномерно распределенные в объеме матрицы нульмерные армирующие компоненты образуют дисперсно-упроченные композиционные материалы. Дисперсно-армированные композиты содержат равномерно распределенные в объеме матрицы одно- или двухмерно-армирующие компоненты.

Использование одновременно наполнителей разной формы (одномерные и нульмерные) или наполнителей одной формы, но разного состава обеспечивает расширение комплекса свойств или усиление какого-либо свойства. Такие композиционные материалы называют полиармированными [103, 110].

1.2 Дисперсное армирование бетонов

Дисперсно-армированные бетоны в настоящее время являются одним из перспективных конструкционных композиционных материалов. Исследования по созданию дисперсно-армированных бетонов и конструкций на их основе наиболее полно получили отражение в трудах таких советских ученых, как А.А. Пащенко, Ф.Н. Рабинович, В.П. Сербин, Л.Г. Курбатов, Р.М. Мхикян, Г.К. Хайдуков, И.В. Волков и др. [73, 86, 74, 32]. Среди зарубежных исследователей значительный вклад в развитие дисперсно-армированных бетонов внесли A.E. Naaman, H.W. Reinhardt, M. Cheyrezy, J.I. Daniel, J. Pera и др. [124]. Исследования показывают, что дисперсное армирование способствует получению изделий и конструкций с повышенными значениями прочности сечений сжатых, растянутых и изгибаемых элементов, их трещиностойкости, ударной вязкости, термического сопротивления и других физико-механических показателей. Имеются примеры успешного применения дисперсно-армированных бетонов в конструкциях различного назначения: стеновых панелях, плитах покрытий, днищах резервуаров, тонкостенных, арочных конструкций и других конструкций сложной конфигурации [41, 106, 150].

Различными исследованиями показано, что дисперсное армирование обеспечивает снижение материало- и трудоемкости конструкций, и, следовательно, стоимости их изготовления по сравнению с традиционными решениями. Это становится возможным за счет частичного или полного отказа от применения в конструкциях арматурных сеток и каркасов, а также перевода во многих случаях комплекса производства арматурных работ в процессе изготовления армированной бетонной смеси непосредственно в бетоносмеситель [86, 104].

1.2.1 Виды дисперсного армирования бетонов

Известно, что дисперсно-армированные бетоны можно классифицировать по различным признакам: видам исходных материалов, комбинациям армирования, методам изготовления и формования и т.д. Классификация дисперсно-армированных бетонов, предложенная Ф.Н. Рабиновичем, представлена на рисунке 1.2 [86].

Рисунок 1.2 - Классификация дисперсно-армированных бетонов

В работах Войлокова И.А., Новицкого А.Г., Тялиной Л.Н., Алексеевой Л.Л. и других ученых отмечается, что дисперсное армирование увеличивает прочность и упругость бетона благодаря удержанию части нагрузки при повреждении матрицы и препятствию росту трещин. К тому же многие исследователи провели

эксперименты с разного рода волокнами и выяснили, что свойства высокоэффективных цементных композитов, армированных волокнами, значительно улучшаются [29, 69, 110, 4].

На сегодняшний день, работы, связанные с дисперсным упрочнением бетонных материалов, ведутся в двух основных направлениях.

Во-первых, это применение так называемых специальных «затравок», которые интенсифицируют процессы гидратации цемента и улучшают физико-механические показатели бетона в целом. К затравкам, обеспечивающим подобные свойства, относятся нитевидные кристаллы гидросиликатов кальция, достаточно близкие по своим физическим и физико-химическим параметрам к новообразованиям, возникающим при гидратации цементных вяжущих. Эти «затравки» выступают в роли центров кристаллизации при твердении композита, что позволяет повысить прочность бетона на изгиб в 2-4 раза [86].

Второе направление связано с использованием для повышения прочности бетонной матрицы армирующих волокон, которые способны в процессе работы композиции воспринимать более высокие растягивающие напряжения по сравнению с матрицей. Дисперсное армирование может осуществляться одним видом фибр или смесью различных фибр (разной длины и разного состава). При этом существует возможность использования дисперсной арматуры для железобетонных конструкций при замене части стержневой арматуры на фибровую (комбинированное армирование). Замена стальной арматуры на неметаллическую позволяет экономить значительное количество металла и получить для промышленности строительных материалов конструкции и изделия с улучшенными характеристиками [29]. Синергетический 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 вяжущих. Кроме того, подбор наиболее подходящей матрицы является не менее важной задачей и заслуживает большого внимания [86].

1.2.2 Материалы для дисперсно-армированных бетонов Матричные материалы

Согласно ВСН-56-97 [142], для изготовления базальтофибробетона применяется мелкозернистый бетон (матрица). Определяющим компонентом бетонных матриц являются вяжущие вещества. Больше половины производимых минеральных вяжущих приходится на различные виды цементов. При этом, все более острой становится проблема нарастающего дефицита цемента, и существует потребность в увеличении объемов его производства [89].

Твердение портландцемента характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных физико-химических и термодинамических процессов, которые оказывают влияние на состояние армирующих материалов и композиций в целом. С химической точки зрения, твердение - это переход безводных клинкерных минералов в водные, в результате реакций гидролиза и гидратации, с физической - постепенное загустевание цементного теста и возникновение единого конгломерата из гидратированных и негидратированных частиц.

Механизм и скорость химических реакций минералов портландцемента, а также кинетика структурообразования портландцементного камня зависят от температуры, давления, химико-минералогического состава вяжущего. Эти же факторы определяют и физико-технические свойства затвердевшего цемента, поскольку они влияют на состав кристаллогидратов, их форму, размер, а также величину и количество пор в цементном камне [73].

Процессы взаимодействия клинкерных минералов с водой протекают одновременно, оказывая влияние друг на друга. Так, трехкальциевый силикат (алит) подвергается гидролизу по следующему уравнению:

3СаО^Ю2 + шН20 = 2Са0^Ю2^Н20 + Са(ОН)2 (1.1)

Эта реакция не прекращается и после насыщения раствора гидратом окиси кальция и идет дальше, причем выделяющаяся в результате гидратации известь осаждается в виде кристаллов Са(ОН)2 (портландита). Образовавшийся

гидросиликат остается стабильным в насыщенном известковом растворе, но при дальнейшем поступлении воды он подвергается гидролизу с выделением некоторого количества извести в раствор, пока концентрация последнего не повысится до величины, необходимой для его стабилизации.

При гидратации С2Б (белита) также выделяется некоторое количество извести (0,6% за 2 года), однако при исследовании микроструктуры продуктов гидратации С2Б обнаруживаются лишь следы кристаллов Са(ОН)2.

Трехкальциевый алюминат (целит) при взаимодействии с водой образует мелкие гексагональные пластинки гидроалюмината кальция. В литературе встречаются указания на то, что при избытке воды при невысокой концентрации Са(ОН)2 целит в результате гидролиза может выделить известь. Гидратация С3А в растворе извести замедляется за счет образования более основного гидроалюмината, обволакивающего частички С3А. Образовавшийся при твердении портландцемента трехкальциевый гидроалюминат может присоединять молекулы гидрата окиси кальция с образованием четырехкальциевого гидроалюмината [109, 115].

До настоящего времени не существует единого взгляда на взаимодействие воды и четырехкальциевого алюмоферрита. Наиболее часто наблюдают, что имеет место гидролиз с образованием трехкальциевого гидроалюмината и гидроферрита кальция.

