Структура и свойства прессованных цементно-минеральных композитов с добавкой пористого низкомодульного компонента тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат технических наук Дахно, Светлана Николаевна

• Дахно, Светлана Николаевна
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дахно, Светлана Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

1.1. Особенности мелкоштучных изделий для дорожного строительства

1.2. Способы изготовления мелкоштучных дорожных изделий. Теоретическое обоснование

1.3. Роль низкомодульных компонентов в структурообразовании

в регулировании -свойств бетонов

1.4. Рабочая гипотеза. Постановка частных задач исследований

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2=1 Обоевозшше выбора исходных.сырьевых материалов, оценка

и качества

2.2. Выбор вида, размеров и количества опытных образцов

2.3 Способы приготовления сырьевой смеси и формования

опытных образцов

2.4. Методики оценки физико- механических свойств

свежеуплотненных ж затвердевших композитов

2.5. Математическое планирование экспериментов

м обработка полученных результатов

2.6. Методы физико - химических исследований ЦМК

3. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ1 СВОЙСТВА

ПРЕССОВАННЫХ ЦМК

3.1. Влияние рецептурных параметров на свойства

• прессованных ЦМК

3.2 Влияние технологических факторов на свойства

прессованных ЦМК

3.3 Совместное влияние ренептурно-технологических факторов

на структурообразование и свойства ЦМК

3.4 Физико-химические исследования структуры

прессованных ЦМК

3.5. Механизм структурообразования прессованных ЦМК

3.6 Выводы

4 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НМК С ДОБАВКАМИ ПОРИСТЫХ НИЗКОМОДУЛЬНЫХ

КОМПОНЕНТОВ

4.1. Условная классификация и предполагаемая роль некоторых

низкомодульных минеральных добавок

4.2 Физакохии еческие исследования структуры прессованных композитов с природными пуццолановыми добавками

4.3 Физико-химические исследования структуры прессованных

композитов с искусственными пуццолановыми добавками

4.4 Физико-химические исследования структуры прессованных

композитов с карбонатными добавками

4.5. Выводы

5. СТУКТУРООБРАЗОВАНИЕ1 СВОЙСТВА ПРЕССОВАННЫХ ЦМК С ПОРИСТЫМИ НИЗКОМО ДУЛЬНЫМИ ДОБАВКАМ!.,

5.1. Роль пористых низкоиодульных добавок в формировании структуры прессованных ЦМК

5.2 Влияние вида пористой низкомодульной добавки на свойства свежеотформованных и затвердевши ЦМК

5.3 Влияние количества пористой ннзкомодульной добавки на свойства ЦМК

5.4 Совместное влияние рецептурно-технологических факторов на етруктурообразование и свойства ЦМК

с пористой низкомодульной добавкой

5.5 Оценка специальных свойств прессованных ЦМК с

пористой низко модульной добавкой

5.6 Выводы

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

6Л. Методика назначения номинального состава формовочной

смеси с добавкой вулканического туфа

6.2. Технологический регламент на производство тротуарной плитки мз прессованных ЦМК с добавкой вулканического

туфа

6.3. Выпуск опытной партии изделий и результаты наблюдений

за их эксплуатацией

6.4. Оценка технико-экономической эффективности использования добавки вулканического туфа в

производстве пресссованной тротуарной плитки

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

-4»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства прессованных цементно-минеральных композитов с добавкой пористого низкомодульного компонента»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы, Прессованные пементно-минеральные композиты (ЦМК), особенно с использованием местного сырья и отходов промышленности, находи широкое применен«, в том числе и в изготовлении мелкош тучных изделий для коммунального и дорожного строительства. Жесткое прессование при удельном давлении 25-40 МПа с однократным мгновенным приложением прессующего усилия и с использованием полусухих формовочных смесей позволяет получать полуфабрикат с немедленной распалубочной прочностью, а затвердевшие изделия с повышенной прочностью и водостойкостью. Сочетание высокой технико-экономической эффективности изделий с их эстетичностью и возможностью создания на их основе практичных покрытий тротуаров ш дорог .позволяет решать важные проблемы благоустройства у ли и как з нашей стране, так а за рубежом.

Важным критерием работы дорожных изделий, эксплуатируемых в суровых условиях статических, динамических я атмосферных воздействий, является их надежность. Однако отсутствие нормативных документов на изготовление прессованных изделий, неумение отладить производство и в ряде случаев попытки использовать сырьевые материалы ннзкого качества приводят к преждевременному выходу изделий из строя. Решение данной проблемы связано с изучением процессов структурообразования жестко прессованных це-иентно-минераяьных композитов (ЖЦМК) и разработкой эффективных технологических приемов их направленного регулирования, одним из которых может стать способ введения в состав формовочной смеси добавки пористого низкомодульного компонента (ИНК).

Положительная роль добавки ПНК в составе Ж ЦМК связана с возможностью регулирования процессов массоиереноса жидкой фазы в системе, релаксацией внутренних напряжений при уплотнении н твердении композитов. Пористое зерно в составе Ж ЦМК является демпфирующим элементом н энергетическим гасителем микротрещинообразования, что ведет к улучшению

технико-экономических показателей материала ж его надежности в эксплуатации.

Цель диссертационной работы: улучшил эксплуатационные свойства

прессованны! дорожных изделий за счет использования .добавки пористого низко модульного ко м по нента.

Для достижения поставленной целя необходимо решить следующие частные задачи:

• экспериментальнэ оценить влияние основных рецептурно-технологических факторов на свойства ЖЦМК, определить особенности структуры и установить механизм взаимодействия элементарных процессов их структуре» образования;

- определить эффективность различных приемов направленного регулирования структурообразования ЖЦМК, в том числе ж приема введения в состав формовочной смеем добавки ПНК;

- выявить степень химической активности добавки ПНК, ее физнко-химиче-схой роли в ЖЦМК и определить требования к выбору вида добавки; исследовать влияние вида и количества добавки ПНК на структуру и свойства ЖЦМК;

- разработать методику проектирования состава формовочной смеси ЖЦМК с добавкой ПНК;

• провести опытно-промышленную апробацию изготовления ЖЦМК с добавкой ПНК, составить технологический регламент на производство изделий и сделать ТЭО использования добавки ПНК.

Научная новизна работы:

- установлен механизм взаимодействия основных элементарных процессов структурообразования ЖЦМК, позволяющий дать опенку влияния различных технологических приемов на структуру и свойства материала:

-6- установлена возможность направленного регулирования свойств ЖЦМК путем варьировання рецептурно-технологическнх факторов, а том числе и фактора добавки ПНК;

- выявлена роль химической активности и физико-механических свойств добавки ПНК в структурообразующих процессах ЖЦМК;

- научно обоснован выбор вида и количества добавки ПНК в ЖЦМК;

- изучено влияние добавки ПНК на истираемость, ударную прочность и морозостойкость ЖЦМК;

- создана научная основа для разработки методики проектирования состава ЖЦМК с добавкой ПНК.

Практическая значимость работы:

- показаны возможности утилизации отходов от дробления плотных и пористых горных пород, техногенных отходов промышленности в изготовлении изделий из ЖЦМК;

. доказано, что введение добавки ПНК в состав формовочной смеси позволяет улучшить основные свойства ЖЦМК, в том числе и специальные свойства, предъявляемые к дорожным изделиям, что приводит к повышению их техкико- экономической эффективности и конкурентоспособности;

- разработана методика проектирования состава ЖЦМК и технологический регламент на изготовление тротуарной плитки; выпущена и испытана опытная партия изделий, подтвердившая практическую возможность использования добавки ПНК в прессованных изделиях;

- определена гехнико-экономическая эффективность введения добавки ПНК & состав ЖЦМК.

Автор защищает:

- результаты комплексных исследований, определившие механизм взаимодействия элементарных процессов структурообразования ЖЦМК;

-7- технологические приемы направленного регулирования структурообразо-вания, в том числе и способ введения в состав формовочной смеси добавки ШЖ;

- результаты физнко-химических исследований структуры ЖЦМК, в том числе и с различными добавками ПЕК;

- закономерности влияния рецептурно-технологических факторов на свойства ЖЦМК с добавкой ПНК;

•• методику проектирования состава формовочной смеси ЖЦМК с добавкой ПНК и назначения рациональных параметров основных технологических процессов производства мелкоштучных прессованных дорожных изделий.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением современных методов исследования, статистической обработкой экспериментальных данных, обеспечивающих доверительную вероятность 0.95 при погрешности измерений менее 10 %, и результатами обследования опытной партии изделий тротуарной плитки, изготовленной в производственных условиях и наблюдаемой в течение года.

Апробания работы. Материалы диссертационной работы доложены на международных научно-практических конференциях (г. Ростов-на-Дону, 1996, 1997,1998 гг.), (г. Пенза 1996,1997,1998 гг.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, включая тезисы докладов конференций и научные статьи в сборниках.

Структура и объем работы» Диссертация состоит из введения, шести

глав, общих выводов, содержит_233 страницы машинописного текста, 53

рисунка, $0 таблиц, список литературы из_154 наименований.

-8]. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

1.1.Особенности мелкоштучных изделий для дорожного строительства

В соответствии с условиями эксплуатации ГОСТ 17608 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия», ГОСТ 23668 «Камень брусчатый для дорожных покрытий. Технические условия» и ГОСТ 6665 «Камни бетонные и железобетонные бортовые. Технические условия» предъявляют к изделиям для дорожного строительства определенные нормативные требования по прочности на сжатие (В 22,5-В30) и на изгиб (Вв,3.2-В&-4.4), истираемости (не более 0,5-0,9 г/см2), морозостойкости (с оттаиванием в 5% солевом растворе хлорида натрия - Р200 и более) 1 ограниченному водопоглощению по массе. В свою очередь указанные требования по прочности и морозостойкости ограничивают водонементное отношение формовочных смесей, которое для таких изделий не должно быть более 0,4. Сохранение целостности, хорошего внешнего вида, четких граней и ребер также является необходимым условием качества этих изделий.

В разных районах России организованы предприятия по выпуску дорожных нзделнй на базе местного сырья нлн отходов промышленности (отсевов от дробления горных пород, шлаков ГРЭС и др.). Попытки использовать сырьевые материалы низкого качества приводят к преждевременному выходу изделий из строя.

