Разработка цементных композиций с полифункциональной добавкой на основе оксидной системы TiO2 – Bi2O3 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дударева Марина Олеговна

• Дударева Марина Олеговна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Дударева Марина Олеговна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Научные разработки в области строительных материалов

1.2 Добавки специального назначения

1.2.1 Фотокаталитические добавки

1.2.2 Биоцидные добавки

1.3 Представления о соединениях оксидной системы ТЮ2^20з

1.4 Варианты синтеза титанатов висмута

1.5 Способы стабилизации тонкодисперсных частиц

1.6 Цели и задачи исследований

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.2 Способы приготовления образцов для исследований

2.3 Методы исследований

ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ТЮ2 - Вi2Oз И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЕ

66

СВОЙСТВ

3.1 Получение функциональной добавки на основе системы ТЮ2-Ш203

3.1.1 Получение добавки по твердофазной технологии

3.1.2 Получение добавки по цитратной технологии

3.2 Исследование фотокаталитической активности добавки на основе системы ТЮ2 - Вi2Oз

3.3 Агрегативная и седиментационная устойчивости суспензий

добавки на основе оксидной системы TiO2-Bi2Oз

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ТОНКОДИСПЕРСНОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ОКСИДНОЙ СИСТЕМЫ ТЮ2 - Bi2Oз НА СВОЙСТВА

ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

4.1 Влияние агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий

синтезированной добавки на свойства цементных композиций

4.2 Влияние синтезированной добавки на свойства цементных

композиций, полученных сухим смешиванием

4.3 Сравнительный анализ способов введения добавки на основе

системы ТЮ2 - Bi2Oз в цементные композиции

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДОБАВКОЙ НА 119 ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ТЮ2- Б120з

5.1 Разработка составов самоочищающейся штукатурки для отделки фасадов зданий

5.2 Разработка состава грибостойкого затирочного раствора для

межплиточных швов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложения

Приложение А. Методика статистической обработки данных

Приложение Б. Статистическая обработка данных

Приложение В. Заключение по биостойкости образцов цементного

камня

Приложение Г. Патент на изобретение

Приложение Д. Расчет экономического эффекта от применения

тонкодисперсных материалов на основе титанатов висмута

Приложение Е. Заключение по биостойкости образцов штукатурки

цементной

Приложение Ж. Рекомендации по получению и использованию синтезированной тонкодисперсной добавки на основе оксидной системы

ТЮ2 - Вi2Oз

Приложение И. Рекомендации по получению самоочищающейся штукатурки, модифицированной синтезированной тонкодисперсной

добавкой на основе оксидной системы ТЮ2 - Вi2Oз

Приложение К. Акт о внедрении результатов диссертационной работы Дударевой Марины Олеговны

Приложение Л. Акт о проведении опытно-промышленных испытаний самоочищающейся штукатурки с использованием тонкодисперсной

добавкой на основе оксидной системы ТЮ2-^03

Приложение М. Рекомендации по получению цветного затирочного раствора, модифицированной синтезированной тонкодисперсной

добавкой на основе оксидной системы ТЮ2 -Вi2Oз

Приложение Н. Заключение по биостойкости образцов цветного затирочного раствора

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка цементных композиций с полифункциональной добавкой на основе оксидной системы TiO2 – Bi2O3»

Актуальность темы исследования

Одной из приоритетных задач в строительном материаловедении в соответствии с п.4.2. Стратегии развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года и со Стратегическим проектом №1 «Научный прорыв в строительной отрасли - новые технологии, новые материалы, новые методы» Программы развития НИУ МГСУ на 2021-2030 годы в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» является поиск новых функциональных материалов и модифицирующих добавок, которые могли бы эффективно повлиять на свойства и структуру цементного камня и обеспечить условия для сокращения импорта строительных материалов и увеличить спрос на отечественные аналоги.

В качестве таких перспективных веществ можно рассмотреть соединения на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающих рядом полезных свойств, способных существенно повысить эксплуатационные характеристики традиционных цементных материалов, к которым, в первую очередь, можно отнести самоочищение поверхности от органических загрязнителей и стойкость к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами.

Полученная добавка на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз является тонкодисперсной. При стабилизации с последующим равномерным распределением в объеме цементной матрицы она способна обеспечить повышение начальной и марочной прочности цементного камня и может быть использована в производстве ремонтных составов, а также затирочных составов для межплиточных швов.

Работа выполнена при финансовой поддержке в форме: конкурса 2023 года на проведение фундаментальных и прикладных научных исследований (НИР/НИОКР) научными коллективами НИУ МГСУ; конкурса 2023 года на поддержку проведения исследований аспирантами НИУ МГСУ; а также в рамках

прямых договоров с предприятиями по производству сухих строительных смесей и продуктов на их основе.

Степень разработанности темы исследования

В настоящее время большое количество работ в России и за рубежом посвящено модифицированию цементных материалов с помощью нано- и тонкодисперсных добавок, в результате которого становится возможным создание инновационных строительных материалов, обладающих комплексом уникальных эксплуатационных характеристик. Особое внимание уделяется созданию «умных» материалов, в частности, со способностью к самоочищению. Много работ направлено на изучение самоочищающихся материалов с добавкой диоксида титана. Однако установлено, что ТЮ2 обладает фотокаталитической активностью только в ультрафиолетовой области спектра, а для совершенствования самоочищающихся систем требуется создавать фотокатализаторы, проявляющие активность в более широкой области спектра.

Также остается актуальным вопрос о поиске новых добавок, повышающих сопротивляемость материала к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами, водорослями и лишайниками в силу возникновения резистентности микроорганизмов к уже существующим биоцидным составам.

Аналитические исследования показали, что в качестве компонента цементной системы, позволяющего придать комплексный эффект самоочищения (в видимой и ультрафиолетовой областях спектра) и способности к сопротивлению биообрастанию микромицетами, может быть применена синтезированная добавка на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз. В настоящее время она широко используется для разработки материалов с сегнетоэлектрическими, сверхпроводящими свойствами, при изготовлении панелей для солнечной энергетики, но в производстве строительных материалов еще не применялась. Исследования, направленные на введение в состав цементной системы данной синтезированной тонкодисперсной добавки, позволят расширить представления о модифицировании и создании новых композиционных материалов.

Научная гипотеза

Повышение прочности цементного камня, обеспечение сопротивления биологической коррозии и самоочищения поверхности цементного композита может осуществляться введением в его состав с учетом достижения стабилизации и равномерности распределения полифункциональной добавкой на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающей биоцидными и фотокаталитическими свойствами.

Целью работы является разработка цементных композиций с полифункциональной добавкой на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающих повышенной прочностью, стойкостью к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами и способностью к самоочищению.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

- обосновать возможность получения полифункциональной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз для цементных композиций по твердофазной технологии и цитратному методу;

- обосновать возможность получения агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий синтезированной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз для цементных композиций;

- установить зависимости влияния агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий синтезированной добавки на основе системы TiO2-Bi2Oз на свойства цементных композиций;

- установить зависимости влияния синтезированной тонкодисперсной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз на свойства цементных композиций, полученных сухим смешиванием;

- разработать рекомендации по получению и использованию синтезированной тонкодисперсной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз в составе цементных композиций;

- провести испытания опытной партии и разработать рекомендации по получению самоочищающейся цементной штукатурки и цветного затирочного

раствора, модифицированных синтезированной тонкодисперсной добавкой на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз.

Объектом исследования являются полифункциональная добавка на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз, синтезированная по двум технологиям, и цементные композиции, содержащие ее в своем составе.

Предметом исследования является установление закономерностей влияния полифункциональной добавки на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз на формирование плотной и прочной структуры цементного композита, обладающего стойкостью к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами и способностью к самоочищению поверхности.

Научная новизна

Обоснована и экспериментально подтверждена разработка полифункциональной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающей биоцидными и фотокаталитическими свойствами, и введенной в состав цементного композита сухим смешиванием и вместо воды затворения в виде агрегативно- и седиментационно-устойчивой суспензии. Установлено, что самоочищающийся эффект и биостойкость покрытия обеспечивается цементной композицией, приготовленной сухим смешиванием синтезированной добавки в количествах 1,7-10% с цементом. Введение добавки титаната висмута в количестве 30-50 г/л (1,0-1,7% от содержания цемента) в состав цемента в виде агрегативно- и седиментационно-устойчивой суспензии вместо воды затворения способствует равномерности распределения ее тонкодисперсных частиц в объеме композита, что позволяет повысить плотность и прочность цементного камня, проявляя структурообразующий эффект за счет совместного образования с первичными кристаллогидратами вяжущего объемного прочного каркаса с последующим уплотнением его гелеобразными продуктами гидратации клинкерных минералов, и придать ему стойкость к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами и способность к самоочищению.

Установлено, что цементные композиции, содержащие добавку на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, полученную по цитратному методу, обладают более

выраженными фотокаталитическими свойствами. Фотокаталитическая активность цементной композиции, содержащей 0,3% добавки, синтезированной по данному методу, составляет 63%; 10% добавки - 90% по сравнению с твердофазной технологией, где фотокаталитическая активность композита составляет 48 и 65%, соответственно, что связано с размером частиц фотокатализаторов. Частицы добавки, синтезированной по цитратному методу, имеют более высокоразвитую поверхность, что приводит к образованию большого количества активных центров, задействованных в процессе адсобрции молекул загрязнителя и его фотокаталитического окисления.

Теоретическая значимость работы заключается в получении тонкодисперсной добавки на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающей фотокаталитическими и биоцидными свойствами, способной в виде агрегативно-и седиментационно-устойчивой суспензии равномерно распределится в объеме цементной матрицы, создавая структурообразующий эффект, который заключается в концентрации вокруг стабилизованных частиц добавки большого количества кристаллогидратных новообразований, обеспечивающих за счет ускоренного протекания гидратационных процессов в структуре цементного камня формирование прочного каркаса с последующим уплотнением гелеобразными продуктами гидратации клинкерных минералов.

Ряд положений, приведенных в диссертационном исследовании, использованы в учебном процессе при изучении дисциплины «Нанотехнологии в строительном материаловедении» для обучающихся направления подготовки 08.04.01 «Строительство», профиль «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Практическая значимость работы заключается в том, что разработана полифункциональная добавка на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз для цементных систем, позволяющая получать композиционные материалы, обладающие повышенными физико-механическими свойствами, стойкостью к биообрастанию микроскопическими плесневыми грибами и способностью к самоочищению, что делает возможным расширить базу эффективных

строительных материалов. В образцах на основе портландцемента с суспензиями тонкодисперсного титаната висмута (цитратный метод, с содержанием 30-50 г/л) начальная прочность увеличивается на 83-110% до 53-61 МПа; марочная - на 12-24% до 95-105 МПа, биостойкость к спорам плесневых грибов (Aspergillus niger van Tieghem, Aspergillus terreus Thom, Aureobasidium pullulans (de Bary) Arnaud, Paecilomyces varioti Bainier, Penicillium funiculosum Thom, Penicillium ochro-chloron Biourge, Scopulariopsis brevicaulis Bainier, Trichoderma viride Pers. Ex Fr.) составляет 100%; фотокаталитическая активность образцов после 26 часов экспозиции составляет 70-77%.