Растворимость щелочных фаз портландцементного клинкера в воде исследовалась многими учеными, в результате которых установлено, что щелочные фазы гидратируются быстро. Многие фазы, содержащие очевидно, растворяются быстрее, так что в большинстве цементов весь переходит в раствор раньше, чем К2О. Можно полагать, что благодаря быстрой гидратации одна или несколько щелочных фаз могут способствовать росту прочности цементных продуктов. Многие исследователи считают, что количество гидроксида кальция в жидкой фазе портландцементов и его видов достигает 1,4 -1,5 г/л (в пересчете на СаО), что свидетельствует о пересыщении его растворов и наличии высокощелочной среды с показателями рН до 12-13. Установившаяся

концентрация гидроксильных ионов сохраняется на всех стадиях твердения цемента и подпитывается постоянно при увеличении степени гидратации цемента [22, 23].

Таким образом, среда твердения портландцемента имеет щелочной характер, значение рН мало меняется с течением времени. Жидкая фаза твердеющего цемента может содержать 0,1 - 0,5 г/л Са(ОН)2 и 0,1 - 2% Я20 (№20и К2О) [74]. Это определяет влияние такой среды на кремнеземсодержащие армирующие волокна.

Кроме того, при определении в качестве вяжущего компонента матрицы дисперсно-армированных бетонов портландцементов особое значение имеет оптимальное соотношение между фазами алита и белита в цементном вяжущем [75]. По мнению многих ученых, положительным фактором в плане обеспечения защиты от коррозии металлической арматуры и стальных фибр является высокое содержание алита. В то же время снижение его содержания и увеличение доли белита способствует уменьшению агрессивного влияния цементной среды по отношению к минеральным кремнеземсодержащим волокнам [41].

Армирующие волокна

При выборе рационального вида дисперсного армирования для любого композиционного материала следует учитывать, что свойства и геометрические характеристики армирующих элементов должны быть такими, чтобы при достаточном их содержании для упрочнения они не стали бы причиной появления дефектов, ослабляющих структуру [20, 64].

Номенклатура искусственных волокон, используемых для армирования материалов, весьма обширна. К ним относятся волокна из карбида или нитрида кремния, бора, углерода, сапфира, вольфрама, стальные, стеклянные, базальтовые, полимерные и др. [9, 43]. Основные характеристики различных волокон представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Технические характеристики волокон

Волокно Плотность, "5 г/см3 Прочность на растяжение, МПа 103 Модуль упругости, МПа 103 Удлинение при разрыве, %

Металлическое

Стальное 7,8 0,5-1,5 190-210 2-6

Неметаллическое высокомодульное

Асбестовое 2,6 0,9-3,1 68-70 0,6-1

Стеклянное 2,6 1,8-3,9 70-80 1,5-3,5

Базальтовое 2,6 1,6-3,2 100-130 1,4-3,6

Арамидное 1,4 2,9-3,5 75-110 1,4

Углеродное 2,0 2,5-4 200-700 1-1,6

Карбоновое 1,63 1,2-4 280-380 2-2,2

Полимерное низкомодульное

Полиамидное 0,9 0,72-0,9 1,9-5 5-20

Полипропиленовое 0,9 0,4-0,77 3,5-8 10-25

Нейлоновое 1,1 0,77-0,84 4,2-4,5 16-20

Вискозное 1,2 0,66-0,7 5,6-5,8 14-16

При выборе вида волокон, используемых в качестве армирующего компонента в бетонах, необходимо учитывать такие показатели, как прочность, деформативность, химическая стойкость армирующего материала, его адгезия к бетону, коэффициент линейного расширения и т.д. [42].

В настоящее время, в основном, используются три вида армирующих волокнистых материалов: стальная, стеклянная и полипропиленовая фибра. Наиболее эффективной в конструкционном отношении является стальная фибровая арматура, модуль упругости которой примерно в 6 раз превышает модуль упругости бетона. Чаще всего в настоящее время 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, «продергивания» фибр при разрушении композита и относительно большого веса подобных конструкций.

Синтетические волокна на основе полипропилена характеризуются повышенной деформативностью. Модуль упругости таких волокон составляет не более 1/4 модуля упругости обычных бетонов и не могут выполнять роль эффективной несущей арматуры для бетонов. Их применение способствует предотвращению повреждений в бетоне при транспортировании и монтаже изделий, повышению ударной прочности, сопротивлению истиранию и т.д. [86]. Однако, в результате многочисленных исследований, проводимых в России и за рубежом, установлено, что изделия, армированные полипропиленовыми волокнами, характеризуются значительными деформациями даже при небольших нагрузках растяжения, что объясняется низкой адгезией полипропилена в цементной матрице. Кроме того, такие изделия с течением времени теряют свои прочностные свойства, имеют высокую истираемость поверхности и горючесть при воздействии на волокно открытого пламени [69].

Силикатные волокна (стеклянные, базальтовые) при диаметре 8-10 мкм соответствуют высокоуглеродистой холоднотянутой проволоке по прочности (1800-2500 МПа), но при этом в 3,5 раза легче. Модуль упругости стекловолокна ниже, чем стали, но примерно втрое превышает модуль упругости бетона. Это предопределяет возможности применения стеклянных волокон в качестве эффективного армирующего материала [112, 113].

Обладая высокими показателями качества и доступной сырьевой базой, базальтовое волокно представляется весьма перспективным материалом для дисперсного армирования. Базальтовое волокно - материал, получаемый расплавом различных горных пород близких по химическому составу - базальта, базанитов, амфиболитов, габбродиабазов или их смесей и его свободном вытекании через специальные устройства - фильеры, изготовленные из платины или других жаростойких металлов. К тому же базальтовое волокно является наиболее оптимальным по показателю соотношения цены и качества [44, 93].

Как отмечают многие отечественные и зарубежные исследователи [58, 76, 77, 78, 79, 80, 119, 127, 140] наиболее перспективным вариантом дисперсного армирования бетонов является использование именно базальтовых волокон. Так,

к примеру, по результатам исследований Chaohua Jiang, Ke Fan, Fei Wu, Da Chen установлено, что повышение прочности на растяжение при изгибе бетона, армированного базальтовыми волокнами различной длины, составляет от 10 до 25% в сравнении с неармированным бетоном. При этом прочность при сжатии практически не изменяется [119]. В работах Nihat Kabay отмечается значительное повышение прочности при изгибе и абразивной стойкости при введении базальтового волокна в состав тяжелых и мелкозернистых бетонов. В тоже время прочность при сжатии несколько снижается в сравнении с бетонными образцами без армирования [133].

Эффект упрочнения композиций 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 [14, 92, 151]. Как видно из таблицы 1.1, по величине модуля упругости Ef базальтовая фибра относится к высокомодульным волокнам и является одновременно высокопрочной, способной обеспечить упрочнение фибробетона по отношению к исходному бетону-матрице при значительном повышении трещиностойкости (по образованию и ширине раскрытия трещин), как за счет высокого соотношения модулей упругости фибры и бетона Ef/Eb ~ 7...30, так и за счет высокого соотношения их прочностей (Rf,u/Rb,u ~ 10...100 для прочности бетона на сжатие, Rfu/Rbtu~100-1000 для прочности на растяжение). Фибробетон на основе высокомодульной фибры, в частности базальтовой, отличается также повышенной ударной стойкостью, морозостойкостью, водонепроницаемостью и истираемостью [51, 17, 13, 94].

При этом, согласно ВСН 56-97 [142], являющимися основным документом по проектированию и технологии производства фибробетонных конструкций из стеклофибробетона, в томи числе и с использованием базальтовой фибры, данный материал рекомендуется применять в тонкостенных элементах и конструкциях

зданий и сооружений, для которых существенно важным является снижение собственного веса, повышение трещиностойкости, ударной вязкости, сопротивления истиранию, архитектурной выразительности и экологической чистоты, которые в настоящее время носят все более востребованный характер [152].

