Ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего
На правах рукописи
БОГАТОВА Светлана Николаевна
ЯЧЕИСТЫЕ И ПОРИЗОВАННЫЕ БЕТОНЫ
на основе СТЕКЛОЩЕЛОЧНОГО СВЯЗУЮЩЕГО
Специальность 05.23.05 Строительные материалы и изделия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Иваново 2010
Работа выполнена в ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» на кафедре прикладной механики.
Научный руководитель член-корреспондент РААСН,
доктор технических наук, профессор
Черкасов Василий Дмитриевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Щепочкина Юлия Алексеевна
кандидат технических наук, доцент
Потапова Ольга Кирилловна
Ведущая организация: ГОУВПО «Владимирский государственный университет»
Защита состоится 2 июля 2010 г. в 10.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 212.060.01 при ГОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 153037, г. Иваново, ул. 8-го Марта, д. 20, аудитория Г-204 (www.igasu.ru ).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного архитектурно-строительного университета.
Автореферат разослан 1 июня 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета, к.т.н., доцент Н. В. Заянчуковская
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Использование вторичных материальных ресурсов является одним из важнейших направлений энерго- и ресурсосбережения в строительстве. В настоящее время весьма актуальной является проблема комплексного применения местного сырья и отходов промышленных предприятий. Это связано с необходимостью охраны окружающей среды, дефицитностью отдельных сырьевых материалов, необходимостью повышения эффективности производства.
Проблема утилизации техногенных отходов с каждым годом привлекает к себе все более пристальное внимание специалистов в различных областях науки и производства. Учитывая тот факт, что отношение к процессу использования в промышленности так называемых вторичных ресурсов на сегодняшний день не имеет прогрессирующей тенденции к изменению в лучшую сторону, можно предположить, что со временем это направление будет приобретать все большую актуальность.
Одним из основных препятствий на пути к решению вышеобозначенной проблемы является отсутствие достаточного количества реальных проектов, заключающихся в разработке технологий, позволяющих обеспечить повторное использование промышленных отходов при получении продукции различного назначения.
Среди всего многообразия техногенных отходов, которые в больших количествах сбрасываются в отвалы, значительная часть приходится на бой стекла. А между тем он является эффективным вторичным ресурсом, который может быть использован в строительной индустрии при получении связующих, бетонов и изделий на их основе. Решение проблемы утилизации боя искусственного стекла может принести существенный экономический и экологический эффект, особенно сейчас, когда предприятия предлагают стеклобой за бесценок, лишь бы освободиться от него.
Применяемые в настоящее время способы изготовления строительных материалов на основе отходов стекла базируются на технологиях, предусматривающих спекание сырья при высоких температурах или его обработку в автоклавах. Учитывая высокую энергоемкость, а соответственно и стоимость подобных технологических операций, наиболее перспективным способом утилизации боя стекла за счет индустрии строительных материалов представляется получение связующего и бетонов на его основе, твердеющих при температуре, не превышающей 90 °С.
Следует учитывать также, что увеличение объема производства и использования эффективных композиционных материалов пониженной средней плотности, в частности ячеистых и поризованных бетонов, способствует решению задачи экономного расходования энергоресурсов на поддержание заданного температурного режима помещений. Данная проблема приобрела особую значимость в связи принятием комплекса национальных программ снижения энергоемкости российской экономики.
В этой связи исследования, направленные на разработку составов и исследование свойств безавтоклавных ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, являются исключительно актуальными.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является расчетно-экспериментальное обоснование возможности получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, определение их свойств и разработка технологии изготовления.
Задачи исследований.
- Установить закономерности структурообразования ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.
2. Разработать составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего с учетом показателей прочности, теплопроводности, паропроницаемости, водо- и морозостойкости, химического и биологического сопротивления, линейной усадки.
3. Подобрать эффективные добавки для ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, позволяющие улучшить их физико-механические свойства и повысить устойчивость в условиях воздействия химических и биологических агрессивных сред.
4. Разработать технологию получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.
Научная новизна работы. Получены эффективные безавтоклавные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего, которые обладают повышенной стойкостью в водных растворах кислот и биологически активных средах.
Выявлены основные закономерности протекания процессов структурообразования ячеистых материалов, основным компонентом вяжущего в которых является порошок стеклобоя, затворяемый щелочным раствором.
Подобраны эффективные добавки, позволяющие улучшить физико-механические свойства безавтоклавных ячеистых и поризованных композитов на основе стеклощелочного связующего и повысить их водостойкость.
Разработана технология получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способных отверждаться при температуре, не превышающей 90 С.
Практическая значимость работы.
- Разработаны составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способные отверждаться при температуре, не превышающей 90 С.
- Получены эффективные ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего с улучшенными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами.
- Экспериментально установлены количественные зависимости изменения физико-механических свойств ячеистых и поризованных композитов на основе боя стекла при воздействии химических и биологических агрессивных сред.
- Выявлены оптимальные технологические режимы получения ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.
Внедрение результатов работы. Технология изготовления ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего была апробирована на ОАО «Завод ЖБК-1» и ООО «Биокомпозит» в г. Саранске.
На защиту выносятся следующие положения.
- Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, способные отверждаться в условиях термовлажностной обработки при температуре не превышающей 90 °С.
- Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, обладающие повышенной стойкостью в кислотосодержащих и биологических средах.
- Составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, модифицированные различными добавками, способствующими повышению физико-механических, технологических свойств и водостойкости композитов.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих внутривузовских, всероссийских, международных конференциях и семинарах: Пятой всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2006); XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2007); Шестой Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск, 2007); XI Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2007); Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, 2007); Международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство актуальные проблемы» (Ереван, 2008); Шестой международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города» (Москва, 2008); VI Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2008); Научной конференции «XXXVI Огаревские чтения» (Саранск, 2008); XIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск, 2008); Научной конференции «XXXVII Огаревские чтения» (Саранск, 2009).
Проект «Разработка эффективных конструкционно-теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций на основе отходов стекла» в 2007 году признан победителем программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК»), реализуемой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (автор проекта Богатова С.Н.).