В цементных композициях, полученных сухим смешиванием белого цемента с тонкодисперсной добавкой в количестве 5-10% от содержания цемента, в первые сутки прочность увеличилась в среднем на 27% с 62 до 77 МПа; в марочном возрасте на 6% со 105 до 112 МПа; биостойкость к спорам плесневых грибов составляет 100%; фотокаталитическая активность возрастает на 17-23% и составляет 86-90%, что позволяет получать штукатурные составы для отделки фасадов зданий.

Обоснована возможность применения агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий титаната висмута в производстве затирочных растворов для межплиточных швов при отделке ванных комнат керамической плиткой, сухих цементных композиций с тонкодисперсной добавкой титаната висмута - в производстве самоочищающихся цементных штукатурок для отделки фасадов зданий.

Разработаны рекомендации по получению и использованию синтезированной тонкодисперсной добавки на основе системы TiO2 - Bi2O3 в составе цементных композиций; по получению самоочищающейся цементной штукатурки и цветного затирочного раствора, модифицированных синтезированной тонкодисперсной добавкой на основе оксидной системы TiO2 -Bi2O3.

Определены технико-экономические показатели производства цветного затирочного раствора для межплиточных швов при отделке ванных комнат

керамической плиткой и самоочищающейся цементной штукатурки для фасадов зданий. Себестоимость материалов на 2 кг затирочного раствора для межплиточных швов составила 438 руб.; самоочищающейся штукатурки - 745 руб.

Методология и методы исследования

Работа выполняется на основе методологической схемы проведения исследований, посредством логической цепочки последовательных этапов разработки цементных композиций с полифункциональной добавкой на основе оксидной системы ТЮ2 - Bi2Oз. Методологической основой работы послужили основы строительного материаловедения, опирающиеся на обобщение эксперимента и сравнительный анализ. Информационную базу составляли опубликованные разработки отечественных и зарубежных ученых по теме исследования. Экспериментальная часть работы проводилась в соответствии с действующими стандартами, с применением физико-химических методов анализа.

Положения, выносимые на защиту

- обоснование возможности получения полифункциональной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз, обладающей биоцидными и фотокаталитическими свойствами;

- обоснование возможности получения агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий синтезированной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз для цементных композиций;

- установление зависимости влияния агрегативно- и седиментационно-устойчивых суспензий синтезированной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз на свойства цементных композиций;

- установление зависимости влияния синтезированной тонкодисперсной добавки на основе системы ТЮ2 - Bi2Oз на свойства цементных композиций, полученных сухим смешиванием;

- результаты опытной партии самоочищающейся цементной штукатурки и цветного затирочного раствора, модифицированных синтезированной тонкодисперсной добавкой на основе оксидной системы ТЮ2- Bi2Oз. Степень достоверности результатов работы

Основные положения и выводы работы обоснованы и подтверждены достоверными данными, полученными в результате проведения методологически обоснованного комплекса теоретических, аналитических и экспериментальных исследований с использованием сертифицированного апробированного калиброванного лабораторного оборудования и современных методик анализа. Обобщение результатов исследования и достоверность их интерпретации сделаны на основании данных, полученных различными методами, не противоречат общепризнанным положениям и дополняют опубликованные экспериментальные данные других авторов.

Апробация результатов работы

Основные положения диссертационной работы изложены на 8 научно-практических конференциях, в том числе:

1. I Всероссийская научная конференция, посвящённая 90-летию выдающегося учёного-материаловеда, академика РААСН Юрия Михайловича Баженова. Материаловедение: Настоящее И Будущее. Москва: НИУ МГСУ, 2020 г.

2. XXII Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященная 125-летию со дня основания Томского политехнического университета «Химия и химическая технология в XXI веке», Томск, 2021 г.

3. Международная научно-практической конференция «Наука и образование: теоретический и практический потенциал», Чебоксары, 2021 г.

4. II Всероссийская научная конференция «Строительное материаловедение: настоящее и будущее», посвященная столетнему юбилею Московского государственного строительного университета МИСИ - МГСУ, г. Москва: НИУ МГСУ, 2021 г.

5. XXV Международная научная конференция «Строительство - формирование среды жизнедеятельности (FORM-2022)», Москва, 2022 г.

6. Третья Национальной научная конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли и образования», Москва: НИУ МГСУ, 2022 г.

7. XXIV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» ХХТ-2023, Томский Политехнические университет, 2023 г.

8. III Всероссийская научная конференция «Строительное материаловедение: настоящее и будущее», посвященной 90-летию кафедры Строительного материаловедения. Москва: НИУ МГСУ, 2023 г.

Личный вклад автора заключается в разработке программы диссертационного исследования, проведении эксперимента, обработке, анализе и интерпретации полученных результатов. Автором теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения полифункциональной добавки на основе оксидной системы TiO2 - Bi2O3, определены оптимальные параметры физического и химического воздействия для получения стабилизированной суспензии добавки и способы введения добавки в состав цементной матрицы для получения композитов, проявляющих улучшенные физико-химические показатели, а также биоцидные и фотокаталитические свойства. Автором сформулированы основные выводы по диссертационному исследованию.

Публикации Основное содержание диссертации изложено в 16 публикациях, в том числе 3 публикации в изданиях, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий; 4 работы, опубликованные в изданиях, индексируемых в международной реферативной базе Scopus и WoS, 9 статей, опубликованных в других научных журналах и изданиях; имеется 1 патент.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности Представленные в диссертационной работе научные положения соответствуют формуле и области исследования паспорта специальности ВАК 2.6.17 - Материаловедение, а именно:

4. Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, обладающих уникальными функциональными,

физико-механическими, биомедицинскими, эксплуатационными и технологическими свойствами, оптимальной себестоимостью и экологической чистотой.

Структура и объем работы

Диссертационная работа включает введение, пять глав, заключение, список литературы и приложения. Диссертация изложена на 158 страницах основного машинописного текста, включающего 20 таблиц, 54 рисунка, список литературы из 232 источника, 12 приложений.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1.1 Научные разработки в области строительных материалов

Развитие современного строительного материаловедения предполагает разработку инновационных многофункциональных материалов, которые способны обладать комплексом уникальных свойств, таких как прочность, трещиностойкость, энергоэффективность, долговечность, безопасность для окружающей среды, человека и животных. Также немаловажное значение для производства строительных материалов имеют технологии использования отходов химической, энергетической и металлургической, горнодобывающей, деревообрабатывающей промышленности, позволяющие не только улучшить экологическую обстановку в различных регионах Российской Федерации, но и придать полезные свойства конечному продукту и удешевить его изготовление.

С развитием человечества открывались и создавались различные строительные материалы. Первыми из них были природные материалы, такие как камень, древесина, песок и глина, затем были открыты неорганические вяжущие вещества. Эволюционные процессы, происходящие в науке и технике, приводят к внедрению синтетических и природных компонентов в различные строительные материалы, работающих в их структуре совместно, а не в качестве простой суперпозиции отдельных свойств применяемых добавок, что позволяет получать новые композиционные материалы с уникальными характеристиками.

Одним из наиболее востребованных, универсальных и многофункциональных строительных материалов на сегодняшний день можно назвать бетон и материалы на основе цемента, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками, такими как прочность, плотность, стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды, долговечность и т.д. Цемент используют на разных этапах строительства при возведении жилых и промышленных сооружений, подземных и гидротехнических конструкций, входящим в качестве основного компонента в состав отделочных, тепло- и

звукоизоляционных строительных материалов, для создания разнообразных архитектурных и дизайнерских решений и малых архитектурных форм.

Разработана широкая номенклатура различного рода модифицирующих добавок, способных эффективно влиять на физико-механические характеристики цементного камня, или придать ему новые уникальные свойства: ускорители и замедлители схватывания, пластифицирующие добавки, способствующие регуляции удобоукладываемости бетонной смеси, гидрофобизирующие и воздухововлекающие, пуццолановые, фотокаталитические, биоцидные присадки.

По происхождению добавки подразделяются на природные и синтезированные в лаборатории; органические и неорганические; гидравлически активные, вступающие в пуццолановую реакцию с выделяющимся при гидратации цемента гидроксидом кальция, и инертные, способные выступать в качестве подложки и центров кристаллизации для зарождения и роста гидратных новообразований при при твердении цементного камня (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Классификация добавок по происхождению и активности

Подробная классификация добавок приведена в ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» [19] и в таблице 1.1. Добавки могут представлять собой истинные водные растворы, дисперсные системы (эмульсии, суспензии частиц в определенном растворителе), выпускаться в виде порошков, гранул и пастообразных веществ различной

степени дисперсности и густоты. Форма выпуска добавки определяет способ введения ее в цемент: в процессе сухого смешивания цемента и добавки, вместо воды затворения [29, 30, 73, 112], или нанесением на поверхность изделия [44].

Таблица 1.1 - Классификация добавок для цементных систем

Вид добавки Основной эффект действия Химические вещества

Пластифицирующие и водоредуцирующие Пластификация и снижение водопотребности смесей Современные супер- и гиперпластификаторы: сульфированные нафталинформальдегиды, сульфированные меламиноформальдегидные смолы, модифицированные лигносульфонаты, поликарбоксилатные эфиры [48, 116, 205]

Воздухововлекающие Вовлечение воздуха, газововлечение Алкиларилсульфонаты, соли, получаемые из древесной смолы, соли нефтяных кислот; соли, получаемые из протеинов; соли органических сульфокислот; абиетат натрия (канифольное мыло); винсоловая смола [12, 56]

Регулирующие кинетику твердения Замедлители схватывания Винная, лимонная, малеиновая, янтарная кислоты и их соли, борная кислота глюконаты, соли лигносульфоновых кислот, фосфат натрия, фруктоза, галактоза, меласса гидрофосфат кальция [6, 7, 30, 64, 205]

Ускорители схватывания хлорид кальция; сульфат натрия; тиосульфат натрия, тринатрийфосфат; нитрит-нитрат-хлорид кальция; роданид/тиосульфат нитрат; нитрит натрия, алюминат натрия, гидросиликат натрия, карбонат калия [80, 105, 114, 205]

Стабилизирующие Снижение расслаиваемости смесей Эфиры целлюлозы, полиэтиленгликоль, полиэтилен, полимеры акриловой кислоты, поливинилпирролидон, белки и полисахариды [128, 194]

Повышающие прочность Повышение прочности бетонов и растворов в проектном возрасте Аморфный кремнезем, метакаолин, тонкодисперсные и наночастицы различной природы, тонкодисперсный гранулированный доменный шлак, определенные золы уноса, углеродные нанотрубки, наночастицы оксидов металлов [42, 97, 104, 106, 175]

Продолжение таблицы 1. 1

Снижающие проницаемость Снижение водопроницаемости цементного камня Гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости; добавки, кольматирующие поры (тонкодисперсные минеральные добавки, добавки с пуццолановой активностью, водорастворимые смолы и соли алюминия, железа и кальция) [8, 11, 15, 45]

Повышающие защитные свойства по отношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии) Усиление защитного действия бетонов и растворов по отношению к стальной арматуре Нитриты натрия и кальция, дихроматы калия и натрия, тетраборат натрия, солянокислый раствор катапина и уротропина [46, 160, 170]

Повышающие морозостойкость Повышение стойкости бетонов и растворов в условиях многократного попеременного замораживания и оттаивания Нитрит натрия, формиат натрия, хлорид натрия, слабые электролиты, такие, как водные растворы аммиака, неэлектролиты, вещества органического происхождения, например, многоатомные спирты, карбамид [43, 79, 174]

Расширяющие Получение безусадочных, расширяющих и напрягающих цементов СаО, MgO; АЬОз, СаО, сульфатосодержащий компонент; сульфоалюинатные и сульфоалюмоферритные добавки [33, 195-197, 217, 232]

Окрашивающие Придающие окраску или декоративный эффект цементному камню Минеральные железоокисные пигменты, оксиды хрома, кобальта, титана, уголь, фотолюминесцентные вещества, кислотные пигменты [107, 131, 209, 226]

Биоцидные добавки Придание поверхности бетона способности сопротивляться бииобрастанию Оксиды металлов (СиО, FeзO4, Мп02, ZnO, Ag2O), комозитные и допированные оксидные системы, фенолы, хлорфенолы, формалин, латексные биоциды, соли высших жирных аминов, полиалкилгуанидины [2, 14, 126, 190, 194, 221 ]

Добавки специального назначения Приобретение бетоном специальных свойств: радиозащитных, фотокаталитически х, кислотоупорных, жаропрочных WC [91], WO [149], Fe2Oз, ZnO [148] шунгит, графит [104], BaSO4 [60]; наноразмерный оксид титана анатазной модификации [158, 171, 176, 223, 230]; жидкое стекло, диабаз, порфирит, волластонит [58, 96]

Современный этап развития строительного материаловедения предполагает повышенные требования к оптимальному и эффективному процессу использования и переработки отходов производства с целью ресурсосбережения и

сокращения объема выбросов в атмосферу углекислого газа и в целом парниковых газов, накопление которых оказывает негативное влияние на глобальную экологическую обстановку.