1.3 Особенности взаимодействия базальтового волокна с цементными

системами

Базальтовые волокна близки по своим свойствам к стеклянным волокнам на основе стекла Е [41, 87]. Согласно данным, приведенным в работах М.С. Аслановой [6, 102], в результате воздействия на кремнеземсодержащее волокно воды и водных растворов кислот на его поверхности в результате гидролиза образуется кремнеземная пленка, защищающая его от разрушения. Однако установлено, что силикатные волокна обладают недостаточной стойкостью при взаимодействии со щелочными растворами, что обусловлено большой растворимостью в щелочах кремнеземного каркаса стекол [33].

Данные положения подтверждаются и исследованиями других ученых, как отечественных, так и зарубежных. Так, в работе Bin Wei, Hallin Cao, Shenhua Song [118] исследуется поведение базальтового и стеклянного волокна при воздействии на них растворов кислот и щелочей. В результате проведенных исследований авторы приходят к выводу о том, что кислотостойкость базальтового волокна выше его щелочестойкости. Во время химической обработки в щелочном растворе кремнекислородный каркас волокна разрушается с образованием гидроксид-иона:

[-Si-O-Si-]+OH- ^[SiOH] + [SiO]-, (1.2)

в результате чего, значительно снижается прочность волокна. При этом кислотостойкость относительно выше по сравнению с щелочной коррозионной стойкостью вероятно потому, что [-Si-O^-структура является инертной по отношению к кислотам, за исключением плавиковой и фосфорной [36].

С химической точки зрения, основным компонентом жидкой фазы твердеющего портландцемента, определяющим в основном ее влияние на армирующие волокна, является гидроксид кальция, активно взаимодействующий с компонентами стекла базальтовых волокон. В результате происходит коррозия

стеклянных и базальтовых волокон вследствие разрушения их кремнекислородного каркаса при длительном контакте с этой средой [29].

Таким образом, базальтовые волокна обладают низкой устойчивостью к высокощелочным продуктам гидратации цементов. Значит, когда базальтовые волокна применяют в качестве армирующего материала в сочетании с портландцементом, волокно должно противостоять воздействию агрессивных сред, в частности, содержащейся в цементе щелочи, в течение длительного времени [102].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сарайкина Ксения Александровна, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер, Ю. П. Введение в планирование эксперимента / Ю. П. Адлер. -М.: Металлургия, 1968. - 155 с.

2. Алаторцева, У. В. Конструкционные сталефибробетоны, модифицированные комплексными углеродными микро- и наноразмерными добавками: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Алаторцева Ульна Владимировна. -Волгоград, 2011. 151 с.

3. Алексашин, С. В. Повышение морозостойкости и водонепроницаемости мелкозернистых бетонов для речных гидросооружений: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Алексашин Сергей Владимирович. - М., 2014. 114 с.

4. Алексеева, Л. Л. Инновационные технологии и материалы в строительной индустрии: Учебное пособие / Л. Л. Алексеева. - Ангарск: АГТА, 2010. - 104 с.

5. Аппен, А. А. Химия стекла / А.А. Аппен. - 2-е изд., испр. - Л.: Химия, 1974. - 351 с.

6. Асланова, М. С. Влияние различных факторов на механические свойства стеклянных волокон / М. С. Асланова // Стекло и керамика. - 1969. - № 3. - С. 12.

7. Афанасьев, Н. Ф. Добавки в бетоны и растворы / Н. Ф. Афанасьев, М. К. Целуйко. - Киев: Будивельник, 1989. - 128 с.

8. Бабаев, В.Б. Мелкозернистый цементобетон с использованием базальтового волокна для дорожного строительства: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Бабаев Виктор Борисович. - Белгород, 2013. - 21 с.

9. Бабков, В. В. Сталефибробетон в производстве изделий и конструкций дорожного назначения / В. В. Бабков, И. В. Недосеко, Р. Ш. Дистанов, М. А. Ивлев // Строительные материалы. - 2010. - № 10. - С. 40.

10. Баженов, Ю. М. Технология бетона / Ю. М. Баженов. - Москва: Высш. шк., 1987. - 415 с.

11. Баталин, Б. С., Сарайкина, К. А. Взаимодействие базальтового волокна с цементным камнем / Б. С. Баталин, К. А. Сарайкина // Базальтовые технологии. - 2013. - № 2. - С. 91.

12. Баталин, Б. С., Сарайкина, К. А. Исследование процесса взаимодействия стекловолокна с цементным камнем / Б. С. Баталин, К. А. Сарайкина // Стекло и керамика. - 2014. - № 5. - С. 37.

13. Батанова, А. М., Граменицкий, Е. Н., Земцов, А. Н. Состав и физико-химические свойства стекловидных волокон на основе базальта / А. М. Батанова, Е. Н. Граменицкий, А. Н. Земцов // Труды Международной научно-практической конференции «Наука и технология силикатных материалов - настоящее и будущее». - 2003. - Т. III. - С. 243.

14. Белова, Т. К., Гурьева, В. А., Турчанинов, В. И. Исследование влияния дисперсного армирования модифицированным базальтовым микроволокном на прочностные свойства цементного раствора / Т. К. Белова, В. А. Гурьева, В. И.Турчанинов // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 2.

15. Белянкин, С. Д. Петрография технического камня / С. Д. Белянкин -М.: Недра, 1956. -780 с.

16. Боровских, И. В., Морозов, Н. М. Повышение долговечности базальтовой фибры в цементных бетонах / И. В. Боровских, Н. М. Морозов // Известия КГАСУ. Строительные материалы и изделия. - 2012. - № 2 (20). - С. 160.

17. Боровских, И.В. Высокопрочный тонкозернистый базальтофибробетон: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Боровских Игорь Викторович. - Казань, 2009. - 21 с.

18. Брыков, А. С. Щелоче-силикатные реакции и коррозия бетона: учебное пособие / А. С. Брыков. - СПб.: Изд-во СПбГТИ (ТУ), 2009. - 27 с.

19. Булярский, С. В. Углеродные нанотрубки: технология, управление свойствами, применение / С. В. Булярский. - Ульяновск: Стрежень, 2011. - 478 с.

20. Бунаков, В. А. Армированные пластики / В.А. Бунаков [и др.]; под ред. Г. С. Головкина, В. И. Семенова. - М.: Изд-во МАИ, 1997. - 404 с.

21. Бутт, Ю. М., Куатбаев, К. К. Долговечность автоклавных силикатных бетонов / Ю. М. Бутт, К. К. Куатбаев. - М.: Стройиздат, 1966. - 216 с.

22. Бутт, Ю. М. Справочник по химии цемента / Ю. М. Бутт, Б. В. Волконский, Г. Б. Егоров и др. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1980. - 224 с.

23. Бутт, Ю. М. Химическая технология вяжущих материалов: Учебник для вузов / Ю. М. Бутт, М. М. Сычев, В. В. Тимашев. - М.: Высшая, школа, 1980. - 472 с.

24. Бухало, А. Б. Теплоизоляционный неавтоклавный пеногазобетон с нанодисперсными модификаторами: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Бухало Анна Борисовна. - Белгород, 2010. - 27 с.

25. Бучкин, А. В., Степанова, В. Ф. Цементные композиции повышенной коррозионной стойкости, армированные базальтовыми волокнами / А. В. Бучкин, В. Ф. Степанова // Строительные материалы. - 2006. - № 7. - С. 82.