Разработка «Биостойкие строительные материалы на основе боя стекла» (авторы Ерофеев В.Т., Богатов А.Д., Богатова С.Н., Казначеев С.В.) удостоена медали конкурса на лучшую продукцию, экспонируемую на VIII Международной специализированной выставке «Мир биотехнологии 2010» (г. Москва).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах по Перечню ВАК РФ; подана заявка на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников (149 наименований). Она изложена на 165 страницах, включает 41 рисунок, 19 таблиц, 3 приложения. Работа выполнена на кафедре прикладной механики Мордовского госуниверситета.
Автор выражает благодарность и глубокую признательность члену-корреспонденту РААСН, доктору технических наук, профессору Ерофееву В. Т. и кандидату технических наук, доценту Богатову А.Д. за консультации, советы и помощь в работе над диссертацией.
Краткое содержание работы
Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна работы и ее практическая значимость, отмечено промышленное внедрение результатов разработок.
В первой главе представлен обзор и анализ зарубежной и отечественной научно-технической литературы в области разработки ячеистых и поризованных бетонов. Приводится опыт использования боя стекла в строительной отрасли. Анализ современной отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что использование стеклобоя в строительстве в основном сводится к изготовлению строительных материалов и изделий по технологиям, предусматривающим его повторное плавление, а также получению композитов автоклавного твердения. В ряде зарубежных стран проблеме утилизации боя стекла уделяется большое внимание. Его переработкой занимаются специализированные компании, задачей которых является организация сбора отходов стекла как с промышленных предприятий, так и у населения и его возврат в технологический процесс. После прохождения обработки по специальной технологической схеме бой стекла используется индустрией строительных материалов. В частности, его применяют при получении плиток, сверхлегкого заполнителя, асфальтобетонных смесей, стекловолокна и т.д.
В России проблеме утилизации отходов стекла пока уделяется недостаточное внимание. По этой причине на свалках скопилось огромное количество невостребованного боя стекла, разработка способов утилизации которого представляется весьма актуальной задачей.
Наши исследования направлены на получение безавтоклавных ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Работы, проведенные в этом направлении, показали, что дисперсные системы на основе боя стекла и дополнительных минеральных добавок с повышенным содержанием алюмосиликатов, активизированные щелочными растворами способны отверждаться при температурах, не превышающих 90 С.
Современное представление о структуре, технологии и свойствах ячеистых бетонов основывается на работах Б.П. Данилова, В.И. Калашникова, А.П. Меркина, Ю.П. Горлова, Е.М. Чернышова, В.И. Соломатова, А.П. Прошина, В.Д. Черкасова и др.
Неавтоклавный ячеистый бетон является высокоэффективным строительным материалом для ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и применяется в виде мелких блоков и армированных панелей. Этот бетон обладает практически всеми преимуществами, которые имеют ячеистые бетоны автоклавного твердения перед традиционными строительными материалами (легким бетоном, кирпичом и др.). При малой плотности он обладает достаточной прочностью, необходимой для большинства традиционно применяемых ограждающих конструкций гражданских и промышленных зданий.
Исследования специалистов и отечественная практика свидетельствуют о том, что одним из наиболее эффективных методов снижения массы, стоимости, повышения качества и эксплуатационных свойств ограждающих конструкций из легких бетонов на пористых заполнителях является поризация их растворной составляющей. Поризованные легкие бетоны находят широкое применение в Англии, Японии, Германии. Впервые о возможности сочетания легкого бетона с ячеистым у нас в стране упоминает в 1931 г. А.А.Брюшков. Он показывает, что наряду с песком в качестве заполнителей можно применять пемзу и шлаки, так как они уменьшают количество пенобетонной массы и повышают прочность бетона. О целесообразности применения легких бетонов с поризованным цементным камнем свидетельствуют работы Н.А.Попова, К.Н. Дубенецкого, А.Т. Баранова, Л.М. Розенфельда, И.Т. Кудряшева, В.Г. Довжика, Л.А. Кайсера и других авторов.
В настоящее время создан целый ряд разновидностей легких бетонов, изготовление которых основано на сочетании пористых заполнителей с поризованной растворной составляющей. В легких бетонах с поризованным цементным камнем удачно сочетаются положительные особенности как легких, так и ячеистых бетонов.
Изучению вопросов структурообразования композитов на основе боя стекла и вяжущих, близких к нему по своему химическому составу, посвящены работы В. Д. Глуховского, Ю. П. Горлова, С. Л. Енджиевского, М. И. Зейфмана, З.М.Н. Зайда Кейлани, В. П. Кирилишина, А. П. Меркина, Б. Д. Тотурбиева, О. Г. Фабрикантовой, G. A. Polinelli, H. Stirling и др.
Протекание процессов структурообразования в стеклощелочных системах представляется следующим образом. Первоначально в условиях термовлажностной обработки при повышенной температуре происходит выщелачивание стекла и рН среды резко возрастает. В присутствии щелочи повышение температуры способствует растворению с поверхности частиц стекла находящегося в тонкодисперсном состоянии аморфного кремнезема. По мере растворения SiO2 и увеличения его концентрации в растворе, а также конденсации пара, рН среды понижается и происходит реакция поликонденсации с образованием геля поликремниевой кислоты, который склеивает не полностью растворившиеся частицы стекла и зерна заполнителя. Дальнейшее воздействие температуры приводит к кристаллизации геля поликремниевой кислоты.
С целью экспериментального подтверждения данного предположения нами были проведены исследования, направленные на изучение процессов структурообразования в стеклощелочных системах с использованием различных видов стекол. Для выявления структурных изменений, происходящих в ячеистых и поризованных бетонах в результате протекания процессов гидратации и твердения, был применен метод рентгеноструктурного анализа. На дифрактограммах отвержденных образцов ячеистых бетонов четко фиксируются дифракционные отражения, относящиеся к кристаллическим фазам SiO2, в форме низкотемпературных модификаций кварца (d = 0,321 нм), что подтверждает предположение о механизме протекания процессов структурообразования при твердении стеклощелочного связующего. Исследования изменения интенсивности дифракционных отражений с течением времени свидетельствуют о росте количества кристаллической фазы оксида кремния. Так если в возрасте 28 суток интенсивность пика, соответствующего кристаллической фазе SiO2, составляла 2450 имп/с, то после двух лет твердения – 4270 имп/с.