Как было отмечено ранее, цементные материалы играют ключевую роль в строительной индустрии. Однако, сам процесс производства портландцементного клинкера достаточно энергоемкий, который в значительной мере может зависть от способа производства и конструкционных особенностей печи. Основной расход электроэнергии приходится на стадии обжига сырьевой смеси, сушку и измельчение цементного клинкера и в среднем общее потребление электроэнергии составляет составляет 90-150 кВт ч/т цемента [16, 49]. Общее количество выбросов углекислого газа при производстве цементного клинкера составляет 5-8% от общего мирового количества, вызванного деятельностью человека [155, 207]. За 20 лет мониторинга с 2002 по 2022 годы объемы выбросов СО2 возросли с 1,4 до 2,9 млрд тонн. На основе данных Росприроднадзора выяснено, что в 2022 г. российские предприятия сгенерировали 9 млрд т отходов. Это на 6,7% (почти на 600 млн т) больше, чем в 2021 г. Эти данные говорят о необходимости экологизации процесса производства и применения цементных материалов, которые могут реализовываться в рамках нескольких направлений: использование альтернативных источников топлива, технологии улавливания и хранения диоксида углерода, уменьшение доли цементного клинкера в составе цементных композиций и частичная его замена отходами производства, что является наиболее рациональным способом утилизации промышленных отходов [212,219].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дударева Марина Олеговна, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров, К.С. Перовскитоподобные кристаллы : (Иерархия структур, многообразие физических свойств, возможности синтеза новых соединений) / К.С. Александров, Б.В. Безносиков ; Отв. ред. Симонов В.И. ; Рос. акад. наук. Сиб. отд-ние. Ин-т физики им. Л.В. Киренского. - Новосибирск : Наука, 1997.

2. Антибактериальные неорганические агенты: эффективность использования многокомпонентных систем / А.А. Мелешко, А.Г. Афиногенова, Г.Е. Афиногенов [и др.] // Инфекция и иммунитет. - 2020. - №4. - С. 639-654.

3.Бариева, Э. Р. Состав и строение золы-уноса ТЭЦ / Э.Р. Бариева, Э.А. Королев, Е.В. Серазеева // Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2012. - №5-6. - C. 109-113.

4. Барсуков, Д.В. Фотоокисление CO и летучих органических соединений на поверхности гидратированных полупроводниковых катализаторов : дис. ... канд. хим. наук / Д.В. Барсуков. - Москва, 2018.- 149 с.

5. Беликов, М. Л. Адсорбционные и фотокаталитические свойства диоксида титана, модифицированного вольфрамом / М. Л. Беликов, Т. А. Седнева, Э. П. Локшин // Неорганические материалы. - 2021. - Т. 57(2). - с. 154-162.

6. Белоус, Н. Х. Влияние добавок кислотного типа на удобоукладываемость и прочностные свойства пластифицированных портландцементных систем / Н. Х. Белоус, В. Д. Кошевар, Т. Е. Креер // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82. - № 10.-С. 1700-1705.

7. Белоус, Н. Х. Комплексные замедлители гидрофобно-структурирующего типа и их влияние на свойства пластифицированных бетонов / Н. Х. Белоус, В. Д. Кошевар, С. П. Родцевич // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82. - № 9. - С. 1566-1570.

8. Богданов, Р. Р. Влияние гидрофобизирующих добавок на свойства цементных композиций / Р.Р. Богданов, А. А. Мустафин, С. Н. Шебанова // Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18. - №21. - C. 64-66.

9. Вест, А. Химия твердого тела. В 2-х частях. / А. Вест. ; Москва: Мир. - 1988. -Ч.2. -С.111-122.

10. Владимирова, А.О. Анализ эффективности логистической функции производства самоочищающегося стекла с фотокаталитическим покрытием / А.О. Владимирова, С.М. Ходченко // Успехи в химии и химической технологии. - 2012. Т. 26.-№ 11(140).-С. 68-72.

11. Войтович, В.А. Направления применения гидрофобизаторов в строительстве / В.А. Войтович, И.Н. Хряпченкова // Construction materials. - 2015. №7. - C. 76-79.

12. Вольф, А. В. Влияние химических добавок на свойства мелкозернистых песчаных бетонов / А. В. Вольф, В. К. Козлова, А. М. Маноха // Ползуновский альманах. - 2020. -Т. 1. - № 2. - С. 50-54.

13. Вяжущее с фотокаталитическим композиционным материалом: монография / В. В. Строкова, М. В. Антоненко, Ю. Н. Огурцова, Е.Н. Губарева. -Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2021.- 115 с.

14. Гаврильчик, А.В. К вопросу о применении биоцидных добавок при изготовлении эффективных бетонных смесей и бетонов / А.В. Гаврильчик. // Гродненский государственный университет им. Я. Купалы. - C. 41-42.

15. Гидрофобизатор на основе окисленного атактического полипропилена / Н. Н. Дебелова, Н. П. Горленко, В. П. Нехорошев [и др.] // Известия Томского политехнического университета. - 2013. - Т. 322. - № 3. - С. 91-94.

16. Голиков, В.М. Снижение энергозатрат при производстве цемента с применением вибрационных машин / В.М. Голиков, С.В. Репин, А.И. Сапожников // Вестник Тувинского государственного университета. Технические и физико-математические науки. - 2016. - №3. - C. 105-113.

17. Горенкова, Г.А. Коллоидная химия. Лабораторный практикум для студентов, обучающихся по специальности 03.23.00 - химия / Г.А. Горенкова, А.А.

Неволин // Абакан: издательство Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова, - 2003. - 68 с.

18. Горшков, А.А. Физико-химические основы формирования легкоизвлекаемых фотокатализаторов на основе диоксида титана : дис. ... канд. хим. наук / А.А. Горшков. - Челябинск, 2023. - 186 с.

19. ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия : межгосударственный стандарт : дата введения 2010-29-04. -М.: Стандартинформ, 2010. - 12 с.

20. ГОСТ 25818-2017 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия : межгос. стандарт : дата введения 12-10-2017. - М.: Стандартинформ, 2017. - 20 с.

21. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема : межгос. стандарт : дата введения 1976-14-10. -М.: Издательство стандартов, 2003. - 7 с.

22. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии : межгос. стандарт : дата введения 1981-21-08. - М.: Издательство стандартов, 2003. - 11 с.

23. ГОСТ 9.048-89. Единая система защиты от коррозии и старения. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов : дата введения 1989-26-06. - М.: Издательство стандартов. - 23 с.

24. Гришина, А. Н. Био- и химическая стойкость наномодифицированного композиционного цементного камня, содержащего гидросиликаты металлов / А.Н. Гришина, Е.В. Королев // Региональная архитектура и строительство. - 2023. -№ 1(54). -С. 4-14.

25. Дударева, М.О. Перспективная фотокаталитическая добавка для строительных материалов на основе оксидов титана и висмута / М.О. Дударева // В сборнике: Химия и химическая технология в XXI веке. Материалы XXIV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых

имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 85-летию со дня рождения профессора А.В. Кравцова. Томск, 2023. С. 488-489.

26. Дударева М.О. Получение перовскитоподобной добавки для цементных систем / М.О. Дударева, В.А. Полянский // В сборнике: Химия и химическая технология в XXI веке. Материалы XXII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 125-летию со дня основания Томского политехнического университета. В 2-х томах. Томск, 2021. С. 52-53.

27. Дударева, М.О. Биоцидные добавки к цементным системам / М.О. Дударева // Инженерный вестник Дона. - 2022. - № 12 (96). - С. 422-436.

28. Дударева, М.О. Перспективные варианты применения перовскитоподобных структур / М.О. Дударева, Д.В. Новолодская; научный руководитель И.В. Козлова // Наука и образование: теоретический и практический потенциал. Сборник материалов Международной научно-практической конференции. Чебоксары, 2021. - С. 105-107.

29. Ерофеев, В.Т. Создание биоцидных препаратов «Тефлекс» от синтеза нового полимера до линейки продукции. Часть 1. Разработка технологии получения биоцидных препаратов «Тефлекс» / В.Т. Ерофеев, Д.А. Светлов, В.Ф. Смирнов [и др.] // Academia. Архитектура и строительство. - 2020. - №2. - C. 135 - 142.

30. Изотов, В.С. Химические добавки для модификации бетона : монография / В.С. Изотов, Ю.А. Соколова. - М.: Палеотип, 2006. - 244 с.

31. Исследование физико-механических и фотокаталитических свойства цементных композитов, модифицированных промышленным диоксидом титана / С.В. Самченко, И.В. Козлова, А.В. Коршунов [и др.] // Техника и технология силикатов. -2023. -Т. 30. - №2.- С. 152-161.

32. К вопросу о критической концентрации мицеллообразования олеата натрия / А.А. Яковлева, С.Н. Чыонг, Ю.В. Придатченко, Е.М. Шуваева // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. - 2013. - №1(4). - C. 105-111.

33. Коваленко, Д. С. Расширяющая добавка сульфоалюминатного типа на основе отходов промышленности для бетонов / Д. С. Коваленко // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2018. - № 4-2(132).-С. 139-144.

34. Козлова, И. В. Варианты введения тонкодисперсной добавки на основе перлита в цементные композиции / И. В. Козлова, О. В. Земскова, Н. А. Леканов // Строительные материалы. - 2022. - № 11. - С. 42-49.

35. Козлова, И. В. Влияние тонкомолотого шлака на свойства цемента с минеральными добавками / И. В. Козлова, К. В. Нечаев // Техника и технология силикатов. - 2018. - Т. 25. - № 4. - С. 109-114.

36. Козлова, И.В. Биологическая коррозия цементного камня / И.В. Козлова, О.В. Земскова, М.О. Дударева // Сборник материалов II Всероссийской научной конференции, посвященной столетнему юбилею Московского государственного строительного университета МИСИ - МГСУ (г. Москва, 18-19 ноября 2021 г.). С.20-28.