26. Бучкин, А.В. Мелкозернистый бетон высокой коррозионной стойкости, армированный тонким базальтовым волокном: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Бучкин Алексей Викторович. - Москва, 2011. - 20 с.

27. Василовская, Н. Г., Енджиевская, И. Г., Калугин, И. Г. Цементные композиции, дисперсно-армированные базальтовой фиброй / Н. Г. Василовская, И. Г. Енджиевская, И. Г. Калугин // Вестник ТГАСУ. - 2011. - № 3. - С. 153.

28. Винарский, М. С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях / М. С. Винарский, М. В. Лурье. - Киев: Техника, 1975. - 168 с.

29. Войлоков, И. А. Композитное армирование бетонов / И. А. Войлоков // Строительные материалы. - 2009. - № 6. - С. 62.

30. Войлоков, И. А., Канаев (Ястржембский), С. Ф. Базальтофибробетон. Исторический экскурс / И. А. Войлоков, С. Ф. Канаев (Ястржембский) // Инженерно-строительный журнал. - 2009. - № 4. - С. 26.

31. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества (технология и свойства). Учебник для ВУЗов / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В.С. Колокольников. - М.: Стройиздат, 1979. - 476 с.

32. Волков, И. В., Газин, Э. М. Фибровая арматура для бетонов / И. В. Волков, Э. М. Газин //Труды 1-й Всероссийской конференции по проблемам бетона и железобетона. - М., 2001. - С. 1171-1179.

33. Габидуллин, М. Г., Багманов, Р. Т., Шанкараев, А. Я. Исследование влияния характеристик стеклофибры на физико-механические свойства стеклофибробетона / М. Г. Габидуллин, Р. Т. Багманов, А. Я. Шанкараев // Известия КГАСУ. - 2010. - № 1. - С. 268.

34. Гаврилов, А. В. Бетоны на мелком песке и наполненном цементе: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Гаврилов Александр Витальевич. -Ростов-на-Дону, 2013. - 24 с.

35. Гамалий, Е. А. Структура и свойства цементного камня с добавками микрокремнезема и поликарбоксилатного пластификатора / Е. А. Гамалий, Б. Я. Трофимов, Л. Я. Крамар // Вестник ЮУрГУ. Серия Строительство и архитектура. - 2009. - № 16. - С. 29.

36. Глинка, Н. Л. Общая химия: 24-е изд., испр / Н.Л. Глинка. - Л.: Химия, 1985. - 702 с.

37. Голубева, О. А., Потапова, Е. Н. Влияние метакаолина на свойства белого портландцемента / О. А. Голубева, Е. Н. Потапова // Успехи в химии и химической технологии. - 2014. - Т. XXVIII. - № 8. - С. 28.

38. Горшков, В. С., Тимашев, В. В., Савельев, В. Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: учебное пособие / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев. - М.: Высшая школа, 1981. - 335 с.

39. Грановский, А. Г. Структурообразование в минеральных вяжущих системах / А. Г. Грановский. - Киев: Наук. думка, 1984. - 299 с.

40. Гутников, С. И. Влияние оксида алюминия на основные свойства базальтовых стекол и волокон на их основе: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.21 / Гутников Сергей Иванович. - М., 2009. - 24 с.

41. Гутников, С. И. Стеклянные волокна: учебное пособие для студентов специальности «Композиционные наноматериалы» / С. И. Гутников, Б. И. Лазоряк, А. Н. Селезнев. - М.: МГУ им.Ломоносова, 2010. - 53 с.

42. Гутников, С. И., Головков, А. В. Современный рентгеновский анализ при производстве базальтового волокна / С. И. Гутников, А. В. Головков // Стеклянная тара. - 2011. - № 4. - С. 22.

43. Деревянко, В. Н., Саламаха, Л. В. Дисперсно-армированные растворы для устройства стяжек полов / В. Н. Деревянко, Л. В. Саламаха // Строительство, материаловедение, машиностроение. - 2009. - № 3. - С. 14.

44. Джигирис, Д. Д. Основы производства базальтовых волокон и изделий / Д. Д. Джигирис, М. Ф. Махова. - М.: Теплоэнергетик, 2002. - 412 с.

45. Добавки в бетон. Справочное пособие. / В. С. Рамачандран [и др.]; под ред. В. С. Рамачандрана. - М.: Стройиздат, 1988. - 575 с.

46. Зак, А. Ф. Физико-химические свойства стеклянного волокна. / А. Ф. Зак. - М.: Ростехиздат, 1962. - 224 с.

47. Зимин, Д. Е., Татаринцева, О. С. Армирование цементных бетонов дисперсными материалами из базальта / Д. Е, Зимин, О. С. Татаринцева // Ползуновский вестник. - 2013. - № 3. - С. 286.

48. Зимин, Д. Е., Татаринцева, О. С. Влияние химического состава стекла на стойкость базальтовых волокон к агрессивным средам / Д. Е. Зимин, О. С. Татаринцева // Ползуновский вестник. - 2010. - № 4-1. - С. 247.

49. Зимин, Д. Е., Татаринцева, О. С. Изменение прочности силикатных волокон в процессе изготовления композиционных материалов / Д. Е. Зимин, О. С. Татаринцева // Ползуновский вестник. - 2008. - № 3. - С. 217.

50. Зубова, М. О. Мелкозернистые бетоны с применением базальтовой фибры и комплексных модифицирующих добавок: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Зубова Мария Олеговна. - Волгоград, 2014. - 21 с.

51. Ивлев, В. А. Фибробетон в тонкостенных изделиях кольцевой конфигурации: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Ивлев Василий Иванович. - Уфа, 2009. - 24 с.

52. Илюхин, В. В., Кузнецов, В. А., Лобачев, А. Н., Бакшутов, В. С. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия / В. В. Илюхин, В. А. Кузнецов, А. Н. Лобачев, В. С. Бакшутов. - М.: Наука, 1979. - 184 с.

53. Калугин, И. Г. Дисперсное армирование ячеистых бетонов базальтовым волокном / И. Г. Калугин // Ползуновский альманах. - 2009. - Т. 2. -№ 3. - С. 37.

54. Капитонов, А. М., Редькин, В. Е. Физико-механические свойства композиционных материалов. Упругие свойства / А. М. Капитонов, В. Е. Редькин.

- Красноярск: СФУ, 2013. - 531 с.

55. Кнотько, А. В., Меледин, А. А., Гаршев, А. В., Путляев, В. И. Модификация поверхностного слоя базальтового волокна для увеличения коррозионной стойкости в фиброцементных композитах / А. В. Кнотько, А. А. Меледин, А. В. Гаршев, В. И. Путляев // Строительные материалы. - 2010. - № 9.

- С. 89.

56. Кнотько, А. В., Меледин, А. А., Гаршев, А. В., Путляев, В. И. Процессы при ионообменной обработке поверхности базальтового стекловолокна / А. В. Кнотько, А. А. Меледин, А. В. Гаршев, В. И. Путляев // Строительные материалы. - 2011. - № 9. - С. 75.

57. Королев, А. С. О новом расчетно-экспериментальном методе ускоренного определения водонепроницаемости цементных материалов по высоте капиллярного поднятия воды в их толщу / А. С. Королев // Технологии бетонов. - 2008. - № 12. - С. 48.

58. Красиникова, Н. М., Морозов, Н. М., Хохряков, О. В., Хозин, В. Г. Оптимизация состава цементного бетона для аэродромных покрытий / Н. М. Красиникова, Н. М. Морозов, О. В. Хохряков, В. Г. Хозин // Известия КГАСУ. Строительные материалы и изделия. - 2014. - № 2 (28). - С. 166.

