Пропариваемые песчаные бетоны нового поколения на реакционно-порошковой связке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат технических наук Валиев, Дамир Маратович

• Валиев, Дамир Маратович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Валиев, Дамир Маратович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ПРОЧНОСТИ ПРОПАРИВАЕМЫХ ПЕСЧАНЫХ БЕТОНОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЙ ОПЫТ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Отечественный и зарубежный опыт производства бетонов нового 4 поколения на реакционно-порошковой связке и основные физико-технические показатели

1.2. Пропариваемые порошково-активированные мелкозернистые бетоны нового поколения

1.3. Ускорение процессов твердения бетонов при повышенных температурах

ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. Характеристика сырьевых материалов

2.2. Методы исследований, приборы и оборудование

ГЛАВА 3. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И ПОРОШКОВО-АКТИВИРО-ВАННЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ НА ИХ ОСНОВЕ

3.1. Топологическая структура порошково-активированных мелкозернистых бетонов нового поколения

3.2. Подбор составов порошково-активированных мелкозернистых бетонов

3.3. Влияние вида цементов на эффективность пропаривания порошко-во-активированных мелкозернистых бетонов

3.3.1. Порошково-активированные мелкозернистые бетоны на порт-ландцементах

3.3.2. Порошково-активированные мелкозернистые бетоны на шлако-портландцементах и портландцементах с добавкой шлака

3.3.3. Порошково-активированные мелкозернистые бетоны на порт-

ландцементах с добавкой гидросиликатов кальция

3.4. Влияние содержания реакционно-активных добавок на повышение прочности порошково-активированных мелкозернистых бетонов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

ГЛАВА 4. ПРОПАРИВАЕМЫЕ ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫЕ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ БЕТОНЫ И ИХ ДЕФОРМАТИВНЫЕ И ГИГ-РОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

4.1. Влияние режимов тепловлажностной обработки на коэффициент эффективности при пропаривании порошково-активированных мелкозернистых бетонов

4.2. Влияние содержания МК и температуры изотермической выдержки

на прочность ПАМБ

4.3. Долговременная прочность порошково-активированных песчаных бетонов

4.4. Влияние длительного пропаривания на прочность ПАМБ

4.5. Гигрометрические свойства пропариваемых порошково-активированных мелкозернистых бетонов

4.6. Морозостойкость порошково-активированного мелкозернистого бетона

4.7. Эксплуатационные свойства порошково-активированных мелкозернистых бетонов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ИЗ ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОПАРИВАЕМЫХ ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

5.1. Экономические показатели порошково-активированных мелкозернистых бетонов и экономические критерии строительства из высо-

копрочного бетона

5.2. Перспективы использования порошково-активированного мелкозернистых бетонов в строительстве

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В (АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пропариваемые песчаные бетоны нового поколения на реакционно-порошковой связке»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Многокомпонентные реакционно-порошковые и щебеночные бетоны нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности при сжатии, не превышающем 5-6 кг/МПа, и прочностью 20-200 МПа мало изучены. Порошково-активированные песчаные (мелкозернистые) бетоны с такими же критериальными оценками практически не исследованы, особенно пропариваемые бетоны, получаемые по заводской технологии на предприятиях сборного железобетона.

В России в последние годы отмечается стремительное возрождение производства сборного железобетона. По данным комитета Евросоюза по сборному железобетону, в странах Европейского содружества более 50% заводского железобетона выпускается на основе самоуплотняющихся бетонных смесей, причем бетонные смеси превышают марку Р6 по растекаемости (ГОСТ 7473-2010).

Изготовление пропариваемых порошково-активированных песчаных (мелкозернистых) бетонов (ПАМБ) нового поколения с высокой прочностью 100140 МПа, в том числе самоуплотняющихся, с расходом цемента 400-500 кг/м3 и

•л

малоцементных бетонов с расходом цемента 200-300 кг/м является чрезвычайно актуальным, так как стоимость песков во многих регионах России в 2-4 раза ниже стоимости привозных щебней. Наиболее эффективными станут пропариваемые порошково-активированные мелкозернистые бетоны и фибробетоны высокой прочности. Значительная экономическая эффективность состоит в том, что высокая прочность позволяет уменьшить объем конструкций изделий, за счет чего расход всех компонентов снижается в 3-4 раза (цемента, песка, щебня, воды и добавок). Кроме того, произойдет существенный рост экономических показателей во многих отраслях промышленности, обеспечивающих производство бетона:

- в межрегиональном, региональном, внутризаводском, железнодорожном и автомобильном транспорте за счет уменьшения перевозок сырья и готовой продукции в 2-3 раза;

- в цементной и горнодобывающей промышленности, обеспечивающей производство бетона сырьевыми материалами;

- в других энергопроизводящих и топливодобывающих отраслях: угле-, нефте-и газодобывающей промышленности, в производстве электроэнергии.

А главное, уменьшится загрязнение окружающей среды отходящими газами от транспорта, ТЭЦ и сохранится благоприятная экологическая ситуация в регионах, в том числе, производящих портландцемент.

Использование в порошково-активированных мелкозернистых бетонных смесях молотых дисперсных наполнителей, тонкого кварцевого песка, реакционно-активных пуццолановых добавок, молотого гранулированного шлака, кристаллических затравок нанометрического масштабного уровня, то есть тех компонентов, которые определяют порошковую активацию бетонов, инициированную термическим процессом протекания реакций синтеза гидросиликатов кальция, позволит существенно повысить эффективность таких бетонов.

Достижение высоких показателей прочности и модуля упругости, малой усадки и значительной морозостойкости пропариваемых бетонов при повышении коэффициента эффективности при пропаривании позволит эффективно использовать конструкционные порошково-активированные мелкозернистые бетоны, что определяет особую актуальность темы. Производство пропариваемых порошково-активированных мелкозернистых бетонов общестроительного назначения марок М200-600 является также актуальным для многих регионов России.

Цели и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка составов пропариваемых порошково-активированных песчаных бетонов, исследование и оптимизация структуры, технологических свойств бетонных смесей и выявление влияния режимов пропаривания на основные физико-технические свойства бетонов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать влияние вида цемента и эффективности пропаривания на прочностные показатели бетонов;

- исследовать влияние пуццолановых добавок - микрокремнезема, термически активированных диатомитов в малых и повышенных количествах на

формирование прочности, а также высокодисперсных наногидросиликатов на эффективность пропаривания и другие физико-механические свойства ПАМБ;

- осуществить подбор фракций песка для достижения высокого значения плотности бетонов, изучить физико-механические характеристики бетона с фракционированным песком, установить достигаемые пределы высокой прочности;

- установить закономерности изменения прочности и технологических критериев от соотношения компонентов для порошково-активированных песчаных бетонов;

- оценить эффективность пропаривания многокомпонентных порошково-активированных песчаных бетонов по прочностным свойствам в сравнении с прочностью бетонов нормального твердения;

- осуществить ТЭО использования новых видов порошково-активированных песчаных бетонов.

Научная новизна работы. Впервые выявлены кинетические закономерности твердения порошково-активированных мелкозернистых (песчаных) бетонов нового поколения с высоким содержанием порошковых компонентов при тепловой обработке, реализующих реакционно-химические свойства порошков при повышенных температурах.

Установлено, что использование в бетонных смесях дисперсных наполнителей, кварцевого песка, молотого гранулированного шлака, реакционно-активных добавок существенно повышает эффективность тепловой обработки и коэффициент эффективности при пропаривании. Выявлено, что с введением микрокремнезема (МК) в количестве 9-27% от массы портландцемента односуточная прочность на одноосное сжатие бетона после пропаривания повышается на 34-124% по сравнению с прочностью бетона без МК.

Выявлено, что замена портландцемента ПЦ 500 ДО на шлакопортландцемент ШПЦ 400 более эффективна в ПАМБ, чем в бетонах старого поколения, и позволяет сохранить значения прочности после ТВО и 27-ми суток нормального твердения с уменьшением удельного расхода клинкерной части цемента на единицу прочности с 4,7 до 2,9 кг/МПа.

Впервые установлена высокая эффективность нанометрических гидросиликатов кальция, синтезированных и модифицированных на кафедре технологии строительных материалов и деревообработки (ТСМ и Д), как сильнейших ускорителей твердения при пропаривании при мягких температурных режимах с короткой изотермией. Комбинация добавок - центров кристаллизации nCa0 mSi02-pH20 с ускорителями NaN03 и Са(ЪЮз)2, взятых в общем количестве 4,5% от массы цемента, увеличивает растворимость вяжущего и ионную силу раствора и ускоряет процесс кристаллизации. Показано, что такая комбинация позволяет через 4-6 часов изотермии при ее температуре 40°С увеличить прочность на сжатие до 19,9-27,4 МПа, снизить расход тепла, осуществить распалубку изделий и отпуск преднапряженной арматуры.

Выявлена высокая эффективность длительного пропаривания порошково-акти-вированного песчаного бетона без микрокремнезёма.

Выявлена долговременная прочность новых по составу и структуре пропаренных порошково-активированных мелкозернистых бетонов. Установлено, что через 500-600 суток твердения прирост прочности пропаренных бетонов с различным содержанием цемента составляет от 17 до 28% по отношению к 28-суточной прочности.

Установлено, что при высоком содержании микрокремнезёма усадочные деформации повышаются на 37-40%, что потребует использования компенсаторов усадки.

Впервые достигнуты высокие физико-технические и гигрометрические показатели пропаренных, новых по составу и топологической структуре порошково-активированных мелкозернистых бетонов, существенно превышающие показатели мелкозернистых бетонов старого и переходного поколений.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выявлена высокая эффективность использования тепловой обработки новых по составу и структуре порошково-активированных мелкозернистых бетонов общестроительного назначения с прочностью на сжатие 50-70 МПа и высокопрочных бетонов с прочностью 100-120 МПа.

Предложено более эффективное использование доменного шлака в пропариваемых порошково-активированных мелкозернистых бетонах с температурой изотермии 80°С и ее продолжительностью до 5-6 часов.

Ускорение процесса твердения пропариваемого порошково-активированного мелкозернистого бетона с нанометрическими гидросиликатами кальция позволяет осуществлять быстрый оборот форм при пропаривании бетона с низкой температурой изотермии 40-60°С, малой продолжительностью её (4-6 часов) и снижать расход пара на 25-30%.

Уменьшение расхода цемента на единицу прочности с 10-16 кг/МПа до 36 кг/МПа позволит добиться высокой экономической эффективности пропариваемых порошково-активированных мелкозернистых бетонов.

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей-технологов по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», магистров по направлению 270100 «Строительство».

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения высокопрочных порошково-активированных пропариваемых песчаных бетонов М500-1000 с использованием шлакопортландцементов, пуццолановых добавок микрокремнезёма, термически модифицированного диатомита, нанометрического гидросиликата кальция, имеющих низкие удельные расходы цемента на единицу прочности;

- результаты исследования различных режимов пропаривания многокомпонентных бетонов нового поколения с различной рецептурой и удельными расходами цемента на единицу прочности бетона;

- экспериментальные исследования физико-технических порошково-активированных пропаренных песчаных бетонов, результаты исследований подбора состава высокопрочных бетонов с различными цементами и реологически-активными и реакционно-порошковыми добавками.

