Прогнозирование эксплуатационных свойств композитных строительных материалов с применением микроструктурных моделей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Королев Александр Сергеевич

• Королев Александр Сергеевич
• доктор наук
• 2026

Оглавление диссертации доктор наук Королев Александр Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРОСТРУКТУРЫ КОМПОЗИТОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

1.1 Понятие о композитной структуре. Элементы структуры композитного материала

1.2 Особенности формирования микрокомпозитного строения матричного компонента цементных и полимерных композитов

1.2.1 Особенности формирования твердофазовой структуры цементного камня и отвержденного полимера

1.2.2 Особенности формирования поровой структуры цементного камня и отвержденного полимера

1.3 Поверхностные явления в цементных композитах, как фактор градиентного строения матричного компонента цементных и полимерных композитов

1.4 Опыт моделирования структуры и прогнозирования механических, деформационных и массопереносных свойств цементных и полимерных композитов

1.5 Выводы. Основы микроструктурного моделирования, типы и параметры моделей, пригодные для расчетного прогнозирования эксплуатационных свойств композитов

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика объектов исследования и исходных материалов

2.1.1 Характеристика портландцементов

2.1.2 Характеристика заполнителей

2.1.3 Характеристика воды и добавок

2.1.4 Характеристика эпоксидных смол и стекловолокна

2.2 Методы исследования

2.2.1 Стандартные методы испытаний

2.2.2 Методика исследования поровой структуры цементного камня и бетона

2.2.3 Методика исследования влагопроводности бетонов

2.2.4 Оптическая и электронная растровая микроскопия

2.2.5 Методы физико-химического анализа цементного камня

2.2.6 Методы испытания потери массы и модуля упругости отвержденного полимера и стеклопластика при нагревании

2.2.7 Термогравиметрический, дилатометрический, динамический (ДМА) анализы

отвержденного полимера и стеклопластика

2.3 Математическое планирование эксперимента

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОКОМПОЗИТНОЙ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

3.1 Исследование влагопереноса в капиллярной пористости цементного камня и построение адекватной сферолитно-решеточной модели его микроструктуры116

3.2 Расчетное прогнозирование водонепроницаемости цементного камня с применением параметров сферолитно-решеточной микроструктурной модели129

3.3 Расчетное прогнозирование прочности и модуля упругости цементного камня с применением параметров сферолитно-решеточной микроструктурной модели

3.4 Исследование сорбционного уплотнения микроструктуры цементного камня при введении микро- и нанодобавок

3.4.1 Направленное уплотнение микроструктуры цементного камня при введении минеральных микродобавок

3.4.2 Направленное уплотнение микроструктуры цементного камня при введении

наномодификаторов

Выводы. Микрокомпозитная решеточная модель структуры цементного камня.

Самоуплотнение цементного камня с микро- и нанодобавками

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОКОМПОЗИТНОЙ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ОТВЕРЖДЕННОГО ПОЛИМЕРА

4.1 Исследование и анализ изменения массы и тепловой энергии отвержденного полимера при нагревании. Обоснование показателя энтропии как аргумента термодинамической функции температурных изменений структуры и свойств отвержденного полимера. Обоснование многослойной модели структуры полимера

4.2 Исследование изменения массы и температуры стеклования полимера при длительной термообработке. Обоснование длительной термообработки полимерного камня с целью снижения энтропии его структуры

4.3 Расчетное прогнозирование модуля упругости отвержденного полимера при нагревании с применением параметров слоевой микроструктурной модели

4.4 Дилатометрическое исследование отвержденного полимера при нагревании. Математическое моделирование КЛТР отвержденного полимера при нагревании с

применением параметров слоевой микроструктурной модели

Выводы. Микрокомпозитные надмолекулярные модели структуры отвержденного полимера

5 МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ228

5.1 Исследование влияния заполнителя и поверхностно-активных веществ на гидрофизические свойства и самоуплотнение структуры цементных композитов. Построение сферолитно-решеточной модели структуры композита с градиентной плотностью матричного компонента

5.2 Расчетное прогнозирование прочности цементных композитов с применением параметров градиентности структуры матричного компонента

5.3 Расчетное прогнозирование водонепроницаемости цементных композитов с применением параметров градиентности структуры матричного компонента

5.4 Расчетное прогнозирование модуля упругости цементных бетонов с применением трехэлементной многослойной деформационной модели структуры

цементных композитов

Выводы. Гидравлический механизм самоуплотнения матричного компонента в цементных композитах

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

6.1 Термогравиметрическое исследование наполненных полимеров

6.2 Дилатометрическое исследование стеклопластика при нагревании. Расчетное прогнозирование КЛТР стеклопластика с применением параметров слоевой микроструктурной модели

6.3 Исследование влияния минерального наполнителя и стеклоткани на упругость стеклопластика при нагревании. Расчетное прогнозирование модуля упругости стеклопластика с применением параметров многослойной микроструктурной модели

6.4 Разработка модели взаимосвязи КЛТР и модуля упругости стеклопластика при

нагревании (решение задачи Баркера с температурным фактором)

Выводы. Многослойные микрокомпозитные структурные модели. Сорбционный механизм самоуплотнения матричного компонента в полимерных композитах

7. АПРОБАЦИЯ ПРИНЦИПОВ МИКРОСТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ И НАПРАВЛЕННОМ ФОРМИРОВАНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ

7.1 Апробация регулирования модуля упругости бетона в проектном решении железобетонных каркасов

7.2 Опыт моделирования упругих свойств стеклопластиков с применением многослойных моделей и метода КЭ в программном комплексе Ansys Material Designer

7.3 Конечно-элементное моделирование структуры цементного камня

7.4 Краткая справка о научной, инжиниринговой и производственной

деятельности

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Методика определения водонепроницаемости и

структурных показателей плотности цементных композитов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Принципы расчета состава бетона заданной

водонепроницаемости

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Таблицы экспериментальных данных

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Таблицы составов бетонных смесей

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Декларации о производстве и аудиторская справка о реализации композитных материалов инновационных предприятий с участием автора за последние 5 лет

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование эксплуатационных свойств композитных строительных материалов с применением микроструктурных моделей»

Актуальность проблемы

Расчетное прогнозирование эксплуатационных свойств обеспечивает повышение уровня ресурсо- и энергосбережения в технологии композитных строительных материалов и конструкций, отвечающих заданным техническим требованиям. Повышение точности прогноза и расширение диапазона прогнозируемых свойств является актуальной проблемой, требующей получения новых научных знаний о взаимосвязях между структурными параметрами и свойствами строительных композитов.

Ключевым свойством в проектировании строительных конструкций и сооружений по настоящее время является прочность материала при сжатии. По классу прочности при сжатии или расчетному сопротивлению сжатию в сводах правил проектирования различных видов конструкций определяется класс прочности при растяжении, модуль упругости, коэффициент ползучести, и даже такие свойства как водонепроницаемость и морозостойкость. Повсеместно закрепленное в нормативной документации использование прочности при сжатии связано с его простотой, доступностью и высокой степенью разработанности. Однако у использования прочности при сжатии есть и серьезный недостаток. Опыт показывает, что погрешность корреляции большинства эксплуатационных свойств с прочностью составляет не менее 20%, а для некоторых свойств, например водонепроницаемости, и более.

Поэтому, в современном проектировании и производстве недостаточно достоверных расчетных взаимосвязей параметров состава и структуры композитов с различными свойствами, участвующими в расчете строительных конструкций, особенно по второй группе предельных состояний (ПС).

Частично научные результаты, изложенные в диссертации, получены в рамках исполнения государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FENU-2020-0019 и гранта Российского

научного фонда № 23-29-00425, https://rscf.ru/project/23-29-00425/.

Степень разработанности темы исследования

Расчетному прогнозированию эксплуатационных свойств с применением моделирования структуры и свойств строительных композитов посвящен ряд работ ведущих мировых ученых. В их числе работы, основывающиеся на конструкторских или имитационных моделях с учетом пространственных и физических характеристик структуры композита. Большинство подобных работ посвящено либо моделированию матричного компонента, либо моделированию композита с применением двух-, трех- или четырехэлементных структурных моделей. Лишь немногие работы посвящены последовательному иерархичному моделированию от матричного компонента к композитной структуре с включением модели матрицы в модель композита.