59. Красный, И. М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителя / И. М. Красный // Бетон и железобетон. - 1987. - № 5. - С. 10.

60. Кривенко, П. В., Пушкарева, Е. К. Долговечность шлакощелочного бетона / П. В. Кривенко, Е. К. Пушкарева. - Киев: Будивельник, 1993. - 224 с.

61. Кузнецова, Т. В. Физическая химия вяжущих материалов / Т. В. Кузнецова, И. В. Кудряшов, В. В. Тимашев. - М.: Высшая школа, 1989. - 383 с.

62. Махова, М. Ф., Джигирис, Д. Д., Горбачев, Г. Ф., Бачило, Т. М. Исследование основных свойств расплавов горных пород / М. Ф. Махова, Д. Д. Джигирис, Г. Ф. Горбачев, Т. М. Бачило // Сборник научных трудов: Базальтоволокнистые композиционные материалы и конструкции. - Киев: Наукова Думка, 1980. - С. 37.

63. Мещанский, Н. А. О стойкости стеклопластиковой арматуры в бетоне / Н. А. Мещанский //Бетон и железобетон. - 1965. - № 9. - С. 33.

64. Минько, Н. И., Морозова, И. И., Павленко, Т. Л. Стекловолокно для армирования цементных изделий / Н. И. Минько, И. И. Морозова, Т. Л. Павленко // Стекло и керамика. - 1998. - № 7. - С. 3.

65. Мокрушин, А. Н. Зависимость прочностных и контракционных характеристик цементов различных групп по эффективности при пропаривании / А. Н. Мокрушин, C. B. Раскопин // Строительные материалы. - 1996. - № 10. - С. 26.

66. Моргун, Л. В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения (теория и методология рецептурно-технологического регулирования): автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 / Моргун Любовь Васильевна. - Ростов-на-Дону, 2005. - 24 с.

67. Морозов, Н. Н. Материалы на основе базальтов европейского севера России / Н. Н. Морозов и др. //Стекло и керамика. - 2001. - № 3. - С.24.

68. Мчедлов-Петросян, О. П. Химия неорганических строительных материалов / О. П. Мчедлов-Петросян. - М.: Стройиздат, 1988. - 303 с.

69. Новицкий, А. Г., Ефремов, М. В. Аспекты применения базальтовой фибры для армирования бетонов. [Электронный ресурс] / А. Г. Новицкий, М. В. Ефремов // ЗАО «Минерал 7». - 2011. Режим доступа: http: //www.zaomineral .narod.ru/basaltfibre.html

70. Официальный сайт компании «MetaPro. Материалы строительной химии» [Электронный ресурс] / «MetaPro. Материалы строительной химии». -2011. Режим доступа: http://www.meta-pro.ru/mixbuild.html

71. Официальный сайт компании «Корда» [Электронный ресурс] / «КОРДА» - базальтовая изоляция, теплоизоляция, звукоизоляция. - 2012. - Режим доступа: http: //www.korda.ru/obzor/3. htm

72. Паус, К. Ф. Физико-химия строительных материалов / К. Ф. Паус. -М.: МИСИ; БТИСМ , 1983. - 210 c.

73. Пащенко, А. А. Армирование неорганических вяжущих веществ минеральными волокнами / А. А. Пащенко, В. П. Сербин, А. П. Паславская и др.; под ред. А. А. Пащенко. - М: Стройиздат, 1988. - 200 с.

74. Пащенко, А. А. Армирование цементного камня минеральным волокном / А. А. Пащенко, В. П. Сербин. - Киев: УкрНИИНТИ, 1970. - 45 с.

75. Пащенко, А. А., Сербин, В. П., Старчевская, Е. А. Вяжущие материалы / А. А. Пащенко, В. П. Сербин, Е. А. Старчевская. - Киев: Высшая школа. Головное изд-во, 1985. - 440 с.

76. Перфилов, В. А. Базальтовое фибровое волокно как основной компонент дисперсно-волокнистого армирования бетонов / В. А. Перфилов, М. О. Зубова // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2013. - Вып. 3 (101). - С. 146.

77. Перфилов, В. А. Применение базальтовых фибровых волокон и модифицирующей добавки для повышения прочностных характеристик тяжелых бетонов / В. А. Перфилов, М. О. Зубова, Д. Н. Неизвестный // Известия вузов. Строительство. - 2011. - № 12. - С. 46.

78. Перфилов, В. А. Фибробетон ускоренного твердения / В. А. Перфилов, У. В. Алаторцева, А. А. Тюрин // Известия вузов. Строительство. -2009. - № 1. - С. 48.

79. Петраков, Б. И. Возможность усиления железобетонных плит аэродромных покрытий с помощью монолитного базальтофибробетона / Б. И. Петраков // Аэропорты. Прогрессивные технологии. - 2000. - № 3. - С. 19.

80. Петраков, Б. И. Композиционный материал базальтофибробетон / Б. И. Петраков, В. Н. Самодуров, И. Э. Викснин // Военно-строительный бюллетень. - 1990. - № 2. - С. 31.

81. Петрунин, С. Ю. Повышение прочности бетона углеродными нанотрубками с применением гидродинамической кавитации: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Петрунин Сергей Юрьевич. - Москва, 2015. 149 с.

82. Плешко, М. С., Крошнев, Д. В. Влияние свойств твердеющего бетона на взаимодействие системы «крепь - массив» в призабойной зоне ствола / М. С. Плешко, Д. В. Крошнев // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2008. - № 9. - а 320.

83. Пономарев, А. Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии / А. Н. Пономарев // Инженерно-строительный журнал. - 2009. - № 6. - С. 25.

84. Пудов, И. А. Наномодификация портландцемента водными дисперсиями углеродных нанотрубок: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Пудов Игорь Александрович. - Казань, 2013. 185 с.

85. Пухаренко, Ю. В. Полидисперсное армирование строительных композитов / Ю. В. Пухаренко, И. У. Аубакирова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2011. - № 2. - С. 25.

86. Рабинович, Ф. Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции: монография / Ф. Н. Рабинович. - М.: Издательство АСВ, 2004. - 560 с.

87. Рабинович, Ф. Н., Клишанис, Н. Д. Устойчивость стеклянных волокон к воздействию среды гидратирующихся цементов / Ф. Н Рабинович, Н. Д. Клишанис // Неорганические материалы: Изв. Акад. наук СССР. - 1982. - Т. 18. -№ 2. - С. 56.

88. Рахмонов, А. Д. Прочность, жесткость и трещиностойкость неразрезных бетонных балок с комбинированным армированием: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / Рахмонов Ахмоджон Джамолиддинович. - Казань, 2014. - 21 с.

89. РБК. Исследования рынков: Анализ рынка асфальта и нефтебитума в России в 2006-2010 гг [Электронный ресурс] // РосБизнесКонсалтинг. - М., 2011. - Режим доступа: http://marketing.rbc.ru/research/562949980344048.shtml

90. Ренкас, Е. В. Особенности адгезии цементного камня к заполнителям из известняка / Е. В. Ренкас // Строительные материалы оборудование, технологии XXI века. - 2006. - №2 (85). - С. 26.

91. Розенталь, Н. К., Чехний, Г. В. Коррозионно-стойкие бетоны особо малой проницаемости / Н. К. Розенталь, Г. В. Чехний // Бетон и железобетон. -1998. - № 1. - С. 27.

92. Розина, В. Е. Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Розина Виктория Евгеньевна. - Улан-Удэ, 2015. - 24 с.