Степень достоверности. Основные положения и выводы работы обоснованы

достоверными результатами, полученными автором в результате многочисленных повторяющихся экспериментов с использованием современных методов анализа структуры и физико-технических свойств бетона; непротиворечивостью выявленных закономерностей известным, установленным в отдельных ведущих отечественных и зарубежных организациях. Достоверность основных выводов работы подтверждена результатами производственных испытаний и реализацией разработок на практике.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы получили внедрение в ООО «Строительные материалы» г. Пенза и в ООО «Бес-соновский домостроительный комбинат» Пензенская обл. и используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей-технологов по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», магистров по направлению 270100 «Строительство».

Апробация работы. Основные положения и результаты докладывались на Всероссийских и Международных НТК: «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2010 гг.), «Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей» (г. Пенза, 2010, 2011 гг.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 29 работ, в том числе 5 статей в журналах, входящих в перечень ВАК МО и Н РФ.

Конкурсы. В 2010 году получены: сертификат участника финального тура конкурса научно-исследовательских работ аспирантов и молодых ученых в области энергосбережения в промышленности «ЭВРИКА-2010», диплом финалиста конкурса инновационных проектов «Кубок техноваций 2010». В 2010 году Министерством образования и науки Российской Федерации и Фондом содействия развитию малых форм предприятий научно-технической сферы объявлен победителем программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»). В 2011 году получен диплом за лучшую бизнес-идею проекта «Предприниматель Евразии». В 2011 году завоевано третье место на V областной выставке научно-технического творчества молодежи «Прогресс-2011». Награжден

в 2011 году медалью «За успехи в научно-техническом творчестве и научно-исследовательской работе» на Молодежном инновационном форуме Приволжского федерального округа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 149 наименований. Изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунка и 44 таблицы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ПРОЧНОСТИ И ОПТИМАЛЬНОМ СОСТАВЕ ПРОПАРИВАЕМЫХ ПЕСЧАНЫХ БЕТОНОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЙ ОПЫТ ИХ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ 1.1. Отечественный и зарубежный опыт производства бетонов на реакционно-порошковой связке и основные физико-технические показатели В настоящее время в России основная масса железобетонных изделий и конструкций производится с использованием тяжелого бетона. Имеются в России отдельные регионы, и особенно региональные центры, в которых бетоны изготавливаются из старой рецептуры цемент-песок-щебень-вода без гиперпластификаторов с большим перерасходом цемента. Большинство регионов европейской части России не имеют месторождения крупного заполнителя. Песчаные конструкционные бетоны практически не изготавливаются, но они в небольших объемах производятся в виде фибробетона. Доставка щебня для производства тяжелых бетонов требует дополнительных затрат и увеличение стоимости бетона. Переход с щебеночных на песчаные бетоны позволил бы снизить стоимость изделий и конструкций, так как стоимость 1 м3 местного песка в различных регионах находится в

л

пределах от 100 до 500 рублей за 1 м , а привозного щебня от 700 до 1800 рублей за 1 м3. Экономическая эффективность мелкозернистых бетонов в сравнении с щебеночными бетонами повышается пропорционально стоимости щебня [1]. Исключение из состава бетонов щебня - очень важный экономический фактор для изготовителей бетонов, работающих на привозных щебнях, не имеющих региональных карьеров.

На протяжении многих лет разработка составов мелкозернистых бетонов являлась перспективным направлением. Ряд отечественных и зарубежных исследователей занимались вопросами применения мелкозернистых (песчаных) бетонов. В различных статьях приводятся результаты применения мелкозернистого бетона для дорожного строительства - бортовых камней, тротуарных плит, элементов

мощения плит для перекрытий, трамвайных путей; промышленности - плит полов промзданий, плит для защит электрокабелей, опорные подушки трубопроводов, шахтную крепь; общественных зданий - монолитного фундамента, коттеджного строительства - фундаментных блоков, перегородок, элементов благоустройства, стеновых блоков [2,3,4,5,6,7,8,9]. В работе К.И. Львовича [10] описывается разработанная технология изготовления цементно-песчаной черепицы с вибропрессованием. Исследователями МИСИ, Харьковского Промстройниипроекта изучалась несущая способность железобетонных элементов при изгибе на мелкозернистых бетонах [11,12].

Широкого применения в производстве песчаные бетоны не нашли, в связи с высокой цементоемкостью, особенно при использовании мелких песков, которые широко распространены в большинстве регионов России. Расходы цемента в бетонах марок 200-300 из бетонной смеси П-2 на мелких песках составляют 400500 кг/м3, а при использовании суперпластфикаторов - 350-450 кг/м3. Так если принять за основу составы мелкозернистого бетона рассчитанные по закону водо-цементного отношения, приведенные в [149], то для бетона М 300, на мелком песке с Мкр=1,5 из бетонной смеси с жесткостью Ж-30 сек., то по расчету требуется 440 кг/м3цемента М 400. Естественно, если проектировать бетонную смесь с осадкой конуса 5-6 см, то расход цемента приблизится к 500 кг/м3. Таким образом в первом примере удельный расход цемента на единицу прочности при сжатии

(ЦяД, кг/МПа) составит 14,7 кг/МПа, а при 500 кг/м3 - он повышается до 17 кг/МПа.

Для снижения себестоимости песчаного бетона необходимо разработать пластифицированные составы бетонов с высокопрочной тонкозернисто-дисперсной матрицей, обеспечивающей низкий удельный расход цемента на единицу прочности [13]. Такие бетоны должны быть порошково-активированные и должны обеспечивать низкий удельный расход цемента на единицу прочности не более 6-7 кг/МПа, а при исцользовании реакционно-активных добавок не более 4-6 кг/МПа

[143]. При таких не значительных ЦяД обеспечивается высокая удельная проч-

УД

ность на единицу расхода цемента Ru =0,14-0,25 МПа/кг, за счет усиления действия СП и ГП, добавления в состав бетонов тонкодисперсных и тонкозернистых компонентов. Это относится как к песчаным бетонам низких классов прочности В20-В50, средних, так и высоких - В80-В110. Бетоны с новым составом компонентов и другим структурно-топологическим строением, по сравнению с традиционными бетонами, должны относится к бетонам нового поколения [13,14].

К бетонам нового поколения обычно относятся высокофункциональные бетоны (ВФБ) по концепции High Performance Concrete (НРС) [15]. Концепция НРС была сформулирована в 1986 г. канадским ученым Айчиным П.Ц. и, в большей степени, была разработана благодаря высокому техническому интеллекту ученого. Ее практическая реализация была осуществлена позже. Бетоны с прочностью 120-140 МПа из высокопластичных и литых щебеночных смесей начали использоваться в практике после 1985-1990 г. и, в первую очередь в Японии. Изобретателями Ричардом и Чеирези [15] было рассмотрено отсутствие крупного заполнителя для создания РПБ и для уменьшения гетерогенности между цементной матрицей и заполнителем.

Первоначальная концепция РПБ была разработана в начале 1990-х исследователями в лаборатории компании "Буиг" во Франции и развита в Канаде и в Австралии. РПБ состоит из более компактных и организованных гидратов. Реакционный процесс в РПБ приводит к дополнительному образованию гидросиликатов кальция. Кроме того это специальный бетон, в котором микроструктура оптимизирована за счет точной градации всех частиц в смеси, чтобы получить максимальную плотность и достигнуть прочности 100-140 МПа, а наличие тонких частиц определяло высокую текучесть за счет введения СП.

Щебеночные бетоны с высокой прочностью на первом этапе начали разрабатываться в России Ахвердовым М.Н. [16], Михайловым В.Б. [17, 18], Михайловым К.Б. [19, 20, 21]. Но такие бетоны того периода не могли быть изготовлены из литых и высокопластичных бетонных смесей. Бетоны из жестких и малопластичных смесей имели целый ряд дефектов, обусловленных недоуплотнением. Несмотря на появление эффективных СП на нафталиновой и меламиновой основе,

рецептура бетонов была четырехкомпонентной и бетонные смеси не могли быть предельно разжижены и высокоредуцируемыми, так как в них нехватало дисперсной фазы.

Баженов Ю.М. с сотрудниками [22] первый предложил изменять рецептуру щебеночных бетонов и изготавливать их малощебеночными со значительным добавлением дисперсных наполнителей, определяющих эффективность пластифицирования бетонных смесей с помощью СП С-3. Именно такое изменение рецептуры с введением тонкодисперсных компонентов позволило получить высококачественный тонкозернистый бетон [22] и многокомпонентный мелкозернистый бетон [23], определяющие высокую долговечность [24] и экономичность пластифицированных бетонов. К сожалению, отсутствие производства чистых дисперсных наполнителей не позволило широко реализовать эти разработки.

Эволюцию бетонов общего строительного назначения по изменению прочностных показателей в соответствие с представлениями профессор В.И. Калашникова, можно разделить на 3 этапа развития. При разделении в качестве критерия принимается период начала использования пластифицирующих добавок, так как они совершили, поистине, революционный скачок в росте прочности бетонов. Бетонами старого поколения называются непластифицированные бетоны, содержащие в своем составе 4 основных компонента: цемент, песок, щебень и воду. Этот период продолжался до 1930 года, то есть до введения в бетоны пластифицирующих добавок на основе отходов производства. Это добавки мелассы, сульфидно-дрожевой бражки, лигносульфоната технического и др.. Хотя химические добавки для другого функционального действия, в частности ускорители и твердители, схватыватели твердения начали использоваться раньше, но они могли совершить наиболее важное функциональное действие - существенного снижения расхода воды.

Целью введения пластифицирующих добавок старого поколения было не повышение прочности, а пластификация бетонных смесей для монолитного бетона, который бы уплотнялся не жестким тромбованием, а менее интенсивными способами уплотнения.

Второй переходной этап начался 1970 г., если говорить о самых эффективных бетонах того и последующего времен. Начало «эры» эффективных суперпластификаторов на нафталиновой и меламиновой основах знаменуется не только экономией цемента в бетоне, но и существенным повышением прочности. Это временный период является условным, по скольку он не закончился и в настоящее время, особенно в России, и характеризуется, в основном, использованием четырех компонентной рецептуры, а для песчаных бетонов трех компонентной с добавлением СП.

Нельзя сказать, что в России с 2000 г. щебеночные бетоны выпускались только 5-ти компонентными, и даже 6-ти компонентными, с заменой части цемента дисперсными наполнителями, а песчаные бетоны 4-х компонентными. Уже с 1990 г. вслед за западными странами, начинаются исследования пластифицированных бетонов с добавкой микрокремнезема [43]. Эти бетоны по эффективности действия уже приближались к бетонам нового поколения, которые за рубежом. К добавлению к МК характеризовались добавлением к цементу каменной муки. В России как ранее и в настоящее время не учитывалось кардинальная роль каменой муки в усилении пластифицирующего действия СП в бетоне [98]. Этот период изготовления бетонов переходного поколения с МК с 1998 года продолжается в России и сейчас, наряду с разработкой бетонов нового поколения, осуществляемой в ПГУАС.