Во второй главе приведены цель и задачи исследований, характеристики применяемых материалов, описаны методы экспериментальных исследований.
В качестве основного сырьевого компонента использован тонкоизмельченный бой ламп накаливания, являющийся отходом производства ОАО «Лисма» (г. Саранск, Республика Мордовия). Насыпная плотность порошка в сухом состоянии 860870 кг/м3. Удельная поверхность 300350 м2/кг. Химический состав, %: SiO2 68,572,9; Na2O 11,916,7; K2O 1,23,8; CaO 5,06,0; BaO 2,25,5; MgO 3,23,8; Fe2SO3 0,10,12; Al2O3 1,01,5. На этапе оптимизации составов были также использованы тонкоизмельченный бой стекла тарного (химический состав: SiO2 71,5; Na2O 16,0; CaO 5,2; MgO 3,2; Fe2O3 0,6; Al2O3 3,3; SO3 – 0,2; Cr2O3 2,5 5) и хрустального (химический состав: SiO2 56,5; Na2O 6; K2O 10; CaO 1,0; Fe2O3 0,02; Al2O3 0,48; PbO – 27).
В качестве активной минеральной добавки в стеклобой, способствующей обеспечению протекания процессов структурообразования, использован тонкоизмельченный порошок керамзита. Добавка получена путем измельчения отходов керамзита Саранского завода КПД. Насыпная плотность в сухом состоянии 750760 кг/м3. Удельная поверхность 300350 м2/кг. Химический состав, %: SiO2 6575; Na2O + K2O 0,51,5; CaO 0,53; MgO 0,32; Fe2SO3 +FeO 2,59,5; Al2O3 17,023,0.
В качестве щелочного активизатора использовался натр едкий технический соответствующий требованиям ГОСТ 2263-71.
При получении композитов ячеистой структуры в качестве газообразующей добавки использовалась алюминиевая пудра ПАП-3 (ГОСТ 5494-95) с содержанием активного алюминия 82 % и удельной поверхностью 500-600 м2/кг, которая вводилась в смесь в виде суспензии в жидком натриевом стекле (модуль 2,9 и плотность 1420 кг/м3), удовлетворяющем требованиям ГОСТ 13078 81.
В качестве крупного заполнителя использован керамзитовый гравий различных фракций, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 9759.
В качестве модифицирующих добавок были использованы «Тефлекс-реставратор» (комплекс сополимеров гуанидина, активный кислород, полифункциональные добавки; ТУ 2386 – 003 – 23170704 – 99), «Тефлекс-антиплесень» (комплекс сополимеров гуанидина; ТУ 2386 – 003 – 23170704 – 99), «Биоцик–Т» (четвертичное аммониевое соединение на основе смоляных кислот); модификаторы производства ЗАО «Еврохим-1»: гиперпластификатор Melflux 5581, стеарат цинка (ZINCUM 5), стеарат кальция (CEASIT 1), олеат натрия (NATRIUMOLEAT), полиакриловые волокна Ricem, расширяющая добавка Denka CSA 20.
При определении физико-технических свойств вяжущего из боя стекла и строительных композиционных материалов на его основе применялись современные физико-механические, физико-химические, биологические и математические методы исследований, регламентируемые действующими ГОСТами.
В третьей главе приведены результаты исследований по разработке составов композитов на основе боя стекла, описаны особенности протекания процессов твердения и технологии их получения.
Были проведены эксперименты по установлению зависимости изменения предела прочности при сжатии связующего от вида используемого стекла. Оценка влияния вида стекла на свойства материала осуществлялась методом симплекс-решетчатого планирования эксперимента. При исследовании сырьевой смеси в качестве варьируемых факторов рассматривались следующие компоненты: бой стекла ламп накаливания – Х1; бой стекла тарного – Х2; бой стекла хрустального – Х3. Установлено, что максимальные значения прочностных характеристик наблюдаются у составов на основе стекла ламп накаливания (Rсж=55,2 МПа). Введение в состав добавки полуводного гипса приводит к сокращению сроков схватывания и увеличению прочности на 18 %. При проведении последующих экспериментов вяжущие на различных видах стекол были использованы для получения ячеистых бетонов. Лучшие результаты также были получены при использовании в качестве основного компонента смеси боя стекла ламп накаливания.
В ходе эксперимента по изучению процесса вспучивания ячеистой смеси и анализу получаемой при этом структуры было выявлено, что характер пористости ячеистого материала на основе стеклощелочного связующего во многом зависит от способа обработки алюминиевой пудры. При соизмеримых значениях средней плотности с применением прокаленной и обработанной жидким натриевым стеклом алюминиевой пудры получены разные по характеру макропористости образцы. Диаметр основной массы пор ячеистого бетона, изготовленного с применением прокаленной алюминиевой пудры, оказался в два раза больше, чем при использовании пудры, обработанной раствором жидкого натриевого стекла (рис. 1).
Рис. 1. Характер макропористости образцов газобетона в зависимости
от способа обработки алюминиевой пудры
а) обработка жидким натриевым стеклом; б) обработка прокаливанием
Оптимизация соотношения компонентов газобетона проводилась с использованием метода математического планирования эксперимента. При оптимизации составов был использован план эксперимента для полиномиальных моделей второго порядка. Матрица планирования составлена согласно комплексному, симметричному, трехуровневому плана второго порядка на кубе. В качестве варьируемых факторов рассматривались: содержание едкого натра Х1; алюминиевой пудры Х2; жидкого натриевого стекла Х3. Пределы варьирования факторов в каждом случае определялись на основании предварительных экспериментов и составили: для едкого натра 210 мас.ч.; для алюминиевой пудры 0,10,7 мас.ч.; для жидкого натриевого стекла 515 мас.ч. При проведении исследования количество стеклопорошка, молотого керамзита и гипса было фиксированным и составило соответственно 85, 20 и 5 мас. ч. На основании проведенных экспериментов выявлено, что оптимальное соотношение варьируемых факторов следующее: едкий натр 56 мас.ч.; алюминиевая пудра 0,20,3 мас.ч.; жидкое стекло 10 мас.ч.