37. Козлова, И.В. Варианты синтеза фотокаталитически активной добавки для цементных систем / И.В. Козлова, О. В. Земскова, С. В. Самченко, М. О. Дударева // Техника и технология силикатов. - 2023. - Т. 30, № 3. - С. 206-216.

38. Козлова, И.В. Влияние добавки допированного оксида титана на коррозию выщелачивания цементного камня // И.В. Козлова, М.О. Дударева // В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2022. -Сборник докладов Третьей Национальной научной конференции. Москва, 2023. - С. 213-217.

39. Козлова, И.В. Перовскитоподобные оксиды как структурирующие нанодобавки к цементным системам / И.В. Козлова, О.В. Земскова, М.О. Дударева // Перспективы науки. - 2020. - № 12 (135). - С. 121-123.

40. Козлова, И.В. Перспективная добавка на основе системы ТЮ2-Ш203 для цементных композитов / И.В. Козлова, М.О. Дударева // Строительные материалы. -2023. -№11.- С. 100-103.

41. Козлова, И.В. Синергетический подход к созданию эффективных строительных материалов / И.В. Козлова, О.В. Земскова, М.О. Дударева // В сборнике: СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ. Сборник материалов I Всероссийской научной конференции, посвящённой 90-летию выдающегося учёного-материаловеда, академика РААСН Юрия Михайловича Баженова. Москва, 2020. С. 259-264.

42. Козлова, И.В. Структурные модели и механизм влияния стабилизированных суспензий нано- и ультрадисперсных добавок на свойства цементных композиций: дисс. ... канд. тех. наук / И.В. Козлова. - Москва, 2017. - 267 с.

43. Колесниченко, А.С. Влияние противоморозных добавок на свойства бетонов, к которым предъявляются высокие требования по морозостойкости, водонепроницаемости и коррозионной стойкости ^500 W16) / А.С. Колесниченко, Е.О. Емалтынова // Ростовский научный журнал. - 2017. - № 4. - С. 279-288.

44. Колобков, А. С. Самозалечивающиеся композиционные материалы (обзор) / А. С. Колобков, С. С. Малаховский // Труды ВИАМ. - 2019. - № 1(73). - С. 47-54.

45. Кольматация: явление, теория, перспективы применения для управления процессами коррозии бетонов / С.В. Федосов, В.Е Румянцева, В.С Коновалова., А.С.Евсяков // Строительные материалы. - 2017. - № 10. - С. 10-17.

46. Коновалова, В.С. Коррозия стальной арматуры в цементном камне с гидрофобизирующей добавкой под воздействием агрессивной хлоридсодержащей среды / В.С. Коновалова // Умные композиты в строительстве. - 2023. - №1. - С. 1732.

47. Косенок, Я.А. Влияние ультразвуковой обработки на размер частиц в суспензиях на основе наноразмерного диоксида кремния / Я.А. Косенок, В.Е. Гайшун, О.И. Тюленкова [и др.] // Проблемы физики, математики и техникию - 2015. - № 4(25). - С. 16-19.

48. Куделко, О.А. Использование химических добавок в монолитных бетонных и железобетонных конструкциях / О.А. Куделко // Вестник Полоцкого государственного университета. - 2010. -№12. - C. 1-10.

49. Ломаченко, Д.В., Шаповалов, Н.А. Повышение энергоэффективности производства цемента с помощью модификаторов помола / Д.В. Ломаченко, Н.А. Шаповалов // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. - 2013. - №5. - C. 153-155.

50. Ляпидевская, О.Б. Фотокаталитический бетон для дорожного строительства / О.Б. Ляпидевская, М.А. Фрайнт // Вестник МГСУ. - 2014. - №2. - C. 125-130.

51. Ляшенко, В.А. Мелкозернистый наномодифицированный бетон / В.А. Ляшенко, Д.А. Перфилов, Л.М. Весова // Инженерный вестник Дона. - 2022. - №10. -C. 1-10.

52. Макарян, И.А. На мировом рынке «умных» электрохромных устройств / И.А. Макарян, О.Н Ефимов, А.Л. Гусев // АЭЭ. - 2014. - №3 (143). - C. 81-93.

53. Малахин, С.С. Влияние дисперсности шлака на свойства портландцемента / С.С. Малахин, Ю.Р. Кривобородов // Успехи в химии и химической технологии. - 2018. - №2(198). - C. 114-116.

54. Массалимов, И. А. Гидрофобизация плотного бетона полисульфидными растворами / И.А. Массалимов // Вестник науки и образования Северо-Запада России. -2018.-№1.-C. 1-8.

55. Мин, Т. У. Свойства активированного шлакопортландцемента / Т. У Мин, Ю.Р. Кривобородов // Успехи в химии и химической технологии. - 2020.- №5(228). -С. 59-61.

56. Модификация литой бетонной смеси воздухововлекающей добавкой / Н.И. Ватин, Ю. Г. Барабанщиков, М. В. Комаринский, С. И. Смирнов // Magazine of Civil Engineering. -2015. -№4(56). -C. 1-8.

57. Москвин, В.М. Коррозия бетона и железобетона. Методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев. // Москва: Стройиздат. -1980.-536 с.

58. Мухамедбаева, З. А. Исследование возможности получения кислотоупорных композиционных материалов на основе диабазовых пород / З. А. Мухамедбаева, Б. Х. Арипова // Успехи в химии и химической технологии. - 2018. -Т. 32. -№ 13(209). - С. 127-129.

59. Неудачина, Л. К. Применение поверхностно-активных веществ в анализе : учеб. пособие / Л. К. Неудачина, Ю. С. Петрова // Урал. университет, 2017. - 76 с.

60. Новиков, Н.Н. Баритсодержащие радиационно-защитные строительные материалы / Н.Н. Новиков, С.В. Самченко, Г.Э Окольникова // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. - 2020. -№1. - C. 94-98.

61. Патент № 2407289 Российская Федерация, МПК A01N 59/00 (2006.01), B82B 3/00 (2006.01), A01P 1/00 (2006.01), A01P 3/00 (2006.01). Наноструктурная композиция биоцида : № 2009117737/21 : заявл. 13.05.2009 : опубл. 27.12.2010 / А.И. Григорьев., О.И. Орлов, У.О. Мауджери [и др.] - 16 с.

62. Патент № 270006613 Российская Федерация, МПК C09D 5/14 (2006.01). Композиция для защиты строительных материалов от биоповреждений : заявл. 29.10.2018 : опубл.: 12.09.2019 / Просеков А.Ю., Дышлюк Л.С., Иванова С.А. [и др.] -7 с.

63. Патент № 2820534 C1 Российская Федерация, МПК C09D 5/00, C01G 29/00, C01G 23/047. Способ получения композиции с противогрибковыми свойствами : № 2023115713 : заявл. 15.06.2023 : опубл. 05.06.2024 / М. О. Дударева, И. В. Козлова, О. В. Земскова [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет".

64. Пащевская, Н. В. Моносахариды как эффективные замедлители сроков схватывания тампонажных растворов / Н. В. Пащевская // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2017. - № 6. - С. 29-31.

65. Перспективы применения гибких электрохромных панелей на объектах ЖКХ и транспортных средствах / А.Л. Гусев, Т.Н. Кондырина, В.В. Куршева [и др.] // АЭЭ. - 2009. - №10. - C. 122-137.

66. Пийр, И.В. Катионзамещенные титанаты и ниобаты висмута с каркасной (тип пирохлора) и перовскитоподобной слоистой структурами: кристаллохимические, электрические и магнитные свойства: дис. ... докт. хим. наук: / И.В. Пийр. -Сыктывкар. -2016,-261 с.

67. Плесовских, В. П. Фотокаталитические добавки для самоочищающихся строительных материалов / В. П. Плесовских, П. И. Кийко, Т. Н. Черных // Инновации в строительстве. Технологии КНАУФ : Материалы 15-й Междунар. научно-практ. конф., Челябинск, 06-07 декабря 2022 г. - Южно-Уральский государственный университет (НИУ) Архитектурно-строительный институт Консультационный центр КНАУФ ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». -Челябинск: ООО "ПИРС", 2022. - C. 97-103.

68. Получение геополимерных материалов с применением природных компонентов / А.С. Чекмарев, Д. К. Сео, Т. В. Скорина, Г. Д. Чекмарева // Вестник Казанского технологического университета. -2012. -№20. - C. 50-55.

69. Применение доменного гранулированного шлака для самовосстанавливающихся биобетонов / Т. Н. Черных, К. А. Горбачевских, М. В. Комелькова [и др.] // Строительные материалы. - 2024. - № 1-2. - С. 42-48.

70. Рахимов, Р.З. Геополимеры / Р.З. Рахимов, Н.Р. Рахимова, О.В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - №23. - C. 189-195.

71. Репина, И.И. Дисперсные добавки для строительных материалов на основе минеральных вяжущих / И.И. Репина, Е.А. Карпова, А.Д. Игнатьева // Вестник науки и образования Северо-Запада России. - 2015. - №3. - C. 1-6.

72. Родин, А.И. Кинетика набора прочности биоцидных цементов / А.И. Родин, В.Т. Ерофеев, А.П. Пустовгар [ и др.] // Вестник МГСУ. - 2014. - № 12. - C. 88-97.

73. С.С. Бондарчук, С.С. Статобработка экспериментальных данных в MS Excel: учебное пособие / С.С. Бондарчук, И.С. Бондарчук // Издательство Томского государственного педагогического университета, - 2018. - 433 с.

74. Сазанова, К.В. Органические кислоты грибов и их эколого-физиологическое значение : автореф. дис. ... канд. биол. наук / К.В. Сазанова. - Санкт-Петербург, 2014. - 26 с.

75. Саидов, Д.Х. Влияние минерально-химических добавок на коррозионностойкость цементных бетонов с применением промышленных отходов / Д.Х. Саидов, У.Х. Умаров // Инженерный вестник Дона. - 2013. - №2. - C. 1-12.

76. Саламанова, М.Ш. Цементы щелочной активации: возможность снижения энергоемкости получения строительных композитов / М.Ш. Саламанова, С.-А. Ю. Муртазаев // Строительные материалы. - 2019. - №7. - С. 34-40.

77. Самоочищающиеся бетоны / А. Н. Обручников, И. Цзя, П. И. Кийко, Т. Н. Черных // Молодой исследователь : материалы 9-й научной выставки-конф. научно-технических и творческих работ студентов, Челябинск, 18-19 мая 2022 г. -Южно-Уральский государственный университет. - Челябинск: ЮУрГУ, 2022. - C. 64-69.

78. Самченко, С.В. Формирование и генезис структуры цементного камня / С.В. Самченко // Монография. -М.: МИСИ-МГСУ, 2020. - 288 с.

79. Семенов, В.С. Свойства облегченных кладочных растворов с микросферами для зимних условий / В.С. Семенов, Д.В. Орешкин, Т.А. Розовская // Вестник МГСУ. - 2012. - №10. - C. 192-190.

80. Сердюкова, А. А., Рахимбаев И. Ш. О механизме действия ускорителей схватывания и твердения цементной матрицы бетона / А.А. Сердюкова, И.Ш. Рахимбаев // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. - 2013. - №2. - C. 1-3.