Традиционно в практике изготовления дорожных изделий применяют способ виброформования с использованием добавки суперпластификаторов. Широкий спектр подобных добавок (С-3, 10-03, 40-03, Дофен) позволяет повысить у д о б оу хладыв ае м о сть формовочной смеси, уменьшить ее водонотреб-ность и снизить расход цемента [98]. Сочетание эффекта добавки с вибрацией, способствующей уплотнению смеси, позволяет обеспечить необходимую прочность и водостойкость изделий. Однако ввиду того, что твердение изделий до приобретения ими распапубочной прочности происходит непосредст-

венно в формах, данный способ характеризуется высокой металлоемкостью производства. Другим его недостатком является высокая стоимость супер ила* стификатора. Это снижает эффективность данной технологии изготовления изделий ж требует поиска других способов формования.

Известно [2], что важнейшим фактором в выборе способа формования является получение полуфабриката с заданными свойствами. Именно эти свойства определяют как дальнейшие режимы его переработки, так и физико-технические свойства готовых изделий - плотность, равномерность распределения частиц ю объему, отсутствие дефектов в строении полуфабриката (раковины, трещины и т.д.) и, наконец, эксплуатационные характеристики. Стремление получить полуфабрикат с достаточной распалубочной прочностью, обеспечивающей немедленное извлечение изделий из формы сразу после формования, а вследствие этого и специфика полусухих формовочных смесей выделяют среди многих других способов формования метод прессования, который широко используется и а современных производствах огнеупорных и керамических изделий {1, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11,12,13,14,15].

Значительную роль в научном обосновании и развитии технологии прессования сыграли довольно многочисленные работы но изучению процессов формования керамических и огнеупорных материалов, выполненные как отечественны.« я (II.Я. Баландин, A.C. Бережной, С.С. Казакевич, Й.С. Кайнарский, H B. Кальмане, Г.В. Куколев, НС Мамыкин, А.Ф.'Огарков, Д.Н. Полубояринов, В.А. Полюх, М.Я. Сапожников, К.К. Стрелой, Н.Я. Струсинская, М.Я. Тимохова и др.), так я зарубежными (У.К. Белл, Т.Ф. Берри, СМ. Дадд, П. Д реньо, У .Д. Каягерх, Ф.Х. Клус, А,Р. Коопер, В. Нобл, Ф.Х. Нортон, Х.Б. Рис, Т. Хааз и др.) учеными и специалистами.

Метод прессования предполагает принудительное сближение частиц формовочной смеси под действием внешнего давления, создаваемого прессующим агрегатом. В технологии прессования известны несколько видов дан-

ного способа уплотнения смеем в зависимости от ах свойств: "сухое прессование", "полусухое прессование" а также прессование гидростатическое, вибрационное, горячее в т.д, Для уплотнения формовочных смесей'в производстве мелхоштучных дорожных изделий с учетом их особенностей можно использовать полусухое прессование, вибропрессование i прессование с введением в состав смесей поверхностно-активных добавок.

При полусухом прессовании (2, 4, б, 7, 15, 37] влажность формуемой смеси i удельное давление, прикладываемое к ней, в различных производствах ве одинаковы. Так, яри прессовании обычного керамического кирпича влажность составляет 8-1.2% при удельном давлении 10-2ОМШ> огнеупорных изделий. соответственно 4-11% и 15-40 МПа, силикатного кирпича 7-9% при удельном давлении до 25 МПа, а бетонных изделий 7-10%- при давлении 10-15 МПа.

В современной технологии прессования в зависимости от уровня прикладываемого давления к формовочной массе различают жесткое прессование -давление 20-40 МПа и гиперпрессование 40-80 МПа, характерными особенностями которых является мгновенное (2-3 с) одноразовое приложение сжимающего усилия. Назначение того или иного режима прессования определяется свойствами сырьевой' смеси и конкретной технологической задачей.

Метод жесткого прессования, как показывает, ряд работ [99, 100, 101, 102], выполненных под руководством А.Н. Юндина,- позволяет получать эффективные строительные материалы по нетрадиционной технологии на основе отходов производств, а также путем модифицирования состава материала

Прочные i водостойкие изделия из фосфогипса -дигидрата методом жесткого и гиперпрессования были получены путем введения модифицирующих добавок (портландцемента в сочетании с горелой породой или микрокремнезем а) в состав смеси на основе отходов фосфатного производства [100]. При этом жесткое и гиперпрессование фосфогипса-дигидрата позволило получить искусственный камень, обладающий прочностью до И МПа.

Разработанные составы и технологи композиционных магнезиальных

вяжущих для изготовления строительных изделий прессованием [101] позволил! регулировать норовую структуру материала, снизить средний размер пор, повысить показатель однородности их размеров и, как следствие, повысить воздухостойкость изделий, а также рекомендовать их к эксплуатации в помещениях с влажностью более 60%. Исследования зависимости свойств материала от уровня прессующего давления показали, что его рациональная величина находится в области 30-50 МПа.

Интересные результаты были получены при исследовании технологии прессованных стеновых изделий на основе гипсового вяжущего [102]. Модифицирование вяжущего добавками шлама химводоочистки я еднозамещенно-го фосфата аммония позволило получить изделия прочностью 45-65 МПа с коэффициентом размягчения Кр=0,65-0,72 и повышенной стойкостью к атмосферным воздействиям, что оказывается достаточным для ограждающих конструкций зданий а помещениях с влажностью более 75%.

Анализ перечисленных работ показывает, что существуют реальные пути управления структурообразованием ш свойствами материала в процессе прессования, в том числе при использовании отходов производств, а сам метод прессования позволяет получать достаточно плотные, прочные и долговечные строительные ма.термалы.

Накопленный опыт в области полусухого прессования позволяет рассматривать данный способ формования как эффективный метод создания плотной i прочной структуры полуфабриката и готового изделия при изготовлении мелкоштучных дорожных изделий из высокодисяерсных смесей с небольшим содержанием воды (до 10%). Исходя из технических возможностей прессов и требований к изделиям их формование может осуществляться как способом жесткого прессования (давление 20-40 МПа), так и гиперпрессования (40-80МШ). Бесспорным достоинством жесткого способа прессования является создание структуры материала контактного типа [103], обладающей

достаточной прочностью уже сразу после прессования, что позволяет осуществлять немедленное извлечение изделий хз формы в транспортировать их I месту складирования. Км следствие, увеличивается оборачиваемость форм и снижается металлоемкость производства.

Поиск путей регулирования равноплотногти прессуемого материала привел к использованию особых приемов прессования изделий: вибропрессования и прессования смеси с введением поверхноство-ахтнвных добавок.

Сочетание прессования с вибрацией [16, 1?, 18, 19, 20] позволяет ограничиваться невысокими давлениями (в пределах нескольких МПа), так как при высоких его значениях колебания в сжимаемой системе сильно затухают и эффективность вибрационного воздействия снижается.

Для получения необходимого эффекта очень важно подобрать для формуемого материала наилучшее сочетание задаваемых параметров вибрации (частоты, амплитуды) и давления. При этом увеличение общей интенсивности вибращи является, как правило, благоприятным для уплотнения полуфабриката. Однако для получения максимального эффекта действие факторов вибрации не является равнозначным, т.е. положительное влияние повышения частоты, в общем, превышает влияние роста амплитуды.

В ходе исследований [16, 17, 18, 19] установлено, что наиболее целесообразным является виброарессование в системах, состоящих из зерен хрупких аысокотвердых материалов и яри подборе ирерывных зерновых составов, обеспечивающих высокую эффективность упаковки. Именно на таких порошках вибропрессование дозволяет получить более высокие показатели плотности, чем другие способы прессования при высоких давлениях. В керамической технологии вибропрессование наиболее перспективно для систем [5], уплотнение которых протекает преимущественно за счет упаковки зерен почти без деформации и разрушения, т.е. для ворошков из непластичных компонентов, особенно двух- и трехфракционных. Для пресспорошков с высоким содержа-

нием глиняного жомнонеата или для порошив, состоящих из высокодисперсных минеральных частиц, объединенных в пластифицированные гранулы, процессы внбропрессования представляются менее эффективными Поэтому использование смесей с большим расходом воды из-за значительного количества высокодисперсных частиц (цемента, пыли заполнителя) снижает эффективность способа внбропрессования при изготовлении мелкоштучных дорожных изделий из цементно-минеральных композитов за счет неравноплотности прессовок.

Причинами неравиоялотности материала в изделии являются: а) затухание колебаний в сжатом порошке при их распространении от источника вибрации; б) потери на внешнее трение, которые хотя и уменьшаются, но не устраняются при вибрации. Неравноплотность но высоте изделий отражается на их качестве.

Таким образом, несмотря на определенные достоинства вибропрессования, этот способ уплотнения не позволяет обеспечить высокую плотность и качество мелкоштучных дорожных изделий, что зачастую проявляется в снижении их морозостойкости.

Положительное влияние на процесс подготовки и прессования различных керамических порошков оказывает введение в их состав некоторых поверхностно-активных добавок [5, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27., 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34]. Благодаря действию этих добавок в ряде случаев улучшается однородность массы, повышается плотность прессовок в момент максимального сжатия, а также увеличивается степень их равноплотноети и уменьшается упругое расширение.

Основные физические эффекты, вызванные действием поверхностно-активных добавок при прессовании связаны с понижением твердости минеральных частиц, обусловленным созданием зоны предразрушения на их поверхности [21].Снижение твердости частиц облегчает явления деформации на контактах, ведет к лучшей упаковке сжимаемой системы.

Более полное смачивание поверхности частиц я снижение межчастичного трения также способствует эффективному уплотнению под давлением.

Так, Хаген [23]. изучая влияние целого ряда технологических связок (воды, керосина, дизельного топлива, мазута и др.) в различных сочетаниях с поверхностно-активными добавками (жирными кислотами, их эф ирам я, жирами, смолами i др.) на прессование двнасовых и магнезитовых шихт, обращает внимание на тот факт, что поверхностно-активные добавки дали лучшие результаты в сочетании с иеполярными жидкостями и худтне>с водой. По его мнению, адсорбция воды на гидрофильной поверхности зерен препятствует образованию ориентированного слоя поверхностно-активного вещества.

Механизм действия некоторых поверхностно-активных добавок при прессовании изучая в своих работах Й.С. Кайнарский [24, 25, 26], который показал, что при добавлении сульфитно-спиртовой барды м иеляссы в шихту их нельзя рассматривать только как клеящие добавки. Содержащиеся в них поверхностно-активные вещества, адсорбцнонно снижая твердость частиц кварца, повышают плотность сырца. Эффект действия добавок связан также с понижением межчастичното и внешнего трения.