Структурное моделирование заключается в конструировании формы, количества, взаимного расположения в пространстве и физических, физико-химических и химических свойств элементов и межэлементных связей в структуре композита на заданном уровне рассмотрения. В опубликованных работах глубоко исследованы особенности структуры композитов. Из этих работ следует, что моделируемые структуры формируются в результате физико-химических процессов из разнородных компонентов матрицы и заполнителя, взаимодействие между которыми приводит к формированию переходной зоны матричного контакта (ЗМК) в качестве самостоятельного элемента структуры. На макроуровне композит является однородным материалом, но на микроуровне обладает неоднородностью и неплотностью структуры, определяющей его эксплуатационные свойства. По имеющимся научным данным, именно в диапазоне микроразмерности от 1 до 100 мкм формируется наибольшее количество структурных элементов: макрокапиллярные поры, гидратированные частицы цемента, полимерные кластеры, зона контакта матричного компонента и заполнителя. При этом неоднородность микроструктуры матричного компонента обусловлена надмолекулярным эффектом и поверхностными явлениями в

композитной смеси в процессе твердения.

На основании этих знаний в современных исследованиях расширяется область применения имитационного моделирования структур материалов, в том числе, с применением различных программных комплексов для автоматизированного проектирования с использованием метода конечных элементов (КЭ). Однако применение имитационного моделирования требует досконального понимания работы имитируемых структур и связей между структурными элементами. Т.е. имитационные методы требуют настройки путем задания достоверных моделей структуры.

Объект исследования - конструкционные композитные строительные материалы (цементные и полимерные).

Предмет исследования - взаимосвязи параметров микроструктуры с эксплуатационными свойствами композитных строительных материалов.

Цель работы: разработка научно-методических основ расчетного прогнозирования эксплуатационных свойств композитных строительных материалов с применением микроструктурного моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи исследования:

1. Экспериментальное определение строения, морфологии и взаимного расположения микроструктурных элементов структуры цементного камня и отвержденного полимера путем исследований массопереноса в поровом пространстве под действием капиллярных сил и нагревания, деформаций при механической нагрузке и нагревании, физико-химических исследований и электронной микроскопии.

2. Разработка и верификация моделей микрокомпозитной структуры свободного матричного компонента композитов в виде пространственной упаковки микроструктурных элементов. Определение основных расчетных параметров сечений таких упаковок. Получение прогностических зависимостей массопереносных, механических (прочность при сжатии и растяжении) и

деформационных (модуль упругости, КТР) свойств цементного камня и отвержденного полимера (с учетом температурного фактора) в параметрах структурных моделей.

3. Экспериментальное исследование гидрофизических, механических и деформационных свойств цементных и полимерных композитов с выявлением эффекта самоуплотнения матричного компонента. Создание физических моделей композитов с градиентной макроструктурой и исследование закономерностей их проницаемости, деформирования и разрушения под механической и термомеханической нагрузкой. Разработка градиентных структурных моделей матричного компонента в структуре композита, учитывающих особенности формирования матричного компонента, как результата поверхностных явлений на границе раздела фаз в композитной смеси с формированием переходной зоны матричного контакта.

4. Разработка прогностических зависимостей эксплуатационных (аналогично п.2) свойств цементных и полимерных композитов на основе градиентных моделей структуры матричного компонента. Проведение верификации и оценки достоверности полученных зависимостей, в том числе с учетом влияния поверхностно-активных и минеральных добавок.

5. Апробация разработанных методов микроструктурного моделирования и полученных прогностических зависимостей: в построении достоверных конечно-элементных моделей структуры композитов; в прогнозировании эксплуатационных свойств композитов; в проектировании составов композитов с заданными свойствами.

Научная новизна.

1. Разработаны математические модели физических процессов, определяющие параметры и свойства микроструктуры композитного материала, в том числе уравнения:

- баланса давлений в насыщаемом жидкостью цементном камне и композите (3.7);

- теплового баланса отвержденного полимера и полимерного композита при нагревании с учетом фактора энтропии (4.6);

- нелинейного термического расширения полимеров и стеклопластиков с постоянной КТР при температуре стеклования (4.38);

- разноплотных долей рабочего сечения градиентной структуры с учетом коэффициента вариатропии (5.6);

- упругой деформации композитов под нагрузкой с учетом разноупругости структурных слоев (5.58);

- деформации отвержденных полимеров и полимерных композитов под нагрузкой при нагревании с учетом фактора удельной энтропии (4.9).

В качестве микроструктурных параметров зависимостей гидрофизических, механических и деформационных свойств строительных композитов определены: объемное содержание, линейные размеры и градиентность распределения макрокапиллярных пор, толщина зоны матричного контакта, удельная энтропия. Разработаны методы оценки микроструктурных параметров.

2. Разработан метод последовательного конструирования микроструктурных моделей композитных материалов, обеспечивающий проектирование состава композитов. Метод включает:

2.1 Конструирование пространственной модели микроструктуры матричного компонента с учетом надмолекулярного эффекта и построением решеточного сечения. Ключевым параметром решеточного сечения является структурная плотность.

2.2 Конструирование градиентной пространственной модели микроструктуры матричного компонента с зоной матричного контакта ЗМК в качестве элемента структуры композитов, образующегося под действием поверхностных сил армирующего компонента.

2.3 Конструирование пространственной модели композитной структуры с построением многослойного сечения. Базовыми параметрами многослойного сечения являются доли слоев матричного компонента, ЗМК и заполнителя;.

2.4 Расчетные зависимости структурной плотности от объемной пористости и долей структурных слоев от коэффициента вариатропности.

3. Установлены следующие математические зависимости эксплуатационных свойств строительных композитов от параметров структурной плотности и долей слоев микроструктурных моделей:

- водонепроницаемости и прочности цементного камня (5.46, 3.69) и бетона (5.49,5.11);

- модуля упругости цементного камня (3.57), бетона (5.70), наполненного полимера (6.8);

- модуля упругости (4.11) и КТР полимеров (4.39) и стеклопластиков (6.9) при нагревании;

- взаимосвязи между модулем упругости и КТР отвержденного полимера при нагревании (6.22).

Новые зависимости позволяют определять требуемые параметры микроструктуры и проектировать составы строительных композитов в соответствии с заданными эксплуатационными свойствами.

4. Разработаны способы направленного формирования структуры строительных композитов:

4.1 Определены гидравлический и сорбционный механизмы формирования градиентной структуры и самоуплотнения матричного компонента композитов под действием поверхностных сил армирующего компонента или поверхностно-активных веществ. Согласно этим механизмам обоснован способ направленного формирования градиентного строения матричного компонента путем регулирования удельной поверхностной энергии вяжущего и армирующего компонентов.

4.2 Экспериментально получена нелинейная термодинамическая функция зависимости изменения механических и деформационных свойств отвержденных полимеров от температуры нагревания с применением в качестве параметра удельной энтропии. В результате анализа изменения энтропии структуры

отвержденных полимеров при нагревании экспериментально подтвержден принцип терморелаксации структуры при длительной (более 12 ч) термообработке. Показано, что применение терморелаксации обеспечивает повышение прочности и упругости полимерных композитов.

4.3 Разработан метод построения конечно-элементных моделей внутренней структуры цементного камня, бетона, полимеров и стеклопластиков, позволяющий обеспечить прогнозирование свойств и конструирование структуры методами компьютерного проектирования. На защиту выносятся:

- результаты экспериментального исследования микроструктуры, и механических, деформационных и массопереносных свойств цементного камня и отвержденного полимера, цементных и полимерных (в нормальных условиях и условиях нагревания) композитов;

- модели, параметры и результаты верификации моделей микрокомпозитной структуры цементного камня и отвержденного полимера;

- прогностические зависимости водонепроницаемости, прочности при сжатии и растяжении, модуля упругости цементного камня и цементных композитов в параметрах микрокомпозитных структурных моделей, результаты верификации прогностических зависимостей;

- прогностические зависимости модуля упругости и коэффициента термического расширения отвержденного полимера и полимерных композитов в пространственных и термодинамических параметрах микрокомпозитных структурных моделей, результаты верификации прогностических зависимостей;

- новые методы оценки водонепроницаемости композитов и расчета состава композитов по показателям водонепроницаемости и деформативности;

- новый способ терморелаксации полимерных композитов с целью повышения упругих свойств при нагревании;

- результаты апробации разработанных научно-методических основ

прогнозирования свойств композитов при применении программных продуктов в проектировании сооружений и оценке зависимостей свойств композитов от параметров состава и структуры;

- принципы конечно-элементного моделирования структуры строительных композитных материалов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость заключается в разработанных научно-методических основах уточненного прогнозирования различных эксплуатационных свойств строительных композитов с помощью системы микроструктурных моделей, позволяющей выполнить в комплексе расчет массопереносных, механических и деформационных свойств цементных и полимерных композитов.