При использовании в качестве газообразующей добавки алюминиевой пудры показатель средней плотности удается снизить до 500600 кг/м3 при значении предела прочности при сжатии 1,51,8 МПа.
В результате проведенных исследований установлено, что при оптимальном значении водотвердого отношения (В/Т=0,4) значение предела прочности при сжатии ячеистого бетона составляет 1 МПа при плотности 470 кг/м3. Учитывая то, что изделия из ячеистого бетона формуются литьевым способом, консистенцию смеси оценивали при помощи стандартного вискозиметра Суттарда. Исследования проводились на двух составах, отличающихся друг от друга содержанием едкого натра. В первом случае его количество составляло 5 % от массы сухих компонентов, во втором 6 %. При этом получили, что В/Т=0,4 соответствует диаметр расплыва смеси 22,3 см (при содержании едкого натра 6 %) и 21 см (при содержании едкого натра 5 %).
Проведены исследования, направленные на получение поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Поризация смеси производилась за счет введения газообразующей добавки алюминиевой пудры. Разработанные ранее составы ячеистых бетонов были использованы в качестве пористого матричного материала при получении поризованных бетонов. При этом в качестве крупного заполнителя использовался керамзитовый гравий фракции 1020 мм с насыпной плотностью 515 кг/м3, насыщение поризованного легкого бетона керамзитом составило 0,9 м3/м3.
На начальной стадии оптимизации составов поризованных бетонов соотношение между крупным заполнителем и вяжущим было принято постоянным, а содержание едкого натра и алюминиевой пудры варьировалось соответственно в пределах от 5 до 6 % и от 0,1 до 0,3 %. Как показали исследования, лучшими результатами обладают поризованные бетоны на основе боя стекла ламп накаливания (средней плотности 750900 кг/м3 соответствует предел прочности при сжатии 1,83,0 МПа).
Во всех дальнейших исследованиях в качестве основного компонента связующего использовался бой стекла ламп накаливания.
Проведена оптимизация состава поризованного бетона путем исследования изменения свойств при использовании различных фракций крупного пористого заполнителя. Наряду с керамзитовым гравием фракции 1020 мм с насыпной плотностью 515 кг/м3, были применены фракции 510 мм с насыпной плотностью 900 кг/м3 и фракции 2040 мм с насыпной плотностью 470 кг/м3. Наполнение поризованного легкого бетона керамзитом во всех случаях было постоянным и составляло 0,9 м3/м3. Установлено, что главным фактором, влияющим на значение средней плотности поризованных бетонов, является насыпная плотность крупного заполнителя, а его прочностные характеристики, напротив, не является основополагающим фактором увеличения прочности самого композита. При этом лучшее сочетание плотность прочность оказалось присуще составу, заполнителем в котором являлся керамзит фракции 1020 мм.
В ходе проведения экспериментальных исследований была оптимизирована очередность подачи компонентов поризованного бетона в работающий смеситель. Полученные результаты свидетельствуют о том, что лучшими показателями обладают композиты, приготовленные по следующему варианту: компоненты связующего (кроме едкого натра) предварительно перемешиваются с заполнителями в сухом состоянии. Затворение сухой смеси осуществляется концентрированным щелочным раствором (оптимальное количество щелочи растворяется в незначительном количестве воды). Необходимая подвижность достигается за счет введения дополнительного количества воды. Затем вводится алюминиевая пудра в виде суспензии в жидком натриевом стекле. Эффективность данного способа обусловлена, вероятно, тем, что при предварительном затворении смеси концентрированным раствором едкого натра активизируются дополнительные участки аморфного кремнезема, находящиеся на поверхности частичек стекла, которые способствуют более полному протеканию процессов структурообразования.
В четвертой главе приведены исследования физико-технических свойств ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.
Прочность композитов ячеистой структуры определяется прочностью матрицы (материала межпорового пространства), сцеплением вяжущего с наполнителем, пористостью и т.д. В качестве показателей, характеризующих механические свойства ячеистых и поризованных бетонов, нами рассматривались прочность при сжатии и растяжение при изгибе. Для определения этих свойств проводились испытания образцов в форме кубов и призм размером 7 7 7 см и 4 4 16 см. Выявлено, что у ячеистых и поризованных бетонов оптимальное содержание газообразующей добавки и едкого натра составляют соответственно 0,2 и 5 % по массе. В этом случае при средней плотности ячеистых бетонов 500 кг/м3 предел прочности при сжатии составляет 1,8 МПа. Поризованные бетоны со средней плотностью 800 кг/м3 имеют предел прочности при сжатии 1,8 МПа. Увеличение содержания алюминиевой пудры и едкого натра выше оптимальных приводит к ухудшению показателей прочности и плотности.