По данным Ряса [2?, 28], при подготовке гранулированных пресспорош-ков с низкой влажностью для производства технической керамики успешно используются комбинации из различных связующих веществ (крахмала, казеина, сульфатов) с веществами, эффективно уменьшающими силы трения (олеиновой кислотой, воском, стеаратами ш др.) и способствующими уплотнению Еря прессовании.

Снижение- твердости и облегчение скольжения минеральных частиц под влиянием поверхностно-активных добавок, способствуя уплотнению сжимаемой системы, одновременно ведут к увеличению контактной поверхности и, следовательно, к снижению упругих напряжений, действующих на контактных участках. Уменьшение упругих напряжений может являться фактором, сни-

жающим упругое расширение прессовок в момент снятия прессующего давления.

В связи с этим представляют интерес некоторые работы, выполненные под руководством Г.В. Ку ко лев а [29, 30, 31, 32, 33]. В них не только приведены количественные данные о влиянии поверхностно-активных добавок на величину упругого расширения, но и показана особая роль гидрофобизующих добавок. Г.В. Куколев и его соавторы отмечают, что в процессе прессования вода выжимается из контактных участков, расположенных между частицами скелета, в более грубые поры системы. Гидрофильный характер поверхности зерен (шамот, кварц, т.д.) приводит к тому, что после снятия давления часть жидкости устремляется на контактные участки. Это приводит к раздвиганию зерен, т.е. вызывает расширение прессовок и снижение их плотности.

Гидрофобизация поверхности зерен, способствующая уменьшению обратного перемещения жидкости, вызывает снижение величины упругого расширения и повышение плотности отпрессованного полуфабриката. Так, в работе [34] показано, что введение 0,1-0,2% жирных кислот (С?-Ся), мылонафта и других гидрофобных добавок в многошамотные массы позволило уменьшить величину упругого расширения и склонность к появлению перепрессовочных трещин.

Результаты некоторых других работ [30, 32] также подтверждают, что снижение интенсивности перемещения жидкости является главным фактором, обуславливающим эффективность введения гидрофобных добавок в прессуемый материал. Снижению твердости материала в данном случае авторы отводят меньшую роль.

Вцелом использование поверхностно-активных добавок следует считать одним из важных способов улучшения прессуемости различных порошков и повышения плотности полуфабриката. Хотя в ряде случаев поверхностно-активные добавки, увеличивающие плотность прессовок, могут снижать их

прочность [35] или увеличивать истираемость гранул в керамическом производстве [36] в связи с уменьшением внутреннего трения в системе.

В связи с вышеизложенными данными введение поверхностно-активных добавок можно рассматривать как один из технологических приемов структу-рообразования прессованных цементно-минеральных композитов при производстве мелкоштучных дорожных изделий.

Однако незначительное содержание воды в системе снижает эффект использования гидрофильных добавок, хотя введение гидрофобных ПАВ может оказаться достаточно эффективным. Эти выводы требуют экспериментальной проверки.

Таким образом, по нашему мнению наиболее целесообразным при производстве мелкоштучных дорожных изделий с учетом их особенностей является способ полусухого прессования, который может осуществляться в жестком или сверхжестком режимах. Именно поэтому в данных исследованиях способ жесткого полусухого прессования был принят за основу технологии их производства,

1.2. Способы изготовления мелкоштучных дорожных изделий.

Теоретическое обоснование

Прессование, как способ уплотнения керамических формовочных масс, предъявляет определенные требования к исходным сырьевым материалам и достаточно обоснован [2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 14, 15].

Несмотря на большое разнообразие прессуемых керамических материалов, их состав характеризуется общей особенностью, имеющей большое значение для технологии и теории прессования. Прессуемые материалы состоят: 1) из твердых компонентов, создающих их минеральную основу, т.е. веществ, участвующих в формировании тела изделия (эту совокупность минеральных составляющих можно условно назвать "твердой фазой");

-172) из технологических связок, как правило, жидких. Общее назначение технологических связок - обеспечить эффективность прессования полуфабриката путем снижения внутреннего (межчастичного) трения в сжимаемой системе, придания ей известной пластичности и связности в процессе уплотнения и после него [5].

После перемешивания сырьевая смесь представлена не отдельными минеральными "первичными" частицами, достаточно подвижными относительно друг друга, а состоит из явно выраженных гранул (агрегатов), образование которых свойственно для большинства керамических порошков [5]. Эти гранулы обладают плотностью, прочностью и определенными пластическими свойствами. Механизм их образования вызван склеивающим действием связки и приложением силового усилия при принудительном перемешивании. Каждая гранула состоит из большого количества первичных частиц, покрытых в зависимости от характера их поверхности сплошными или дискретными пленками адсорбционной или рыхло связанной воды.

Большое влияние на способность уплотнения формовочной смеси при прессовании оказывает ее зерновой состав. В работе Берри и других [38] на примере гранулированных стеатитовых порошков показано, что достижимая плотность упаковки частиц внутри гранул зависит от зернового состава частиц, а также от условий гранулирования и содержания связки. Упаковка гранул в порошке зависит от соотношения их размеров. Роль упаковки частиц в пределах тонких фракций глинистых минералов показывают, например, данные [39] о наличии максимума степени уплотнения сырца при определённой дозировке в смесях пластичных глин с каолинами. И, наконец, Р.Я. Попиль-ский и Ф.В. Кондратов в своей работе [5] делают вывод, что зерновой состав, т.е. соотношение содержания агрегатов различных размеров, в порошке имеет первостепенное значение для его сыпучести, плотности и равномерности засыпки, условий удаления воздуха при прессовании и т.д. Истинные размеры минеральных частиц и их количественное соотношение определяют необхо-

димое количество технологической связки и конечную плотность, достигаемую при прессовании.

Помимо зернового состава, существенное значение для процессов прессования имеют форма и внутреннее строение минеральных частиц смесей. Замечено [40], что изометрические зёрна дают, как правило, большую плотность свободной укладки и лучшую сыпучесть неуплотнённого порошка. Структурные неравновесные элементы проявляют определённую тенденцию к ориентировке, располагаясь своими широкими гранями перпендикулярно направлению приложенных усилий прессования. Частично эта тенденция может проявляться ещё при засыпке в формы [41, 42]. Угловатость и шероховатость неизометрических частиц могут усиливать их зацепление в прессовках, способствуя повышению их механической прочности. Повышенная пористость частиц приводит к увеличению необходимого количества воды или другой технологической связки и к снижению плотности упаковки пресспорошков и прессовок [43, 44].

По нашему мнению перечисленные особенности технологии подготовки сырьевой смеси к формованию керамических изделий могут быть перенесены на технологию производства мелкоштучных дорожных изделий из ЦМК. И в этом случае твердая фаза прессуемого материала составлена из тонко- и груб о дисперсных частиц не пластичных материалов (отсева горных пород, песка и т.д.), но она дополнена вязкой цементной связкой, которая состоит из жидкой фазы и минеральных частиц. Как правило, зерновой состав формовочных смесей состоит из целой гаммы частиц, начиная от крупных и заканчивая мелкими (пыль, цемент). При добавлении воды эти твердые частицы совместно с жидкостью и воздухом начинают образовывать гранулы, размер которых будет меняться по мере перемешивания.

В связи с этим, особое внимание при прессовании мелкоштучных дорожных изделий следует уделять способам подготовки сырьевых материалов и их физическим характеристикам.

Поскольку агрегирование минеральных частиц при подготовке смеси неизбежно, становится важной проблема однородности распределения первичных частиц. Обеспечить её можно лишь при принудительном перемешивании смеси в смесителях или в смесительных бегунах без воды, с последующим её введением в систему путём орошения. Агрегирование смеси при перемешивании представляет собой уже первичные процессы структурообразования материала, дополненные сложным процессом физико-химического взаимодействия клинкерных минералов с водой. К моменту уплотнения формовочная смесь для производства мелкоштучных дорожных изделий представлена одновременно тремя фазами: твёрдой, жидкой и газообразной, заполняющей поры минеральных частиц и межчастичное пространство. Процессы, протекающие при уплотнении формовочной массы, связаны прежде всего с поведением этих фаз.

Известно [5], что при изучении технологии керамических масс рассматривают следующие элементарные процессы:

1) перемещение и деформацию структурных элементов (первичных минеральных частиц и зёрен - гранул );

2) явления, происходящее в порах сжимаемой смеси, т.е. перемещение связующей жидкости, удаление, сжатие и растворение воздуха;

3) явления, происходящие после снятия прессующего давления.

Наличие крупных пор засыпки связано с образованием так называемых мостиков или арок [5]. Скопления зёрен в виде арок могут окружать пустоты, размеры которых больше, чем сами зёрна. По данным A.C. Бережного [42], вероятность образования и устойчивость таких арок связаны с численностью контактов в единице объёма, с коэффициентом трения, влажностью порошка и другими факторами. В связи с этим начало уплотнения порошка называют стадией разрушения арок или сплющивания мостиков [45, 46]. Интенсивное уплотнение на этой стадии происходит с минимальной деформацией зёрен, которой можно пренебречь [5].

Перемещения частиц в начальной стадии уплотнения формовочной смеси вызваны раздвиганием зёрен вклинивающимися частицами, различными видами вращений, скольжений и т.п. В этом случае гранулы и свободные частицы ведут себя одинаково. Главную роль на данной стадии играют форма, соотношение размеров частиц и частично контакты между ними.

При дальнейшем перемещении пуансона начинается существенная деформация частиц за счёт пластической, хрупкой и упругой составляющих. Возможность пластической и хрупкой деформации обуславливается величиной и характером напряжений, возникающих на участках контакта между зёрнами. Вопрос о роли контактной поверхности в связи с явлениями сжатия дисперсных систем был разработан Г.И. Покровским [47] для процессов уплотнения грунтов и М.Ю. Б алый иным [41, 48] для прессования металлических порошков. Величина контактной поверхности всегда гораздо меньше, чем общая площадь сечения слоя материала. Поэтому среднее напряжение, возникающее на контактной поверхности, во много раз превышает удельное давление прессования. В соответствии с этим, явления необратимой деформации в зонах контактов наступают при удельных давлениях прессования несравненно меньших, чем критические напряжения (т.е. напряжения, вызывающие пластическое течение).

Имеется ряд данных, показывающих значительное влияние пластичности и прочности гранул на их деформацию и разрушение. Так, Н.В. Кальменс [49] приводит результаты, свидетельствующие о том, что при предварительном брикетировании мало пластифицированного порошка под высоким давлением часть парафиновой связки выжимается из плёнок в более крупные промежутки между минеральными частицами, в результате чего коагуляционные связи частично заменяются конденсационными, уменьшается способность гранул к пластической деформации и снижается степень уплотнения полуфабриката.