81. Ситников, Н.Н. Самовосстанавливающиеся материалы: обзор механизмов самовосстановления и их применений / Н.Н. Ситников, И.А. Хабибулина, И.А. Хабибуллина, В.И. Мащенко // Видеонаука. - 2018. - №1(9). - C. 1-29.

82. Сперанская, Е.И. Система окись висмута двуокись титана / Е.И. Сперанская, И.С. Рез, Л.В Козлова [и др.] // Известия Академии наук. Неорганические материалы. - 1965. - Т. 1. -№ 2. - C. 232-235.

83. Сравнительный анализ способов модифицирования шлакопортландцемента ультрадисперсным компонентом / С. В. Самченко, И. В. Козлова, О. В. Земскова и др. // Техника и технология силикатов. - 2020. - Т. 27. - № 4.-С. 113-120.

84. Строганов, В.Ф. Биоповреждение строительных материалов / В.Ф. Строганов, Е.В. Сагадеев // Construction materials. - 2015. - №5. - C. 5-9.

85. Сураева, Е.Н. Исследование биостойких сухих строительных смесей, модифицированных нанотрубками углерода / Е.Н. Сураева, В.Т. Ерофеев, Е.В. Королев // Вестник МГСУ. - 2015. - № 4. - C. 104-114.

86. Теплоемкость соединений системы Bi2O3-TiO2 / Л. Т. Денисова, Ю. Ф. Каргин, Л. Г. Чумилина [и др.] // Неорганические материалы. - 2020. - Т. 56, № 6. - C. 630-637.

87. Устойчивость вяжущих систем различного состава к действию плесневых грибов / В.В. Строкова, В.В. Нелюбова, М.Н. Сивальнева [и др.] // Строительные материалы. - 2020. - № 11. - C. 41-46.

88. Фаликман, В. Р. Нанопокрытия в современном строительстве / В. Р. Фаликман // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. - 2021. - Т. 13. -№ 1. -C. 5-11.

89. Физико-механические свойства и биостойкость цементов, модифицированных сернокислым натрием, фтористым натрием и полигексаметиленгуанидин стеаратом / В.Т. Ерофеев, А.И. Родин, А. Д. Богатов [и др.] //Известия ТулГУ. Технические науки. -2013. - Вып. 7(2). C. 1-19.

90. Хела, Р. Исследование возможности тестирования эффективности фотокатализа TiO2 в бетоне / Р. Хела, Л. Боднарова // Строительные материалы. -2015. -C. 77-81.

91. Чайка, Т.В. Влияние агломератов нанопорошка карбида вольфрама на свойства цемента / Т.В. Чайка // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. - 2021. - №7. -C. 8-16.

92. Челябинские ученые «заживляют» трещины в бетоне при помощи бактерий: ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)». [Электронный ресурс] - 2024. - URL: https://www. susu. ru/ru/news/2023/12/06/chelyabinskie-uchenye-zazhivlyayut-treshchiny-v -betone-pri-pomoshchi-bakteriy (дата обращения: 15.04.2024).

93. Чухланцева, К.Ю. Остекление многоэтажных зданий с применением уникальной технологии «самоочищающееся стекло» / К.Ю Чухланцева, Е.В. Бегунова, Н.А. Мосалев // Актуальные проблемы науки и техники: Материалы I Междунар. науч.-техн. конференции, Сарапул, 20-22 мая 2021 г. - Ижевск: УИР ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, - 2021. - С. 186-190.

94. Шувалова, Е.А. Современные тенденции разработки отделочных строительных материалов для защиты от электромагнитного излучения радиочастотного диапазона / Е.А. Шувалова, А.А. Тюрина, А.Ю. Орехова // НАУ. -2017.-№6(33).-C. 52-54.

95. Щеглов, В.К. Возможность применения композиционных материалов с эффектом памяти самовосстановления / В.К. Щеглов, А.В. Тетерин, Д.С. Вершинин // Столыпинский вестник. - 2022. - №5. - C. 2851-2860.

96. Юлчиева, С. Б. Физико-химические исследования порфиритивных цементов в агрессивных средах / С. Б. Юлчиева, С. С. Негматов, Р. И. Абдуллаева // Академический журнал Западной Сибири. - 2011. - № 2. - С. 67.

97. Яглов, В.Н. Наночастицы в бетоне / В. Н. Яглов, Г. А. Бурак, А. А. Меженцев // Строительная наука и техника. - 2012. - № 1(40). - С. 21-30.

98. A novel CuBi2O4/polyaniline composite as an efficient photocatalyst for ammonia degradation / N. Ahmad, J. Anae, M.Z. Khan [et al.] // Heliyon. - 2022. - Vol.8. -P. 1-11.

99. A Remarkable Photocatalyst Filter for Indoor Air Treatment / V. Parasuraman, P.P. Sekar, H. Lee, M. Sheraz // Catalyst. - 2022. - Vol. 12. - P. 1-17.

100. A review of photocatalytic characterization, and environmental cleaning, of metal oxide nanostructured materials /1. Muhammad, R. Mahak, H. Ali, N. Sadia [et al.] // Sustainable Materials and Technologies - 2021. - Vol.30. - P. 1-42.

101. A review on photocatalytic asphalt pavement designed for degradation of vehicle exhausts / X. Li, F. Wang, L. You, S. Wu [et al.] // Transportation Research Part D: Transport and Environment. - 2023. - Vo. 115.-P. 1-21.

102. A simple solvothermal preparation of Mg-doped anatase TiO2 and its self-cleaning application / T. Cao, W. Dong, Y. [et al.] // Solar Energy. - 2023. - № 249.-P. 12-20.

103. A sustainable replacement for TiO2 in photocatalyst construction materials: Hydroxyapatite-based photocatalytic additives, made from the valorisation of food wastes of marine origin / R. Pullar, C. Piccirillo, M. Saeli [et al.] // Journal of Cleaner Production. -2018.-Vol. 193.-P. 115-127.

104. Abdul, H., Ameer, H. Experimental Investigation of Nano Alumina and Nano Silica on Strength and Consistency of Oil Well Cement / H. Abdul, H. Ameer // Journal of Engineering. -2017. -№23. - P. 51-69.

105. Accelerators for normal concrete: A critical review on hydration, microstructure and properties of cement-based materials / Y. Wang, L. Lei, J. Liu [et al.] // Cement and Concrete Composites. - 2022. - Vol. 134.

106. Ahn, Tae-Ho. Crack Self-healing Behavior of Cementitious Composites Incorporating Various Mineral Admixtures / T.-H. Ahn, T. Kishi // Journal of Advanced Concrete Technology. -2010. - №8. -P.171-186.

107. Al Olimat, S. Colored concrete: a literature rewiev / S. Al Olimat // Advances in MechanicsVolume. - 2024. №-12(1). - P. 1-16.

108. AlTawaiha, H. A Review of the Effect of Nano-Silica on the Mechanical and Durability Properties of Cementitious Composites / H. AlTawaiha., F. Alhomaidat, T. Eljufout // Infrastructures. - 2023. - №8(132). -P. 1-18.

109. Antibacterial Effect of Zinc Oxide-Based Nanomaterials on Environmental Biodeteriogens Affecting Historical Buildings / E. Schifano, D. Cavallini, G. Bellis [et al.] //Nanomaterials. - 2020. - 10(2). - P. 1-14.

110. Anti-reflection silica coating simultaneously achieving superhydrophobicity and robustness / L. Wang, K. Liu, M. Yin, Meiliney [et al.] // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2024. - Vol.109. - P. 835-848.

111. Application of the [WO2(CsH7O2)2] Complex in Hydrothermal Synthesis of WO3 Film and Study of Its Electrochromic Properties / P. Gorobtsov, M. Grigoryeva, T. Simonenko [et al.] // Applied Sciences. - 2023. -№ 13. - P. 1-17.

112. Bacteria-based Self-Healing Concrete to Increase Liquid Tightness of Cracks / E. Tziviloglou, V. Wiktor, H.M. Jonkers, E. Schlangen // Construction and Building Materials. -2016. -№122. -P.118-125.

113. Band structure design of semiconductors for enhanced photocatalytic activity: The case of TiO2 / H. Yan, X. Wang, M. Yao, X. Yao // Progress in Natural Scitnce: Materials International. -2013. - Vol. 23. - P. 402-407.

114. Barabanshchikov, Yu.G. The effectiveness of setting and hardening accelerators for sprayed concrete / Yu.G. Barabanshchikov // Magazine of Civil Engineering. - 2012. - № 34. - P. 72-78.

115. Belyaev. I., Smolyaninov I., Kalnizkij I. // Soviet Journal of Inorganic Chemistry. - 1963. - Vol. 8. - P. 384.

116. Ben Aicha, M. The superplasticizer effect on the rheological and mechanical properties of self-compacting concrete / M. Ben Aicha // New Materials in Civil Engineering. - 2020. - P. 315-331.

117. Bi4TisO12 and Bi3.2sLa0.7sTi3O12 thin films prepared by RF magnetron sputtering / J. Yang, X. Li, A. Zuo [et al.] // Key Engineering Materials. - 2010. - Vol. 424. - P. 296-299.

118. BiFeO3 - Black TiO2 Composite as a Visible Light Active Photocatalyst for the Degradation of Methylene Blue / P. Banoth, C. Kandula, P. Lavudya [et al.] // ACS Omega. -2023. - Vol. 8. - P. 18653-18662.

119. Bobkov, A. Study of the Photocatalytic Properties of Zinc Oxide Nanostructures doped with Magnesium / A. Bobkov, D. Radajkin // Nanofizika i Nanomateri. -2021. - P. 38-42.

120. Chougale, J. Effect of manufactured sand, micro silica, and GGBS on properties of high-performance concrete / J. Chougale, A. Bage // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2023. - 1280. - P. 1-13.

121. Ciprofloxacin Photodegradation by CeO2 Nanostructures with Different Morphologies / A. Queiroz, A. Santos, T. Queiroz [et al.] // Water Air and Soil Pollution. -2023. - Vol. 234.-P. 1-12.

122. Comparative analysis of methods of introducing fine perlite into cement composition / I. Kozlova, O. Zemskova, N. Lekanov, D. Gavryutin. // E3S Web of Conferences : XVI International Scientific and Practical Conference "State and Prospects for the Development of Agribusiness - INTERAGROMASH 2023". - Rostov-on-Don, 2023.-Vol. 413.-P. 1-10.

123. Composition and properties of cement system with glutaraldehyde / V.V. Strokova, G. Le Saoutb, V.V. Nelubova, Y.N. Ogurtsova // Magazine of Civil Engineering. -2021.- 103(3).-P. 1-9.

124. Davidovits, J. Geopolymer Cement. A rewiev / J. Davidovits // Geopolymer Institute: Saint-Quentin. - France. - 2013. - 12 p.

125. Derjaguin, B. V. Main Factors Affecting the Stability of Colloids / B.V. Derjaguin // Pure Applied Chemistry. - 1976. - Vol. 48(4). - P. 387-392.

126. Development and Research of Methods to Improve the Biosistability of Building Materials / V. Erofeev, V. Smirnov, A. Dergunova [et al.] // Materials Science Forum. -2019. -№974. - P. 305-311.

127. Durable and Self-Cleaning Superhydrophobic Surface Prepared by Precipitating Flower-Like Crystals on a Glass-Ceramic Surface / Y. Fu, S. Liu, L. Yi [et al.] // Materials. - 2020. - Vol. 13. - P. 1-13.