Проведены исследования, направленные на изучение свойств ячеистого бетона, наполненного различными материалами. В качестве наполнителей применялись пески месторождений Мордовии с содержанием глинистых примесей до 7 %, а также керамзитовый песок (фракции не более 1,5 мм) удовлетворяющий требованиям ГОСТ 9759. В качестве модифицирующих добавок использовались портландцемент М400, а также Melflux 5581, CEASIT 1, ZINCUM 5, NATRIUMOLEAT, полиакриловые волокна Ricem, расширяющая добавка Denka CSA 20. Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Таблица 1
Физико-механические свойства ячеистых композитов на основе стеклощелочного связующего
| Вид материала | Средняя плотность, кг/м3 | Предел прочности, МПа | |
| при сжатии | на растяжение при изгибе | ||
| Ячеистый газобетон | 500 – 800 | 1,8 – 3,8 | 0,5 – 0,8 |
| Газобетон, наполненный песком (3:1) | 600 – 850 | 1,3 – 3,6 | 0,4 – 0,6 |
| Газобетон, наполненный песком (1:1) | 900 – 1100 | 1,8 – 2,2 | 0,4 – 0,5 |
| Газобетон, наполненный керамзитом (3:1) | 750 – 1000 | 1,6 – 2,2 | 0,5 – 0,6 |
| Газобетон, модифицированный портландцементом (5%) | 550 – 900 | 2,2 – 4,0 | 0,5 – 0,8 |
| Газобетон, модифицированный портландцементом (10%) | 550 – 900 | 2,4 – 4,2 | 0,5 – 0,8 |
| Газобетон, модифицированный портландцементом (15%) | 550 – 900 | 2,5 – 4,4 | 0,5 – 0,8 |
| Ячеистый газобетон + 0,1 % Melflux 5581 | 500 – 800 | 2,0 – 4,0 | 1,0 – 1,7 |
| Ячеистый газобетон + 0,5 % Melflux 5581 | 500 – 800 | 2,1 – 4,1 | 1,2 – 2,0 |
| Ячеистый газобетон + 2 % Melflux 5581 | 500 – 800 | 2,1 – 4,1 | 1,4 – 2,5 |
| Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,56 | 500 – 800 | 2,1 – 4,0 | 0,8 – 1,5 |
| Ячеистый газобетон + 0,13% Ricem 2,56 | 500 – 800 | 2,0 – 4,0 | 0,9 – 1,7 |
| Ячеистый газобетон + 0,2 % Ricem 2,56 | 500 – 800 | 2,0 – 4,0 | 0,9 – 1,8 |
| Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,58 | 500 – 800 | 2,0 – 4,0 | 1,0 – 1,8 |
| Ячеистый газобетон + 0,13% Ricem 2,58 | 500 – 800 | 1,9 – 3,9 | 1,2 – 2,2 |
| Ячеистый газобетон + 0,2 % Ricem 2,58 | 500 – 800 | 1,9 – 3,9 | 1,3 – 2,6 |
| Ячеистый газобетон + 0,05% Ricem 2,512 | 500 – 800 | 1,8 – 3,8 | 1,1 – 2,6 |
| Ячеистый газобетон + 0,13% Ricem 2,512 | 500 – 800 | 1,6 – 3,7 | 1,2 – 3,0 |
| Ячеистый газобетон + 0,2% Ricem 2,512 | 500 – 800 | 1,6 – 3,6 | 1,1 – 3,0 |
| Ячеистый газобетон + 0,1% CEASIT 1 | 500 – 800 | 1,9 – 3,9 | 0,8 – 1,6 |
| Ячеистый газобетон + 0,45% CEASIT 1 | 500 – 800 | 1,9 – 4,0 | 0,8 – 1,6 |
| Ячеистый газобетон + 1,0% CEASIT 1 | 520 – 810 | 2,2 – 4,2 | 0,9 – 1,4 |
| Ячеистый газобетон + 0,1% ZINCUM 5 | 520 – 820 | 1,9 – 3,8 | 0,8 – 1,6 |
| Ячеистый газобетон + 0,45% ZINCUM 5 | 550 – 890 | 2,2 – 4,2 | 0,8 – 1,6 |
| Ячеистый газобетон + 1,0% ZINCUM 5 | 550 – 890 | 2,2 – 4,3 | 1,0 – 1,8 |
| Ячеистый газобетон + 0,05% NATRIUMOLEAT | 500 –800 | 1,9 – 4,0 | 0,8 – 1,6 |
| Ячеистый газобетон + 0,28% NATRIUMOLEAT | 520 –810 | 2,3 – 5,0 | 0,9 – 1,8 |
| Ячеистый газобетон + 0,6% NATRIUMOLEAT | 520 –810 | 2,5 – 5,2 | 0,9 – 1,8 |
| Ячеистый газобетон + 5 % Denka CSA 20 | 520 – 800 | 1,8 – 3,6 | 0,5 – 0,8 |
| Ячеистый газобетон + 7,5 % Denka CSA 20 | 550 – 800 | 1,9 – 3,8 | 0,5 – 0,8 |
| Ячеистый газобетон + 10 % Denka CSA 20 | 600 – 850 | 2,0 – 3,8 | 0,5 – 0,8 |
Из результатов, приведенных в таблице, следует, что прочность на растяжение при изгибе газобетонов на основе боя стекла, наполненных кварцевым или керамзитовым песком, при соизмеримых значениях средней плотности оказывается ниже прочности ненаполненных составов. Оптимальная степень наполнения составов при учете прочности не более 25 % по массе. Введение в состав композитов добавки портландцемента в количестве до 15 % приводит к увеличению прочностных показателей. Введение пластифицирующей добавки приводит к увеличению предела прочности при изгибе, при этом, практически не оказывая влияния на предел прочности при сжатии. Применение полиакриловых волокон Ricem приводит к увеличению предела прочности при изгибе. При введении в состав ячеистого бетона расширяющей добавки Denka CSA 20 пределы прочности при сжатии и изгибе остались на уровне бездобавочного состава.
Проведены исследования усадки газобетонов и поризованных бетонов изготовленных с применением наполнителей на основе местных сырьевых материалов и модификаторов. Установлено, что наибольший рост усадочных деформаций приходится на первые 59 суток, затем наблюдается их стабилизация. Общая усадка ячеистых бетонов достигает 3,55,8 мм/м, модифицированных портландцементом 34 мм/м, наполненных песком 35,5 мм/м, модифицированных полиакриловыми волокнами 2,6–3,8 мм/м, модифицированных расширяющей добавкой 2,53,6 мм/м, поризованного бетона не превышает 1,5 мм/м.