Применение разработанных структурных и конечно-элементных моделей направлено на развитие следующих перспективных направлений развития строительного материаловедения и конструирования:

- повышение упругих свойств цементных и полимерных композитов, которое обеспечивает увеличение напряжения арматуры в несущих армированных конструкциях, снижение деформаций армированных конструкций под нагрузкой и оптимизацию расхода арматуры;

- повышение прочности на растяжение тяжелого бетона, которое обеспечивает расширение применения и увеличение долговечности бетона в дорожных одеждах и аэродромных покрытиях;

- прогнозирование напряженно-деформированного состояния и модели деформирования легких конструкционных бетонов, которое обеспечивает расчет по предельным состояниям легкобетонных армированных конструкций и расширение применения легких бетонов в несущих конструкциях, а также снижение расхода арматуры, повышение огнестойкости и звукоизоляции железобетонных каркасов;

- проектирование состава бетонов с рядовой нормируемой прочностью (до

В20) и повышенными требованиями по водонепроницаемости ^8 и выше) и сульфатостойкости для различных подземных железобетонных конструкций: свай, ростверков, фундаментов, резервуаров;

- прогнозирование напряженно-деформированного состояния полимеров и стеклопластиков при механических и термомеханических нагрузках, обеспечивающее проектирование, получение и внедрение несущих полимерных композитных конструкций;

- повышение температуры применения, модуля упругости и снижение остаточных напряжений в полимерах и пластиках путем использования различных методов термической обработки.

Выполнены следующие верифицированные методические разработки:

- методы подбора состава бетонной смеси по водонепроницаемости и модулю упругости;

- новые методы определения радиуса макрокапиллярных пор и водонепроницаемости цементных композитов по высоте капиллярного поднятия воды в образцы;

- метод расчета эффективной дозировки микродобавок в цементные композиты;

- способ оценки показателей энтропии полимерных композитов с применением корреляционного метода;

- конечно-элементные модели, полученные на основе микрокомпозитных моделей, обеспечивающие прогнозирование прочности и деформативности цементного камня, бетона, отвержденных полимеров.

Разработаны технологические способы:

- терморелаксации отвержденных полимеров и пластиков путем длительной термообработки при температурах свыше температуры стеклования, что обеспечивает повышение температуры стеклования и упругости на 10-30%, повышения температуры эксплуатации конструкционных пластиков на 500С и более;

- получения вариатропных легких бетонов путем направленной седиментации;

- повышения прочности и водонепроницаемости путем аппретирования и регулирования смачиваемости поверхности заполнителя.

Техническая новизна и реализуемость предложенных решений подтверждена шестью патентами на составы и технологические способы получения строительных композитов.

В шести производственных предприятиях с применением авторских методов подбора составов и прогнозирования эксплуатационных свойств, разработана и более 15 лет выпускается следующая номенклатура специальных композитных материалов: наномодификаторы структуры цементного камня, ремонтные и гидроизоляционные смеси, композиционные вяжущие, высокоогнеупорные жаростойкие бетоны и массы, вариатропные легкие бетоны, радиопоглощающие смеси, гибридные оболочки. На перечисленные материалы разработано и зарегистрировано несколько технических условий. Значительная часть разработанных композитных материалов является импортозамещающей или превосходит аналоги. Общая реализация разработанных материалов за последние 5 лет превысила 0,7 млрд руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены: на всероссийских и международных конференциях в г. Челябинске (1998...2008, 2025 гг.); г. Санкт-Петербурге (1999, 2008 гг.); г. Екатеринбурге, (1999 г.); г. Пензе (2001 и 2002 гг.); г. Белгороде (2002 г.); г. Ростове-на-Дону (2004 и 2008 гг.); г. Москве (2006, 2022, 2023 и 2025 гг.); г. Лос-Анджелесе (США, 2021 г); г. Владивостоке (2024 г.).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 50 публикациях, двух монографиях и 6 патентах, в том числе:

- 34 публикации в изданиях, включенных в Перечень ВАК, из них 20 публикаций по специальности 2.1.5;

- 10 публикаций в изданиях, индексированных в Scopus и WoS из них 9

ТОП-25 Q1 (SJR).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 323 наименований, 5 приложений на 35 страницах и содержит 435 страниц машинописного текста, 35 таблиц, 232 формулы и 124 рисунка.

Соответствие паспорту специальности.

Диссертационное исследование соответствует следующим пунктам паспорта специальности 2.1.5. «Строительные материалы и изделия»:

1. Разработка и развитие теоретических и методологических основ получения строительных материалов неорганической и органической природы с заданным комплексом эксплуатационных свойств, в том числе специальных и экологически чистых.

2. Разработка математических моделей физико-механических, физико-химических, биологических, гидромеханических и тепломассообменных процессов, оптимизирующих параметры структуры, режимы изготовления и свойства строительных материалов и изделий.

3. Разработка научно обоснованных способов управления структурообразованием строительных материалов, основанных на регулировании процессов, вынужденно возникающих при совмещении отдельных компонентов, и самопроизвольно протекающих процессов самоорганизации, в том числе методами компьютерного проектирования.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРОСТРУКТУРЫ КОМПОЗИТОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

СВОЙСТВ

1.1 Понятие о композитной структуре. Элементы структуры композитного

материала

Композиция - (от лат. compositio - составление, связывание) построение (структура) произведения искусства, соотношение его отдельных частей, составляющих единое целое [32].

В приложении к композитным материалам соотношение и свойства их отдельных частей, т.е. характеристики структуры определяют эксплуатационные свойства композитов. Структура композита формируется на стадиях подбора состава, придания требуемой формы и твердения композиционной смеси. Знание взаимосвязи между показателями структуры и долговечностью позволяет управлять свойствами композита на различных этапах технологии его производства.

Существует значительное количество представлений о композиции в природе и композиции в материаловедении, из которых можно выделить следующие основные признаки композиции:

1) неоднородность (вариатропность) структуры на заданном порядке рассмотрения;

2) совместная работа (сопротивление) элементов структуры;

3) долговечность в условиях существования или эксплуатации.

Таким образом, неоднородная структура, обладающая постоянным или вариатропным порядком и стойкая к определенным видам воздействия, и есть композитная структура.

В материаловедении «композитные материалы представляют как гетерофазные системы, получаемые из двух или более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. В композитах разнородные компоненты создают синергетический эффект - новое качество материала, отличное от свойств исходных компонентов» [26]. «Композиты - материалы с организованной структурой» [180]. «Композит является однородным в макромасштабе и неоднородным в микромасштабе (компоненты различаются по свойствам, между ними существует граница раздела фаз)» [86]. Таким образом, сохранение индивидуальности компонентов обусловливает неоднородность структуры композита, а его новое качество или долговечность обеспечивается новым уровнем совместной работы элементов структуры композита.

Совместная работа элементов структуры композитов, означает одновременное выполнение работы всеми элементами при определенных видах воздействия. Между элементами композита может не быть взаимосвязи (теплоизоляционные засыпки), но совместная работа элементов производится обязательно. В общем случае, в совместной работе элементов композиции проявляется оптимальность композиции, в искусстве называемой гармонией. Уровень оптимальности определяет долговечность композиции.

Работа элементов структуры композита может выполняться при сопротивлении:

1)механическим нагрузкам;

2)тепло- и массопереносу, а также переносу других видов энергии;

3)химическому взаимодействию.

Все виды данных воздействий могут быть разрушающими в том случае, если структура материала в представленных условиях оказывается нестойкой, т.е. недостаточно прочной, химически стойкой, непроницаемой и т.д.