Из-за хрупкости минералов, входящих в состав масс для производства огнеупоров и керамики, явления пластической деформации минеральных час-

тиц в пресспорошках не наблюдаются и не могут иметь существенного значения [5]. Явления хрупкого разрушения начинаются тогда, когда возникающие е зоне контакта напряжения превышают предел прочности материалов в элементарных частицах. Измельчение зерен при прессовании порошков преимущественно на основе грубозернистых непластичных компонентов изучалось рядом исследователей.

По данным Е.А. Ко го на [50], в результате прессования хромомагнезито-вых многошамотных динасовых масс при давлении 60-180 МПа наблюдается увеличение содержания фракций меньше 0,5 мм при одновременном уменьшении фракции крупнее 1 мм. A.C. Бережной [52] на основе ряда экспериментальных данных сделал вывод о том, что нельзя пренебрегать изменением зернового состава магнезитовых масс за счет давления прессования. При прессовании некоторых практически используемых огнеупорных шихт КХ Стрелов [53] обнаружил с ростом давления увеличение удельной поверхности пор и более интенсивное снижение их размеров.

В прессуемых ЦМК, используемых для изготовления мелкоштучных дорожных изделий, процессы перемещений и деформаций структурных элементов будут аналогичны процессам, характерным для керамики и огнеупоров. Поэтому они будут иметь такое же теоретическое обоснование. Представляется вероятным, что в уплотняемых формовочных смесях пластические деформации происходят в результате скольжения минеральных частиц по пленкам связующей жидкости с возможным частичным срезанием выступов гранул. Доля пластических деформаций мала, а уплотнение формовочной массы происходит в результате упругих деформаций и частичного разрушения частиц при контакте друг с другом. После хрупкого разрушения частиц нарастает упругая деформация, которая постепенно в материале становится преобладающей. Величина упругих деформаций зависит от удельного давления прессования. которое определяет степень уплотнения материала и физико-механические свойства готового изделия. Поэтому давление прессования

можно рассматривать как технологический фактор, регулирование которого позволит обеспечить требуемые свойства прессуемых мелкоштучных дорожных изделий.

Особенностью цементно-ивнераяьных смесей является технологическая связка, которая представляет собой наполненное цементное тесто постоянно меняющейся вязкости. Поэтому яри прессовании ЦМК от поведения технологической связки н воздуха, заключённого в ней, зависит качество формуемых изделий.

Говоря о поведения газовой фазы (воздуха) в сжимаемом материале, можно выделить следующие процессы: вытеснение части воздуха мз прессовки; сжатие невытесненного воздуха в порах; частичное перераспределение

воздуха в объеме прессовки; растворение воздуха в жидкой части технологической связки.

В первый момент уплотнения воздух вытесняется мз системы наружу через зазоры между штампом и матрицей. На скорость вытеснения влияет объем I конфигурация прессуемого изделия, режим сжатия и многие другие факторы.

Однако значительная часть воздуха остается в системе и при увеличении давления прессования его собственное давление будет возрастать. При значительных давлениях может происходить растворение части воздуха в жидкой среде и отжатие его в у слов но -зам кнутые поры системы.

Наряду с полезными функциями (смачивание части и гранул, снижение трения, облегчение уплотнения системы), технологическая связка I прессуемом материале может выполнять отрицательную роль. Авторы [5] отмечают, что технологическая связка в керамических формовочных смесях занимает существенную часть объема пор системы, и следовательно, при высоком содержании может лимитировать её уплотнение. Если жидкость даже не введена в излишнем количестве, но распределена неравномерно, то будет затруднять получение плотных и равномерно упакованных прессовок. Явление неравно-

мерного распределения воды хорошо известно в практике подготовки порошков для производства строительной керамики, где оно выражается в резко повышенной влажности крупных зерен по сравнению с мелкими [54, 55, 56]. Наконец, отрицательная роль сравнительно большого объема технологической свяжи может заключаться в том, что а процессе прессования она закупоривает тонкие воздухопроводящие каналы в уплотняемой системе и способствует запрессовке воздуха в теле полуфабриката. В процессе уплотнения материала жидкая фаза выжимается из прослоек и капилляров в более крупные поры системы. Степень выдавливания жидкости из тонких капилляров и пленок в поры зависит от толщины этих пленок, взаимодействия между пленками и минеральными частицами ж величины приложенных внешних усилий. Определенные количественные закономерности между давлением (6,2 МПа) и толщиной пленок для системы вода - монофракционный каолин, установлены Джонсоном и Нортоном [57]. Как отмечается во многих литературных источниках [57, 58, 59, 60 ,61, 62], вода в очень тонких пленках обладает определённой структурой, особыми механическими, упругими, а также другими физическими свойствами. По данным Б.В. Дерягина [62], упругость формы, поддающаяся количественной оценке, сохраняется в той или иной степени до максимальной толщины плёнок 0,1 мкм. Р.К. Айлер [58] отметил, что вода в капиллярах диаметром до 0,025 мм обладает особыми структурными свойствами. Н.М. Г ер Севан ов и Д.Е. Полынин [59] говорят об особых оболочках «молекулярной воды» толщиной 0,25-0,5 мкм в грунтах. Подход различных авторов к оценке особых свойств тонких плёнок воды различен, однако не подлежит сомнению, что с уменьшением толщины плёнок воды их свойства приближаются к свойствам твёрдых тел.

На основании вышеизложенного, можно считать, что равномерность распределения жидкой фазы в прессуемом материале и её рациональное количество является необходимым условием требуемой степени уплотнения мате-

риала и его свойств. Очевидно, что содержание жидкой фазы в прессуемой системе определяет её структурообразование. Основной вывод исследований [63 ,64, 65] сводится к тому, что структурообразование прессованных изделий предопределяется балансом внутренних сил, связанных с проявлением поверхностной энергии на меж фазных границах. Действие избыточной поверхностной энергии проявляется в силе связности воды с твёрдой фазой. От содержания воды зависит баланс плёночного расклинивающего и капиллярного стягивающего давлений и именно этот баланс способствует самоуплотнению или саморазуплотнению дисперсной системы. В.Г. Соколов [65] указывает, что количество жидкой среды, достаточное для образования непрерывных плёнок, толщина которых минимальна для выбранного давления прессования, соответствует максимальной прочности бетона.

Оценивая роль жидкой фазы в прессуемой системе, можно сделать вывод о том, что содержание воды в прессованной цементно-минеральной композиции при изготовлении мелкоштучных дорожных изделий, определяя характер структурообразования и формируя основные эксплуатационные свойства изделий, является важным технологическим фактором, регулирование которого позволит обеспечить требуемые свойства материала.

В момент снятия давления прессуемый материал расширяется в направлении хода штампа, а после выталкивания из матрицы и в боковые стороны. При длительном пребывании полуфабриката вне формы возможно значительное расширеяие в разных направлениях. Наличие упругого расширения и некоторые его отрицательные последствия хорошо известны из практики прессования порошкообразных масс в различных областях техники. Применительно к технологии керамики и огнеупоров оно изучено рядом исследователей [66, 67, 68, 69-71, 73, 74, 75]. По мнению ученых, упругое расширение прессуемого материала может достигать более 2% его объема. Оно связано не только с упругой деформацией свежеотформованного материала, но и с перемещением жидкой фазы иод влиянием поверхностных сил, а также с влиянием

растягивающих напряжений от давления запрессованного воздуха. Несомненно, что на величину расширения влияют силы сцепления между частицами в прессовке. Однако в прессованных ЦМК указанные явления будут проявлять себя слабо.

Как показывают опыты [153. 154] регулирование зернового состава, содержания воды в формовочной смеси и давления прессования не всегда позволяют получить весь комплекс требуемых показателей эксплуатационных свойств прессованных мелкоштучных дорожных изделий, включая прочность на изгиб, ударную прочность я морозостойкость. Дело в то®, что этим изделиям свойственна технологическая поврежденного».

Существует несколько причин технологической поврежденности прессованных мелкоштучных дорожных изделий:

во-первых, исходные сырьевые материалы (цемент, заполнители) имеют разные химическую активность, модуль упругости, дисперсность, форму и шероховатость поверхности частиц, что уже на первом этапе формирования цементно-минеральных композитов закладывает неоднородность их структуры;

во-вторых, нарушение режимов перемешивания может привести к неоднородности формовочной смеси, особенно в распределений технологической связки;

в-третьих, жесткий режим прессования изделий при давлении 20-40 МПа, а иногда применяемый и сверхжесткий режим при давлении 40-80 МПа

создает в формуемой системе "твердое тело-жидкость-газ" поля неоднородных напряжений на межфазных поверхностях раздела;

в-четвертых, напряженное состояние системы может усилиться в процессе твердения изделий в результате явлений тепломассопереноса.

Технологическая поврежденность проявляется в появлении микротрещин в структуре материала, которые в процессе эксплуатации могут разви-

вагься. объединяться, приводить ж появлению магистральной трещины i преждевременному разрушению изделия.

Анализ литературных данных [76-80] показывает, что трещины обнаружены практически на всех структурных уровнях композиционных строительных материалов. Предложены классификаций этих трещин в зависимости от размерных факторов и их «опасности» в материале [79, 81-83]. При этом отмечается, что зафиксированные трещины существуют в структуре материалов ещё до приложения к ним эксплуатационных нагрузок [77, 84, 85]. Наряду с причинами, изучен механизм зарождения трешин в период структурообразо-вания композиционных строительных материалов на неорганических вяжущ их [86]. Согласно этому механизму, под зародышевой трещиной понимают внутреннюю поверхность раздела, протяженность которой составляет da ЭСЭВ. Для материалов, полученных методом прессования, зародышевая трещина соизмерима с уровнем неоднородности продуктов гидратации. Такое представление о зародышевой трещине обусловлено тем, что для уровня структурной неоднородности «кластер-кластер» появление внешней по отношению к агрегатам поверхности раздела связано с разрывом межчастичных связей соседних кластерных структур. Увеличение межкластерной поверхности раздела до размера самого агрегата превращает её в опасную для данной структуры трещину, которая может привести к разрушению материала. Снижение технологической поврежденности возможно в результате правильного назначения внешних технологических факторов (вид и количество цемента, зерновой состав заполнителя, содержание воды в системе, условия подготовки формовочных смесей i твердения изделий) и может быть усилено действием внутренних факторов (структурными особенностями, системой и размерами пор материала). Именно регулирование структурообразования с помощью внутренних факторов представляет собой научный интерес. Поскольку при уплотнении и последующем твердении невозможно создать абсолютно плотный композит, одним из рациональных приемов снижения его технологической поврежден-

ности и повышения эксплуатационных свойств является насыщение структуры материала замкнутой пористостью и включение демпфирующих структурных элементов. Современный уровень развития технологий композиционных материалов предлагает введение в состав сырьевой смеси добавки пористого минерального компонента, выполняющего структурообразующую роль и проявляющего свойства демпфера в затвердевшей структуре материала. Этот компонент имеет небольшой модуль упругости по сравнению с .другими плотными заполнителями, и зачастую его называют низкомодульным.