Учитывая тот факт, что ячеистые и поризованные бетоны чаще всего используются для изготовления изделий, выполняющих ограждающую функцию, весьма важным показателем для них является теплопроводность. Коэффициент теплопроводности определялся при помощи прибора ИТ-1 на стандартных образцах-кубах с размером ребер 15 см. Установлены количественные значения коэффициента теплопроводности для ячеистых и поризованных бетонов с различными значениями средней плотности в зависимости от степени влажности. С увеличением влажности с 0 до 30 % при одном и том же значении плотности происходит рост коэффициента теплопроводности в среднем на 105 % как для ячеистых, так и для поризованных бетонов. При этом более значительное изменение показателя происходит при меньшей плотности материала. Так, в частности, для поризованного бетона со средней плотностью 750 кг/м3 степень увеличения коэффициента теплопроводности составила 130 %, для ячеистого бетона со средней плотностью 800 кг/м3 коэффициент теплопроводности увеличился на 170 % и для бетона плотностью 900 кг/м3 – на 130 %.
Были получены количественные значения коэффициента паропроницаемости для ячеистых и поризованных бетонов. Результаты показали, что ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего оказываются более предпочтительными по сравнению с подобными материалами на основе портландцемента (табл. 2).
Таблица 2
Коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости ячеистого
и поризованного бетонов на основе стеклощелочного связующего
| № п/п | Наименование материала | Средняя плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности, Вт/мК | Коэффициент паропроницаемости, мг/мчПа |
| 1 | Ячеистый газобетон на стеклощелочном связующем | 550 | 0,12 | 0,31 |
| 700 | 0,14 | 0,25 | ||
| 800 | 0,16 | 0,22 | ||
| 900 | 0,21 | 0,18 | ||
| 2 | Поризованный бетон на стеклощелочном связующем | 750 | 0,15 | 0,21 |
| 800 | 0,17 | 0,19 | ||
| 850 | 0,19 | 0,17 | ||
| 900 | 0,22 | 0,16 |
Установлено, что при равных значениях плотностей ячеистого и поризованного бетонов значение водопоглощения для последних оказывается на 30 % ниже, что объясняется меньшим количеством открытых пор в структуре.
В пятой главе приведены результаты исследования долговечности ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего.
Получены количественные зависимости изменения водопоглощения и коэффициента стойкости ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего в воде, а также зависимости изменения массопоглощения и коэффициента стойкости в водных растворах кислот и щелочей. Испытания проводились на образцах-кубах с размерами ребра 40 мм. Лучшим показателем коэффициента водостойкости характеризуются образцы газобетона со средней плотностью 500 кг/м3, а также поризованного бетона со средней плотностью 800 кг/м3, которые после 90 суток выдерживания составляют соответственно 0,7 и 0,8.
Установлено влияние гидрофобных добавок на водостойкость стеклощелочного связующего (рис. 2 и 3). При этом лучшим показателем коэффициента стойкости характеризуются составы с добавкой олеата натрия в количестве 0,28 – 0,6 %, стеарата кальция – 1 %, стеарата цинка – 1 %.
Наибольшие потери прочности при сжатии в 5% растворе серной кислоты наблюдаются на отрезке от нуля до тридцати суток, далее коэффициент кислотостойкости изменяется незначительно (рис. 4 и 5).
Лучший показатель коэффициента кислотостойкости у поризованного бетона и газобетона со средней плотностью 700 кг/м3. После 90 суток выдерживания в агрессивной среде коэффициент стойкости поризованного бетона 0,78, а газобетона со средней плотностью 700 кг/м3 – 0,68.
Щелочестойкость материалов на основе боя стекла оказывается невысокой. При этом наиболее резкое уменьшение прочности при сжатии наблюдаются в начальный период испытания (до четырнадцати суток). Лучший показатель коэффициента щелочестойкости у газобетона со средней плотностью 700 кг/м3. Интересен тот факт, что у стеклощелочного связующего коэффициент щелочестойкости ниже, чем у газобетона на стеклощелочном связующем. Снижение массы после 14 суток испытания свидетельствует о том, что при взаимодействии с водным раствором щелочи растворимый золь кремниевой кислоты вымывается из состава связующего более интенсивно, нежели из ячеистых материалов на его основе. Причиной тому является повышенное содержание в связующем свободного гидроксида натрия, количество которого в ячеистых бетонах снижается за счет химической реакции с алюминиевой пудрой, обеспечивающей протекание процесса газообразования.
Доказано, что составы вяжущих и ячеистых бетонов на основе боя стекла обладают фунгицидными свойствами (табл. 3).
Таблица 3
Сравнительные данные биологической стойкости
стеклощелочного связующего с традиционными видами
| Состав | Метод 1 | Метод 3 | Радиус зоны ингибирования роста грибов, мм | Результат |
| Вяжущее стеклощелочное | 0 | 0 | 45 | Фунгициден |
| Ячеистый бетон на стеклощелочном связующем | 0 | 0 | 24 | Фунгициден |
| Портландцементный камень | 0 | 3 | – | Грибостоек |
| Отвержденная эпоксидная смола | 3 | 5 | – | Негрибостоек |
| Гипсовый камень | 4 | 5 | – | Негрибостоек |
Исследована биологическая стойкость стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе, модифицированных биоцидными добавками («Тефлекс» и «Биоцик – Т»). Следует отметить, что введение биоцидных добавок не повлияло на биологическую стойкость материала и лишь в некоторых случаях привело к увеличению радиуса зоны ингибирования роста грибов.
Проведены исследования по изучению влияния процесса старения стеклощелочного связующего, портландцемента, строительного гипса и эпоксидной смолы под воздействием агрессивных факторов окружающей среды на их биологическую стойкость. Результаты эксперимента свидетельствуют, что по данному показателю стеклощелочное связующее выгодно отличается от традиционно используемых в строительстве видов вяжущих.
Кроме того, были проведены испытания стеклощелочного связующего и ячеистого газобетона на его основе, возраст которых составил два года, на грибостойкость и фунгицидные свойства (табл. 4).