Структура (лат. - строение, расположение, порядок) - совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность

самому себе, т.е. сохранение свойств при различных внешних и внутренних воздействиях [165].

Направленное формирование структуры является основным принципом управления свойствами любого материала, причем в зависимости от уровня рассмотрения структуры могут осуществляться различные способы ее направленного формирования. В целом структура композитов может быть рассмотрена на макро- (до м-1), мезо- (до м-3), микро- (до м-6), нано- (до м-9) и молекулярном (м-10) уровнях, при этом на всех уровнях можно выделить элементы, свойства которых в свою очередь определяются на следующем ближнем порядке рассмотрения.

Структура цементных композитов на макроуровне в большинстве случаев рассматривается как однородная, т.к. в каждой единице объема материал обладает одинаковым составом и свойствами.

При переходе на микро- и мезоуровень в структуре композитов выявляется неоднородность и вариативность, которая задается тремя структурными элементами: матричным камнем, армирующим компонентом в виде дискретных частиц или волокон заполнителя и контактным слоем между ними [26, 56, 165, 169, 255, 318, 323]. С позиций теории композитов цементный или полимерный камень, является непрерывной фазой, т.е. матричным компонентом композита, а заполнитель - дискретным компонентом [186, 187, 253].

По классификации А.А. Безверхого [24] можно выделить 3 типа матричного строения в двухфазных композиционных системах по соотношению их удельных поверхностей и поверхности раздела фаз (S1[ /S2/S/12):

1)при S1 > S2 и S2 = S12 первый компонент образует матрицу, а второй представляет в этой матрице дискретно распределенный заполнитель - структура

C-I;

2)при S1 > S12 и S2 > S12 образуется система с двумя взаимно проникающими матрицами, структура С-II;

3)при Sl = Sl2 и S2 = $12 образуется слоистая структура материала С-Ш.

Важнейшим фактором, обусловливающим особенный характер формирования структуры композитов, является то, что любой композит включает, как правило, 3 фазы и 2 взаимопроникающие матрицы - гидратную и поровую. Т. е. в целом композиты на мезоуровне относится к структуре С-1 типа. При этом каждый элемент мезоуровня в отдельности может быть рассмотрен как однородный по составу и структуре.

Рассмотрение структуры композитов на микроуровне или надмолекулярном уровне (принимая за молекулярный уровень наноуровень рассмотрения) требует отдельного рассмотрения элементов мезоуровня.

Свойства дискретного компонента структуры задаются свойствами материала, из которого он получен, структура же матричного компонента и контактного слоя формируется в процессе твердения композита. Матричный компонент представляет собой отвердевшее связующее: цементный или полимерный камень, обладающий сложной гидратно-поровой или высокомолекулярной, содержащей «свободный» объем, структурой. Качество структуры камня может оцениваться двумя наиболее значимыми показателями: плотностью и пористостью в различном выражении.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Королев Александр Сергеевич, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение / А.А. Абрамзон.- Л.: Химия, 1981. - 304 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер. - М.: Наука, 1972 г. - 285 с.

3. Акимов, А.В. Водопроницаемость бетонов на местных материалах / А.В. Акимов, А.Г. Рубличан.- Кишинев: 1982 . - 96 с.

4. Акимов, А.В. Влияние структурных характеристик на подвижность бетонной смеси и водонепроницаемость бетона для гидротехнических конструкций / А.В. Акимов, А.Г. Рубличан // Малоцементные бетоны для гидротехнических сооружений. - Л.: Энергия. - 1978. -201 с.

5. Алексеев, С.Н. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде / С.Н. Алексеев, Н.К. Розенталь. - М.: Стройиздат, 1976. - 205 с.

6. Андреева, А.Б. Пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки в бетонах и растворах / А.Б. Андреева. - М.: Высш. шк., 1988. - 55 с.

7. Андреева, Е.П. Кинетика структурообразования в суспензиях трехкальциевого и ß-двухкальциевого силикатов в присутствии хлористого кальция / Е.П. Андреева, Е.Е. Сегалова // Коллоидный журнал. - 1960. - №4. -с. 503-505

8. Андреева, Е.П. О физико-химической природе превращений, связанных с изменением состава гидросиликатов кальция в процессе гидратационного твердения / Е.П. Андреева, Б.Ф. Кошелева, П.А. Ребиндер // Доклады АН СССР т.181. - 1968. - №5. - с. 1197-1199

9. Аравин, В.И. Теория движения жидкостей и газов в недеформируемой пористой среде / В.И. Аравин, С.Н. Нумеров. - М.: Гостехиздат, 1953. - 616 с.

10. Аскадский, А. А. Дальнейшее развитие работ по усовершенствованию моделей и компьютерных программ по предсказанию и анализу физических

свойств полимеров / А. А. Аскадский, Т. А. Мацеевич // Успехи физических наук. - 2023. - Т. 193, № 6. - С. 625-668. - DOI 10.3367/UFNr.2021.12.039124.

11. Ахвердов, И.Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Ахвердов. - М.: Стройиздат, 1961.- 162 с.

12. Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона / И.Н. Ахвердов. - М.: Стройиздат, 1981.-464 с.

13. Бабков В.В. Структурообразование и разрушение цементных бетонов /В.В. Бабков, В.Н. Мохов, С.Н. Капитонов, П.Г. Комохов. - Уфа: ГУП "Уфимский полиграфкомбинат", 2002 - 376 с.

14. Байков, А.А. Портландцемент и теория твердения гидравлических цементов / А.А. Байков // Технико-экономический вестник. - 1923. - №6. - с. 206-215

15. Баженов, Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов / Ю.М. Баженов. - М.: Стройиздат, 1975. - 268 с.

16. Баженов, Ю.М. Бетоны повышенной долговечности / Ю.М. Баженов // Долговечность и защита конструкций от коррозии. Строительство, реконструкция. Материалы международной конференции. - М., 1999. -с. 43-48

17. Баженов, Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. - М.: Высш. школа, 1978. -455 с.

18. Баженов, Ю.М. Долговечность бетона, модифицированного органоминеральной добавкой / Ю.М. Баженов, Р.Ш. Бабаев // Долговечность и защита конструкций от коррозии. - М., 1999. - с. 206-210

19. Бабушкин, В.И. Влияние физико-химических свойств цементного камня на долговечность бетона / В.И. Бабушкин, А.С. Кошмай, И.Ф. Пономарев и др. // Цемент. - 1986. - №9. - с. 8-10

20. Базоев, О.К. Водонепроницаемый бетон - надежная гидроизоляция / О.К. Базоев // Строительные материалы. - 1998. - №11. - с. 18-19

21. Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны / В.Г. Батраков. - М.: Стройиздат, 1990.-400 с.

22. Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика / В.Г. Батраков.

- М.: Стройиздат, 1998. - 768 с.

23. Батраков, В.Г. Применение химических добавок - способ первичной защиты бетона / В.Г. Батраков, Е.С. Силина // Бетон и железобетон. - 1990. - №3. -с. 11-12

24. Безверхий, А.А. Прогнозирование прочности композиционных строительных материалов. Структурно-энергетическая концепция: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / А.А. Безверхий. -Новосибирск: СГУПС, 2001.

25. Берлин, Л.Е. К вопросу о кинетике формирования структурной пористости цементного камня / Л.Е. Берлин, Ю.М. Бутт, В.М. Колбасов // Труды МХТИ им. Менделеева. - вып.60. - 1967

26. Бобрышев, А.Н. Синергетика дисперсно-наполненных композитов / А.Н. Бобрышев, В.Н. Козомазов, Р.И. Авдеев, В.И. Соломатов. - М.: ЦКТ, 1999.-252 с.

27. Бовин, Г.П. Возведение водонепроницаемых сооружений из бетона и железобетона / Г.П. Бовин. - М.: Стройиздат, 1969. - 260 с.

28. Бовин, Г.П. Прибор для испытаний образцов бетона и раствора на водонепроницаемость / Г.П. Бовин // Бетон и железобетон. - 1962. - №3. - с. 132-133

29. Боженов, П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология: учеб. пособие / П.И. Боженов. - М.: Изд-во АСВ, 1994. - 264 с.