1.3. Роль ннзкомодульных компонентов в структурообразованин и регулировании свойств бетонов

Работы по направленному регулированию процессов структурообразованин i создания композитов с меньшей степенью дефектности структуры за счет введения в состав цементных бетонов и растворов ннзкомодульных компонентов проводили ученые П.Г. Комохов, В В. Бабков, В.А. Вознесенский»

A.B. Попов, В.Н. Мохов, В.А. Невский, Г.А. Ткаченко, В.П. Шурыгин,

B.П. Петров, Eil Лысенко, Ю.А. Мамонтов, Е Ю. Романенко и др. [87-96, 100, 101, 104-121, 149-151].

Низкомодульная минеральная добавка - это компонент в составе композиционного материала, который обладает следующим» индивидуальными свойствами: пониженным модулем упругости по сравнению с плотными заполнителями, определенным характером и величиной пористости.

П.Г. Комохов отмечает [87], что при введении в структуру маложесткнх добавок разнообразной природы повышаются в целом вязко пластичные свойства цементного камня и цементных бетонов. Такие добавки, являясь компонентами структуры материала, выполняют роль демпфера. В салу низкой жесткости они обуславливают торможение процесса разрушення за счет погло-

щенвя энергии трещинообразования, релаксации перенапряжений в вершинах трещин. Механизм действия этих добавок состоит в том, что на пуп растущем трещины возникает энергетический «гаситель» в виде маложесткого включения. Такое включение не способно отдавать полученную энергию, затраченную на его деформирование, что уменьшает энергию роста трещины, блокирует и гасит её. Демпфирующие добавки вызывают ветвление трещин, что также энергетически выгодно для прочности материала. В качестве демпфирующих добавок, благоприятно влияющих на статическую прочность и морозостойкость бетона, ИГ. Комохов исследовал вспученный вермикулит, водорастворимые смолы, полимерные дисперсии. Дальнейшая разработка данного вопроса позволила В.В. Бабкову [91] классифицировать демпфирующие добавки с учетом эффективности их влияния на определенные свойства бетона (табл. 4.1.1.).

Целесообразность введения низко модульных компонентов в состав твердеющего материала подтверждается положительными результатами' многих исследований.

С.М. Капитонов [93] отмечает, что использование демпфирующих компонентов с дисперсностью вяжущего, мелкого и крупного заполнителей в оптимальных количествах, составляющих, соответственно , 20-30 % от массы цемента и 25-50% от обьёмной концентрации естественных заполнителей соответствующей дисперсности, позволяет повысить прочность цементного камня, цеиентно-песчанных растворов и бетонов на растяжение при изгибе на 25-50%, их морозо- и морозосолеетойкость -до 1,5-3 и 2-4 раз без или при незначительных потерях прочности на сжатие. Наявысш не показатели прочности на растяжение при изгибе, морозо- и морозосолестойкости бетона достигаются при введении в его состав демпфирующих компонентов всех трёх указанных выше категорий дисперсности.

Замена кварцевого песка в цементно-песчаном растворе [92] керамзитовым при относительной его концентрации 0,2-0,3 от фракции 0,315-2,5 мм

давала прирост прочности на растяжение при изгибе в 1,5 раза, а ударной прочности - до 1,9 раза.

В обычных бетонах, включающих мелкий и крупный заполнители, введение маложбсткях компонентов [92, 94] на двух уровнях, например, замена 25% объема кварцевого песка в растворной части керамзитовым того же зернового состава и 25% крупного заполнителя керамзитовым гравием, позволило получать бетоны с существенно улучшенной ударной стойкостью [92], прочностью на растяжение при изгибе, морозо- и морозосолестойкостью [94].

Применение керамзитового песка, а также керамзитового гравия (фр. 510 мм) в дозировках близких к оптимальным при производстве забивных бетонных свай [91], позволяет получать бетоны практически одинаковой с исходным составом тяжелого бетона прочностью на сжатие при существенном улучшении ударной стойкости.

О высокой приспособленности структуры бетона к многократным повторным воздействиям при циклическом замораживании и оттаивании с введением в её состав демпфирующего компонента - пенополистирола свидетельствуют данные [96]. Они показывают повышение прочности на сжатие после 300 циклов в составах с добавкой на 35-44%, в то время как состав без добавки при аналогичных испытаниях снизил прочность на 11%, Снижением дефектности центрифугированного бетона, характеризуемого существенной неоднородностью структуры по толщине изделий, путем введения в его состав низкомодульных минеральных добавок занимались В.А. Невский, Г.А. Ткаченко, В.П. Шурыгин, В.П. Петров, Е.И. Лысенко, Г.С. Бурлаков, Е.Ю. Романенко и др. [104-121]. Ученые отмечали высокую эффективность данного способа регулирования структурообразования и свойств материала.

Минеральные пористые добавки с пониженной жесткостью в центрифугированном бетоне [117, 118] выполняют многоцелевое назначение. Являясь регулятором внутреннего водоотделення, они повышают качество контактных

30Е на границе «цементный камень - заполнитель». Это приводит к. существенному снижению внутренних усадочных напряжений., повышая прочность бетона на растяжение, его выносливость а морозостойкость. Одновременно ом являются демпфирующей составляющей, которая выполняет функции «энергетического гасителя» внутренних напряжений, возникающих как в период формования структуры бетона, так i в процессе эксплуатации.

Введение пористого компонента (шлаковой пемзы, керамзита и др.) в оптимальном количестве в состав центрифугированного бетона на комбинированном заполнителе при изготовлении стоек опор контактной сети [120] позволяет повысить прочность материала на сжатие на 40%, увеличить его морозостойкость до марки F3Ü0 я снизить усадку на 25% по сравнению с бетоном на плотном заполнителе.

Повысить трещяностойкость дентрифугированного бетона, на обычных сырьевых материалах, как утверждает ЕЮ. Романенко [121], можно путем введения а его состав двух дополнительных компонентов - пористых минеральных и волокнистых материалов, направленно модифицирующих структуру бетона. Совместное влияние добавки пористого компонента и волокна (асбеста) позволяет получать высокопрочные бетоны класса В50...60 с повышенной прочностью на растяжение при раскалывании, более высоким модулем упругости, коэффициентом Пуассона и меньшей ползучестью.

В результате исследований [116] установлена возможность получения центрифугированных бетонов с модифицированной структурой путем направленного процесса их структурообразования за счет введения в состав комплексной органоминеральной добавки полифункционального назначения, содержащей зерна пористого материала, минеральные волокна и поверхностно-активны? органические вещества. Комплексная добавка позволяет получать на материалах среднего качества высокопрочные бетоны, обладающие меньшей ползучестью, большей трещиностойкостью и долговечностью.

Таким образом, положительный эффект низко модульных компонентов в растворах м бетонах очевиден. Его уровень определяете! жесткостью (модулем упругости), дисперсностью (размером частиц) и объемной концентрацией компонентов 1 составе материала.

По нашему мнению пористые низкомодульные компоненты ввиду своих индивидуальных свойств способны проявить свою положительную роль в формировании структуры и свойств ЖЦМК. Особое внимание необходимо будет уделить в данном случае жёсткости добавки ПИК, т.к. формование изделий осуществляется при достаточно высоки давлениях прессования.

Немаловажное значение для процессов структурообразования жёстко -прессованных изделий будет иметь широко известный эффект "сановакуумирования" пористых заполнителей [97]. Регулируя процессы мае» сопереноса в системе, пористый компонент в момент взаимодействия с водой при перемешивании смеси ж формовании материала способен аккумулировать воду, обеспечивая высокую распалубочную прочность изделий при повышенном водосодержании, а затем при твердении - возвращать недостающую воду для более полной гидратации вяжущего, обеспечивая -высокую прочность композитов.

Проведённый анализ состояния вопроса позволяет сформировать рабочую гипотезу, положенную в основу данных научных исследований.

1.4. Рабочая гипотеза. Постановка частных задач исследований

Повышение качества изделий из ЖЦМК обеспечивается эффективными приемами регулирования процессов структурообразования, одним из которых может стать введение в состав формовочной смеси пористой низкомодульной добавки. Подобные добавки в силу своих специфических свойств способны выполнять многоцелевую роль в направленном формировании структуры ма-

тервала с заданными физико-механическими I эксплуатационными характеристиками.

Для подтверждения выдвинутой гипотезы необходимо решать следующие

частные задачи:

1. Оценить влияние основных технологических факторов на структурообразо-ванве 1 свойства прессованных Ц.МК при изготовлении мелкоштучных дорожных изделий, а также проанализировать их совместное влияние.

2. Изучить механизм структурообразования прессованных ЦМК, в том числе с использованием добавки ГШК.

3. Установить вид добавки ГШК. оказывающей эффективное влияние на стр у кту р о о бр аз о в ан и е и свойства прессованных мелкоштучных дорожных изделий.

4. Определить дисперсность я рациональное количество добавки ННК в формировании структуры и свойств прессованных ЦМК.

5. Предложить научно-обоснованную методику проектирования состава прессованных мелкоштучных дорожных изделий с использованием добавки

ПИК.

6. Разработать технологический регламент на выпуск изделий из формовочных смесей с добавками ПНК.

-33»

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2,¡.Обоснование выбора исходных сырьевых материалов,

оценка их качества

Для изучения закономерностей поведения я свойств ЖЦМК была использована мелкозернистая бетонная смесь, состоящая из бездобавочного портландцемента, отсева геангта (сиенита) фракции 0-5 мм, песка фракции 02,5 мм и воды. Такой выбор компонентов соответствовал требованиям к исходным сырьевым материалам дорожных изделий. Основные свойства используемых сырьевых материалов определялись по методикам ГОСТ 310.1 «Цементы. Методы испытаний. Общие положения», ГОСТ 310.2 «Цементы Методы определения тонкости помола»; ГОСТ 310.3 «Цементы. Методы онределе-ния нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема», ГОСТ 310.4 «Цементы. Методы определения пределов прочности при изгибе и сжатии», ГОСТ 8736 «Песок для строительных работ. Технические условия» м ГОСТ 8735 «Песок для строительных работ. Методы испытаний» и приведены в табл.2.1.1.