Таблица 4
Исследования биологической стойкости стеклощелочного связующего
и ячеистого бетона на его основе (возраст 2 года)
| Состав | Метод 1 | Метод 3 | Результат |
| Вяжущее стеклощелочное | 0 | 2 | Грибостоек |
| Ячеистый бетон на стеклощелочном связующем | 0 | 2 | Грибостоек |
Результаты эксперимента подтвердили предположение о том, что основной причиной повышенной биологической стойкости материалов на основе стеклощелочного связующего является высокий уровень водородного показателя поверхности образцов. При его уменьшении материал теряет фунгицидные свойства, оставаясь при этом грибостойким.
При выявлении потенциальных биодеструкторов стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе, возраст которых составлял два года, колонии грибов не обнаружены.
Сравнение результатов эксперимента по исследованию биостойкости связующих на основе отходов стекла с аналогичными показателями композитов на основе портландцемента, строительного гипса, эпоксидных смол показывает целесообразность использования разработанного вяжущего и ячеистого бетона на его основе при изготовлении изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия биологически активных сред.
Проведен комплекс исследований по оптимизации составов ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего по показателям морозостойкости. Результаты, полученные в ходе испытания материалов на морозостойкость, показали их соответствие требованиям ГОСТ 25485 –89.
В шестой главе представлена принципиальная технологическая схема изготовления ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего с описанием процесса получения строительных материалов и изделий, а также расчет эффективности применения.
Результаты исследований использованы при выпуске опытно-промышленных партий мелкоштучных стеновых блоков из ячеистого и поризованного бетонов на основе стеклощелочного связующего на ОАО «Завод ЖБК-1», а также газобетонных блоков, наполненных полиакриловыми волокнами Ricem 2,512 на ООО «Биокомпозит».
Проведунные испытания показали что, разработанные составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего по показателям плотности, прочности, линейной усадки, морозостойкости, теплопроводности, паропроницаемости соответствуют требованиям ГОСТ 25485 – 89 «Бетоны ячеистые. Технические условия».
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
- Получены ячеистые бетоны на основе стеклощелочного связующего плотностью 500 - 800 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,8 МПа и общей линейной усадкой 3,5 - 5,8 мм/м и поризованные бетоны плотностью 750 - 900 кг/м3, прочностью на сжатие 1,8 - 3,0 МПа и общей линейной усадкой не превышающей 1,5 мм/м.
- Установлена повышенная по сравнению с цементными бетонами стойкость ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего в кислотосодержащих и биологических средах. Разработаны составы композитов на основе стеклощелочного связующего устойчивые по отношению к воздействию воды, водных растворов кислот и щелочей.
- Предложены добавки, способствующие улучшению физико-механических, технологических свойств и водостойкости композитов на основе стеклощелочного связующего. Выявлено, что добавка полиакриловых волокон Ricem приводит к уменьшению линейной усадки на 35-55 % и увеличению прочности на растяжение при изгибе на 50-100 %; введение расширяющей добавки Denka CSA 20 приводит к уменьшению усадки на 20-30 %; добавка олеата натрия (0,6 %) увеличивает водостойкость на 40- 45 %, стеарата цинка (1 %) – на 35-40 %, стеарата кальция (1 %) – на 25-30 %; добавка гиперпластификатора Melflux 5581 увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 100-140 %.
- Установлено, что вяжущие и ячеистые бетоны на основе боя стекла обладают фунгицидными свойствами. Радиус зоны ингибирования роста грибов для стеклощелочного связующего составил 45 мм, ячеистого бетона на основе стеклощелочного связующего – 24 мм. Исследована биологическая стойкость стеклощелочного связующего и ячеистого бетона на его основе модифицированных биоцидными добавками. Результаты эксперимента по исследованию влияния процесса старения стеклощелочного связующего под воздействием агрессивных факторов среды на его биостойкость подтвердили предположение о том, что основной причиной повышенной биологической стойкости материалов на основе стеклощелочного связующего является высокий уровень водородного показателя поверхности образцов. При его уменьшении материал теряет фунгицидные свойства, оставаясь при этом грибостойким.
- Проведен комплекс исследований по определению показателей морозостойкости, теплопроводности и паропроницаемости составов ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего. Результаты, полученные в ходе испытания материалов на морозостойкость, показали их соответствие требованиям ГОСТ 25485 –89. При этом ячеистому бетону средней плотности 500 кг/м3 соответствует марка по морозостойкости F15, средней плотности 700 кг/м3 и 900 кг/м3 F25; поризованному бетону средней плотности 800 кг/м3 и 900 кг/м3 соответствует марка по морозостойкости соответственно F25 и F30. По показателям теплопроводности и паропроницаемости ячеистые и поризованные бетоны на основе стеклощелочного связующего оказываются более предпочтительными по сравнению с подобными материалами на основе портландцемента.
- Разработана технология получения кислотостойких и биостойких ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего, затворяемых щелочными растворами и отверждаемых при термовлажностной обработке.
- Разработанные технология и составы ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего использованы при выпуске опытно-промышленных партий мелкоштучных стеновых блоков на ОАО «Завод ЖБК-1», а также газобетонных блоков, модифицированных полиакриловыми волокнами Ricem 2,512 на ООО «Биокомпозит».
Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях,
определенных ВАК:
- Ячеистые и поризованные бетоны на стеклощелочном связующем / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, А.С. Борискин // Трансп. стр-во. 2009. – № 8. С. 14–17. (Лично соискателем выполнены исследования по оптимизации составов ячеистых и поризованных бетонов на стеклощелоном связующем, определены их физико-механические свойства, установлены зависимости изменения значения коэффициента теплопороводности от плотности и влажности материала).
- Биостойкие строительные композиты на основе отходов стекла / В.Т. Ерофеев, В.Ф. Смирнов, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, С.В. Казначеев // Вестн. Волгоград. гос. архитектурно-строит. ун-та. – 2009. – №16 (35), – С.122–126. (Лично соискателем выполнены исследования по изучению физико-механических свойств композитов на основе отходов стекла, а также их устойчивости в биологически активных средах).
Публикации в других изданиях:
- Бетоны пониженной плотности на связующем из боя стекла / В. Д. Черкасов, В. Т. Ерофеев, С. Н. Богатова, А. Д. Богатов // Актуальные вопросы строительства : материалы Пятой Всерос. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2006. С. 388–391. (Лично соискателем выполнены исследования, направленные на получение поризованных керамзитобетонов на основе стеклощелочного связующего).