30. Большаков, Э.Л. Сухие смеси для бетонов с повышенной водонепроницаемостью / Э.Л. Большаков // Строительные материалы. - 1998. -№11.-с. 24-25

31. Бормотов, А.Н. Математическое моделирование и многокритериальный синтез композиционных материалов специального назначения/А.Н. Бормотов.

- Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. -Пенза, 2011.-46 с.

32. Брокгауз, Ф.А. Энциклопедический словарь / Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. - М.: Мой мир, 2005.-780 с.

33. Бугрим, С.Ф. К вопросу замерзания воды в капиллярно-пористых телах / С.Ф. Бугрим // Способы строительства и материалы, применяемые при нефтегазовом строительстве в условиях Севера. Сборник научных трудов. -М., 1980.-с. 89-96

34. Бутт, Ю.М. Структура гидросиликатов кальция на ранней стадии гидратации минералов-силикатов / Ю.М. Бутт, М.К. Имашев // «Труды Московского химико-технологического института». - 1974. - вып.124. - с. 110-114

35. Вербек, Дж. Структура и физические свойства цементного теста / Дж. Вербек, Р. Хельмут // Пятый международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1973. - 480 с.

36. Вербецкий, Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде / Г.П. Вербецкий. - М.: Стройиздат, 1976. - 128 с.

37. Вода в дисперсных системах / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, Ф.Д. Овчаренко и др. - М.: Химия, 1989. - 288 с.

38. Волженский, А.В. Генезис пор в структурах гидратов и предпосылки к саморазрушению твердеющих вяжущих / А.В. Волженский // Строительные материалы. - 1979. - №7. - с. 22-23

39. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества / А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. - М.: Стройиздат, 1966. - 344 с.

40. Волженский, А.В. Влияние низких водоцементных отношений на свойства камня при длительном твердении / А.В. Волженский, Т.А. Карпова // Строительные материалы. - 1980. - №7. - с. 18-20

41. Выращивание кристаллов из растворов / Т.Г.Петров, Е.Б. Трейвус, Ю.О. Пунин, А.П. Касаткин. - Л.: Недра, 1983. - 200 с.

42. Вяжущие, керамика и стеклокристаллические материалы: Структура и свойства: Справ. пособие / В.С. Горшков, В.Г. Савельев, Абакумов А.В. - М.: Стройиздат, 1994. - 584 с.

43. Гаришин, О.К. Структурное моделирование процессов деформирования и разрушения дисперсно наполненных эластомерных композитов /О.К. Гаришин. - Автореферат на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. - Пермь, 2003. - 36 с.

44. Гаркави, М.С. Кинетические закономерности структурообразования в вяжущих системах / М.С. Гаркави // Строительные материалы и изделия: Межвуз.сб..науч.тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - с. 92-101

45. Гарькина, И.А. Разработка и управление качеством композиционных материалов специального назначения с использованием системного подхода и моделирования процессов формирования их структуры и свойств /И.А. Гарькина. - Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. - Иваново, 2007. - 32 с.

46. Гинзбург, Ц.Г. Водопроницаемость бетонной кладки высоких плотин / Ц.Г. Гинзбург, М.Б. Петровский, Э.К. Александровская // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып.68. - Л.: Энергия, 1971

47. Гладков, В.С. О морозосолестойкости бетона / В.С. Гладков // Бетон и железобетон. - 1990. - №3. - с. 9-11

48. Гончаров, В.В. Гидротехнические бетоны / В.В. Гончаров. - Киев: Будивельник, 1978. - 152 с.

49. Горохов, В.В. Дефекты структуры гидротехнического бетона /В.В. Горохов. -М.: Энергия, 1965 . - 191 с.

50. Горчаков, Г.И. Оценка капиллярного всасывания материалов / Г.И. Горчаков, Л.П. Орентлихер и др. // Строительные материалы, 1977. - №10. - с. 32-33

51. Горшков, В.С. Термография строительных материалов / В.С. Горшков - М.: Стройиздат, 1968. - 238 с.

52. Горшков, В.С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В.С. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев - М.: Высш. школа, 1981. - 335 с.

53. ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости.

54. Гюннер, Т.В. Влияние условий твердения коллоидного полимерцементного

раствора (КПЦР) на его прочностные и деформативные свойства / Т.В. Гюннер // Долговечность строительных материалов, используемых в гидротехническом строительстве: сб. науч. тр. - Л.: Энергия, 1979 . - 112 с.

55. Губин, С.П. Кластеры и малые частицы / С.П. Губин. - М.: Химия, 1986. - 112 с.

56. Гусев, Б.В. Напряженно-деформированное состояние бетонов на мезоуровне / Б.В. Гусев // Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2006. - с. 67-71

57. Дворкин, Л.И. Проектирование свойств и составов гидротехнического бетона / Л.И. Дворкин // Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2006.-с. 161-165

58. Дерягин, Б.В. Новые свойства жидкостей / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев. - М.: Наука, 1971.- 176 с.

59. Дмитриев, А.С. Комплексные методы исследования бетона с повышенными требованиями по непроницаемости для конструкций безрулонных крыш / А.С. Дмитриев, И.Г. Сергеева // «Труды НИИЖБ Госстроя СССР». - 1977. -вып.29.- с. 106-112

60. Добролюбов, Г. Прогнозирование долговечности бетона с добавками / Г. Добролюбов, В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. - М.: Стройиздат, 1983. - 212 с.

61. Добшиц, Л.М. Основы получения долговечных бетонов / Л.М. Добшиц // Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2006. - с. 252-256

62. Долговечность железобетона в агрессивных средах / С.И. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Модры, П. Шиссль. -М.: Стройиздат, 1990. - 320 с.

63. Ермоленко, В.Д. Новый метод определения коэффициента диффузии влаги во влажных материалах / В.Д. Ермоленко // ИФЖ, 1962. - т.5, №10

64. Ефремов, Н.Ф. Некоторые вопросы механизма твердения цементных паст /

Н.Ф. Ефремов, М.М. Сычев, О.М. Розенталь // Цемент, 1978. - №2

65. Железобетон в XXI веке: Состояние и перспективы развития бетона и железобетона в России / Госстрой России; НИИЖБ. - М.: Готика, 2001. -684 с.

66. Жолнерович, В.Г. Эффективность введения суперпластификаторов в полимерцементные растворы гидроизоляционного назначения / В.Г. Жолнерович, В.А. Кудинов / Строительные материалы, 1996. - №7. - с. 24-26

67. Зевин, Л.С. Рентгеновские методы исследования строительных материалов / Л.С. Зевин, Д.М. Хейкер - М.: Стройиздат, 1965. - 362 с.

68. Зедгинидзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем /И.Г. Зедгинидзе - М.: Наука, 1976.-с. 390

69. Зинина, Е.А. Повышение плотности-непроницаемости бетонов добавками суперпластификаторов / Е.А. Зинина // Способы повышения коррозионной стойкости бетона и железобетона. - М.: НИИЖБ, 1986. - с. 65-70

70. Иванов, А.Д. Проблемы стабилизации прочности бетона в реальном производстве / А.Д. Иванов // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии. Материалы третьей международной научно-практической конференции. -Ростов-на-Дону, 2004. - с. 220-229

71. Иванов, Ф.М. Добавки в бетон и перспективы применения суперпластификаторов / Ф.М. Иванов // Бетоны с эффективными суперпластификаторами. - М., 1979. - с. 6-25

72. Иванов, Ф.М. Водопроницаемость бетона при высоких гидростатических давлениях / Ф.М. Иванов, В.М. Москвин, Ю.А. Савина, М.К. Шаровар // Бетон и железобетон. - 1976. - №5. - с. 20-21

73. Иванов, Ф.М. Водопроницаемость высокопрочного бетона при высоких гидростатических давлениях / Ф.М. Иванов, В.М. Москвин, Ю.А. Савина, М.К. Шаровар // Стойкость бетонных и железобетонных конструкций в агрессивных средах. Труды НИИЖБ. - вып.23. - М.: Стройиздат, 1977. -

с. 118-131

74. Иванов, Ф.М. Оценка агрессивности среды и прогнозирование долговечности подземных конструкций / Ф.М. Иванов, Н.К. Розенталь // Бетон и железобетон. 1990. - №3. - с. 5-7

75. Иванов, Ф.М. Исследование диффузионной проницаемости бетонов различной структуры / Ф.М. Иванов, И.Г. Сергеева // Повышение стойкости бетона и железобетона при воздействии агрессивных сред. - М.: НИИЖБ, 1975. - вып. 68.-с. 85-91

76. Иванов, Ф.М. Структура и свойства цементного раствора / Ф.М. Иванов, В.Л. Солнцева // Бетон и железобетон. - 1962. - №5. - с.233-237

77. Ицкович С.М. Технология заполнителей бетона/ С.М Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов. -М.: Высш. шк., 1991.-272 с.