Для регулирования процессов структурообразования и физико-механических свойств ЖЦМК а соответствии с рабочей гипотезой исследований в состав формовочных смесей вводили различные минеральные пористые компоненты: дробленую шлаковую пемзу и гранулированный доменный шлак Мариупольского металлургического комбината (Украина), дробленый вулканический туф Заюковского месторождения (Кабардино-Балкария), керамзит АО Ростовского завода легки заполнителей, трепел Успенского месторождения, мед Лысогорского месторождения, кремнистый известняк Жирновского месторождения и др.

Основные свойства пористых компонентов соответствовали ГОСТ 9757 «Заполнители пористые неорганические для легких бетонов. Об-

Таблица 2.1.

Свойства исходных сырьевых материалов

Наименование компонента

Свойства

! ' Соответствие

Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Дахно, Светлана Николаевна

-217-ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Определено влияние рецептурно-технологических факторов (зернового состава заполнителей, количества и активности цемента, водосодержания формовочной смеси, давления прессования, условий твердения) на структурообразование и физико-механические свойства ЖЦМК. Установлено, что начальное водосодержание смеси и давление прессования являются основными факторами, влияющими на свойства ЖЦМК и усиливающими друг друга при совместном варьировании.

2. Установлено наличие двух оптимумов водосодержания формовочной смеси. Первый, при 3.5% воды от массы сухой смеси, обеспечивает максимальную распалубочную прочность свежеотформованного полуфабриката, а второй, при 7.10% воды ~ максимальную прочность при сжатии затвердевшего материала .

Получить качественное изделие можно лишь при достаточной (более 0,8 МПа) распалубочной прочности, что требует принимать компромиссное решение по выбору начального водосодержания или же использовать такие технологические приемы, которые приводят к сближению оптимумов.

3. Для структурообразования ЖЦМК в условиях низкого водосодержания смеси и принудительного сближения частиц при высоких давлениях характерно замедление процессов гидратации клинкерных минералов цемента, что ведет к повышению метамиктной (стеклоподобной) составляющей гидратных новообразований, припятствующей распространению дислокаций и трещин в условиях напряженного состояния композита.

4. Раскрыт механизм взаимодействия элементарных процессов на всех стадиях структурообразования ЖЦМК, анализ которого позволяет дать оценку эффективности любого технологического приема регулирования процессов структурообразования материала. Из ряда предложенных и опробованных наиболее перспективным был признан прием введения в состав формовочной смеси добавки ИНК.

5. Установлена многоцелевая роль добавки ПИК в процессах структурообразования ЖЦМК. Пористое зерно регулирует внутренний массоперенос, запасая часть воды затворения при уплотнении и возвращая ее при твердении материала. Добавка ПНК снижает водоотделение, повышает однородность материала, релаксирует внутренние растягивающие напряжения, возникающие при уплотнении и твердении формовочной смеси. Она имеет достаточно высокую химическую активность к цементным новообразованиям.

6. С помощью физико-химических исследований доказано, что физико-технические свойства добавок ПНК (жесткость зерна, прочность межпоровых перегородок в нем, характер и величина пористости) оказывают значительно большее влияние на физико-механические свойства ЖЦМК, чем химическая активность добавки.

7. Определены параметры добавки ПНК в формовочной смеси при изготовлении мелкоштучных изделий для дорожного строительства (тротуарная плитка, брусчатка, т.п.).

С учетом рекомендуемого удельного давления прессования 40 МПа такая добавка должна быть достаточно жесткой, с высокой прочностью межпоровых перегородок (прочность зерна более 5,0 МПа) и обладать замкнутой шаровидной пористостью (вулканический туф, керамзитовый песок, гранулированный доменный шлак и шлаковая пемза).

8. Установлено влияние содержания добавки ПНК на физико-механические свойства ЖЦМК. Диапазон рационального содержания вулканического туфа Заюковского месторождения оказался в пределах от 5 до 15% от массы всех заполнителей. Нижняя граница добавки 5. 10% рекомендована при использовании высококачественных материалов, а верхняя 10. 15% - для повышения морозостойкости ЖЦМК при применении рядовых заполнителей.

9. Определены специальные свойства ЖЦМК для дорожных изделий. Истираемость композитов с добавкой ПНК не превышала 0.5 г/см2, морозостойкость возрастала до F 300 и выше, а ударная прочность увеличивалась в 1.5 раза, что подтвердило полифункциональную роль добавки как демпфера и "энергетического гасителя" микротрещинообразования.

10. Путем реализации пятифакторного эксперимента по плану Хартли На 5 определено взаимовлияние основных факторов, в том числе и содержания добавки ПНК, на свойства композитов. Построены номограммы, составляющие основу методики проектирования составов формовочных смесей с добавкой ПНК.

11. Результаты исследований прошли производственную проверку путем выпуска опытной партии тротуарной плитки. Составлен технологический регламент и дана технико-экономическая оценка эффективности использования добавки ПНК в изготовлении тротуарной плитки.

Ожидаемый годовой экономический эффект ог работы технологической линии мощностью 2000 м3 изделий может составить 172 тыс. руб. (в ценах 199$ г.).

-220

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дахно, Светлана Николаевна, 1998 год

СГ1ИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.Н. Соломатов, В.Н. Выровой, B.C. Дорофеев, A.B. Сиренко. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости. К: Будивэльник, 1991. - 144 е.: ил.

2. Н.Ф. Еремин. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов: Учебник для вузов по спец. « Производство строительных изделий и конструкций». - М.: Высш. шк., 1986. - 280 е.: ил.

3. Процессы керамического производства. Под редакцией академика АН УССР П.П. Будникова. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. - 280 е.: ил.

4. А.И. Августиник. Керамика. Изд. 2-е, перераб. И доп. - Л., Стройиздат, 1975.- 529 е.: ил.

5. Р.Я. Понильский, Ф.В. Кондрашов. Прессование керамических порошков. -М.: Изд-во «Металлургия» , 1968. - 272 е.: ил.

6. Ф.В. Кондрашов, Л.Я. Мишулович, В.Ф. Павлов. Производство керамических плиток для полов. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1971. -184 е.: ил.

7. П.П. Будников, A.C. Бережной, И.А. Булавин, Т.П. Калина, Г.В. Куколев, Д.Н. Полубояринов ( ред. П.П. Будников). Технология керамики и огнеупоров. Госстройиздат. - М.: 1962.

8. Ю.П. Горлов, Н.Ф. Еремин, Б.У. Седуков. Огнеупорные и теплоизоляцион-ныематериалы. - М.: 1976.

9. И.О. Кайнарский. Процессы технологии огнеупоров. - М.: 1969.

10. Айзенкольб Ф. Порошковая металлургия. Металлургиздат, 1959.

И. М.Ю. Балыпин. Порошковая металлургия. Машгиз, 1948.

12. Б.А. Борок, И.И. Ольхов. Порошковая металлургия. Металлургиздат, 1948.

13.П.А. Борок. Порошковая металлургия. - Ярославль, Книжное изд-во, 1956.

14.ПЛ. Будников, A.M. Гинстлинг. Реакции в смесях'твердых веществ. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1965 - 476 е.: ил.

15.М.Г. Лундина, II.H. Беренштейн, Г.С. Брох. Производство кирпича методом полусухого прессования. - М.: Госстройиздат, 1958, 164 е., : ил.

16.В.Н. Лихтман и др. ДАН СССР, 1950, т. 134, №5, с. 1150-1152.

17.Г.А. Меерсон. В сб. «Вопросы порошковой металлургии». Изд. АН УССР, 1955, с. 16-53.

18.И.Г. Шаталова и др. Физико-химические основы вибрационного уплотнения порошковых материалов. Изд-во «Наука», 1965.

19.В.М. Ям. В сб. трудов ВЙО, Л., вып. 36,1964, с. 161-180.

20.A.R. Cooper, W. H. Goodnow Amer. Cerara. Soc. Bull., 1962, v. 41, № 11, p. 760-761.

21.В.И. Литхман и др. Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации металлов. Изд. АН СССР, 1954.

22.П.А. Ребиндер. Физико-химическая механика. Изд-во «Знание», 1958.

23.R. Hughan Refrakt. Journal, 1962, v. 38, №3 , p. 85-91.

24.И.С. Кайнарский. Огнеупоры, 1950, № 7, с. 297-309.

25.И.С. Кайнарский. Огнеупоры, 1951, №3, с. 60-63.

26.И.С. Кайнарский, И.Я. Пивень. Огнеупоры, 1957, №1, с. 27-29.

27.Н.В. Ries Juterceram., 1963, №1, p. 51-55.

28.Н.В. Ries Sprechsual f. Reram. glass. Email, 1963, v.96, №2, p. 9-15.

29.Г.В. Куколев, O.M. Гриньова ДАН УССР, 1963, № 10, с. 1347-1350.

30.Г.В. Куколев, А.Н. Кузмиченко. Стекло и керамика, 1962, № 10, с. 16-21.

31.Г.В. Куколев и др. Стекло и керамика, 1952, №10, с. 8-10.

32.Г.В. Куколев, З.Н. Палагута. Огнеупоры, 1965, №3, с. 10-14

33.G.W. Kukolew, К.А. Michajlovo. Silikaffechnik, 1959, Bd. 10, №12, s. 597-598.

34.Г.В. Куколев, К.А. Михайлова. Огнеупоры, 1960, №5, с. 222-226.

35.И.С. Кайнарский. Динас. Металлургиздат, 1961.

36.Х. Турнауэр. В сб. «Процессы керамического производства», по ред. Кин-гери. ИЛ, 1960, с. 82-91.

37.Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. Строительные материалы: Учеб. Для вузов. - М.: Стройиздат, 1986. - 688 е., ил

38.Berry W.C., Allen W.A., Hasset. Amer. Ceram. Soc. Bull. 1959, v.38, №8, p. 393-400.

39.H.B. Соломин. Стекло и керамика, 1952, №1, с. 7-10

40.H.B. Ries Interceram., 1963, №1, p. 51-55.

41.М.Ю. Бальшин. Порошковое металловедение. Металлургиздат, 1948.

42. A.C. Бережной. Огнеупоры, 1954, №7, с. 305-314.

43.В.Л. Балкевич, С.М. Гольдберг. Огнеупоры, 1958, №4, с. 172-175.