93. Румянцев, А. С. Стеклофибротехнологии [Электронный ресурс] / А.С. румянцев // Оборудование и материалы для производства стеклофибробетона. -2007. - Режим доступа: http://www.sftechno.ru/neg

94. Русанов, В. Е. Перспективы фибробетонов / В. Е. Русанов // Автомобильные дороги. - 2011. - № 9 (958). - С. 149.

95. Сарайкина, К. А., Голубев, В. А. Изучение путей повышения эффективности применения базальтовых волокон в цементных системах / К. А. Сарайкина, В. А. Голубев // Master's journal. - 2013. - № 1. - С. 229.

96. Сарайкина, К. А., Голубев, В. А., Яковлев, Г. И. Структурирование цементного камня по поверхности армирующих базальтовых волокон / К. А. Сарайкина, В. А. Голубев, Г. И. Яковлев // Интеллектуальные системы в производстве. - 2014. - № 2(24). - С. 203.

97. Сарайкина, К. А., Голубев, В. А., Яковлев, Г. И., Политаева, А. И., Сеньков, С. А. Наноструктурирование цементного камня при дисперсном армировании базальтовым волокном / К. А. Сарайкина, В. А. Голубев, Г. И. Яковлев, А. И. Политаева, С. А. Сеньков // Строительные материалы. - 2015. - № 2(722). - С. 34.

98. Сарайкина, К. А., Семкова, Е. Н., Голубев, В. А. Исследование процесса выщелачивания минеральных волокон в цементной среде / К. А. Сарайкина, Е. Н. Семкова, В. А. Голубев // Наука. Технологии. Инновации: материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых. Новосибирск: НГТУ. - 2012. - С. 323.

99. Сарайкина, К. А., Семкова, Е. Н., Голубев, В. А. Щелочестойкость базальтового волокна и способы ее повышения / К. А. Сарайкина, Е. Н. Семкова,

B. А. Голубев // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. - 2012. - № 1. -

C. 185.

100. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс] / Википедия. - 2011. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/

101. Скобинская, А. А., Бамбура, А. Н., Ватагин, С. С., Костиков, В. С., Катцура, Ю. А. Инструкция по технологии изготовления строительных конструкций из дисперсно-армированного базальтофибробетона / А. А. Скобинская, А. Н. Бамбура, С. С. Ватагин, В. С. Костиков, Ю. А. Катцура // Киев: НИИСК, 1992. - 38 с.

102. Стеклянные волокна / М. С. Асланова [и др.]; под ред. М. С. Аслановой. - М.: Химия, 1979. - 256 с.

103. Степанова, В. Ф. Производство и применение композитных материалов, изделий и конструкций в строительном комплексе / В. Ф. Степанова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2014. № 2 - С. 27.

104. Степанян, Р. Е. Надежность фибровой арматуры / Р. Е. Степанян // Автомобильные дороги. - 2010. - № 4. - С. 36.

105. Стратегия инновационного развития строительной отрасли до 2020 года [Электронный ресурс] // Министерство строительства Российской Федерации. - 2015. - Режим доступа: http://dokipedia.ru/document/5215942

106. Строительные материалы. Учебно-справочное пособие / Г. А. Айрапетов [и др.]; под ред. Г. А. Айрапетова, Г. В. Несветаева. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 608 с.

107. Структурно-реологические свойства дисперсно-зернистых систем: монография / Е. В. Алексеева [и др.]; под общ. ред. В. Т. Перцева. - Воронеж: Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, 2010. -196 с.

108. Та Ван Фан, Несветаев, Г. В. Влияние белой сажи и метакаолина на прочность и деформационные свойства цементного камня / Та Ван Фан, Г. В. Несветаев // Инженерный вестник Дона. - 2012. - № 4. - С. 9.

109. Тейлор, Х. Ф. У. Химия цементов / Х. Ф. У. Тейлор. - М.: Стройиздат, 1969. - 503 с.

110. Тялина, Л. Н. Новые композиционные материалы: учебное пособие / Л. Н. Тялина, А. М. Минаев, В. А. Пручкин. - Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2011. - 80 с.

111. Урханова, Л. А., Лхасаранов, С. А., Розина, В. Е., Буянтуев, С. Л. Мелкозернистый базальтофибробетон с нанокремнеземом / Л. А. Урханова, С. А. Лхасаранов, В. Е. Розина, С. Л. Буянтуев // Строительные материалы. - 2015. -№6. С. 45.

112. Физико-механические основы композиции неорганическое вяжущее -стекловолокно / А. А. Пащенко [и др.]; под ред. А. А. Пащенко. - Киев: Высшая школа, 1979. - 224 с.

113. Ходаковский, М. Д. Производство стеклянных волокон и тканей // под ред. М.Д. Ходаковского. - М.: Химия, 1973. - 312 с.

114. Черняк, М. Г. Непрерывное стеклянное волокно. Основы технологии и свойства / М. Г. Черняк. - М.: Химия, 1965. - 320 с.

115. Эйтель, В. Физическая химия силикатов / В. Эйтель - М.: Изд-во Иностранная литература, 1966. - 1055 с.

116. Яковлев, Г. И. Наноструктурирование композитов в строительном материаловедении: монография // Г. И. Яковлев, Г. Н. Первушин, Я. Керене, Р. Мачулайтис, И. А. Пудов, И. С. Полянских, С. А. Сеньков, А. И. Политаева, А. Ф. Гордина, А. В. Шайбадуллина; под общей редакцией Г. И. Яковлева. Ижевск: Изд-во ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2014. - 196 с.

117. Batalin, B. S., Saraykina, K. A. Interaction of Glass Fiber and Hardened Cement Paste / B. S. Batalin, K. A. Saraykina // Glass and Ceramics. - 2014. - Vol. 71. - № 7-8. - P. 294.

118. Bin Wei, Hallin Cao, Shenhua Song Tensile behavior contrast of basalt and glass fibers after chemical treatment / Bin Wei, Hallin Cao, Shenhua Song // Materials and Design. - 2010. - № 31. - P. 4244.

119. Chaohua Jiang, Ke Fan, Fei Wu, Da Chen Experimental study on the mechanical properties and microstructure of chopped basalt fibre reinforced concrete / Chaohua Jiang, Ke Fan, Fei Wu, Da Chen // Materials and Design. - 2014. - № 58. - P. 187.

120. Florence Sanchez, Chantal Ince Microstructure and macroscopic properties of hybrid carbon nanofiber/silica fume cement composites / Florence Sanchez, Chantal Ince // Composites Science and Technology. - 2009. - № 69. - P. 1310.

121. Florence Sanchez, Konstantin Sobolev Nanotechnology in concrete / Florence Sanchez, Konstantin Sobolev // Construction and Building Materials. - 2010. -№ 24. - P. 2060.

122. Francisco J. De Caso y Basalo, Fabio Matta, Antonio Nanni Fiber reinforced cement-based composite system for concrete confinement / Francisco J. De Caso y Basalo, Fabio Matta, Antonio Nanni // Construction and Building Materials. -2011. - P. 1.

123. Geng Ying Li, Pei Ming Wang, Xiaohua Zhao Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes / Geng Ying Li, Pei Ming Wang, Xiaohua Zhao // Carbon. - 2005. - № 43. -P. 1239.

124. High performance fiber reinforced cement composites 2 (HPFRCC2) / Edited by A.E. Naaman, H.W. Reinhardt // Proceedings of the second international workshop «High performance fiber reinforced cement composites» Ann Arbor, USA June 11-14, 1995. P. 530.