78. Кинд, В.В. Коррозия цементов и бетона в гидротехнических сооружениях / В.В. Кинд. -М.: Госэнергоиздат, 1955. - 320 с.

79. Киреенко И.А. Расчет состава высокопрочных и обычных бетонов и растворов на стандартных и мелких песках. - Киев: Стройиздат УССР, 1961. - 80 с.

80. Кириллов, А.П. О механизме фильтрации воды через бетон / А.П. Кириллов // Гидротехническое строительство. - 1968. - №5. - с. 28-31

81. Колбасов, В.М. Особенности гидратообразования и формирования структур твердения цементов в присутствии сульфитмодифицированных олигомеров / В.М. Колбасов, Н.И. Елисеев, Н.А. Козырева и др. // «Труды Московского химико-технологического института». - 1983, вып. 128. - с. 104-113

82. Колбасов, В.М. Полифункциональные комплексные добавки как средство оптимизации качества цементов и их рационального использования / В.М. Колбасов, М.А. Калитина // Цемент. - №1. - 1993. - с. 61-65

83. Коломиец, В.К. Определение пористости цементных систем по их насыщению / В.К. Коломиец // Журнал прикладной химии. - 1979. - №6 т.52. -с. 1219-1223

84. Комохов, П.Г. Нанотехнология, структура и свойства бетона / П.Г. Комохов //

Бетон и железобетон в третьем тысячелетии. Материалы третьей международной научно-практической конференции, Ростов-на-Дону. - 2004. -с. 263-267

85. Комохов, П.Г. Математическое моделирование структуры и свойств цементных композиций / П.Г. Комохов, А.М. Харитонов // Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции, Москва. - 2006. - с. 80-81

86. Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

87. Коррозия бетона и железобетона, методы по защите / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.И. Алексеев, Е.А. Гузеев; под общ. ред. В.М. Москвина. - М.: Стройиздат, 1980. - 536 с.

88. Косолапов, А.Ф. Применение методов математического моделирования для расчета и создания конструкционных композитов на основе неорганической матрицы /А.Ф. Косолапов. - Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Москва, 2005. - 24 с.

89. Кошмай, А.С. Взаимосвязь между электрохимическими процессами и действием добавок при твердении цемента / А.С. Кошмай, И.Ф. Пономарев, А.Г. Холодный // Цемент. - 1983. - №5. - с. 14-16

90. Кошмай, А.С. Электрохимическая интерпретация процессов схватывания цементных паст / А.С. Кошмай, О.П. Мчедлов-Петросян // Цемент. - 1980. -№7.-с. 14-16

91. Красовский, П.С. Структура и капиллярный подсос цементно-полимерных растворов / П.С. Красовский // Новые исследования цементных и силикатных бетонов. сб. тр. вып. 333. - Л.: ЛИИЖТ. - 1972. - с. 106-110

92. Кунцевич, О.В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера / О.В. Кунцевич. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1983 г. - 132 с.

93. Кунцевич, О.В. Влияние органических добавок на подвижность бетонной смеси / О.В. Кунцевич, О.С. Попова, З.И. Донская, В.С. Медынская //

Малоцементные бетоны для гидротехнических сооружений: (17-ое координационное совещание по гидротехническому бетону). - Л.: Энергия, 1978.-201 с.

94. Курбатова, И.И. Химия гидратации портландцемента / И.И. Курбатова. - М.: Стройиздат, 1976. - 158 с.

95. Лапин, И.А. Электроповерхностные свойства некоторых компонентов цемента и бетона и их роль в процессах твердения / И.А. Лапин, М.П. Сидорова, М.М. Сычев // Журнал прикладной химии. - 1984. - №6. - с.1299-1304

96. Ларионова, З.М. Влияние вида заполнителя на структурообразование контактной зоны бетонов / З.М. Ларионова // Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1980.-с. 69-76

97. Ларионова, З.М. Формирование структуры цементного камня и бетона / З.М. Ларионова. -М.: Стройиздат, 1971. - 161 с.

98. Ларионова, З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона / З.М. Ларионова, Л.В. Никитина, В.Р. Гарашин. - М.: Стройиздат, 1977. - 263 с.

99. Лермит, Р. Проблемы технологии бетона / Р. Лермит: пер. с фр. - М.: Издательствово ЛКИ, 2008 - 296 с.

100. Лесовик, В.С. Композиты нового поколения для специальных сооружений / В. С. Лесовик, Р. С. Федюк // Строительные материалы. - 2021. - № 3. - С. 9-17. - DOI 10.31659/0585-430Х-2021-789-3-9-17.

101. Ли, Ф.М. Химия цемента и бетона / Ф.М. Ли. - М.: Стройиздат, 1961. - 645 с.

102. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968.

103. Любимова, Т.Ю. О свойствах контактной зоны на границе между вяжущим и заполнителем в бетоне / Т.Ю. Любимова, Э.Р. Пинус // Коррозия железобетона и методы защиты: сб. тр. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР. - вып. 28. - 1962. -с. 196-211

104. Ляшенко, Т.В. Экспериментально-статистические модели в компьютерном

строительном материаловедении Т.В. Ляшенко, В.А. Вознесенский Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2006. - с. 86-87

105. Мазо, Ж.К. Сцепление между заполнителями и гидратированной цементной пастой / Ж.К. Мазо // Седьмой международный конгресс по химии цемента. -Париж, 1980.

106. Макарова, Н.Е. Прогнозирование свойств и изучение наполненных цементных композитов с позиции синергетики / Н.Е. Макарова, В.И. Соломатов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2000. - №6. -с. 28-29.

107. Макридин, Н.И. Механическое поведение конструкционного керамзитобетона при осевом сжатии / Н.И. Макридин, И.Н. Максимова // Строительные материалы. - 2009. - №1. - С. 51-53

108. Макридин, Н.И. Особенности механического поведения и структурных изменений конструкционного керамзитобетона / Н.И. Макридин, И.Н. Максимова, Ю.В. Полубарова // Региональная архитектура и строительство. -2019. - №3 (40). - С. 50-57

109. Малинин Ю.С. К вопросу о гидратации и твердении портландцемента / Ю.С. Малинин, Л.Я. Лопатникова, В.И. Гусева, Н.Д. Клишанис // Труды международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций. РИЛЕМ. - М.: Стройиздат, 1968. - 400 с.

110. Малютин, В.С. Исследование влияния циклического замораживания и оттаивания тяжелого бетона на его влагообменные характеристики / В.С. Малютин // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Челябинск, 1974. - 173 с.

111. Медведев, В.М. Оценка водопроницаемости песчаного бетона по его пористости / В.М. Медведев, В.Ф. Пясецкий, А.Е. Афанасьев и др. // Бетон и железобетон. - 1977. -№9. - с. 35-37

112. Мелихов, И.В. Сокристаллизация / И.В.Мелихов, М.С.Меркулова. - М.: Химия, 1975. - 280 с.

113. Методические указания по порометрии капиллярно-пористых строительных материалов/ под ред. Казанского В.М. - Киев: КИСИ. - 1983. - 72 с.

114. Методы исследования цементного камня и бетона / под ред. З.М. Ларионовой.

- М.: НИИЖБ Госстроя СССР. - 1970. - 159 с.

115.Минько, Н.И. Методы получения и свойства нанообъектов: монография / Н.И. Минько, В.М. Нарцев. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. -105 с.