44. Д.Н. Полубояринов и др. Строительные материалы, 1932, №3, с. 63.

45.Г.А. Виноградов, И.Д. Радомысельский. Прессование и прокатка металлических порошков. Машгиз, 1963.

46. У. Дж. Кингери. В сб. «Процессы керамического производства», под ред. Кингери, ИЛ, 1960, с. 73-81.

47.Г.И. Покровский. Исследования по физике грунтов. Изд. Института ВОД ГЕО, 1937.

48.М.Ю. Бальшин, А.П. Дубровский ДАН СССР, т. 136,1961, №2, с. 332-335.

49.Н.В. Кальмекс. В кн. «Радиокерамика» по ред. Н.В. Богородицкого и В.В. Пасынкова. Госэнергоиздат, 1963.

50.Е.А. Когон. Огнеупоры, 1955, №8, с. 341-348.

51.И.С. Кайнарский. Динас. Металлургиздат, 1961.

52. A.C. Бережной. Огнеупоры, 1954, №4, с. 213-222.

53.К.К. Стрелов, И.А. Шнейдер. В сб. трудов ВостИО, вып. 3 Металлургиздат, 1961, с. 262-272.

54.М.И. Лоповок. Местные строительные материалы, БТИ МПСМ РСФСР, вып. 9, 1947, с. 4-9.

55.M.Г. Лундина и др. Производство кирпича методом полусухого прессования. Госстройиздат, 1958.

56.A.B. Ярошевский. Рационализация технологии производства глиняного кирпича. БТИМПСМ РСФСР, 1949.

57.F. U. Norton, A. L. Johonson J. Amer. Сегаш. Soc., 1944, v.21, №3, p. 77-80.

58.P.K. Айлер. Коллоидная химия кремнезема и силикатов. Госстройиздат, 1959.

59.Н.М. Герсеванов, Д.Е. Полынин. Теоретические основы механики грунтов и их практическое применение. Госстройиздат, 1948.

60.Н.Я. Денисов. Строительные свойства глинистых пород и их использование в гидротехническом строительстве. Госэнергоиздат, 1956.

61.Н.Я. Денисов, Г1.А. Ребиндер ДАН СССР, т.54,1946, №6, с. 523-526.

62.Б.В. Дерягин. Изв. АН СССР, ОТН, 1937, №6, с. 853-866.

63.Е.Й. Шмитько, E.H. Сашина. О влиянии фактора дисперсности на процессы раннего структурообразования прессованных строительных изделий. - // Материалы международной научно-технической конференции. Часть 1. Общие проблемы и решения теории и практики строительного материаловедения. - Казань. Казанская государственная архитектурно-строительная академия, 1996.

64.Е.И. Шмитько, C.B. Черкасов. Влияние влажностного фактора на раннее структурообразование строительных изделий на основе минеральных вяжущих веществ. - //Материалы международной научно-технической конференции. Часть 1. Общие проблемы и решения теории и практики строительного материаловедения. - Казань. Казанская государственная архитектурно-строительная академия, 1996.

65.В.Г. Соколов, A.C. Соколов, Ю.Н. Денисов, В.П. Лаптев. Прочностные характеристики оптимальной структуры. - Строительные материалы, №8, 1995.

66.С.В. Глебов, А.К. Карклит. В сб. трудов ВИО, Л., вып. 19, 1940, с. 98-133.

67.Е.В. Иванов и др. Огнеупоры, 1957, №3, с. 120-123.

68.Т.С. Игнатова, А.Д. Хомутинина. Огнеупоры, 1961, №2, с. 86-90.

69. Ф.В. Кондрат ев, Р.Я. Понильский. Стекло и керамика, 1960, №3 , с. 29-33.

70. Ф.В. Кондрат ев, Р.Я. Понильский. В сб. трудов НИИстройкерамики, вып. 16. Госстройиздат, 1960, с. 84-99.

71. Ф.В. Кондрат ев, Р.Я. Понильский. В сб. трудов НИИстройкерамики, вып.

18. Госстройиздат, 1961, с. 63-73.

72. Ф.В. Кондрат ев, Р.Я. Понильский. В сб. трудов НИИстройкерамики, вып.

19. Госстройиздат, 1962, с. 54-66.

73. А.Ф. Огарков, П.С. Мамыкин. Огнеупоры, 1956, №6, с. 274-276.

74. А.Ф. Огарков, П.С. Мамыкин. Огнеупоры, 1957, №9, с. 398-406.

75.К.К. Стрелов. Огнеупоры, 1958, №3, с. 131-136.

76.Композиционные материалы. - М.: Мир, 1978.

77.В.В. Болотин. Механика композитных материалов и конструкций из них. В кн.: Строительная механика. Современное состояние и перспективы развития. - М.: Стройиздат, 1972, ьс. 65-98.

78.П.Г. Комохов. Принцип структурной механики в технологии бетона. В сб. «Оптимизация технологии производства бетонов повышенной прочности и долговечности. - Уфа: НИИ промстрой, 1983, с. 9-14.

79.И.М. Груш ко, А.Г. Ильин, С.Т. Рашевский. Прочность бетонов на растяжение. - Харьков. Изд-во Харьковского ун-та, 1973 - 156 с.

80.Состав, структура и свойства цементных бетонов. \ Г.Н. Горчаков, Л.П. Орентлихер, В.И. Савин и др. - М.: Стройиздат, 1976,144 с.

81. Л. Флек. Теоретическое и прикладное материаловедение. - М.: Атомиздат, 1975 - 472 с.

82.Н.Б. Урьев. Высококонцентрированные дисперсные системы. - М.: Химия, 1980 - 320 с.

83.A.A. Ашрабов, Ю.В. Зайцев. Элементы механики разрушения бетоиов. -Ташкент.6 Укитувчи, 1981 - 238 с.

84.В.Т. Томошевский. О задачах механики в технологии композиционных материалов. - Механика композитных материалов, №3,1982, с. 486-503.

85.B.II. Тамуж. Особенности разрушения гетерогенных материалов. - Механика композитных материалов, №3, 1982, с. 406-409.

86.В.Н. Выровой. Физико-механические особенности структурообразования композиционных строительных материалов: Дне. ... д-ра техн. наук: 05.23.05 - Утв. 24.02.89. - Одесса, 1987. - 340 е.: ил.

87. П.Г. Комохов. Механико-технологические основы торможения процессов разрушения бетонов ускоренного твердения. Дис. ... д-ра техн. наук....: 05.23.05. Утв. 26.09.80. - Л., 1977. - 356 е.: ил.

88.П.Г. Комохов. Некоторые предпосылки к физической теории разрушения бетона // Исследование бетонов для транспортного и гидротехнического строительства.: Тр. ЛИИЖТ. - Л., 1975. Вып. 382. - с. 63-71.

89.П.Г. Комохов. Механико-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня // Цемент, 1987. - №2 - с. 2022.

90.П.Г. Комохов, Т. М. Петрова. Бетон, модифицированный добавкой вспученного вермикулита//Исследование бетонов повышенной прочности, водонепроницаемости и долговечности для транспортного строительства: Тр. ЛИИЖТ. - Л., 1978. С. 83-91.

91.В.В. Баб ков. Физико-механические аспекты оптимизации структуры цементных бетонов. Дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.05. - Уфа, 1990. - 510 с. : ил.

92.В.В. Бабков., A.B. Попов, В.Н. Мохов, Г.С. Колесник, В.А. Якушин. Бетоны повышенной ударной стойкости на основе демпфирующих компонентов // Бетон и железобетон, 1985, - №2. - с. 10-11.

93.С.М. Капитонов. Морозостойкость бетонов с демпфирующими компонентами: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Ростов н/Д, 1987.

94. Г.А. Ткаченко, С.С. Островская, Г.Л. Богуславская. Повышение качества бетона введением органоминеральных добавок// Строительные и специальные материалы на основе органоминеральных композиций. - Новочеркасск , 1988.

95.В.В. Бабков, В.Н. Мохов, A.B. Попов и др. Забивные сваи из бетона повышенной ударной стойкости // Промышленное и жилищно-гражданское строительство. Серия 3. Строительная индустрия. Реф. Инф. Минпромст-рой СССР, ЦБНТИ, вып. 10. 1982.

96.В.И. Пантилеенко. Морозостойкость бетона с добавками вспученного полистирола // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике / ВНИИ-гидротехники им. Веденеева. - Л. : Энергия. - Ленинград, отд-ние, 1978. -вып.118. - с. 37-40.

97.С.М. Ицкович. Заполнители для бетона. - Минск, «Высшая школа», 1983. -216 е.: ил.

98.И.В. Шихненко. Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона. - 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Будивэльник, 1989. - 296 с. : ил.

99.А.Н. Юндин, Г.А. Ткаченко. Структурно-механические особенности прессованных композиций на основе минеральных вяжущих веществ. - Материалы международной научно-технической конференции " Эффективные технологии и материалы для стеновых и ограждающих конструкций". Ростов н/Д, 1994.

100. Авадех Каид Абдель Структура и свойства стеновых строительных материалов на основе отходов фосфатного производства Иордании.: Дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Науч. Рук. Юндин А Н. - Ростов н/Д, 1994. - 191 с. : ил.

-227101. Н.С. Ступень Технология и свойства прессованных композиций на основе магнезиального вяжущего, модифицированного гидравлическими добавками.: Дис. ... канд. техн. наук. 05.23.05 - Строительные материалы и изделия - Науч. рук. В.Т. Мальцев, А.Н. Юндин - Ростов н/Д, 1994. - 189 е.: ил.

102. A.B. Каклюгин. Модифицированное гипсовое вяжущее для прессованных стеновых изделий повышенной стойкости к атмосферным воздействиям.: Дис. канд. техн. наук: 05.23.05 - Строительные материалы и изделия. Науч. рук. А.Н. Юндин - ростов н/Д, 1995 - 201 с.

103. В.Д. Глуховский, Р.Ф. Рукова, С.Е. Максунов. Вяжущие и композиционные материалы контактного твердения. - К.: Вища школа, 1991. - 243 е.: ил.

104. В.А. Невский, Г.А. 'Гкаченко, В.П. Петров, В.Г1. Шурыгин. О возможно-

v<

стях создания структуры центрифугированного бетона повышенной стойкости. - Сборник научных трудов " Повышение долговечности конструкций водохозяйственного строительства". Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Ростов н/Д, 1981.