Порошковая активация бетонов с МК, по существу, относится к элементам нано-технологии в бетонах. Хотя МК по своему дисперсному составу относится к верхнему нанометрическому уровню, так как максимальное количество частиц находится в области размеров от 100 до 300 нм. Но в последние годы кроме МК начинают вводиться более дисперсные активные кремнеземы: кремнегели, кремнеземом в виде суспензий, белые сажи, высокочистые нанометрические кремнеземы, аэросилы, пи-рогенные, микродуры и нанодуры (Бускейк^ [27]. Все они имеют размер частиц 5100 нм.

Нельзя говорить, что частичная порошковая активация бетонов не использовалась во втором переходном периоде и в начале третьего периода. Но такая активация не

преследовала целей кардинально изменить реологию бетонных смесей с суперпластификаторами. Основное ее назначение - снизить расход цемента за счет активных-тонкодисперсных наполнителей. Полиструктурная теория, разработанная Соломато-вым В.И. и развитая его научной школой, предусматривала введение тонкодисперсных наполнителей в количестве 20-40 % взамен цемента. При этом устанавливался максимум прочности в функции объемного содержания наполнителя.

Третий период предусматривает получать высокопрочные и особовысокопрочные бетоны путем добавления к цементу значительного количества порошкового дисперсного наполнителя, необходимого количества микрокремнезема и тонкозернистого песка фракции 0,1-0,5-Ю, 16-0,63 мм [51].

Самыми прочными в перспективе будут порошковые бетоны, в которых не существует малопрочных контактных поверхностей раздела между цементирующим веществом и крупным заполнителем. В настоящее время экспериментально показано, что прочность порошково-активированных бетонов достигает 180-200 МПа, а у пропаренных 200-250 МПа, что пока не достигнуто в щебеночных бетонах.

Современные технологии производства бетонов за рубежом и в России в последние годы ориентированы на использование бетонов повышенной и высокой прочности [25, 26, 27, 28] и предполагают создание крупногабаритных армоцементных и дисперсно-армированных конструкций, рассчитываемых на долгий срок службы. Для таких задач требуются бетоны, превосходящие существующие, по эксплуатационным характеристикам. Хотя в отечественной практике есть примеры применения в армоцементных крупногабаритных конструкциях из мелкозернистых бетонов с составом, включающим цемент и песок с соотношением 1:2 - 1:3 [29].

Основными компонентами песчаного бетона являются цемент и мелкий заполнитель. Проведено множество исследований по влиянию на качество бетона цементов [30, 31] и заполнителей [32, 33, 34]. В работе Левина Л.И. влияние вида мелкого заполнителя оценивалось по величине водопотребности и коэффициенту расходования цемента (Кц =Ц/10Кь, где Ц - расход цемента, Яь- прочность бетона), учитывающему одновременно влияние рассматриваемого фактора на свойство бетонной смеси и бетона [35]. По существу этот коэффициент, ничто иное, как уменьшенный в 10 раз удельный расход цемента на единицу прочности в кг/(кг/см2).

Обязательным этапом производства бетона является тепловлажностная обработка изделий, обеспечивающая быстрый набор прочности. Прочность бетонных изделий при отгрузке потребителю, в отдельных случаях, должна быть не менее 55 % от проектной (28-суточной) прочности для изделий из бетона на портландцементе [36]. Для оценки эффективности пропаривания удобно использовать коэффициент эффективности цементов при пропаривании, который равен отношению активности цемента при пропаривании к активности цемента нормального твердения в возрасте 28 сут. по ГОСТ 310.4-81 [37]. Соответственно коэффициент эффективности при пропаривании при 70 % отпускной прочности будет равен 0,7.

По данным, имеющимся в литературе, был проведен анализ различных режимов тепловлажностной обработки. Были рассмотрены физико-механические характеристики бетонов с различными режимами ТВО [38, 39, 40]. В работе Торо-повой М.В. в зависимости от скорости подъема температуры от 10 до 30 С°/ч коэффициент эффективности при пропаривании составлял соответственно от 0,99 до 0,83. При низкой скорости подъема понижение физико-механических характеристик минимально, но при этом увеличивается длительность ТВО. Влияние режима тепловой обработки на кинетику набора прочности высокопрочного бетона подробно проанализировано в статье Калашникова В.И., Демьяновой В.С. и др. [41]. Использование различных химических добавок - ускорителей твердения, реакционно-химических, минеральных добавок также может способствовать повышению прочности пропаренного мелкозернистого бетона. При длительных режимах и повышенных температурах пропаривания по сравнению с обычным бетоном эффективнее пропаривать бетон с добавкой доменного шлака [42]. Прочность на сжатие пропаренного цементно-песчаного раствора при введении микрокремнезема в количестве 20 % от массы цемента, повышается на 25 % по сравнению с составом без МК [43].

Значительные научные достижения зарубежных исследователей в области создания суперпластифицированных, отечественных ВНВ, микродисперсных смесей с микрокремнеземами, с реакционно-активными порошками из высокопрочных горных пород, уже позволили довести водоредуцирующее действие до 40-60 % с

использованием суперпластификаторов олигомерного состава и гиперпластификаторов полимерного состава. Эти достижения не стали основой для создания по-рошково-активированных мелкозернистых бетонов. Между тем, передовые страны активно развивают новые поколения реакционно-порошковых бетонов и осваивают и новые виды песчаных бетонов [27].

Появление одной из группы высококачественных бетонов, высокопрочных бетонов с прочностью до 150 МПа - открыло новую эру в строительстве уникальных зданий и сооружений. Реализация особых технических свойств позволила построить такие строительные объекты, как тоннель под Ла-Маншем, 125-этажный небоскреб в Чикаго, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом 1990 м (мировой рекорд 1990 г), сдвоенный небоскреб «Петронас» в Кауле-Лумпуре (Малайзия) и многие другие объекты [44].

Американскими исследователями [45] изучены свойства особовысокопрочного реакционно-порошкового бетона для защиты от разрушающего действия снарядов на мелком заполнителе с стальной фиброй в количестве 234 кг/м (3 % по объе-

3 3

му). Расход цемента составил 744 кг/м , микрокремнезема - 192 кг/м (26% от

3 3

массы цемента), песка молотого - 133 кг/м , известняка тонкого - 1120 кг/м при В/Ц = 0,23. Прочность бетона при сжатии при нормальных условиях твердения составила - 157 МПа, а удельный расход цемента Цуд=4,7 кг/МПа.

В тоже время, в ряде отечественных работ изготовлены пропаренные мелкозернистые бетоны с невысокой прочностью и значительным ЦяД. Мелкозернистые бетоны с комплексными модификаторами [46] имеют прочность на сжатие при н.у. от 42,9 до 73,4 МПа, а при ТВО от 31,2 до 56,3 МПа. При этом расход цемента ПЦ 500 ДОН составляет 550 кг/м3, а Ц^>2 =17,6 и ЦЦ3 =9,8 кг/МПа.

Совершенно очевиден и перерасход цемента в песчаных бетонах при промышленной реализации разработок [47]. Расход цемента в быстротвердеющем строительном растворе для аварийно-восстановительных работ составил 688,5 кг/м , при прочности на сжатие при н.у. 72,4 МПа. При этом в бетон введено большое количество дорогостоящих добавок, базальтовая фибра и углеродная наноприсад-

ка. При содержании добавки ТНК, получаемой путем дегидротации и помола перлита, в количестве 51,6 кг/м3, базальтовой микрофибры - 3,1 кг/м3, углеродной нанопрсадки - 0,1 кг/м3, прочность на изгиб при нормальных условиях твердения не превышает 10,0 МПа. Удельный расход цемента при таком наборе добавок, включая углеродную и базальтовую фибру оказался равным 9,5 кг/МПа, то есть на уровне бетонов старого поколения. Таким образом, исследователи идут другим, ошибочным путем, не обращая внимание не только на зарубежные разработки, но и прогрессивные российские.

В зарубежной практике производства бетонов для повышения прочности матрицы используют эффективные СП, МК и фракционированные пески. Так имеются примеры изготовления особо высокопрочных песчанистых бетонов с очень высоким содержанием фибры 6 % по объему диаметром 0,4 мм и длиной 120 мм (Ь/ё =30), с соотношением цемент:песок 1:1,6 [48]. Но такие бетоны изготавливаются на песке 3-х фракций с размерами частиц от 0,125 до 4 мм со специально подобранным гранулометрическим составом, в результате чего при добавлении микрокремнезема и СП водоцементное отношение снижается до 0,2, а осадка конуса составляет 20,0 см. Такие фибробетоны имеют прочность при сжатии 192 МПа, прочность на растяжение при изгибе 15,9 МПа (испытание балок 100x100x350 мм по А8ТМ С 1018-1988), прочность при раскалывании 20 МПа.

Бетоны, производимые сегодня в России, в своем большинстве, имеют прочность на сжатие не более 60 МПа. В мировой практике уже разрабатываются новые рецептуры и развиваются новые технологии, позволяющие получать не только высокие прочности у бетонов, но и достигать низкого удельного расхода, равного 4-6 кг/МПа [27,28,49].

Анализ научных работ в области мелкозернистых бетонов и их производства в отечественной практике показывает, что основная ориентация не преследует целей использования таких бетонов в нагруженных конструкциях. Но песчаные бетоны, армированные фиброй, начали активно использоваться за рубежом, начиная с 1910 г. Содержание фибры в них достигало 5-15 % по объему. Естественно, производство таких бетонов не могло получить перспективы в строительстве. Целе-

сообразность применения фиброармирования открывается с разработкой песчаных бетонов, основу которых составит высокопрочная матрица, и адаптацией этих бетонов к заводским условиям производства. Соответственно, основная задача заключается в разработке составов высокопрочных и экономичных бетонов. Разработанные составы высокопрочных песчаных бетонов позволят создавать изделия, в зависимости от функционального назначения, как с фиброармированием так и без применения фибры. Анализ бетонов нового поколения при тепловлаж-ностной обработке открывает путь для создания конструкций и изделий в заводских условиях. Такие бетоны должны быть порошково-активированными с высокой прочностью порошковой матрицы. С использованием тепловлажностной обработки необходимо выявить роль ТВО в нормировании прочности при различных режимах тепловой обработки. При наличии кварцевой муки и МК процесс связывания портландцемента с МК и с тончайшими частицами кварца должен в условиях тепловой обработки ускоряться по сравнению с н.у. твердения.