116. Михальчук, П.А. Характер и скорость коррозионных разрушений бетона в условиях капиллярного подсоса и испарения высокоминерализованных сред / П.А. Михальчук, С.А. Рябчун // Коррозионная стойкость бетона, арматуры и железобетона в агрессивных средах. - М.:НИИЖБ, 1988. - с. 20-28

117. Москвин, В.М. Оценка плотности бетона в конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах по коэффициенту проницаемости / В.М. Москвин, Ю.А. Савина, Д.А. Аверин // Коррозия бетона в агрессивных средах. - М.: Стройиздат, 1971. - с. 132-136

118. Москвин, В.М. О диффузионной проницаемости цементного камня / В.М. Москвин, Т.Ю. Якуб, Т.А. Васильева и др. // Бетон и железобетон, 1969.

- №4. - с. 11-13

119. Мощанский, Н.А. Плотность и стойкость бетонов / Н.А. Мощанский. - М.: Стройиздат, 1951.

120. Мчедлов-Петросян, О.П. Химия неорганических строительных материалов / О.П. Мчедлов-Петросян. - М.: Стройиздат, 1988. - 304 с.

121.Невилль, А.М. Свойства бетона / А.М. Невилль. - М.: Стройиздат, 1972. -343 с.

122. Несветаев, Г.В. Метод прогнозирования марочной прочности бетона / Г.В. Несветаев, Т.Н. Жильникова // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии. Материалы третьей международной научно-практической

конференции. - Ростов-на-Дону, 2004. - с. 433-444

123. Несветаев, Г. В. Модель для оценки влияния рецептурных факторов на коэффициент ползучести бетона Г. В. Несветаев, С. В. Халезин Интернет-журнал Науковедение. - 2017. - Т. 9, № 1. - С. 4.

124. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Модуль упругости цементного камня с суперпластификаторами и минеральными модификаторами с учетом его собственных деформаций при твердении // Бетон и Железобетон No6 (2013)

125. Новик, Г.Ф. Влияние пластифицирующих добавок на прочность и водонепроницаемость центрифугированного бетона / Г.Ф. Новик // Вопр. стр-ва и архитектуры. - М., 1987. - вып. 16. - с. 59-61.

126. Образцов , И.В. Оптимизация зерновых составов цементно-минеральных смесей для производства строительных композитов методами компьютерного моделирования /И.В. Образцов. - Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Воронеж, 2014. - 24 с.

127. Пащенко А.А. Теория цемента - К., 1991 -168 с.

128. Петров, Ю.И. Химия кластеров. Основы классификации и строение / Ю.И. Петров. - М.: Химия, 1987. - 215 с.

129. Питерский А.М., Шляхова Е.А., Васильев С.М. Эффективность использования пылевидных отходов в технологии бетона / А.М. Питерский, Е.А. Шляхова, С.М. Васильев // Эффективные материалы и конструкции для сельскохозяйственного строительства. - Новосибирск, 1995. - 94-97 с.

130. Плугин, А.Н. Коллоидно-химические основы прочности и долговечности бетона и конструкций из него / А.Н. Плугин, А.А. Плугин // Строительное материаловедение - теория и практика. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2006. - с. 94-96

131. Подвальный, А.М. Механизм проявления в бетоне собственных деформаций и напряжений / А.М. Подвальный // Бетон и железобетон. - 2007. - №10. -с. 13-15

132. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих / Полак А.Ф., Андреева

А.Н., Бабков В.В. - Уфа, 1979. - 240 с.

133. Попова, О.С. Бетоны с добавками водорастворимых смол / О.С. Попова // Бетон и железобетон. - 1981. - №10

134. Попова, О.С. Роль адсорбции в механизме формирования структуры полимерцементных бетонов / О.С. Попова // Материалы координационного совещания: «Теория и практика применения полимерцементов в производстве строительных материалов и строительстве» (31 октября - 2 ноября 1984, Батуми), ГрузНИИстром. - Тбилиси, 1984.

135. Попченко, С.Н. Гидроизоляция зданий и сооружений / С.Н. Попченко. - М.: Стройиздат, 1969. - 204 с.

136. Практическая растровая электронная микроскопия / Под ред. Дж. Гоулдстейна и Х. Яковица. - М.: Мир, 1978. - 656 с.

137. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян и др. - М.: Химия, 1990. - 240 с.

138. Проектирование и анализ методом конечных элементов экологически безопасных моноармированных и гибридноармированных фиброгеополимеров / С. В. Клюев, А. В. Клюев, Н. А. Аюбов, Р.С. Федюк [и др.] // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). - 2025.

139. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон / В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. - М.: Стройиздат, 1973. - 207 с.

140. Рекомендации по испытаниям растворов и бетонов для тонкостенных конструкций на водопроницаемость. - М.: Стройиздат, 1969. - 25 с.

141. Рекомендации по определению коэффициента фильтрации бетона при высоких гидростатических давлениях. - М.:НИИЖБ Госстроя СССР, 1997. -17 с.

142. Рекомендации по получению бетонов низкой проницаемости из подвижных бетонных смесей. - М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1977. - 20 с.

143. Рогалев, А.В. Влияние ультрадисперсных частиц на формирование структуры и уровень эксплуатационных свойств КМ/А.В. Рогалев. - Автореферат на

соискание ученой степени кандидата технических наук. - Барнаул, 2007. - 19 с.

144. Розенталь, Н.К. Цементные бетоны с повышенной коррозионной стойкостью / Н.К. Розенталь, Г.В. Любарская, Г.В. Чехний // Долговечность и защита конструкций от коррозии. Строительство, реконструкция. Материалы международной конференции. -М., 1999. - с. 196-206

145. Рубличан, А.Г. Исследование водонепроницаемости бетонов в зависимости от их структурных характеристик / А.Г. Рубличан //автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Кишинев, 1979 г. -210 с.

146. Руководство по применению химических добавок в бетоне. - М.: Стройиздат, 1975.-66 с.

147. Руководство по проектированию составов гидротехнических бетонов / ВНИИГ. - Л.: Энергия, 1979. - 86 с.

148. Савина, Ю.А. Бетоны низкой проницаемости из подвижных бетонных смесей / Ю.А. Саввина // Исследования в области защиты бетона и железобетона от коррозии в агрессивных средах. -М.: Стройиздат, 1984. - с. 43-45

149. Савина, Ю.А. О проницаемости бетона / Ю.А. Саввина // Защита строительных конструкций от коррозии. НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1966. - с. 55-59

150. Савина, Ю.А. О процессе фильтрации воды и газа через бетон разной плотности / Ю.А. Саввина // Стойкость бетона и железобетона в агрессивных средах. - М.: Стройиздат, НИИЖБ. - вып. 23. - 1977. - с. 106-117

151. Саввина Ю.А. Высокопрочные бетоны низкой проницаемости на портландцементе и шлакощелочном вяжущем / Ю.А. Савина, М.К. Шаровар // Изучение стойкости железобетона в агрессивных средах. НИИЖБ. - М.: Стройиздат, 1980. - с. 11-22

152. Сайидов, Ш. Влияние способа ухода и его продолжительности на водонепроницаемость и коэффициент фильтрации гидротехнического бетона /

Ш. Сайидов // Расчет, конструирование и технология изготовления бетонных и железобетонных изделий. -М.: НИИЖБ, 1985. - с. 95-99

153. Саидова, Зарина Сироджиддиновна. Цементные композиции, модифицированные нанодисперсными добавками: дис. ... кандидата технических наук: - Улан-Удэ, 2022. - 195 с.

154. Саталкин, А.В. Прочность и деформативность мелкозернистых бетонов с добавками полимеров / А.В. Саталкин, О.С. Попова // Бетон и железобетон, 1965.-№9.-с. 29-31

155. Саталкин, А.В. Структурная пористость цементно-полимерных бетонов и влияние ее на водонепроницаемость / А.В. Саталкин, О.С. Попова, П.С. Красовский // Долговечность строительных материалов, используемых в гидротехническом строительстве. Сб. науч. тр. - Л.: Энергия, 1979. - 112 с.

156. Саталкин, А.В. Цементно-полимерные бетоны / А.В. Саталкин, В.А. Солнцева, О.С. Попова. - Л.: Стройиздат, 1971. - 169 с.

157. Сватовская, Л.Б. Активированное твердение цементов / Л.Б. Сватовская, М.М. Сычев. - Л.: Стройиздат, 1983.- 160 с.

158. Семириков, И.С. Физическая химия строительных материалов: учебное пособие / И.С. Семириков. - Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. - 245 с.