128. Effect of Polymer Additives on the Microstructure and Mechanical Properties of Self-Leveling Rubberised Concrete / W. Kujawa, I. Tarach, E. Olewnik-Kruszkowska, A.Rudawska // Materials. - 2022. - №15(1). - P. 1- 20.

129. Effective Fine Concrete Modified with a Highly Dispersed Wollastonite-Based Additive / E.G. Karpikov, N.P. Lukutsova, T.P. Blagoder, E.A. Bondarenko // Key Engineering Materials. - 2021. - Vol.887. - P. 422-427.

130. Electrooptical behaviour and control of a suspended particle device / R. Vergaz, J. Sánchez-Pena, I. Pérez Garcilópez, J. Torres // Opto-Electronics Review. - 2007. - №15. -P. 154-158.

131. Elnemr, A. The Effect of Mineral Pigments on Mechanical Properties of Concrete / A. Elnemr, M. Shawky, M. Khafif // Journal of Civil Engineering and Construction. - 2022. - №11. - P. 139 - 152.

132. Enhanced photocatalytic activity of Bi4Ti3O12 nanosheets by Fe3+-doping and the addition of Au nanoparticles: Photodegradation of Phenol and bisphenol A. Y. Liua, G. Zhua, J. Gaoa, J. [et al.] // Applied Catalysis B: Environmental. - 2017. Vol. 200. - P. 72-82.

133. Enhanced photocatalytic removal of hexavalent chromium and organic dye from aqueous solution by hybrid bismuth titanate Bi4Ti3O12/Bi2Ti2O7 / H.Gan, J. Liu, H. Zhang [et al.] // Research on Chemical Intermediates. - 2018. - Vol. 44. - P. 2123-2138.

134. Ensemble learning models to predict the compressive strength of geopolymer concrete: a comparative study for geopolymer composition design / Q. Tian, Zh. Su, N. Fiorentini [et al.] // Multiscale and Multidisciplinary Modeling, Experiments and Design. -2023. - Vol.7. - P. 1793-1806.

135. Fabrication of Superhydrophobic Self-Cleaning Coatings by Facile Method: Stable after Exposure to Low Temperatures and UV Light / O. Toktarbaiuly, A. Kurbanova, U., Oral [et al.] // Bulletin of the University of Karaganda - Chemistry. - 2022. - 107(3). -P. 158-167.

136. Facile synthesis, Characterization, and Photocatalytic Evaluation of In2O3/SnO2 Microsphere Photocatalyst for Efficient Degradation of Rhodamine B / C. Wang, G. Guo, C. Zhu [et al.] // Facile Synthesis, Nanomaterials. - 2022. - Vol.12. - P. 1-13.

137. Fast and complete degradation of Congo red under visible light with Er3+ and Nd3+ ions doped TiO2 nanocomposites /H. Narayan, A. Hailemichael, D. Alotsi [et al.] // Nanotechnology Development. - 2011. - №2. - P. 5-11.

138. Gamma radiation shielding, fire resistance and physicochemical characteristics of Portland cement pastes modified with synthesized Fe2O3 and ZnO nanoparticles / S. Abo-El-Enein, F.I. El-Hosiny, M.A Safaa Gamal [et al.] // Construction and Building Materials. -2018. -№173. - P. 687-706.

139. Gavrish, V. Investigations of the influence of tungsten carbide and tungsten oxide nanopowders on the radiation protection properties of cement matrix-based composite materials / V. Gavrish, N. Cherkashina, T. Chayka // Journal of Physics: Conference Series. -2020. -№1652. - P. 1-6.

140. Grass, G. Metallic Copper as an Antimicrobial Surface / G. Grass, Ch. Rensing, M. Solioz // Applied and environmental microbiology. - 2010. - Vol. 77. - P. 1541-1547.

141. Growth and characterization of doped BiuTiO20 single crystals / Yu. Kargin, A. Egorysheva, V. Volkov [et al.] // Journal of Crystal Growth. - 2005. 275. - P. 779-784.

142. Hashim, N. Characterization of Electrochromism and Photoelectrochromism of N-Doped TiO2 and Co3O4 Thin Films Prepared by DC Reactive Magnetron Sputtering: Comparative Study / N. Hashim, F. Kadhim, Z. S. Abdulsattar // Iraqui Journal of Applied Physics. -2023. - Vol. 19(1). - P. 5-12.

143. Hernández, V. An overview of surface forces and the DLVO theory / A. Hernández // ChemTexts. - 2023. - Vol.9. - P. 1-17.

144. Hydrazine-induced synthesis of CdS nanorings for the application in photodegradation / H. Li, C. Zheng, Z. Wang [et al.] // Research on Chemical Intermediates. - 2023. - Vol. 49. - P. 2807-2826.

145. Hydrothermal Fabrication of GO Decorated Dy2WO6-ZnO Ternary Nanocomposites: An Efficient Photocatalyst for the Degradation of Organic Dye / K. Selvakumar, T. Oh, A. Muthuraj [et al.] // Applied Sciences. - 2023. - Vol. 13. - P. 1-12.

146. Ilinskaya, O. Biocorrosion of materials and sick building syndrome / O. Ilinskaya, A. Bayazitova., G. Yakovleva // Microbiology Australia. - 2018. - № 39. - P. 129-132.

147. Improved the Light Adsorption and Separation of Charge Carriers to Boost Photocatalytic Conversion of CO2 by Using Silver Doped ZnO Photocatalyst / P.T.T. Hoai, N.T.M. Huong, P.T. Huong, N.M Viet // Catalysts. - 2022. -Vol. 12. - P. 1-10.

148. Influence of zinc oxide particles dispersion on the functional and antimicrobial properties of cementitious composites /1. Klapiszewska., L. Lawniczak, S. Balicki [et al.] // Journal of Materials Research and Technology. - 2023. -Vol. 24. - P. 2239-2264.

149. Inozemtcev, S. Russial experience of research in the field of building materials with the function of self-healing /S. Inozemtcev, T. Do, E. Korolev // Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov. - 2022. - №7. - P. 8-22.

150. Intermediate Phases Formation During the Synthesis of Bi4Ti3O12 by Solid State Reaction / M.G. Navarro-Rojero, J. Romero, F. Rubio-Marcos, J. Fernández // Ceramics International. -2010. - Vol. 36. - P. 1319-1325.

151. Irzhak, V. I. Self-Healing of Polymers and Polymer Composites / V.I. Irzhak., I. E. Uflyand, G. I. Dzhardimalieva // Polymers. - 2022. -14(24). - P. 1-42.

152. Jonkers, H.M. Self Healing Concrete: A Biological Approach / H.M. Jonkers // Springer Series in Materials Science. - 2007. - Vol. 100. - P. 195-204.

153. Kallawar, G. Bismuth titanate based photocatalysts for degradation of persistent organic comfpounds in wastewater: A comprehensive review on synthesis methods, performance as photocatalyst and challenges / G. Kallawar, D. Barai, B. Bhanvase // Journal of Cleaner Production. - 2021. - Vol. 318. - P. 1-40.

154. Kanavaris, F. Effect of Temperature on the Early-age Hydration and Setting Behaviour of Mixes Containing GGBS / F. Kanavaris, M. Soutsos, J.-F. Chen // Journal of Advanced Concrete Technology. - 2024. - 22. - P. 14-32.

155. Karlina, A. Analysis of Experience in the Use of Micro- and Nanoadditives from Silicon Production Waste in Concrete Technologies / A. Karlina, Y. Karlina, V. Gladkikh // Minerals. - 2023. - №13. - P. 1-34.

156. Kozlova, I. Physico-Chemical Substantiation of Obtaining an Effective Cement Composite with Ultrafine GGBS Admixture / I. Kozlova, S.Samchenko, O. Zemskova // Buildings. - 2023. - Vol.13. - P. 1-36.

157. Kozlova, I.V. Methods of introducing a fine additive based on the TiO2-Bi2O3 system into cement compositions / I.V. Kozlova, M.O. Dudareva // Nanotechnologies in construction. 2024. -16(2). - P. 90-99.

158. Krushelnitskaya, E.A. Evaluation of photocatalytic activity of concrete / E.A. Krushelnitskaya // Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. - 2021. - №4. - P. 13-20.

159. Lannah, M.J. Synthesis of Fe3O4/TiO2-S Composite and Its Activity Test as Photocatalyst on the Metanil Yellow Degradation / M.J. Lannah, E.Kunarti, S. Santosa // Key Engineering Materials.- 2023. - Vol. 944. - P. 191-200.

160. Lateef, A. Effect of Adding Styrene-Butadiene Rubber (SBR) on Corrosion Resistance for Reinforced Concrete Columns / A. Lateef., M. Alshandah, H. Al-Azzaw // Tikrit Journal of Engineering Sciences. -2023. -№30. - P. 81-89.

161. Lazarevic, Z. An Approach to Analyzing Synthesis, Structure and Properties of Bismuth Titanate Ceramics. - Z. Lazarevic, B. D. Stojanovic, J. A. Varela // Science of Sintering. - 2005. - Vol.37. - P. 199-216.

162. Long-lifetime water-washable ceramic catalyst filter for air purification / H. Kwon, D. Yang, M. Koo, S. Ji [et al.] // Nature Communications. - 2023. - Vol.14. - P. 1-11.

163. Lukuttsova, N. Stabilization of the Dispersed System of Halloysite Nanotubes for Silicate Constructional Material / N. Lukuttsova, S. Golovin, N. Zolotukhina, O. Sycheva // MATEC Web of Conferences. - 2021. - Vol. 346. - P. 1-6.

164. Macedo, Z. Impedance Spectroscopy of Bi4Ti3O12 Ceramic Produced by Self-Propagating High-Temperature Synthesis Technique / Z. Macedo, C.R. Ferrari, A. Hernandes // Journal of The European Ceramic Society. - 2004. - Vol. 42. - P. 2567-2574.

165. Materials and processing of polymer-based electrochromic devices / H. Wang, M. Barrett, B. Duane [et al.] Electronic resource // Materials Science and Engineering: B. 2018. - Vol. 228. - P. 167-174.

166. Matoh, L. Green Synthesis of Immobilized CuO Photocatalyst for Disinfection of Water / L. Green, B. Zener, B. Genorio // Sustainability. - 2022. - Vol. 14. -P. 1-10.

167. Mazlan, N. Hydrophobic zinc-tellurite glass system as self-cleaning vehicle: Interplay amid SiO2 and TeO2 / N. Mazlan, R. Arifin, S. K. Ghoshal // Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences. - 2018. - P. 492-494.

168. Mechanical properties of asphalt concrete modified with carbon nanotubes (CNTs) / M.S.Eisa, A. Mohamady, M.E.Basiouny [et al.] // Case Studies in Construction Materials. - 2022. -Vol. 16. - P. 1-14.

169. Methodological substantiation of the choice of a stabilizer for bismuth titanate fine particles suspensions / S.V. Samchenko, I.V. Kozlova., O.V. Zemskova, M.O. Dudareva // Nanotechnologies in construction. - 2023. -15 (2). - P. 97-109.

170. Mirsayapov, I. About concrete and reinforced concrete corrosion / I. Mirsayapov, S. Yakupov, M. Hassoun // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - 890.- P. 1- 8.