105. Г.А. Ткаченко, В.П. Петров, Е.И. Лысенко, В.А. Невский. Использование шлаковой пемзы в комбинированном бетоне центрифугированных опор контактной сети. - Сборник научных трудов "Использование отходов производства в строительной индустрии" Ростов н/Д, 1982

106. Г.А. Ткаченко, Е.И. Лысенко, В.П. Петров, B.II. Шурыгин. Бетон с комбинированным заполнителем в производстве центрифугированных опор контактной сети. - 'Транспортное строительство", №10,1983.

107. Г.А. Ткаченко, В.П. Шурыгин, В.П. Петров. Исследование свойств бетона с комбинированным заполнителем для центрифугированных опор контактной сети. - Сборник научных трудов ВНИИ транспортного строительства " Совершенствование конструкций, методов расчета и сооружение устройств электрификации, СЦБ и связи". - М., Транспорт, 1985.

-228108 Г.А. Ткаченко, Е.И. Лысенко, В.П. Петров. Принципы направленного структурообразования тяжелых бетонов введением добавок пористого заполнителя. - Тезисы докладов : областной научно-технической конференции "Использование отходов производства в строительной индустрии". Ростов н/Д, 1986.

109 Г.А. Ткаченко, Е.И. Лысенко, С.М. Долженко. Использование отхода асбестоцементного производства для повышения трещиностойкости центрифугированных мелкозернистых бетонов. - Тезисы научно-практической конференций "Использование вторичных ресурсов и местных материалов на предприятиях стройиндустрии", Челябинск, 1987.

110 Г.А. Ткаченко, Е.Ю. Романенко. Повышение качества полых центрифугированных свай с использованием бетонов с комбинированным заполнителем. - Сборник научных трудов "Усиление роли и развитие творческой активности молодых строителей в ускорении научно-технического прогресса в строительстве", Уфа, 1988.

111 Г.А. Ткаченко, В.П. Петров, Е.Ю. Романенко. Высокопрочный бетон с комбинированным заполнителем для центрифугированных опор контактной сети. - Материалы Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы проектирования и строительства электрификации железных дорог", Москва, 1988.

112 Г.А. Ткаченко, В.Н Шурыгин. В.II. Петров, Е.Ю. Романенко. Повышение трещиностойкости центрифугированных бетонов с комбинированным заполнителем. - Транспортное строительство, №8,1988.

ИЗ Г.А. Ткаченко, B.II Шурыгин, В. 11. Петров. Е.Ю. Романенко. Повышение прочности и морозостойкости бетона путем введения демпфирующих добавок. - Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Проблемы внедрения индустриальной технологии возведения транспортных сооружений из монолитного бетона", Москва, 1989.

-229114. Г.А. Ткаченко, Е.Ю. Романенко. Центрифугированные бетоны с модифицирующими добавками из отходов промышленности. - Тезисы докладов конференции "Композиционные строительные материалы с использованием отходов промышленности", Пенза, 1990.

115. Г.А. Ткаченко , Г.С. Бурлаков, Е.Ю. Романенко. Деформативные свойства центрифугированных бетонов. - сборник научных трудов РИСИ "Строительные материалы в производстве", Ростов н/Д, 1988.

116. Г.А. Ткаченко, Е.Ю. Романенко, Г.Л. Богуславская, П.А. Патрин. Высокопрочный центрифугированный бетон с повышенной трещиностойкостыо внутренних слоев. - Тезисы докладов республиканской конференции "Современные проблемы коррозии и защиты материалов от коррозии", Уфа, 1990.

117. Г.А. Ткаченко, В.П. Шурыгин, В.П. Петров, Е.Ю. Романенко. Свойства центрифугированного бетона с комбинированным заполнителем. - Бетон и железобетон, №11, 1990.

118. Е.И. Лысенко, Г.А. Ткаченко и др. Высокопрочные центрифугированные бетоны с модифицированной структурой. - "Энергетическое строительство", №11, 1991.

119. Г.А. Ткаченко, Е.Ю. Романенко, Г.Л. Богуславская. Центрифугированные бетоны модифицированной структуры. - Сборник научных трудов "Безвибрационные методы формирования железобетонных изделий", Ростов н/Д, 1992.

120. В.П. Петров. Технология и свойства центрифугированного бетона с комбинированным заполнителем для стоек опор контактной сети.: Дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 - Строительные материалы и изделия / Науч. рук. B.II. Шурыгин, В.А. Невский - Ростов н/Д, 1983 - 175 е.: ил.

121. Е.Ю. Романенко Высокопрочные бетоны с минеральными пористыми и волокнистыми добавками для изготовления длинномерных центрифугиро

ванных конструкций: Дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 - Строительные материалы и изделия / Науч. рук. Г.С. Бурлаков - Ростов н/Д, 1989 - 179 е.: ил.

122. Ю.П. Адлер и др. Планирование эксперимента. - М.: 1966. - 122 с.

123. В.В. Налимов. Теория эксперимента. - М., Наука, 1971. - 208 с.

124. В.А. Вознесенский, Т.В. Ляшенко, б.Л. Огарков. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. - Киев.: "Выща школа", 1989. - 328 с. : ил.

125. Методические рекомендации по планированию эксперимента в технологии стройматериалов. - Челябинск, УралНЙИстр ом проект, 1976. - 41 е.: ил.

126. Рекомендации по составлению номограмм для многофакторных полиномов. - Челябинск, УралНИИстромпроект, 1982. - 36 е.: ил.

127. А.П. Зубехин, В.И. Страхов, В.Г. Чеховский. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. -СПб: "Синтез". - 1995. - 190 е.: ил.

128. B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. - М.: Высш. школа, 1981. - 335 с. : ил.

129. B.C. Горшков. Термография строительных материалов. - М., 1968. -240 е.: ил.

130. Микроскоп поляризационный агрегатный лабораторный с микропроцессором "ПОЛАМ-ЛМГ1Р". Техническое описание и инструкция по эксплуатации Ю-33.24.412 ТО- Ленинградское оптико-механическое объединение им. В.И. Ленина, 1989.

131. И.Х. Наназашвили. Строительные материалы, изделия и конструкции.: Справочник. - М.: Высш. шк., 1990. - 495 е.: ил.

132. В.И. Калашников. B.C. Демьянова, A.A. Борисов, В.Д. Черкасов Физико-механические свойства беспропарочных бетонов на дисперсных носителях. - //Вопросы планировки и застройки городов: Тез. докл. к IV Междуна

родной конф. -Пенза: Пензенский межотраслевой территориальный ЦНТИ. -

1997.-С. 183 - 185.

133. Вяжущие вещества, бетоны и изделия из них. Под ред. Г.И. Горчакова. Учеб. пособие для вузов. М., "Высш. школа", 1976,. 294 е.: ил.

134. Рояк С.М., Рояк Г.С. специальные цементы. Уч. пособие для вузов. - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1983. - 279 е., ил.

135. Е.К. Лазаренко. Курс минералогии. Учебник для университетов. М., "Высшая школа", 1971. 608 е.: ил

136. H.H. Еремин. Неметаллические полезные ископаемые: Учебник. -М.:Изд-во МГУ, 1991. - 284 е.: ил.

137. Справочник по химии цемента. Под ред. к.т.н. Б.В.Волженского, Л.Г. Суданаса. - Ленинград. Стройиздат. 1980.

138. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. - М.:Высш.шк., 1984. - 416 е.: ил

139. У.Г. Дистанов, В.А. Копейкин, Т.А. Кузнецова, В.II. Незимов. Кремнистые породы (диатомиты, опоки, трепелы) верхнего мела н палеогена Урало- Поволжья. - Труды Казанского геологического института. Вып. 23. -Казань. 1970.

140. В.И. Седлецкий, В.Н. Шведов, A.A. Голикова -Заволженская, В.А. Шилов, Л.В. Барилов. Особенности метастабильных минеральных систем шла-кощелочных камней. Минералогия - народному хозяйству. - Тезисы докладов к 12 сьезду Всесоюзного минералогического общества. Ленинград, 19-22 января 1987 г.

141. В.И. Шведов, И.В. Голиков-Заволженский, Л.Е. Жданова. Минералого-структурные критерии использования мартеновских гранулированных шлаков при получении шлакощелочных вяжущих материалов. - Использование отходов производства в строительной индустрии. Тезисы докладов 12 областной научно-технической конференции. - РИСИ. 1986.

-232142 С.М. йцкович. Заполнители для бетона. - Минск, "Вышэнная школа", 1983.

143 О.Н. Белоусова, В.В. Михина. Общий курс петрографии. М., "Недра", 1972.

144 Физико-химические основы формирования структуры цементного камня ./Под ред. Л.Г, Шпыновой - Львов : Вищашкола. Изд-во при Львов. Унте, 1981. - 160 с.

145 B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Васильев. Методы физико-химического анализа вяжущ их веществ: Учеб. Пособие. - М: Высш. ш кола. 1981 - 335 е., ил.

146 B.C. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. - М : Высш. школа - 1988 - 400 е.:

ил.

147 Термический анализ минералов и горных пород. - Л., "Недра", 1974, 399с. Авт: В.П. Иванова, Б.К. Каеатов, Т.Н. Красавина, Е.Л. Розанова,

B.C. Горшков. Термография строительных материалов. - М: Изд-во лит-ры по строительству. - 1968.

149. Ю.А. Мамонтов, В.О. Герцог Влияние вещественного состава цемента на режим тепловой обработки бетона. - Сб. статей «Пути использования вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделий», -Чимкет, 1986, с. -277-278.

150. Ю.А. Мамонтов, А.Б. Байбулеков и др. Рекомендации по применению мелкого заполнителя из гранулированного фосфорного шлака в тяжелых бетонах. КазХТЙ,

151. Чимкет, 1989.

151. Ю.А. Мамонтов Механизм деформирования бетона и внутреннего трещинообразования, при отпуске натяжения арматуры. Совершенствование технологии строительных материалов, изделий и конструкций. Алмааты: КазГАСА, 1996. С. - 89-97.

-233152. С.H. Дахно, Г.А. Ткаченко О влиянии низкомодульных минеральных добавок на свойства прессованных цементно-минеральных композиций для дорожного строительства // Известия РГСУ. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 1998. -№2. - С.90 -94.

153. С.Н. Дахно, К.В. Осканова, Г.А. Ткаченко Обоснование выбора низкомодульных минеральных добавок для изготовления жесткопрессованных изделий //Материалы международной научно- практической конференции: Тез. докл. - Ростов-на-Дону: РГСУ , 1998. - С. 97 - 98.

154. СИ 509-78 Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой технологии, изобретений и рационализаторских предложений.