125. Jiri Militky Composite materials with basalt fibre reinforcement and pyrolysed polysiloxane matrix / Jiri Militky // Acta Research Reports. - 2008. - № 17. -P. 31.

126. Jong-Pil Won, Yi-Na Yoon, Byung-Tak Hong, Tei-Joon Choi, Su-Jin Lee Durability characteristics of nano-GFRP composite reinforcing bars for concrete structures in moist and alkaline environments / Jong-Pil Won, Yi-Na Yoon, Byung-Tak Hong, Tei-Joon Choi, Su-Jin Lee // Composite Structures. - 2012. - № 94. - P. 1236.

127. Jongsung Sim, Cheolwoo Park, Do Young Moon Characteristics of basalt fiber as a strengthening material for concrete structures / Jongsung Sim, Cheolwoo Park, Do Young Moon // Composites Part B: engineering. - 2005. - № 36. - P. 504.

128. Jorgen Skibsted, Christopher Hall Characterization of cement minerals, cements and their reaction products at the atomic and nano scale / Jorgen Skibsted, Christopher Hall // Cement and Concrete Research. - 2008. - № 38. - P. 205.

129. Konsta-Gdoutos, M. S., Metaxa, Z. S., Shan, S. P. Nanoimaging of highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials / M. S. Konsta-Gdoutos, Z. S. Metaxa, S. P. Shan // Seventh International RJLEM Symposium on Fibre Reinforced Concrete: Design and Applications, Chennai. India. - 2008. - pp. 125-131.

130. Marijonas Sinica, Georgij A Sezeman, Donatas Mikulskis, Modestas Kligys, Vytautas Cesnauskas Impact of complex additive consisting of continuous basalt fibres and SiO2 microdust on strength and heat resistance properties of autoclaved aerated concrete / Marijonas Sinica, Georgij A Sezeman, Donatas Mikulskis, Modestas Kligys, Vytautas Cesnauskas // Construction and building materials. - 2014. -№ 50. - P. 718.

131. Min Wua, Bjorn Johannesson, Mette Geiker Self-healing in cementitious materials and engineered cementitious composite as a self-healing material / Min Wua, Bjorn Johannesson, Mette Geiker // Construction and Building Materials. - 2012. - № 28. - P. 571.

132. Monica J. Hanus, Andrew T. Harris Nanotechnology innovations for the construction industry / Monica J. Hanus, Andrew T. Harris // Progress in Materials Science. - 2013. - № 58. - P. 1056.

133. Nihat Kabay Abrasion resistance and fracture energy of concretes with basalt fiber / Nihat Kabay // Construction and building materials. - 2014. - № 50. - P. 95.

134. Pistill, M.F. Variability of Condensed Silica Fume from a Canadian Sourse and Influence on the Properties of Portland Cement / M.F. Pistill // Cement Concrete and Aggregate - 1984. - V.6: - № 1. - P. 33.

135. Setter, N., Roy, D. M. Mechanical Flatures of Chemical Shrinkage of Cement Paste / N. Setter, D. M. Roy // Cement and Concrete Research. - 1978. - V.8. -№ 5. - P. 623.

136. Shan, S. P., Konsta-Gdoutos, M. S., Metaxa, Z. S., Mondal, P. Nanoscale modification of cementious materials / S. P. Shan, M. S. Konsta-Gdoutos, Z. S. Metaxa, P. Mondal // Proceeding of the Third International symposium on nanotechnology in construction. Springer. - 2009. - pp. 125-130.

137. Simone Musso, Jean-Marc Tulliani, Giuseppe Ferro, Alberto Tagliaferro Influence of carbon nanotubes structure on the mechanical behavior of cement composites / Simone Musso, Jean-Marc Tulliani, Giuseppe Ferro, Alberto Tagliaferro // Composites Science and Technology. - 2009. - № 69. - P. 1985.

138. Sobolkina, A., Mechtcherine, V., Khavrus, V., Maier, D., Mende, M., Ritschel, M., Leonhardt, A. Dispersion of carbon nanotubes and its influence on mechanical properties of the cement matrix / A. Sobolkina, V. Mechtcherine, V. Khavrus, D. Maier, M. Mende, M. Ritschel, A. Leonhardt // Cement and concrete composites. - 2012. - Vol. 34. - P.1104.

139. Thanongsak Nochaiya, Arnon Chaipanich Behavior of multi-walled carbon nanotubes on the porosity and microstructure of cement-based materials / Thanongsak Nochaiya, Arnon Chaipanich // Applied Surface Science. - 2011. - № 257. - P. 1941.

140. Tumadhir Merawi Borhan Properties of glass concrete reinforced with short basalt fibre / Tumadhir Merawi Borhan // Materials and Design. - 2012. - № 42. -P. 265.

141. Vivian, H. E. Effect of Particle Size on the Properties of Cement Paste / H. E. Vivian // Symposium Structure of Portland Cement. - 1966. - P. 18.

142. ВСН 56-97 Проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных конструкций. - М.: Департамент строительства. Научно-техническое управление НИЦ «Строительство», 1997. - 177 с.

143. ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. -М.: Стандартинформ, 2014. - 23 с.

144. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1985. - 8 с.

145. ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Метод определения водопоглощения. - М.: Стандартинформ, 2007. - 4 с.

146. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 11 с.

147. ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия.

- М.: Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве, 2003. - 21 с.

148. ГОСТ 6139-2003 Песок для испытаний цемента. Технические условия.

- М.: Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве, 2003. - 12 с.

149. ГОСТ 6943.2-79 Материалы текстильные стеклянные. Методы определения диаметра элементарных нитей и волокна. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1989. - 3 с.

150. Пат. 2214986 Российская Федерация, МПК С04В40/00, С04В28/02, С04В14:48, С04В111:20. Способ приготовления модифицированной сталефибробетонной смеси и модифицированная сталефибробетонная смесь / Антропова Е.А., Дробышевский Б.А., Бялик Б.Ф., Мазур В.Н.; заявитель и патентнообладатель Закрытое акционерное общество «Транссахамост», Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт транспортного строительства». - № 2002125129/03; заявл. 19.09.2002; опубл. 27.10.2003.

151. Пат. 2303022 Российская Федерация, МПК С04В40/00. Способ изготовления фиброцементных композиций / Сахибгареев Р. Р., Бабков В. В., Комохов П. Г., Сахибгареев Р. Р., Кабанец В. В., Мохов В. Н., Терехов И. Г.,

Салов А. С.; заявитель и патентообладатель Сахибгареев Р. Р.. - № 2005134298/03; заявл. 07.11.2005; опубл. 20.07.2007.

152. Пат. 2480428 Российская Федерация, МПК С04В 28/04, 14/38, 111/20. Бетонная смесь / Перфилов В. А., Зубова М. О., Неизвестный Д. Л.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» (ВолгГАСУ). - № 2011144792/13; заявл. 03.11.2011; опубл. 27.04.2013, Бюл. № 12. - 5 с.

153. Пат. 2547579 Российская Федерация, МПК в0Ш 33/38, В32В 17/06, 00Ш 23/083, 00Щ 23/225. Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды / Баталин Б. С., Сарайкина К. А.; заявитель и патентнообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». - № 2014108434/15; заявл. 04.03.2014; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10. - 8 с.

154. ПНД Ф 14.1:2.98-97 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений жесткости в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. - М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, - 2004. - 19 с.

ПРИЛОЖБНИЯ

RUSSIAN FEDERATION

(19)

o

o

Nw

in

CM

RU

do

2 547 579 13) C1

(51) Int. CI.