- Богатова С.Н. Строительные материалы различного назначения на основе связующего из боя стекла / С.Н. Богатова // Материалы XII науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. С. 183–184.
- Влияние фракции крупного заполнителя на свойства поризованных бетонов на основе боя стекла / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, В.Т. Ерофеев, В.А. Камский // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. С. 4–7. (Лично соискателем выполнены исследования изменения физико-механических свойств поризованного бетона при использовании различных фракций крупного пористого заполнителя).
- Богатова С.Н. Влияние электроактивированной воды на свойства поризованного керамзитобетона на основе отходов стекла / С.Н. Богатова // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. С. 7–10.
- Стойкость поризованных керамзитобетонов по отношению к действию воды / С.Н. Богатова, В.Д. Черкасов, А. Д. Богатов, А.А. Куклин // Актуальные вопросы строительства : материалы Шестой Междунар. науч.-техн. конф. Саранск. Изд-во Мордов. ун-та, 2007. С. 462–466. (Лично соискателем выполнены исследования направленные на получение зависимости изменения водопоглощения и коэффициента стойкости ячеистых бетонов на основе стеклощелочного связующего от длительности выдерживания в воде).
- Поризованные бетоны на основе связующего из боя стекла / В.Т. Ерофеев, В.Д. Черкасов, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // Проблемы строительного комплекса России : материалы XI Междунар. науч.-техн. конф. Т. 1. – Уфа : Изд-во УГНТУ, 2007. С. 107–109. (Лично соискателем определено количественное значение общей усадки поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего).
- Богатова С.Н. Влияние влажности поризованного бетона на стеклощелочном связующем на коэффициент теплопроводности / С.Н. Богатова // Новые энерго- и ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов : материалы Междунар. науч.-техн. конф. Пенза : Изд-во ПДЗ, 2007. С. 44–46.
- Богатова С.Н. Строительные материалы различного назначения на основе связующего из боя стекла / С.Н. Богатова // Материалы XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. С. 183–184.
- Бетоны пониженной плотности на основе стеклощелочного связующего / А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, В.Т. Ерофеев, В.Д. Черкасов // Архитектура и строительство, актуальные проблемы : материалы Междунар. науч.-техн. конф. – Ереван : Изд-во ЕГУАС, 2008. С.64–68. (Лично соискателем получены количественные зависимости изменения прочности, плотности, коэффициента теплопроводности безавтоклавных газобетнов и поризованных керамзитобетонов на основе вяжущих из боя стекла).
- Черкасов В.Д. Строительные композиты с повышенной биологической стойкостью на основе отходов стекла / В.Д. Черкасов, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова // Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города : материалы Шестой Международной науч.-практ. конф. Т. 2. М. : Изд-во МИКХИС, 2008. С. 179–180. (Лично соискателем проведен сравнительный анализ данных биологической стойкости разработанного стеклощелочного вяжущего и ячеистого бетона на его основе с традиционными материалами).
- Богатова С.Н. Материалы специального назначения на основе отходов стекла / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, В.Т. Ерофеев // Материалы и технологии XXI века : сборник статей VI Междунар. науч.-техн. конф. Пенза. : Изд-во ПДЗ, 2008. С. 23–29. (Лично соискателем выполнены исследования направленные на получение зависимости изменения коэффициента стойкости связующего на основе боя стекла от длительности выдерживания в воде и водном растворе едкого натра).
- Богатова С.Н. Использование боя стекла различного вида при получении строительных материалов / С.Н. Богатова // XXXVI Огаревские чтения : материалы науч. конф. Ч. 3. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. С.7–8.
- Богатова С.Н. Каркасные строительные материалы на основе стеклощелочного связующего / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // Материалы XIII науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. С. 221–222. (Лично соискателем изучены физико-механические свойства каркасов на основе стеклощелочного связующего).
- Строительные материалы на основе отходов стекла / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, С.В. Казначеев // Вестн. Мордов. ун-та.– 2008.– № 4. С. 70–79. (Лично соискателем получены количественные зависимости изменения коэффициента стойкости материалов в водных растворах серной кислоты и едкого натра).
- Строительные материалы на основе боя стекла / В.Т. Ерофеев, А.Д. Богатов, С.Н. Богатова, С.В. Казначеев // Отчет о деятельности Российской академии архитектуры и строительных наук за 2004-2008 годы. – М. : Изд-во РААСН, 2009. – С. 296. (Лично соискателем выполнены исследования по получению ячеистых и поризованных бетонов на основе стеклощелочного связующего).
- Каркасные композиты на основе стеклощелочного связующего / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов, Е.В. Мокроусов, В.Т. Ерофеев // Строительство, архитектура, дизайн.– 2009.– № 1(5), (http://marhdi.mrsu.ru идентификационный номер 0420900075\0030). (Лично соискателем изучены физико-механические свойства каркасных композитов, пропитанных стеклощелочной матрицей).
- Ерофеев В.Т. Бетоны пониженной плотности на связующем из боя стекла / В.Т. Ерофеев, С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // Строительство, архитектура, дизайн.– 2009.– № 1(5), (http://marhdi.mrsu.ru идентификационный номер 0420900075\0027). (Лично соискателем выполнены исследования по изучению зависимости изменения прочности и плотности поризованных бетонов от количества вводимых в состав щелочного и газообразующего компонентов).
- Богатова С.Н. Исследование теплопроводности ячеистых бетонов на стеклощелочном связующем / С.Н. Богатова, А.Д. Богатов // XXXVII Огаревские чтения : материалы науч. конф. Ч. 3. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. С. 83-84. (Лично соискателем определена зависимость изменения коэффициента теплопроводности ячеистых бетонов на основе стеклощелочного связующего в зависимости от влажности материала).
Подписано в печать. Объем п. л.
Тираж 120 экз. Заказ №
Типография Издательства Мордовского университета
430005, г. Саранск, ул. Советская, 24