По изученному зарубежному и отечественному опыту применения высокопрочных и малоцементных пропариваемых песчаных бетонов можно сделать следующие выводы:

1. Средние прочности бетонов, общестроительного назначения применяемые в России ниже, чем в США, и Европейских странах. Для строительства зданий и сооружений в России максимальная прочность бетона, определяемая его классом в соответствии со СНиП 2.03.01-84, составляет - В 60. Редакция ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые» устанавливает максимальный класс бетона В80, что соответствует ближайшей марке по прочности М1000. Эффективные конструкции из высокопрочных бетонов на 2005 г. составляли в России 0,5 % от общего объема, в США более 1,0 % от общего объема, в Норвегии более 10 %

[62]. Удельный расход цемента в килограммах на единицу прочности в МПа (Щд кг/МПа), в настоящее время составляет для щебеночных бетонов с суперпластификаторами отЦ5о=7-8 кг/МПа до Ц2о=10-12; для цементоемких песчаных бето-

нов - от Ц5о=9-12 кг/МПа до Ц^=14-16 кг/МПа. Такой расход чрезвычайно расточителен;

2. Разрабатываются составы, превосходящие по физико-техническим характеристикам бетоны старого поколения. Введение различных добавок позволяет снизить удельный расход цемента на единицу прочности и отнести эти бетоны к переходному поколению;

3. Бетоны, производимые в некоторых зарубежных странах относятся к бетонам нового поколения (рисунок 1.1.). Высокие результаты достигнуты в пропаривае-

Рисунок 1.1. Эволюция перехода бетонов старого поколения к бетонам нового поколения по удельному расходу цемента на единицу прочности мых высокопрочных реакционно-порошковых бетонов [144]. Но, к бетонам нового поколения нельзя относить только высокопрочные и сверхвысокопрочные, на которые ориентированы современные исследования бетонов [63, 64]. К ним необходимо отнести все порошково-активированные песчаные и порошково-активированные тяжелые бетоны с широким диапазоном прочностных показателей: бетоны рядовых марок с диапазоном прочности 20-60 МПа, бетоны с повышенной прочностью от 60 до 100 МПа, высокопрочные бетоны с прочностью от 100 до 150 МПа; сверхвысокопрочные бетоны с прочностью от 150 МПа и более. 4. Бетоны нового поколения объединяет многокомпонентность. Многокомпо-нентность их определяется не только разнообразием химико-минералогического

состава, а различными масштабными уровнями дисперсности используемы компонентов.

5. Для повышения прочности бетона при ТВО необходимо активизировать бетоны реологически-активными и пуцалановыми добавками и разработать оптимальные режимы тепловой обработки на различных цементах, включая шлакопортландце-менты.

1.2. Повышение эффективности пропариваемых бетонов при использовании

дисперсных наполнителей

Особенностью диссертационной работы является создание многокомпонентных бетонов нового поколения с тепловлажностной обработкой. Соответственно, необходимо проанализировать опыт отечественных и зарубежных ученых по повышению прочности пропариваемых мелкозернистых бетонов. Для пропариваемых ПАМБ нового поколения важно оптимальное соотношение сырьевых компонентов в ПБС, позволяющее добиться наивысших прочностных характеристик после ТВО.

Огромный вклад в изучение и разработку составов бетонов нового поколения внес профессор Калашников В.И. [50, 51].

Для получения БНП необходимо разработать такую рецептуру, с использованием которой при применении эффективных ГП, реализуется наиболее полное разжижающее действие последних. Наиболее полно разжижающее действие ГП в минеральных системах реализуется, если эти системы тонко дисперсные. В бетонах старого поколения рациональная реология (низкие вязкость и предел текучести) не могут быть достигнуты из-за малого объемного содержания водно-дисперсной реологической матрицы, состоящей из цемента и воды. Увеличение содержания воды без увеличения количества цемента приводит к расслоению бетонной смеси и потере прочности бетона, и увеличение расхода цемента и воды к перерасходу цемента. Введением микрокремнезема в количестве 20-25% [52, 53] от массы цемента нельзя существенно увеличить объем цементно-водной цементирующей матрицы.

Существует большое количество работ по подбору составов песчаных бетонов. Расчет оптимального содержания песка в бетоне производился в работах Дворки-

на JI.И. и других [54]. Интересна для апробации компьютерная оптимизация составов тяжелого бетона [55]. Единственный метод оценки эффективности составов заключается в сравнении их прочностных, деформативных и гигрометриче-ских характеристик. Для выявления наилучших составов требуется выделить основные характеристики бетона.

Если ввести старый технико-экономический показатель - удельный расход цемента в кг на единицу прочности (Ця*), то он для щебеночных бетонов старого поколения, включая бетоны с суперпластификаторами, составляет 7-10 кг/МПа, а для песчаных бетонов - 10-14 МПа (включая бетоны на мелких песках). Это убедительно подтверждается в растворах при определении марки цемента. Такой раствор в соответствии с ГОСТ 310-81.4 изготавливается из состава, це-мент:песок, как 1:3. Для изготовления его используется Вольский промытый и просеянный песок. Получаемая прочность через 28 суток водного твердения для

цемента марки ПЦ 500 находится в пределах 50-55 МПа, а ЦкД=9-10 кг/МПа.

Так как планируется разработка пропариваемого ПАМБ нового поколения, больший интерес вызывает интенсивность набора прочности бетонов различного состава с МК и без него, влияние различных режимов тепловой обработки и вида цемента на прочность после ТВО. Приведенные отечественными исследователями теоретические основы структурообразования бетона при тепловлажностной обработке наиболее подробно раскрывают принцип ускорения твердения бетона при пропаривании [56]. Немаловажный интерес представляет сравнение удельных расходов цемента на единицу прочности на сжатие на первые сутки после ТВО и через 27 суток последующего твердения. Соответственно для пропаренного бетона важна эффективность ТВО [57], выраженная коэффициентом эффективности при пропаривании.

Как известно в мировой практике в производстве бетона используются порошки горных пород различного происхождения, однако основные критерии их использования не четко определены.

Основная часть многомиллиардных отходов минерального сырья выбрасывается в дисперсном или даже в высокодисперсном состоянии после процессов фло-

тации, сухой и мокрой магнитной сепарации, остальная - в грубодисперсном виде, в виде отсевов камнедробления.

В статье Подмазовой С.А. рассматриваются вяжущие низкой водопотребности (ВНВ) с клинкерными добавками, позволяющие получать высокопрочные бетоны [58]. Часть клинкера в составе вяжущего заменяется минеральными добавками в виде кварцевого песка, шлака, золошлаковой смеси, введенных при помоле вяжущего. Физико-механические характеристики ВНВ исследовались на песчаном бетоне с соотношением цемента и песка 1:3. Прочность при сжатии через 4 часа после пропаривания песчаного бетона на основе ВНВ-100 составила 59,3 МПа и ВНВ-50 - 51,4 МПа, что на 15 % и 3 % выше, чем на исходном цементе. Коэффициент эффективности при пропаривании для ВНВ-100 равен 0,78, для ВНВ-50 равен 0,91. Таким образом, убедительно показано, что бетон на ВНВ-50, в котором содержится 50% тонко дисперсных частиц характеризуется высоким коэффициента эффективности при пропаривании. Однако, удельный расход цемента на единицу прочности является достаточно высоким Ц^з = 8,4-8,8 кг/МПа, если принять

в внимание, что расход ВНВ-100 составлял 500-520 кг/м3. Во втором случае удельная клинкероемкость на единицу прочности составила 4,2-2,7 кг/МПа. Эти значения характерны для бетонов нового поколения. Именно такие значения являются эталоном для всех порошково-активированных бетонов нового поколения. К таким значениям и более низким мы стремились при создании порошково-активированных мелкозернистых бетонах.

Предпосылки для перехода на композиционные вяжущие рассматриваются также и в работе Лесовика B.C., Агеевой М.С., Алфимовой Н.И. [59]. Авторы представляют перспективы применения композиционных вяжущих прежде всего в расширении сырьевой базы строительных материалов. Однако результаты оказались очень скромными.

Исследуя свойства бетонов при тепловлажностной обработке, профессор Федосеев C.B. с сотрудниками [39], использовали самый распространенный состав песчаного бетона с соотношением цемент: песок как 1:3 при В/Ц=0,4. Прочность

при н.у. была 33 МПа, а при ТВО от 27,2 до 32,7 МПа. В статье не указан расход цемента, но принимая во внимание, что средняя плотность уплотненного песчаного бетона при В/Ц=0,4 может находиться в пределах 2150-2200 кг/м3, расход цемента должен быть около 500 кг/м3, вычислим удельный расход цемента на единицу прочности, он для бетона нормального твердения 15,1 кг/МПа, у бетона пропаренного при различных режимах ТВО - от 15,3 до 18,4 кг/МПа. Коэффициент эффективности при пропаривании - от 0,83 до 1. Эти данные являются классическим подтверждением высокой цементоемкости четырехкомпонентных песчаных бетонов старого поколения без СП, изготавливаемых из малопластичных

бетонных смесей. При этом водопоглощение бетонов по массе находилось в выл

соких пределах 4,7-5,3 %. При плотности бетона 2100 кг/м объемное водопого-лощение достигает 9,9-11,1 %.

Важным выводом этих исследований является то, что для повышения прочности и морозостойкости пропариваемых песчаных бетонов тепловая обработка должна осуществляться при скорости подъема температуры, не превышающий 12 - 18°С/ч, при изотермической выдержке в пределах 5-6 часов, максимальной температуре, не превышающей 63 - 75°С.

Не менее важным моментом является и долговечность строительных конструкций с применением нового вида бетона. Долговечности железобетонных конструкций посвящена работа СеляеваВ.П. [61]. В данной статье рассмотрены различные виды агрессивного воздействия и различные критерии оценки воздействия среды на железобетонные конструкции.

В результате анализа литературы были выявлены основные принципы пропа-ривания бетонов старого и переходного поколений:

1. Необходимо установить оптимальную предварительную выдержку бетонной смеси перед пропариванием;

2. Для каждого состава песчаного бетона необходимо исследовать режимы ТВО в зависимости от вида используемого цемента, МК, молотого наполнителя, добавок;

3. Повысить коэффициент эффективности при пропаривании ПАМБ и добиться, чтобы он был не ниже 0,7-0,8 на различных видах цементов;

4. Для повышения прочности и морозостойкости пропариваемых песчаных бетонов тепловая обработка должна осуществляться при скорости подъема температуры, не превышающий 12 - 18°С/ч.

1.3. Ускорение процессов твердения бетонов при повышенных

температурах

На сегодняшний день уже имеется опыт изучения бетонов на реакционнно-порошковой связке при нормальных условиях твердения. Так как диссертация посвящается созданию порошково-активированных мелкозернистых бетонов с теп-ловлажностной обработкой, необходимо изучить опыт отечественных исследователей по ускорению твердения бетона при повышенных температурах.

В настоящее время экспериментально показано, что прочность реакциионно-порошковых бетонов с значительным содержанием МК достигает 180-200 МПа, а у пропаренных 200-250 МПа.

Изучение влияния состава и технологии приготовления песчаного бетона старого поколения с добавкой молотого шлака и опоки на его характеристики изучено в работе [65]. Многочисленные исследования свидетельствуют [66, 67, 68, 69, 70] о эффективном применении шлака для ускорения твердения пропариваемого бетона. Активация шлака происходит за счет влияние минералов портландце-ментного клинкера при гидролизе C3S [71]. Ионы, выделяющаяся при гидролизе известь (Ca и гидроксил-ионы) способствуют разрушению структуры шлака. Возникающие гели кремнекислоты взаимодействуют с Са(ОН)2 и образуют гидросиликаты кальция. По мере расхода извести продукт гидролиза Ca3Si207 постепенно переходит в низкоосновные гидросиликаты, дополнительно поставляя в среду ионы ОН". Накопленные тоберморитовый гель и CSH сшивают негидратированную часть зерен шлака, обеспечивая прочность. Остальные минералы клинкера инертны по отношению к шлаку [71].