171. Mittal, T. Nano TiO2-Based Smart Superhydrophilic Self-Cleaning Surfaces / T. Mittal // Photocatalysts - New Prospectives. IntechOpen. - 2022. - P. 1-10.

172. Multifunctional Liquid Crystal Smart Glass with Light Field Shaping, Dimming, and Scattering Control / L.-M. Chang, K.-W. Lin, H.-Y. Tseng [et al.] // Advanced Photonics Research. - 2022. - № 3. - P. 1-8.

173. Nanomaterials as Photocatalyst / A. Potbhare, P. Bhilkar, S. Yerpude [et al.] // In book: Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology. - 2023. - 148. - P. 304-333.

174. Ogurtsova, Y. Efficiency of Composite Binders with Antifreezing Agents / Y. Ogurtsova, I. Zhernovsky, L.N.Botsman // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2017. -№262. - P. 1-6.

175. Pathak, S. Effect of nano TiO2 on mechanical properties and microstructure of concrete / S. Pathak., G. Vesmawala // Materials Today: Proceedings. - 2022. - №65(4). -P. 1-7.

176. Performance of commercial titanium dioxide samples in terms of dye photodegradation assessed using smartphone-based measurements / T. Danyliuk, D. Nazarii, T, Tatarchuk [et al] // Physics and Chemistry of Solid State. - 2022. - 23(3). - P. 582-589.

177. Photocatalytic effect of nano-TiO2 loaded cement on dye decolorization and Escherichia col inactivation under UV irradiation / N. Ganji, A. Allahverdi, F. Naeimpoor [et al.] // Research on Chemical Intermediates. - 2016.- Vol.42. - P. 5395-5412.

178. Photocatalytic TiO2-Based Nanostructures as a Promising Material for Diverse Environmental Applications: A Review / M.-A. Gatou, A. Syrrakou, N. Lagopati, E. Pavlatou // Reactions. - 2024. - Vol.5. - P. 135-194.

179. Photocatalytic, hydrophobic and antimicrobial characteristics of ZnO nano needle embedded cement composites / V.P. Singh, K. Sandeep, H.S. Kushwaha [et al.] // Construction and Building Materials. - 2018. - Vol.158. - P. 285-294.

180. Photocatalytic, superhydrophilic, self-cleaning TiO2 coating on cheap, light-weight, flexible polycarbonate substrate / T. Adachi, S. S. Latthe, S. W. Gosavi [et al.] // AppliedSurface Science. - 2018. - Vol. 458. - P. 917-923.

181. Pookmanee, P. Characterization of lead-free bismuth titanate (Bi4Ti3Ou) synthesized by a modified oxalate co-precipitation method / P. Pookmane, S. Phanichphant // Journal of Ceramic Processing Research. - 2009. - Vol. 10(4). - P. 444-452.

182. Pookmanee, P. Chemical synthesis and characterization of lead-free bismuth titanate (B4Ti3Ou) from the oxalate method / P. Pookmanee // Journal of Ceramic Processing Research. - Vol. 9. - P. 1-4.

183. Preparation and properties of TiO2 photocatalytic self-cleaning coating material for glass / M. Yang, G. Liu, W. Zhao [et al.] // International Journal of Low-Carbon Technologies. -2023. -№18. - P. 322-330.

184. Preparation of silver nanoparticles (AgNPs)-doped epoxy-based thin PDLC films (smart glass) / M. Mahar, J. Muhammad, M. Ali [et al.] // Polymer Bulletin. - 2022. -№79. - P. 3135-3153.

185. Production of antibacterial cement composites containing ZnO/lignin and ZnO-SiO2/lignin hybrid admixtures / I. Klapiszewska, A. Parus, L. Lawniczak [et al.] // Cement and Concrete Composites. - 2021. - Vol.124. - P. 1-17.

186. Properties of flyash based wood geopolymer composite / B. Mamatha, S. Dhanapal, D. Uday, M. C, Kiran // Low-carbon Materials and Green Construction. - 2023. - Vol.1(29). - P. 1-14.

187. Recent advances of bismuth titanate based photocatalysts engineering for enhanced organic contaminates oxidation in water: A review / N. Yassine, H. Abdelghani, A. Ayoub [et al.] // Chemosphere. - 2022. - Vol.30. P. 1-15.

188. Recent Progress in Polymer-Based Building Materials / J. Shen, J. Liang, X. Lin [et al.] // International Journal of Polymer Science. - 2020. №6. - P.1-15.

189. Ren, H. Gradient polymer network liquid crystal with a large refractive index change / H. Ren, S. Xu, S.-T. Wu // Optics express. - 2012. - № 20. P. 1-9.

190. Research into Antibacterial Activity of Novel Disinfectants Derived from Polyhexamethylene Guanidine Hydrochloride / D. Svetlov, E. Svetlova, D. Svetlov [et al] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2021. -№1079. - P. 1-7.

191. Rheological behaviour, mechanical performance, and anti-fungal activity of OPC-granite waste composite modified with zinc oxide dust / A. Mohsen, M Ramadan, M. Gharieb [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2022. - Vol.341. - P. - 1-19.

192. Roberto Esquivel-Elizondo, J. Bi2Ti2O7: it is not what you have read / Roberto Esquivel-Elizondo J., B.B. Hinojosa, J.C. Nino // Chemistry Materials. - 2011. - Vol. 23(22). - P. 4965-4974.

193. Rocco, J. Physicochemical Behavior of Concretes Admixed with Water-Based Polymers (PMC: Polymer-Modified Concrete) / J. Rocco, R. Gonfalves, M. Domingues. -// In book: Reinforced Concrete Structures - Innovations in Materials, Design and Analysis. -2023.-P. 1- 12.

194. Rodin, A. Cement Composites' Biostability / A. Rodin, S. Karpushin, V. Smirnov // Materials Science Forum. - 2020. - №1011. - P.171-178.

195. Samchenko, S. Improving crack resistance of concrete when using expanding cements / S. Samchenko, Yu. Krivoborodov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - №687. - P. 1-6.

196. Samchenko, S. Influence of calcium sulphoaluminoferrite on the cement stone structure / S. Samchenko, D. Zorin // E3S Web of Conferences. - 2020. - №164. - P. 1-7.

197. Samchenko, S. Minerals of expansive and non-shrinkage sulfomineral cements / S. Samchenko, Y. Krivoborodov, D. Zorin // MATEC Web of Conferences. - 2017. -№106. - P. 1-5.

198. Samchenko, S.V. Exploring the Surface Chemistry for the Stabilization of Bismuth Titanate Fine Particle Suspensions in Cement Systems / S.V. Samchenko, I.V. Kozlova, O.V. Zemskova, M.O. Dudareva // Nanotechnologies in construction - 2023. - 15 (5). - P. 397-407.

199. Samchenko, S.V. Promising Bismuth Titanate-Based Admixture for Cement Compositions / S. Samchenko, O. Zemskova, I. Kozlova [et al.] // AIP Conference Proceedings. 2023. 2791(1). 020003.

200. Sbahieh, S. Comprehensive Analysis of Geopolymer Materials: Properties, Environmental Impacts, and Applications / S. Sbahieh, G. McKay, S.G. Al-Ghamdi // Materials. -2023. - 16. - P. 1-30.

201. Self-Healing Concrete as a Prospective Construction Material: A Review / M. Amran, A.M. Onaizi, R. Fediuk [et al.] // Materials. - 2022. - 15(9). - P. 1-46.

202. Shamim, A. Biogenic Synthesis of Zinc Oxide (ZnO) Nanoparticles Using a Fungus (Aspargillus niger) and Their Characterization / A. Shamim., T. Mahmood, M. Abid // International Journal of Chemistry. - 2019. - Vol. 11(2). - P. 119-126.

203. Structural and ferroelectrical properties of bismuth titanate ceramic powders prepared by mechanically assisted synthesis / Z.Z. Lazarevic, N.Z. Romcevic, M. Todorovic, B. Stojanovic // Science of Sintering. - 2007. -Vol. 39. - P. 177-184.

204. Structural, optical and photocatalytic properties of erbium (Er3+) and yttrium (Y3+ ) doped TiO2 thin films with remarkable self-cleaning super-hydrophilic properties / R.

Cardoso, S. Amorim, G. Scaratt [et al.] // RSC Advances. - 2020. - №10. - P. 17247-17254.

205. Structure of modern commercial polycarboxylate plasticizers and their effect on the properties of portland cement materials / A. Brykov., A.S. Panfilov, I.N. Medvedeva, M. Mokeev // Cement and its application. - 2018. - №2. - C. 86-93.

206. Study of the Ni(OH)2 electrochromic properties of films deposited on FTO glass with an additional conducting layer / V. Kotok, V. Kovalenko, E. Kirillova [et al.] // Physics and Engineering. - 2020. - №4. - P. 70-77.

207. Suhaib, A. Sustainability analysis of cement supply chains considering economic, environmental and social effects / Suhaib, A. Seyyed Babak Rasmi, M. Turkay // Cleaner Logistics and Supply Chain. - 2023. - Vol.8. - P. 1-13.

208. Sukitpong, J. Degradation of acetaldehyde by Ag/TiO2 photocatalyst coated on polyester air filter / J. Sukitpong, S. Chiarakorn // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science - 2019. - Vol.373. - P. 1-9.

209. Suleymanova, L. Architectural and decorative concrete with photoluminescent pigment / L. Suleymanova, M. Maliukova, A. Koryakina // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - № 896. - P. 1-8.

210. Surekha, K. Self-cleaning glass / K. Surekha, S. Sundararajan // In book: Anti-Abrasive Nanocoatings. - 2015. - P. 1-26.

211. Surface doping of Bi4Ti3O12 with S: Enhanced photocatalytic activity, mechanism and potential photodegradation application / Cheng T., Gao H., Wang S. [et al.] // Materials Research Bulletin. - 2022. - Vol. 149. - P. 1-10.

212. Sustainability Investigation in the Building Cement Production System Based on the LCA-Emergy Method / H. Wang, Y Liu, J. Zhang, [et al.] // Sustainability. -2022. -№14. - P. 1-22.

213. Svetlov, D.A. Microbiological corrosion of building materials / D.A. Svetlov, A.N. Kachalov // Russian Journal of Transport Engineering. -2019. - №4(6). - P. 1-19.

214. Synthesis and Evaluation of Properties of an Additive Based on Bismuth Titanates for Cement Systems / S.V. Samchenko, I.V. Kozlova, A.V. Korshunov [et al.] // MDPI Materials. -2023. - 16(18). - P.1-13.

215. Synthesis of bismuth titanate by citrate method / Dhage S.R., KhollamY.B., Dhespande S.B. [et al.] // Materials Research Bulletin. - 2004. - Vol. 39(13). - P. 1993-1998.

216. Synthesis of super-hydrophobic CuO/ZnO layered composite nano-photocatalyst / X. Wang, M. Deng, Z. Zhao [et al.] // Materials Chemistry and Physics. -2021.-Vol. 276.-P. 1-11.

217. Tarakanov, O. On the issue of expanding the base of mineral and complex additives for cement concrete / O. Tarakanov, E. Belyakova, V. Yurova // E3S Web of Conferences. -2019. -№135. - P. 1-6.

218. Testing the antibacterial activity of doped TiO2 for preventing biodeterioration of cultural heritage building materials / M. Russa, A. Macchia, S.A. Ruffolo [et al.] // International Biodeterioration and Biodegradation. - 2014. - Vol. 96. - P. 87-96.