G01N 33/38 (2006.01) B32B 17/06 (2006.01) G01N 23/083 (2006.01) G01N 23/225 (2006.01)

FEDERAL SERVICE FOR INTELLECTUAL PROPERTY

(12) ABSTRACT OF INVENTION

(21)(22) Application: 2014108434/15, 04.03.2014

(24) Effective date for property rights: 04.03.2014

Priority:

(22) Date of filing: 04.03.2014

(45) Date of publication: 10.04.2015 Bull. № 10

Mail address:

614990, Permskij kraj, g.Perm'-GSP, Komsomol'skij pr-kt, 29, Permskij natsional'nyj issledovatel'skij politekhnicheskij universitet, otdel pravovoj okhrany RID

(72) Inventor(s):

Batalin Boris Semenovich (RU), Sarajkina Ksenija Aleksandrovna (RU)

(73) Proprietor(s):

federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego professional'nogo obrazovanija "Permskij natsional'nyj issledovatel'skij politekhnicheskij universitet" (RU)

(54) RESEARCH METHOD OF FIBREGLASS RESISTANCE TO EXPOSURE OF AGGRESSIVE MEDIUM

(57) Abstract:

FIELD: construction.

SUBSTANCE: study the interaction of fibreglass with cement stone within the specified time. Previously, the fibreglass is glued on the plastic plate, put into the mould to prepare cement samples and filled with cement slurry. Plastic plate with the glued fibreglass is put in such a way that the fibreglass is in contact with the cement slurry. After solidification the cement specimens are removed from the mould and the fibre is separated from the plate. Then, the fibre is investigated by means

of X-ray spectrum analysis and electron microscopy. Method allows to determine the element composition, structure of interaction products of fibre with cement stone. Besides, the resistance of fibreglass compared with the diameter of fibreglass after test with the diameter of raw fibre is evaluated.

EFFECT: invention makes it possible to compare the use of fibreglasses of various compositions as reinforcing materials.

7 dwg

71 c

NJ -Pt

-vl

01

-n|

CD

O

Z) en

Ctp.: 2

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

внедрения в учебный процесс кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» результатов диссертационной работы Сарайкиной К. А. «Повышение долговечности базальтофибробетона наноструктурными

добавками»

Методика исследования щелочестойкости базальтового волокна, составы базальтофибробетона, модифицированного наноструктурными добавками, результаты исследования структуры и свойств полученного композита используются в учебном процессе кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» строительного факультета и лабораторных курсах занятий бакалавров и магистров по направлению «Строительство» по дисциплинам:

1. «Комплексная диагностика структуры и свойств строительных материалов»;

2. «Технология бетона, строительных изделий и конструкций»

3. «Научно-исследовательская работа студентов»

4. «Научно-исследовательская работа магистров»

Заведующий кафедрой

«Строительный инжиниринг и материалов—""—

доктор техн. наук, профессор СОГЛАСОВАНО: Председатель ПМК «СМиСТ», канд. пед. наук, доцент

ПРОТОКОЛ О НАМЕРЕНИЯХ

г. Пермь

Дисперсно-армированные бетоны в настоящее время являются одним из перспективных конструкционных композиционных материалов. В России и за рубежом имеются примеры успешного применения фибробетонов в конструкциях различного назначения: стеновых панелях, плитах покрытий, днищах резервуаров, тонкостенных, арочных и конструкций сложной конфигурации.

Дисперсное армирование обеспечивает снижение материале- и трудоемкости конструкций, и, следовательно, стоимости их изготовления по сравнению с традиционными решениями. Это становится возможным за счет частичного или полного отказа от применения в конструкциях арматурных сеток и каркасов, а также перевода во многих случаях комплекса производства арматурных^ рабОТ в процессе изготовления армированной бетонной смеси

наноструктурными добавками, предлагаемая в диссертационной работе аспиранта Сар— К. , =

- ' —Сличить

основе модифицированного состава.

мы нижеподписавшиеся техническим

пп ОАО «Завод'железобетонных и строительных конструкций № 1» директор ОАО «Завод заведующего кафедрой «Строительный

Клемешов С. 1 • и «Строительные

инжиниринг И материаловедение», ПерТоп, Зонального

материалы и специальные технологии» ФГБОУ ВПО Пермскот и

исследовательского политехнического университет

К.Н., составили настоящий протокол о том. что » Усмотрена

работы аспиранта Сарайкиной К.А. "Р«™ ^

долговечности

срок эксплуатации изделий на <

В связи с вышеизложенным,

возможность их внедрения на строительных конструкций безопалубочной технологии.

предприятии ОАО «Завод железобетонных и № 1» для выпуска дорожных плит по

Технический.директор

ОАО «3;

и стро

ббетонных конструкций № 1»

СЖ' Клемешов

//

Зам.зав.каф. СИМ ¡датель ПМК «СМиСТ» ФГ&фУ ВПО ПНИПУ

К.Н. Южаков

ПРОТОКОЛ О НАМЕРЕНИЯХ

г. Пермь

Фибробетоны, в частности с использованием базальтового волокна, находят в строительстве все большее применение. Снижение материале- и трудоемкости конструкций, а также увеличение их долговечности являются наиболее актуальными задачами современного технологического процесса производства строительных материалов.

Целенаправленное управление процессами структорообразования композитов является основным направлением повышения долговечности строительных материалов на сегодняшний день.

Предложенная в диссертационной работе аспиранта Сарайкиной К. А. модификация базальтофибробетона высокоактивным метакаолином и многослойными углеродными нанотрубками способствует направленному формированию структуры композита, вследствие чего обеспечивается повышение долговечности материала, что представляет для нашего предприятия значительный интерес.

В связи с вышеизложенным, мы, нижеподписавшиеся директор ООО «Завод ЖБК «Стурн-Р» Лысков В.М. и заместитель заведующего кафедрой «Строительный инжиниринг и материаловедение», председатель ПМК «Строительные материалы и специальные технологии» ФГБОУ ВПО Пермского национального исследовательского политехнического университета к.п.н., доцент Южаков К.Н., составили настоящий протокол о том, что, результаты диссертационной работы аспиранта Сарайкиной К.А. представляют интерес, и будет рассмотрена возможность их внедрения на предприятии ООО «Завод ЖБК «Сатурн-Р».

Директор Зам.зав.каф. СИМ

ПРОТОКОЛ О НАМЕРЕНИЯХ

г. Пермь

# 20/# г.

Дисперсно-армированный базальтовым волокном бетон является высокопрочным композитом. Это достигается путем упрочнения макро-, микро- и нано уровня бетонной матрицы фибровыми волокнами и модификаторами.

В диссертационной работе аспиранта Сарайкиной К. А. предложена модификация базальтофибробетона высокоактивным метакаолином и многослойными углеродными нанотрубками, обеспечивающая не только повышение эксплуатационных характеристик и получение высокопрочного композита, но и способствующая увеличению долговечности изделий на основе модифицированного базальтофибробетона.

В связи с вышеизложенным, мы, нижеподписавшиеся директор ООО «Альянс» Мерзляков А.О. и заместитель заведующего кафедрой «Строительный инжиниринг и материаловедение», председатель ПМК «Строительные материалы и специальные технологии» ФГБОУ ВПО Пермского национального исследовательского политехнического университета к.п.н., доцент Южаков К.Н., составили настоящий протокол о том, что, результаты диссертационной работы аспиранта Сарайкиной К.А. представляют интерес для нашего предприятия, и нами будет рассмотрена возможность их внедрения при изготовлении сухих строительных смесей для устройства упрочняющего покрытия бетонных полов.

Директор Зам.зав.каф. СИМ