Исследования A.B. Волженского и его сотрудников показали [72], что увеличение дисперсности с 180-200 до 400-500 м2/кг приводит к активации шлаковых

вяжущих в 1,5-2 раза. Но в работе 73 показывается, что повышение удельной поверхности сверх 600 м2/кг [73] приводит к снижению прочностных свойств шлаковых вяжущих. По нашему мнению это не является доказанным фактом, и сомнительным утверждением, ибо в работе [91] показано, что увеличение дисперсности шлака до 1000м /кг в котором присутствует небольшое количество нано-метрических частиц приводит к существенному повышению прочности.

Вопросы применения зол и шлаков тепловых электростанций (ТЭС) в производстве бетонов старого поколения исследованы В.В. Костиным [74, 75]. В данных работах исследован химический и фазовый состав высококальциевых зол и кислых зол Кузнецкого угля, проанализирован опыт использования этих зол в производстве цемента, тяжелого бетона и достигнуты положительные результаты.

Исследователи Чулкова И.Л., Кузнецов С.М. оценили эффективность использования золы Омских ТЭС [76]. Расход цемента в составах варьировался 292 -330 кг/м3. Наивысшие показатели прочности на сжатие образцов, испытанных после пропаривания в возрасте 28 суток с золой-унос, составили 28,3 МПа и с золой-отвала - 40,0 МПа. Как следует из результатов удельный расход цемента равен 10,5 кг/МПа и 8,2 кг/МПа. В работе также отмечено, что для бетона с золошлако-выми заполнителями эффективна тепловая обработка. Прочность после пропаривания составляет 0,80-0,85 от марочной.

Высоких результатов достигли итальянские исследователи, при создании модифицированного сверхпрочного реакционно-порошкового бетона с искусственными и природными наполнителями [77]. В качестве природного наполнителя использовался молотый кварцевый песок, в качестве искусственного - измельченный клинкер. Образцы твердели при комнатной температуре 20°С, а также при низком и высоком давлении с температурами 90°С и 160°С. Упоминается также о проведении предварительной выдержки в течении 6 часов перед ТВО бетона при температуре 90°С. Бетоны изготавливались из портландцемента, микрокремнезема, суперпластификатора, стальной фибры и наполнителей. Прочность на сжатие на первые сутки после ТВО при 90°С составила на природном заполнителе фракции 0,1 - 0,4 мм (песке) - 183,4 МПа, а на искусственном заполнителе фракцией 0 -

0,4 мм (клинкер) - 208,2 МПа. Удельный расход цемента, как показывают наши расчеты, составлял 5,1 кг/МПа и 4,5 кг/МПа. Коэффициент эффективности при ТВО для бетона на искусственном и природном заполнителе был равен соответственно 1,02 и 0,96. Естественно, что использование в практике бетонов на измельченном клинкере нерационально. Однако эти экспериментальные работы показали чрезвычайно высокое сцепление образовавшихся гидросиликатов с гид-ратными новообразованиями на поверхности клинкерных частиц.

Пропариванию особовысокопрочных бетонов посвящена статья немецких исследователей [60]. В данной работе в качестве заполнителя вводился песок с максимальной крупностью зерен до 0,5 мм, в качестве тонкодисперсного наполнителя - молотый тонкодисперсный кварц, а в качестве фибры - стальное или пропи-леновое волокно. Прочность на сжатие песчаного бетона после ТВО, проводимой в течении двух суток при 90°С, достигла 255 МПа и удельный расход цемента стал равен 3,5 кг/МПа. В некоторых составах с высоким содержанием микрокремнезема (до 30 % от массы цемента), за счет пропаривания бетона в течении двух суток, коэффициент эффективности при пропаривании достиг 1,04. В этой работе доказано что пропиленовые волокна не теряют своих армирующих свойств в щелочной среде при температуре 90°С, с другой стороны сцепление стальной фибры с матрицей не снижается при температуре 90°С. Этот факт является важным для получения эффективных пропаренных песчаных фибробетонов.

Последние две работы [77, 60] относятся к получению сверхвысокопрочных бетонов. К сожалению, мы практически не обнаружили публикации об исследовании и применении пропариваемых малоцементных песчаных бетонов нового

о

поколения, в которых содержание портландцемента составляло 200-300 кг/м . Единственные работы в этом направлении были выполнены на бетонах нормаль-

о

ного твердения, с содержанием цемента от 260 кг/м .

В последнее время в редких публикациях [78, 79] появились сообщения о создании нанометрической добавки состоящей из гидросиликатов кальция - центров гидросиликатных фаз цемента. Центры кристаллизации иначе называются кристаллической затравкой. Сообщается, что введение их в количестве 3,6 % позво-

ляет достичь распалубочной прочности бетонов при ТВО через 6-8 часов, и возможностью отказа от ТВО при высоких марках бетона. Синтезирование такой добавки в комбинации с ускорителем твердения позволит еще более интенсифицировать процесс твердения бетона.

Таким образом, ускорение твердения высокопрочных и малоцементных пропариваемых песчаных бетонов может осуществляться за счет:

1. Сочетания микрокремнезема и суперпластификатора, с заменой части крупного песка на мелкий в высококачественных бетонах различного функционального назначения, с интенсификацией протекания при пропаривании пуццолановой реакции для повышения прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;

2. Повышения эффективности ТВО при введении доменного шлака, зол-отвалов, зол-унос или применении шлакопортландцементов;

3. В связи с разработкой на кафедре ТБК и В комплексной добавки нанометриче-ских - гидросиликатов кальция интенсифицировать процесс раннего твердения бетона в течении 4-10 часов.

Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Валиев, Дамир Маратович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено, что пропариваемые порошково-активированные мелкозернистые (песчаные) бетоны для заводской технологии являются более эффективными, чем бетоны нормального твердения для монолитного строительства. Тепловая обработка в условиях высокой объемной концентрации твердой фазы, стесненного контактирования повышенного количества дисперсных частиц через прослойки тонкопленочной воды, существенно ускоряет реакционные процессы.

2. Установлено, что присутствие в порошково-активированных мелкозернистых бетонах дисперсных наполнителей в виде молотого кварцевого песка, молотого гранулированного шлака, микрокремнезема (МК), диатомита существенно повышает эффективность тепловой обработки за счет реализации реакционно-химических свойств порошков при повышенных температурах. При правильно подобранной рецептуре и использовании микрокремнезема в количестве 9-27% прочность после пропаривания повышается на 34-124% по сравнению с бетоном без МК.

3. Использование шлакопортандцементов или добавок к ПЦ тонкомолотого шлака с дисперсностью 600-700 м /кг, в комбинации с МК и молотым кварцевым песком, является более эффективным в порошково-активированных мелкозернистых бетонах, чем в бетонах старого поколения. Коэффициент эффективности при пропаривании в среднем составляет 0,80,92, а при высоком содержании микрокремнезема (20-27%) повышается до 1,06-1,16.

4. При хорошо оптимизированном составе по значениям безразмерных отношений компонентов к цементу по массе и объемному содержанию дисперсных компонентов в процентах, их суспензий от бетонной смеси получены бетоны с повышенными расходами портландцемента с показателями прочности на сжатие от 100 до 130 МПа, с удельными расходами цемента на единицу прочности от 3,8 до 4,5 кг/МПа.

5. Впервые выявлено, что в самоуплотняющихся бетонах с осадкой конуса 23- 26 см, с близкими расходами цементов и шлакопортландцементов содержание суспензии с дисперсными (Ц+Пм+МК) и дисперсно-тонкозернистыми (Ц+Пм+МК+Пт) порошками в объеме песчаной бетонной смеси должно быть оптимальным и равным соответственно 39-40% и 59-60%. Это определяет реологическое состояние бетонной смеси, при котором она способна саморастекаться и самоуплотняться.

6. Оптимизация компонентного состава пропаренных порошковых бетонов позволила получить бетонные смеси с чрезвычайно низкими значениями В/Т (0,051-0,064) и В/Ц (0,28-0,39) отношений при средней толщине прослоек дисперсно-тонкозернистой водной матрицы между частицами песка-заполнителя 0,34-0,56 мм. Получены порошково-активированные мелкозернистые бетоны марок М 1000-1300 и порошково-активированный мелкозернистый фибробетон с маркой М 1500 с условным коэффициентом трещиностойкости 0,16 на 1 сутки после ТВО.

7. Впервые установлена высокая эффективность нанометрических гидросиликатов кальция как центров кристаллизации, синтезированных и модифицированных ускорителем твердения и ингибитором коррозии. Показано, что такая комбинация позволяет при пропаривании при температуре 40-60°С с изотермией в течении 4-6 часов достигнуть прочности на сжатие 19,9-27,4 МПа, снизить расход пара на 27%). Это позволяет осуществлять распалубку изделий и отпуск преднапряженной арматуры.

8. Впервые предложено для характеристики хорошо оптимизированных по составу самоуплотняющихся бетонов кроме технико-экономического показателя удельного расхода цемента на единицу прочности (Ц^д) и объемной концентрации твердой фазы, ввести показатели удельной осадки конуса (ОК^,д), удельного расплыва (Р^д) бетонной смеси и удельной прочности на единицу процентного содержания воды по массе в бетоне. Все показатели в

9. Выявлено влияние длительного пропаривания порошково-активирован-ных бетонов на повышение прочности. Установлено, что длительное пропа-ривание бетонов без микрокремнезема в течении 72 часов позволяет повысить прочность на 40-43% по сравнению с бетонами, прошедшими тепловую обработку в течении 10 часов с дополнительным твердением при нормальных условиях в течение 27 суток. В связи с этим перспективна обычная авто-клавизация высокопрочных ПАМБ для достижения сверхвысокой прочности.

10. Выявлены гигрометрические свойства порошково-активированных мелкозернистых бетонов. Установлено, что высокая плотность оптимизированных по составу бетонов определяет низкое водопоглощение через 72°часа в пределах 2-2,5% в зависимости от содержания цемента и воды. Низкое водопоглощение предопределяет высокую морозостойкость. Даже малоцементные бетоны с водопоглощением по массе 2,3-2,4%) через 96 часов имеют морозостойкость не менее 300 циклов.

11. Усадочные деформации порошково-активированных мелкозернистых бетонов находятся в пределах 0,3-0,4 мм/м. Повышения содержания микрокремнезема до 25-27%) повышает усадочные деформации на 37-40%), но они не превышают 0,35 мм/м, что находится на уровне усадочных деформаций современных бетонов переходного поколения марок 500-600.