219. The Effect of Addition Basalt Stone and Coal as Substitution Material for Producing Cement Clinker / M. Amin, M. Al Muttaqii, P. Manurung, A. Riadini // Systematic Reviews in Pharmacy. - 2021. - Vol. 12(2). - P. 456-466.

220. The efficient use of GGBS in reducing global emissions / A. Will, P. Astle, M. Drewniok [et al.] // Technical report. - 2023. - P. 5-7.

221. The use of copper nanomodified calcium carbonate as a bactericidal additive for concrete / K. Sharafutdinov, K. Saraykina, G. Kashevarova, V. Erofeev // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. -2022. -№18. - P. 143-155.

222. TiO2-Based Photocatalytic Coatings on Glass Substrates for Environmental Applications / S. Tian, Y. Feng, Z. Zheng, Z. He // Coatings.- 2023. - Vol.13. - P. 1-28.

223. Top?u, i. Uygunoglu, T. Self-Cleaning Concretes: An Overview /1. Top?u, E. Akkan, T. Uygunoglu // Cement Based Composites. - 2020. - 2. - P. 6-11.

224. Transparent Self-Cleaning Coatings: A Review / P. Wu, Z. Xue, Yu T, O.V. Penkov // Coatings. - 2023. - 13(7). - P. 1-30.

225. UNI EN 11259:2016 : Determination of the photocatalytic activity of hydraulic binders - Rodammina Test Method (UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione). -Milano, 2016.

226. Utesena, M. Color Stability of Colored Concrete over Time Depending on the Type of Pigment / M. Utesena, R. Pernicova // Key Engineering Materials. - 2022. - № 932. - P. 173-178.

227. Vafaeva, K.M. Engineering Polymer Systems with Self-Healing Functionality to Enhance Structural Longevity / K.M. Vafaeva, G. Kordas // AlfaBuild. - 2023. - №29. -P. 2-21.

228. Visible-Light-Active N-Doped TiO2 Photocatalysts: Synthesis from TiOSO4, Characterization, and Enhancement of Stability Via Surface Modification / N. Kovalevskiy, D. Svintsitskiy, S. Cherepanova [et al.] // Nanomaterials. - 2022. - Vol. 12. - P. 1-24.

229. Ward, C.R. Determination of glass content and estimation of glass composition in fly ash using quantitative X-ray diffractometry / C.R. Ward, D. French // Fuel. - 2006. -Vol. 85(16).-P. 2268-2277.

230. What is Degussa (Evonik) P25? Crystalline composition analysis, reconstruction from isolate pure particles and photocatalytic activity test / B. Ohtani, O. Prieto, D. Li, R. Abe // Journal of Photochemistry and Photobioljgy A: Chemistry. - 2010. -Vol. 216. - P. 179-182.

231. Yuan, T. Preparation and Properties of g-C3N4-TiO2 Cement-Based Materials Supported by Recycled Concrete Powder / T. Yuan, W. Yao // Catalysts. - 2023. -Vol. 13. -P. 1-13.

232. Zorin, D. Properties of cement stone structure depending on the dispersion of calcium sulfoaluminate / D. Zorin // E3S Web of Conferences. - 2019. - №91. - P. 1-6.

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение А (справочное) Методика статистического анализа данных

Статистическая обработка результатов анализа основана на теории вероятности, котороая предусматривает проведение большогого количества опытов. Случайные ошибки распределяются по нормальному закону Гаусса. Истинный результат всегда соответствует максимуму на кривой Гаусса (рисунок А1).

Рисунок А1 - Кривая нормального распределения вероятности случайных величин (Закон Гаусса) Последовательность выполнения статистического анализа результатов исследования:

1. Средняя величина результата находится по формуле х =

где п - число проведенных анализов; х1, Х2, хз.. ^ - результаты анализа

2. Дисперсия В - мера рассеяния результата в положительную или отрицательную

I {х-хх)

сторону от среднего значения. Дисперсия находится по формуле: Б = ±

3. Стандартное отклонение отдельного результата Sx определяется по формуле: 5х = л!Ъ

4. Относительное стандартное отклонение Sr, по которому можно судить о

5

правильности результатов исследования определяется по формуле: 5Г =

х

Если 5Г < 0,03 (3%) , то результат считается хорошим и можно приступать к расчету достоверной вероятности.

5. Стандартное отклонение среднего арифметического результата Б* определяется по формуле: Б* = -р

■\]П

6. По числу степеней свободы f = п-1 и доверительной вероятности а (принимается по прямой Гаусса х) определяется коэффициент Стьюдента ta (таблица В.1).

7. Доверительный интервал рассчитывается по формулам: 5 = 5р • 5 = 5Г • Чем меньше доверительный интервал, тем точнее анализ.

Предел, в котором лежит истинное значение определяемой величины, определяется по формуле хср=±5;х =х+д

Таблица А1 - Определение коэффициента Стьюдента ta

Число степеней свободы Г = п-1 доверительные вероятности (а)

0,95

1 12,71

2 4,30

3 3,18

4 2,77

5 2,57

6 2,45

7 2,36

8 2,31

9 2,26

10 2,23

8. Коэффициент вариации: а = 5-100%

х

Результат достоверен при о - менее 10%.

9. Критерий Q определяется по формуле ((имм = где Д = х* - хт

По критерию Q определяется достоверность результатов. Если рассчитанные критерии Q меньше значений, приведенных в таблице 2, то все результаты считаются достоверными. Если какой-либо критерий Q больше табличного значения, то этот результат недостоверный, и он исключается из дальнейших расчетов.

Таблица А2 - Критерий Q (истинное значение)

доверите льные вероятно сти а п (число опытов)

3 4 5 6 7 8 9 10

0,95 0,94 0,77 0,64 0,56 0,51 0,48 0,44 0,42

10. Абсолютная погрешность определяется по формуле AQ = 0*ист — 0.изм

11. Относительная погрешность определяется по формуле: Од=-^-10

Приложение Б (обязательное)

Статистическая обработка данных по определению границ поглощения добавки, полученной по различным

методикам

Таблица Б1 - Статистическая обработка данных по определению границ поглощения добавки, полученной по

твердофазной технологии (достоверные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-5 Х + б о Q

1 448 0,38

2 449,5 0,13

3 450 450,08 1,84 1,36 0,003015 0,55 1,42 448,66 451,51 0,32 0,00

4 450 0,25

5 451 0,25

6 452 -

Где Х - граница поглощения добавки, нм

Таблица Б2 - Статистическая обработка данных по определению границ поглощения добавки, полученной по цитратной технологии (достоверные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-б Х + б о Q

1 423 0

2 423 0,25

3 424 424,5833 2,4417 1,5626 0,0036806 0,6379 1,6395 422,9439 426,2223 0,3861 0

4 425 0,125

5 425,5 0,375

6 427 -

где Х - граница поглощения добавки, нм

Таблица Б3 - Статистическая обработка данных по определению ККМ методом солюбилизации красителя

для пластификатора MeШux 558^, (исходные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + б о Q

1 1,2 0,5

2 1,3 0

3 1,3 1,3 0,004 0,063 0,048655 0,025 0,0663 1,2336 1,3664 5,1044 0

4 1,3 25 82 6 0

5 1,3 0,5

6 1,4 -

где Х - значение ККМ, г/л

Таблица Б4 - Статистическая обработка данных по определению ККМ методом солюбилизации красителя

для пластификатора MeШux 558^, (достоверные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-б Х + б о Q

1 1,3 0

2 1,3 0 0 0 0 0 0 1,3 1,3 0 0

3 1,3 0

4 1,3 0

где Х - значение ККМ, г/л

Таблица Б5 - Статистическая обработка данных по определению ККМ сталагмометрическим методом для пластификатора MeШux 558^ (достоверные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 1,28 0,50

2 1,3 0,00

3 1,3 1,30 0,00 0,01 0,010483 0,01 0,01 1,29 1,32 1,10 0,25

4 1,31 0,00

5 1,31 0,25

6 1,32 -

где Х - значение ККМ, г/л

Таблица Б6 - Статистическая обработка данных по определению ККМ кондуктометрическим методом для пластификатора MeШux 558^ (исходные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 0,7 0,61

2 1,1 0,18

3 1,22 1,16 0,06 0,24 0,209680 0,10 0,26 0,90 1,42 22,00 0,05

4 1,25 0,12

5 1,33 0,05

6 1,36 -

где Х - значение ККМ, г/л

Таблица Б7 - Статистическая обработка данных по определению ККМ кондуктометрическим методом для пластификатора МеШих 558^ (достоверные значения)

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + б о Q

1 1,1 0,46

2 1,22 0,12

3 1,25 1,25 0,01 0,10 0,08 0,05 0,12 1,13 1,37 9,39 0,31

4 1,33 0,12

5 1,36 -

где Х - значение ККМ, г/л

Статистическая обработка данных по прочности на сжатие в 1 сутки твердения

для образцов на основе серого цемента

Таблица Б8 - Статистическая обработка данных по прочности для образца с содержанием добавки 50 г/л (1,7%):

водная суспензия после УЗО (твердофазный синтез), достоверные значения

п X X D Sd Sr % 5 Х-б Х + б о Q

1 31,2 0,15

2 31,8 0,18

3 32,5 0,13

4 33 33,09 1,61 1,27 0,038380 0,45 1,04 32,05 34,12 3,13 0,07

5 33,3 0,10

6 33,7 0,07

7 34 0,30

8 35,2 -

Таблица Б9 - Статистическая обработка данных по прочности для образца с содержанием добавки 50 г/л (1,7%):

водно-полимерная суспензия после УЗО (твердофазный синтез), достоверные значения

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 40,8 0,05

2 41 0,14

3 41,5 0,00

4 41,5 42,15 1,51 1,23 0,029112 0,43 1,00 41,15 43,15 2,38 0,24

5 42,4 0,00

6 42,4 0,19

7 43,1 0,38

8 44,5 -

где Х - прочность на сжатие, МПа

Таблица Б10 - Статистическая обработка данных по прочности для образца с содержанием добавки 50 г/л (1,7%):

водная суспензия после УЗО (цитратный синтез), достоверные значения

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 43,5 0,17

2 44,1 0,20

3 44,8 0,06

4 45 45,11 1,20 1,09 0,024237 0,39 0,89 44,22 46,01 1,98 0,00

5 45 0,11

6 45,4 0,20

7 46,1 0,26

8 47 -

Таблица Б11 - Статистическая обработка данных по прочности для образца с содержанием добавки 50 г/л (1,7%):

водно-полимерная суспензия после УЗО (цитратный синтез), достоверные значения

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 59,8 0,06

2 60 0,12

3 60,4 0,25

4 61,2 61,43 1,81 1,35 0,021907 0,48 1,10 60,33 62,52 1,79 0,00

5 61,2 0,50

6 62,8 0,06

7 63 0,00

8 63 -

где Х - прочность на сжатие, МПа

Таблица Б12 - Статистическая обработка данных по прочности для образца с содержанием добавки 50 г/л (1,7%): сухое смешивание, твердофазный синтез, исходные значения

п X X D Sd Sr % 5 Х-6 Х + 6 о Q

1 24,5 0,000

2 24,5 0,507

3 28,3 0,120

4 29,2 27,90 7,62 2,76 0,098940 1,13 2,60 25,30 30,50 9,33 0,133

5 30,2 0,067