12. Расчетная экономическая эффективность бетонов марки М 1000 по сравнению с бетоном марки М 400, с учетом сокращения объема бетона в центрально сжатой колонне, составляет 1555 рублей на 1 м3 бетона. Реализация бетонов марки М 1000 при изготовлении высокопрочных бордюрных камней на ООО «Бессоновский домостроительный комбинат» подтвердило технико-экономическую эффективность ПАМБ.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ПАМБ - порошково-активированный мелкозернистый бетон; ГП - гиперпластификатор; МК - микрокремнезем; СП - суперпластификатор; ТВО -тепловлажностная обработка; ВНВ - вяжущее низкой водопотребности; НГ -нормальная густота; БНП - бетоны нового поколения; ТЭО - технико-экономическое обоснование; РПБ -реакционно порошковый бетон; ВФБ - высокофункциональные бетон; ПЦ - портландцемент; КМ - каменная мука; ДА -диатомит активированный; РАД - реакционно-активные добавки; ВПБ - высокопрочный бетон; ПБС - порошковая бетонная смесь; СПБ - самоуплотняющийся бетон; ВВ - Высоко прочные бетоны; ОВБ - Особовысокопроч-ные бетоны, ШПЦ - шлакопортландцемент

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Валиев, Дамир Маратович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Красный, И.М. Сравнительная эффективность мелкозернистых бетонов /И.М. Красный, В.П. Павлов // Бетон и железобетон. - Москва. - 1987. - № 3. -С. 7-8;

2. Михайлов, К.В. Применение мелкозернистых бетонов в строительстве / К.В. Михайлов, И.М. Красный, П.А. Демянюк // Бетон и железобетон. - Москва.

- 1980. - №2.-С. 5-6;

3. Дияров, A.A. Опыт применения мелкозернистых бетонов / A.A. Дияров, А.Н. Тимофеев // Бетон и железобетон. - Москва. - 1980. - №2. - С. 6-7;

4. Сумин, П.А. Заводское изготовление изделий из мелкозернистых бетонов / П.А. Сумин, С.А. Фокин // Бетон и железобетон. - Москва. - 1980. - №2. - С. 7-8;

5. Оганесянц, С.Л. Элементы для мощения морозостойкого песчаного бетона / С.Л. Оганесянц, Л.И. Эпштейн, В.А. Заколодин, З.А. Липкинд // Бетон и железобетон. - Москва. - 1980. - №2. - С. 8-10;

6. Бромберг, Б.А. Филимонова Н.В., Производство изделий из песчаного бетона / Б.А. Бромберг // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. - №10. - С. 7-8;

7. Шейнин, A.M. Высокопрочные мелкозернистые бетоны с суперпластификатором С-3 для дорожного строительства / A.M. Шейнин, М.Я. Якобсон // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. - №10. - С. 8-11;

8. Кузин, В.Н. Технология и оборудование для производства мелкоштучных изделий из мелкозернистого бетона / В.Н. Кузин, K.M. Королев, А.И. Шклярова // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. - №10. - С. 11-14;

9. Чистов, Ю.Д. Концепция создания неавтоклавных бетонов на основе пылевидных песков / Ю.Д. Чистов // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. -№10.-С. 14-16;

10. Львович, К.И. Вибропрессованная цементно-песчаная черепица / К.И. Львович // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. - №10. - С. 21-23;

11. Трифонов, А.Н. Изгибаемые преднапряженные элементы из мелкозернистых бетонов / А.Н. Трифонов, B.C. Кузнецов // Бетон и железобетон. - Москва. - 1980.

- №2. - С. 8-10;

12. Рождественский, В.Н. Несущая способность элементов из мелкозернистого бетона при поперечном изгибе / В.Н. Рождественский, Ю.М. Смолянинов // Бетон и железобетон. - Москва. - 1980. - №2. - С. 14-15;

13. Калашников, В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов / В.И. Калашников // Строительные материалы. - 2008. - №10. - С. 4-6;

14. Калашников, В.И. Терминология науки о бетоне нового поколения / В.И. Калашников // Строительные материалы. - 2011. - №3. - С. 103-106;

15. Айчин, П.Ц. Пешеходный мост Шербрук с велосипедной дорожкой / П.Ц. Айчин, П. Ричард // Четвертый международный симпозиум по применению высокопрочного высококачественного бетона. - Париж. - 1996. - С. 1399-1406;

16. Ахвердов, И.Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Ахвердов. - Москва: Госстройиздат, 1961.-С. 162;

17. Михайлов, В.В. Перспективы применения конструкций из высокопрочных бетонов / В.В. Михайлов, В.А. Беликов // Бетон и железобетон. - Москва. - 1982. - №5. - С. 7-8;

18. Михайлов, В.В. Бетон и железобетонные конструкции / В.В. Михайлов, Ю.С. Волков // Состояние и перспективы применения в промышленном и гражданском строительстве. - Москва: Стройиздат, 1983. - С. 358;

19. Михайлов, К.В. Взгляд на будущее бетона и железобетона // Бетон и железобетон. -Москва. - 1995. - №6. - С. 2-5;

20. Михайлов, К.В. Бетон и железобетон - основа современного строительства / К.В.Михайлов, Бердичевский Г.И., Рогатин Ю.А. // Бетон и железобетон. - Москва. -1990.-№2.-С. 3-4;

21. Михайлов, К.В. К 150-летию изобретения железобетона / К.В. Михайлов, Г.К. Хайдуков // Бетон и железобетон. - Москва. - 1999. - №5. - С. 2-5;

22. Баженов, Ю.М. Многокомпонентный мелкозернистый бетон для высотного строительства / Ю.М. Баженов // Сборник докладов. П Международный симпозиум по строительным материалам КНАУФ для СНГ «Современное высотное строительство. Эффективные технологии и материалы». - Москва. 2005. - С. 7-73;

23. Каприелов, С.С. Модифицированные бетоны нового поколения: реальность и перспектива / С.С. Каприелов, A.B. Шеренфельд, A.B. Батраков // Бетон и железобетон. -Москва. - 1996. - №6. - С. 6-10;

24. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности / Ю.М. Баженов // Строительные материалы. - 1999. - № 7-8. - С. 21-22;

25. Звездов, А.И. Бетон и железобетон: наука и практика / А.И. Звездов, Ю.С. Волков // Материалы I Всероссийской конференции по бетону и железобетону. - Москва. - 2001. -С. 288-297;

26. Комохов, П.Г. О бетоне XXI века / П.Г. Комохов // Вестник РААСН. - Москва. - 2001. -№5.-С. 9-12;

27. Дейзе, Т. Переход с технологии «Микродур» к технологии «Нанодур». Применение стандартных цементов в практике бетонов со сверхвысокими эксплуатационными свойствами / Т. Дейзе, О. Хорнунг, М. Нельман // Бетонный завод. - 2009. - №3. - С. 4-11;

28. Мировая премьера в Австрии - арочный разводной мост из высокопрочного фибробетона // Международное бетонное производство. - 2011. - №11. - С. 132-134;

29. Миронков, Б.А. Мелкозернистый бетон в гражданском строительстве Санкт-Петербурга / Б.А. Миронков // Бетон и железобетон. - Москва- 1993. - №10. -С. 16-20;

30. Волженский, A.B. Влияние дисперсности портландцемента и В/Ц на долговечность камня и бетонов / A.B. Волженский // Бетон и железобетон. -Москва.- 1990. - №10. - С. 16-17;

31. Зоткин, А.Г. Влияние расхода цемента на эффективность минеральных добавок в бетоне / А.Г. Зоткин // Бетон и железобетон. - Москва - 2006. - №3. -С. 16-19;

32. Зощук, Н.И. Влияние крупности заполнителя на прочность бетона / Н.И. Зощук // Бетон и железобетон. -Москва. - 1988. - №1. - С. 8-9;

33. Сизов, В.И. О влиянии заполнителей на расход цемента и прочность бетона / В.И. Сизов // Бетон и железобетон. -Москва. - 2003. - №3 - С. 5-6;

34. Зощук, Н.И. Влияние формы зерен мелкого и крупного заполнителей на свойства бетона / Н.И. Зощук, В.В. Владимиров // Бетон и железобетон. - Москва. - 1985.-№Ю.-С. 8-10;

35. Левин, Д.И. Влияние вида мелкого заполнителя на свойства бетона с пластификатором / Л.И. Левин, В.Н. Тарасова // Бетон и железобетон. - Москва. -1990. -№10-С. 13-15;

36. СНиП 82-02-95 Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций. - М.: НИИЖБ. - 1996. - С. 17;

37. Рекомендации по тепловой обработке тяжелого бетона с учетом активности цемента при пропаривании. - М: НИИЖБ Госстроя СССР. - 1984. - С. 19;

38. Торопова, М.В. Роль тепловлажностной обработки в повышении эксплуатационной надежности бетона / М.В. Торопова // IX Международная научно-практическая конференция 30 мая - 1 июня 2007. Сборник трудов. -Запорожье: Будиндустрия ЛТД. - 2007. - С. 137-139;

39. Федосов, C.B. Влияние тепловлажностной обрабоки на эксплуатационные свойства бетона / C.B. Федосов, С.М. Базанов, М.В. Акулова, М.В. Торопова // Изв. вузов. Строительство. - 2003. - №7. - С. 47-50;

40. Федосов, C.B. Исследование суточной прочности бетона при электротепловой обоработке токами различной частоты / C.B. Федосов, В.И. Бобылев, Ю.А. Митькин, A.M. Соколов // Строительные материалы. - 2010. -№3. - С. 52-53;

41. Калашников, В.И. Влияние режимов тепловой обработки на кинетику набора прочности высокопрочного бетона / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, Н.М. Дубошина // Изв. вузов. Строительство. - 2000. - №2-3. - С. 21-25;

42. Дворкин, О.Л. Эффективность минеральных и химических добавок в бетонах / О.Л. Дворкин, Л.И. Дворкин // Сборник «Ресурсоекономш матер1али, конструкци, буд1вл1 та споруди». - Р1вне. - 2005. - С. 12-22;

43. Степанова, В.Ф. Влияние добавок микрокремнезема на коррозионную стойкость арматурной стали в бетоне / В.Ф. Степанова, С.С. Каприелов,

A.B. Шейнфельд, П.И. Барыкин // Бетон и железобетон. - Москва. - 1993. - №5. -С. 28-30;

44. Scnachinger, J Ultrahochfester Beton - Bereit Für die Anwendung? / J Scnachinger, J Schuberrt, T Stengel, К Schmidt, D Heinz // Scnriftenreihe Baustoffe. Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr.-ing. Peter Schliessl. Heft 2. - 2003. - C. 267-276;

45. Donald Cargile, J. Very-high-strngth concretes for use in blast- and penetration-resistant structures / J. Donald Cargile, F. O'Neil, Billy D. Neely, // The AMPTIAC Quarterly. - V.6. - №4. - P. 61-67;

46. Ананенко, A.A. Мелкозернистые бетоны с комплексными модификаторами / A.A. Ананенко, В.В. Нижевясов, A.C. Успенский // Изв. вузов. Строительство. -2005.-№5-С. 42-45;

47. Ваучский, М.Н. Высокопрочный быстротвердеющий строительный раствор для аварийно-востановительных работ / М.Н. Ваучский, Б.Б. Дудурич // Строительные материалы. - 2009. - №10 - С. 20-22;

48. Bindiganavill, V. Impact response of ultra-high-strength fiber-reinforced cement composite / V. Bindiganavill, N. Banthia, B. Aarup //ASJ Materials Journal. - 2002. -Vol. 99,-№6.-P. 543-548;

49. Садрекареми, А. Развитие легковесных реакционно-порошковых бетонов / А. Садрекареми // Журнал о современных технологиях бетона. - Япония. - 2004. - №3. - С. 409-417;

50. Калашников, В.И. Основные принципы создания высокопрочных и особовысокопрочных бетонов / В.И. Калашников // Популярное бетоноведение. -Санкт-Петербург. - 2008. - №3. - С. 102-107;

51. Калашников, В.И. Через рациональную реологию в будущее бетонов /

B.И. Калашников // Технологии бетонов. - 2007. - №5. - С .8-10; - №6 - С. 8-11; -2008. -№1 - С. 22-26;

52. Каприелов, С.С. Модифицированные высокопрочные бетоны классов В80 и В90 в монолитных конструкциях / С.С. Каприелов, В.И. Травуш, Н.И. Карпенко, A.B. Шейнфельд, Г.С. Кардумян, Ю.А. Киселева, О.В. Пригоженко // Строительные материалы. - №3. - 2008. - С. 9-13;

53. Каприелов, С.С. Комплексный модификатор бетона марки МБ-01 / С.С. Каприелов, A.B. Шейнфельд, В.Г. Батраков // Бетон и железобетон. -Москва. - №5 - 1997. - С. 38-41;

54. Дворкин, Л.И. Расчет оптимального содержания песка в бетоне / Л.И. Дворкин, О.Л.Дворкин, В.В. Житковский // Бетон и железобетон. - Москва. - 2004. - №2. - С. 4-6;

55. Шумков, А.И. Компьютерная оптимизация состава тяжелого бетона / А.И. Шумков // Технология бетонов. - 2006. - №6. - С. 14-16;

56. Ямлеев, У.А. Теоретические основы структурообразования бетона при тепловлажностной обработке / У.А. Ямлеев, Ю.А. Решетников // Изв. вузов. Строительство. - 1995. - №2. - С.51-55;

57. 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. 26-27;

58. Подмазова, С.А. Высокопрочные бетоны на вяжущем низкой водопотребности / С.А. Подмазова // Бетон и железобетон - Москва. - №1. - 1994. -С. 12-14;

59. Лесовика, B.C. Бетоны на композиционных вяжущих / B.C. Лесовика, М.С. Агеевой, Н.И. Алфимовой // Бетон и железобетон. - Санкт-Петербург.- 2012. -№2(7). - С. 99-101;

60. Schmidt, M. Ultra-Hochfester Beton: Perspective fur die Betonfertigteil industrie. / M. Schmidt, E. Fehling, Th. Teichmann, K. Bunje, R Bomemann // Betonwerk+Fertigteü-Technik. -2003.-№3.-P. 16-29;

61. Селяев, В.П. Долговечность железобетонных конструкций / В.П. Селяев // Материалы научно-практических конференций «Долговечность строительных материалов и конструкций». - 2005. - С. 4-31;

62. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны. /Ю.М.Баженов, B.C. Демьянова, В.И. Калашников - Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов. - 2006. - С. 368;

63. Мещерин, B.C. Высокопрочные и сверхвысокопрочные бетоны: технологии производства и сферы применения / B.C. Мещерин // Стройпрофиль. - 2008. - №8. -С. 32-35;

64. Perry, V.H. First Use of Ultra-High Performance Concretefor an Innovative Train Station Canopy / V.H. Perry, D. Zakariasen // Concrete Technology Today. - 2004. -Vol.25. - №2.-P. 1-2;

65. Михайлов, H.B. Влияние состава и технологии приготовления песчаного бетона на его характеристики / Н.В. Михайлов, К.И. Львович, В.Л. Яструбенецкий // Бетон и железобетон. - 1977. - №10. - С. 15-17;

I

66. Бутт, Ю.М. Металлургические шлаки и применение их в строительстве: Сборник / Ю.М. Бутт, A.A. Майер, В.Г. Варшал - Москва: Госстройиздат. - 1962. -С. 210;

67. Лукьянов, И.А. Тяжелые и легкие бетоны на шлаковых цементах мокрого помола. Исследования - бетоны и вяжущие: Сборник. / И.А. Лукьянов, Б.Д. Гринкер - Москва: Госстройиздат. - 1955. - С. 185;

68. Сатарин, В.И. Шлакопортландцемент: Тр. VI Междунар. конгр. по химии цемента / В.И. Сатарин- Москва: Стройиздат. 1976 - Т. III. С. 86-90;

69. Овчаренко, Г.И. Шлакопортландцементы с применением высококальциевых никелиевых шлаков / Г.И. Овчаренко, П.И. Боженов, Б.А. Григорьев // Цемент. -1986. - №6.-С. 13-14;

70. Легалов, И.Н. Шлакопортландцементы и бетоны на их основе / И.Н. Легалов, Е.Е. Александров // Популярное бетоноведение. - 2008. - №3. - С. 47-50;

71. Сулейменов, С.Т. Влияние клинкерных минералов на активность шлакового вяжущего / С.Т. Сулейменов, З.А. Естемесов, Ж.С. Урлибаев, Ж.М. Даукараев // Строительные материалы. - 1989. - №9. - С. 27-28;

72. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества. - Четвертое издание, переработанное и дополненное / A.B. Волженский - Москва: Стройиздат. - 1986-С. 464;

73. Окба, С.Х. Исследование вяжущих веществ и автоклавных материалов на основе доменного гранулированного шлака (АРЕ): Автореф. диссертации канд. Техн. наук: 05.23.05 / Окба Самир Хасан. - Д., 1975. - С. 23;

74. Костин, В.В. Применение зол и шлаков ТЭС в производстве бетонов / В.В. Костин - Новосибирск: НГАСУ. - 2001. - С. 176;

75. Костин, В.В. Опыт использования отходов ТЭС в производстве строительных материалов / В.В. Костин - Новосибирск: НГАСУ. - 2001. - С. 40;

76. Чулкова, И.Л. Оценка эффективности использования золы при производстве железобетонных конструкций / И.Л. Чулкова, С.М. Кузнецов // Бетон и железобетон. - 2010. - №6. - С. 13-16;

77. Monosi, S. Modified reactive concrete with artificial aggregates / S. Monosi,

G. Pignoloni, S. Collepardi, R. Troli, M. Collepardi // Superplastizers and other chemical admixture in concrete. - 2000. - Vol.195. - P. 447-460;

78. Людвиг, X.M. Синтетические гидраты силиката кальция в сборных железобетонных конструкциях / Х.М. Людвиг, Д. Дрессель // CPI -Международное бетонное производство. - 2011. - №5. - С. 42-46;

79. Бочи, А. Инновации - результат успешного партнерства / А. Бочи, С. Моро,

H. Земиниан // CPI - Международное бетонное производство. - 2011. - №1. - С. 32-35;

80. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортланцемент. Технические условия. - М.: НИИЖБ. - 1987. - С. 43;

81. ГОСТ 9077-82. Кварц молотый пылевидный. Общие технические условия. -М.: НИИЖБ. - 1983. - С. 16;

82. Долгопол, В.И. Использование шлаков черной металлургии. / В.И. Долгопол - М.: Металлургия. - 1978. - С. 167;

83. Горшков, B.C. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве / B.C. Горшков, С.Е. Александров, С.И. Иващенко, И.В. Горшкова - М.: Стройиздат. - 1985. - С. 273;

84. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. - М.: НИИЖБ. - 1978. - С. 11;

85. Европейский нормативный документ по самоуплотняющемуся бетону: DAfStb-Richtlinie Selbstverdichtender Beton (SVB-Richtlinie). ausgabe November. -2003.;

86. ГОСТ 22783-77 Бетоны. Метод ускоренного определения прочности на сжатие. - М.: НИИЖБ. - 1977. - С. 9;

87. ГОСТ 24544-81 Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести. - М.: НИИЖБ. - 1982. - С. 26;

88. Берг, О.Я.. Об эффективности методов прогноза величин ползучести и усадки. / О.Я. Берг, E.H. Щербаков // Материалы совещания НИИЖБ Госстроя СССР «Ползучесть и усадка бетона» - Москва. - 1969. - С. 136-145;

89. ГОСТ-28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. - М.: НИИЖБ. - 1991. - С. 10;

90. ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования - М.: НИИЖБ. - 1996. - С. 13;

91. Хвастунов, A.B. Порошково-активированный высокопрочный бетон и фибробетон с низким удельным расходом цемента на единицу прочности: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.05 / Хвастунов Алексей Викторович. - Пенза., 2011. - С. 179;

92. Калашников, В.И. Бетоны нового и старого поколений, состояние и перспективы / В.И. Калашников // Журнал НИИЗ «Наука: 21 века». - 2012. - №1. -С. 60-75;

93. Степанова, В.Ф. Влияние добавок микрокремнезема на коррозионную стойкость арматурной стали в бетоне / В.Ф. Степанова, С.С. Каприеловв, A.B. Шейнфельд, П.И. Барыкин // Бетон и железобетон. - 1993. - №5. - С. 28-30;

94. Ананьева, C.B. Состав, топологическая структура и топологическая структура и реотехнологические свойства реологических матриц для производства бетонов нового поколения: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.05 / Ананьева Сергей Викторович. - Пенза., 2011. -С. 148;

95. Гаррехт, X. Современный уровень техники и новые тенденции в области смешивания высокотехнологичных бетонов / X. Гаррехт, К. Баумерт // Бетон и железобетон. Санкт-Петербург. - 2012. - №2 (7). - С. 44-49;

96. Либланг, П. Влияние технологии перемешивания на свойства сверхпрочных бетонов / П. Либланг, Д. Рингвельски // CPI - Международное аналитическое обозрение. - 2012. - №3. - С. 32-35;

97. Добшиц, Л.М. Исследование процессов раздельного и совместного помола цемента с кварцевым наполнителем / Л.М. Добшиц, О.В. Кононова // Вюник Одесько!' державно'1 академи буд1вицтво та архггектури. - 2010. - Вип. 38. -С. 117-122;

98. Калашников, В.И. От практики к теории, а от теории к практике, или Ответ на полемические заметки (№2-2009г.) / В.И. Калашников // Строительные материалы. - 2010. - №3. - С. 54-58;

99. Изотов, B.C. Влияние некоторых гиперпластификаторов на основные свойства цементных композиций / B.C. Изотов, P.A. Ибрагимов // Строительные материалы.-2010.-№11.-С. 14-17;

100. Малинина, Л. А. К вопросу оценки эффективности цементов для тепловой обработки бетонов / Л. А. Малинина // Бетон и железобетон. - 2007. - № 4. - С. 910;

101. Волженский, A.B. Бетоны и изделия на шлаковых и зольных цементах / A.B. Волженский, Ю.С. Буров, Б.И. Виноградов, К.В. Гладких - Москва: Госстройиздат, 1963. - С. 362;

102. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон / В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг - Москва: Стройиздат, - 1973. - С. 208;

103. Селяев, В.П. Пластическая прочность наполненных цементных систем / В.П. Селяев, Л.И. Куприяшкина, Г.Р. Нугаева // Известия вузов. Строительство. -2009. -№ 7.-С. 11-15;

104. Cyr, М. Mineral admixtures in mortars - cuantification of the physical effects of inert materials on chort-term hydration. / M. Cyr, P. Lawrence, E. Ringot // Cem. Concr. - 2005. - Res. 35. - P. 719-730;

105. Stark, J. Quantitative Charakterisierung der Zementhydratation/Ibausil / J. Stark, F. Bellmann, B. Moser - Weimar, - 2006. - P. 231;

106. Клюев, C.B. Расчет высокоплотной упаковки зерен мелкозернистого бетона / C.B. Клюев, А.Н. Хархардин // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - №1. - С. 34-37;

107. Рабинович, Ф.Н. Дисперсно-армированные бетоны. / Ф.Н. Рабинович -М.: Стройиздат, - 1989. - С. 177;

108. Соловьев, В.Г. Влияние дисперсного армирования на структурообразование и прочностные свойства сталефибробетонов, подвергаемых тепловлажностной обработке: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук.: 05.23.05 / Соловьев Вадим Геннадьевич. - Липецк, - 2009. - С. 165;

109.- Лесовик, Р.В. Фибробетон на композиционных вяжущих и техногенных песках Курской магнитной аномалии для изгибаемых конструкций / Р.В. Лесовик,

B.Г. Клюев // Инженерно-строительный журнал. - 2012. - №3. - С. 41-47;

110. Брайтенбюхер, Р. Процесс производства и свойства сталефибробетона /Р. Брайтенбюхер // Бетон и железобетон. - Санкт-Петербург. - 2012. - №2 (7). -

C. 93-97;

111. Калашников, В.И. Высокоэффективные порошковые и реакционно-порошковые высокопрочные и сверхпрочные бетоны и фибробетоны / В.И. Калашников, В.М. Володин, Д.М. Валиев, Е.В. Гуляева // VI Всероссийская конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов». - Пенза. - 2011. - С. 8288;

112. 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;

113. Коротин А.И., Борисова Е.А., Селяев В.П., Влияние диатомита на прочные характеристики цементного вяжущего / А.И. Коротин, Е.А. Борисова, В.П. Селяев // Научные исследования и их внедрение в строительной отрасли. (Получение

бетонов по раздельной технологии, долговечность строительных материалов и конструкций): тез. докл. науч.-техн. конф. - Саранск. - 1989. - С. 37-39;

114. Кузьмина, В.П. Влияние активных минеральных добавок на свойства цемента и бетона / В.П. Кузьмина // Популярное бетоноведение. - 2008. - №3. -С. 25-27;

115. Миронов, С.А. Ускорение твердения бетона / С.А.Миронов, Л.А. Малинина. - М.:Стройиздат. - 1964. - С. 347;

116. Калашников, В.И. Капиллярная усадка высокопрочных реакционно-порошковых бетонов и влияние масштабного фактора / В.И. Калашников // Строительные материалы. - 2010. - №5. - С. 52-53;

117. Берг, О .Я. Об эффективности методов прогноза величин ползучести и усадки / О.Я. Берг, E.H. Щербаков // Материалы совещания НИИЖБ Госстроя СССР «Ползучесть и усадка бетона». - Москва. - 1969. - С. 136-145;

118. Гупта, С.М. Усадка высокопрочного бетона / С.М. Гупта, В.К. Сехгал, С.К. Каушик // Мировая научная академия, проектирования и технологий. -Пенанг. - Малайзия. - 2009. - том 50. - С. 264-267;

119. Фаликман, В.Р. Строительно-технические свойства особовысокопрочных быстротвердеющих бетонов / В.Р. Фаликман, Ю.В. Сорокин, О.О. Калашников // Бетон и железобетон. - Москва. - 2004. - №5. - С. 5-10;

120. Каприелов, С.С. Влияние органоминерального модификатора МБ-50С на структуру и деформативность цементного камня и высокопрочного бетона / С.С. Каприелов, Н.И. Карпенко, A.B. Шейфельд, E.H. Кузнецов // Бетон и железобетон. - Москва. - 2003. - №3. - С. 2-7;

121. Карпенко, Н.И. Экспериментальное определение физико-механических свойств и параметров механики разрушения ультравысокопрочных бетонов / Н.И. Карпенко, Ю.В. Зайцев, Г.Э. Окольникова, A.A. Андриянов // Научные труды РАССН «Фундаментальные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2010 году». - Москва-Орел. - 2011. - С. 242-248;

122. Ярцев, В.П. Влияние состава на долговечность мелкозернистых бетонов / В.П. Ярцев, А.Г. Воронков, A.B. Жариков // Бетон и железобетон. - Москва. -2006. - №4. - С. 27-28;

123. ГОСТ 12730.4-78 Бетоны. Методы определения показателей пористости -М.: НИИЖБ, - 1980. - С. 8;

124. Калашников, В.И. Сухие тонкозернистые и порошковые бетонные смеси нового поколения / В.И. Калашников, В.М. Володин, Д.М. Валиев, Е.В. Гуляева // Научные основы современных технологий: опыт и перспективы. -Хмельницкий - Гливица - Яремче. - 2011. - С. 488-495;

125. Дорофеев, B.C. Модифицированные бетоны в гидротехническом и транспортном строительстве / B.C. Дорофеев, A.B. Мишутин, В.Н. Выровой, Н.В. Мишутин, A.A. Романов, Е.А. Гапоненко // Вюник ОДАБА. - 2008. - №32. -С. 124-136;

126. Трамбовецкий, В.П. Бетон - перспективы развития / В.П. Трамбовецкий // Технологии бетонов. - Нижний Новгород. - Часть 3. - 2011. - С. 52-55;

127. Михайлов, К.В. Сборный железобетон: история и перспективы / К.В. Михайлов, Ю.С. Волков // Бетон и железобетон. - 2007 - №5 - С.8-11;

128. Загмайстер, Б. Применение сверхвысокотехнологичного бетона на основе специального вяжущего в области строительства и машиностроения / Б. Загмайстер, Т. Дайзе // CPI - Международное бетонное производство. - 2012. -№1. - С. 26-32;

129. Чернявский, B.J1. Особенности адаптации бетона в сложных эксплуатационных условиях / B.JT. Чернявский // Бетон и железобетон. - 2004 -№2-С. 6-10;

130. Рояк, Г.С. Внутренняя коррозия бетона / Г.С. Рояк // Труды ЦНИИС. -М.:ЦНИИС. - 2002. - Вып. 210. - С. 156;

131. Жуков, Ю.А. Влияние гидроокиси кальция на развитие деструктивных процессов в бетоне при щелочной коррозии: авторефер. дис. на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.23.05 / Жуков Юрий Александрович. - Ленинград., -ЛИИЖТ,- 1972.-С. 19;

132. Батраков, В.Г. Проблема коррозии модифицированных бетонов / В.Г. Батраков // Бетон и железобетон. - Москва. - 2006. - №6. - С. 30-31;

133. Штарк И., Вихт Б., «Долговечность бетона» // Киев. Оранта. 2004;

134. Осипов, А.К. Влияние добавок к цементным композициям на коррозионное поведение арматурной стали в бетоне / А.К. Осипов, В.П. Селяев, О.Д. Агушева, О.Н. Игошина, В.Н. Паньков // Актуальные вопросы строительства : материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Саранск. - 2007. - Ч. 2. - С. 433-437;

135. Дворкин, Л.И. Высокопрочные бетоны на основе литых бетонных смесей с использованием полифункционального модификатора, содержащего метакаолин / Л.И. Дворкин, Н.В. Лушникова // Бетон и железобетон. - 2007. - №1. - С. 2-7;

136. Пушенко, A.C. Оценка влияния высоких температур пожара на свойства высокопрочного бетона / A.C. Пушенко, В.Н. Азаров // Вестник ВолГАСУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2007. - Выпуск 7 (26). - С. 143-147;

137. Селяев, В.П. Эффективные направления в экономии цемента / В.П. Селяев, Л.И. Куприяшкина // Наука и инновации в Республике Мордовия: материалы VII респ. науч.-практ. конф. - Саранск. - 2008. - 8-13 февр.. - С. 415-419;

138. Клее, Г. Мониторинг сокращения выбросов С02 в мире: базы данных по С02 и потреблению энергии в цементной промышленности / Г. Клее // ALITinform. Международное аналитическое обозрение. Бетон. Цемент. Сухие смеси. - 2010. - №4-5. - С. 6-13;

139. Бикбау,. М.Я. Сборный железобетон технология будущего / М.Я. Бикбау // ЖБИ и конструкции. - Москва. - 2011. - №4. - С. 44-52;

140. Николаев, C.B. Модернизация крупнопанельного домостроения -локомотив строительства жилья эконом-класса / C.B. Николаев // Бетон и железобетон. - Санкт-Петербург. - 2011. - №2 (5). - С. 16-19;

141. Рейман, Й. UPCRETE® и самоуплотняющийся бетон - новая технология для сборных элементов со строгими требованиями / И. Рейман // Бетон и железобетон. - Санкт-Петербург. - 2010. - С. 24-26;

142. Герехта, X., Современный уровень техники и новые тенденции в области смешивания высокотехнологичных бетонов / X. Герехт, К. Баумерт // Бетон и железобетон. - 2012. - №2. - С. 44-49;

143. Калашников, В.И. Высокопрочные порошково-активированные пропариваемые песчаные бетоны нового поколения / Д.М. Валиев, Е.В. Гуляева, В.М. Володин // Известие высших учебных заведений. Строительство. - Новосибирск. -2011.-№5-С. 14-19;

144. Калашников, В.И. Пропариваемые песчаные бетоны нового поколения / Д.М. Валиев, Е.В. Гуляева, В.М. Володин // Бетон и железобетон. - Москва. -2011.-№5-С. 2-5;

145. Калашников, В.И. Усадочные и прочностные свойства пропариваемых порошково-активированных песчаных бетонов / Д.М. Валиев // Известие высших учебных заведений. Строительство. - Новосибирск. - 2012. - №5 - С. 22-29;

146. Валиев, Д.М. Щебеночные и песчаные бетоны нового поколения / В.М. Володин, Е.В. Гуляева, В.И. Калашников // Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей «Бетон». - Москва. - 2010. - С. 15-18;

147. Валиев, Д.М. Малоцементные бетоны нового поколения общестроительного назначения / Е.В. Гуляева, В.М. Володин, В.И. Калашников // II Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей. - Санкт-Петербург. - 2011. - С. 53-57;

148. Валиев, Д.М. Пропариваемые песчаные бетоны нового поколения на реакционно-порошковой связке / Е.В. Гуляева, В.М. Володин, В.И. Калашников // III Международный семинар-конкурс молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей. - Санкт-Петербург. - 2012. -С. 25-29;

149. Баженов, Ю.М. Технология бетонных и мелкозернистых изделий / А.Г. Комар // М. Стройиздат. - 1984. - 671с.