159. Сильченко, П.Г. Подбор состава мелкозернистого бетона с учетом удельной поверхности и водопотребности смеси / П.Г. Сильченко // Мелкозернистые бетоны. - М.:НИИЖБ Госстроя СССР. - 1972. - с. 59

160. Соколов, А.П. Математическое моделирование эффективных характеристик упругих композитов с многоуровневой иерархической структурой/А.П. Соколов. - Автореферат на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. - Москва, 2008. - 15 с.

161. Солнцева, В.А. Полимеры в бетоне / В.А. Солнцева, О.С. Попова // Сб. трудов по иссл. бетонов для транспортного и гидротехнического строительства. Вып.382. - Л.: ЛИИЖТ, 1976.

162. Соловьев, В.И. Влияние гидрофобно-пластифицирующих добавок на свойства

цементного камня и бетона / В.И. Соловьев, А.Л. Томашпольский // Бетоны с эффективными модифицирующими добавками. - 1985. - М. - с. 60-64

163. Сосипатрова, Н.И. Полифункциональные модификаторы - эффективное средство повышения коррозионной стойкости бетона и железобетона / Н.И. Сосипатрова, А.С. Смоленцев // Бетоны с эффективными модифицирующими добавками, 1985. - М. - с. 60-64

164. Сосипатрова, Н.И. Эффективное средство повышения долговечности бетона -снижение его проницаемости / Н.И. Сосипатрова, А.С. Смоленцев // Способы повышения коррозионной стойкости бетона и железобетона. - М., НИИЖБ, 1986.-с. 59-61

165. Состав, структура и свойства цементных бетонов / под ред. Г.И. Горчакова. -М.: Стройиздат, 1976. - 45 с.

166. Справочник по химии цемента / Ю.М. Бутт, Б.В. Волконский, Г.Б. Егоров и др. под ред. Б.В. Волконского и Л.Г. Судакаса. - Л.: Стройиздат, 1980. - 224 с.

167. Стольников, В.В. Исследования по гидротехническому бетону / В.В. Стольников. - М.: Госэнергоиздат, 1962. - 329 с.

168. Стольников, В.В. Седиментационные процессы в бетонной смеси и их влияние на формирование структуры бетона и его водонепроницаемость / В.В. Стольников, Е.В. Лавринович // Изв. ВНИИГ, т. 47. - М.: Госэнергоиздат, 1952

169. Стрельникова, М.П. О контактной зоне между цементным камнем и заполнителем в присутствии некоторых водорастворимых смол / М.П. Стрельникова // Новые исследования цементных и силикатных бетонов. Сб. тр. - вып. 333. - Л.: ЛИИЖТ, 1972. - с. 26-29

170. Структурное уравнение прочности композиционных материалов / Е. В. Королев, А. Н. Гришина, А. М. Данилов, А. М. Айзенштадт // Региональная архитектура и строительство. - 2025. - № 3(64). - С. 5-19. - DOI 10.54734/20722958_2025_3_5.

171. Суханов, С.В. Ускоренный метод оценки структурной пористости бетона /

С.В. Суханов, А.С. Пополов // Контроль и повышение качества в строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог: сб. науч. тр. - М.: ГипроДорНИИ, 1985. - с. 59-65

172. Сычев М.М. Перспективы повышения прочности цементного камня / М.М. Сычев // Цемент. - 1987. - №9. - с.17-19

173. Сычев, М.М. Твердение вяжущих веществ / М.М. Сычев. - Л.: Стройиздат, 1974.-80 с.

174. Сычев, М.М. Химия отвердевания и формирования прочностных свойств цементного камня / М.М. Сычев // Цемент. - 1978. - №9. - с. 4-6

175. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Издание 4-е переработанное и дополненное. - М.: Научный мир, 2007. - 576 с.

176. Тимашев, В.В. Избранные труды. / В.В. Тимашев // Синтез и гидратация вяжущих материалов. - М.: Наука, 1986. - 424 с.

177. Трофимов, Б.Я. Принципы повышения стойкости бетона при морозной и сульфатной агрессии путем модифицирования гидратных соединений / Б.Я. Трофимов //автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - Челябинск, 1991.- 34 с.

178. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня / под ред. А.Г. Шпыновой. - Львов: Вища школа. Издательство при Львовском университете, 1981.-160 с.

179. Фролкин, О.А. Компьютерное моделирование и анализ структуры композиционных материалов / О.А. Фролкин //автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Пенза, 2000. - 16 с.

180. Хакен, Г. Синергетика / Г. Хакен. - 2001 г.

181. Харитонов, А.М. Структурно-имитационное моделирование в исследованиях свойств цементных композитов / А.М. Харитонов//автореферат диссертации доктора технических наук. - Санкт-Петербург, 2009 - 38 с.

182. Хигерович, М.И. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов / М.И. Хигерович, В.Е. Байер. - М.: Стройиздат, 1979. -

126 с.

183. Химия цементов/ под ред. Х.Ф.У. Тейлора. -М.: Стройиздат, 1969. - 501 с.

184. Цимерманис, Л.Б. Термодинамические и переносные свойства капиллярно-пористых тел / Л.Б. Цимерманис. - Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1970.-202 с.

185. Черкасов В.Д. Моделирование структуры композита / В.Д. Черкасов, В.А. Карташов, В.И. Бузулуков, Е.В. Киселев, А.И. Емельянов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. - 2007. - с. 28-36

186. Черкинский, Ю.С. Полимерцементный бетон / Ю.С. Черкинский. - М.: Стройиздат, 1984. - 213 с.

187. Чернин И.З., Смехов Ф.М, Жердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции. -М., Химия, 1982.-232 с.

188. Чернов, А.Н. Ячеистые бетоны: учебное пособие для самостоятельной работы студентов / А.Н. Чернов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002.- с. 112.

189. Чернов, А.Н. Ячеистый бетон переменной плотности / А.Н.Чернов. - М.: Стройиздат, 1972, - 115 с.

190. Чеховский, Ю.В. Понижение проницаемости бетона / Ю.В. Чеховский. - М.: Энергия, 1968.- 192 с.

191. Чеховский, Ю.В. Прогнозирование морозостойкости бетона по параметрам структуры пор цементного камня / Ю.В. Чеховский, А.Г. Ганиев // Прогрессивные методы изготовления сборных железобетонных конструкций на предприятиях главмоспромстройматериалов. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1978.-с. 171-175

192. Чистов, Ю.Д. Элементы нанотехнологии в производстве бетонов на основе минеральных вяжущих / Ю.Д. Чистов, А.С. Тарасов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2007. - Ч. I, №3. - с. 69-71

193. Шангина, Н.Н. Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом донорно-акцепторных свойств поверхности наполнителей и заполнителей/ Н.Н. Шангина. - Автореферат на соискание ученой степени

доктора технических наук. - Санкт-Петербург, 1998. - 45 с.

194. Шамаев, М.Ю. Моделирование больших деформаций и вязкого разрушения полимеров и полимерных композитов/ М.Ю. Шамаев. - Автореферат на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. - Москва, 2003.-28 с.

195. Шаровар, М.К. Исследование проницаемости бетонов и параметров поровой структуры / М.К. Шаровар, Ю.А. Савина, М.И. Бруссер // «Труды НИИЖБ Госстроя СССР». - 1977, вып.29. - с. 73-82

196. Шейкин, А.Е. Цементные бетоны высокой морозостойкости / А.Е. Шейкин, Л.М. Добшиц. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1989. - 128 с.

197. Шейкин, А.В. Структура и свойства цементных бетонов / А.В. Шейкин, Ю.В. Чеховский, М.И. Бруссер. -М.: Стройиздат, 1979. - 344 с.

198. Электрохимические процессы в системах с пористыми матрицами / О.С. Ксенжек, Е.М. Шембель, Е.А. Калиновский, В.А. Шуство. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1983. - 219 с.

199. Яковлев Г.И. Структурная организация межфазных слоев при создании кристаллогидратных композиционных материалов: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Г.И. Яковлев. -Пермь: ПГТУ, 2004.

200. Якуб, Т.Ю. Исследование диффузионной проницаемости цементного камня / Т.Ю. Якуб, М.А. Домбровский, Я.Б. Скуратник // Коррозия бетона в агрессивных средах. - М.: Стройиздат, 1971. - с. 60-66

201. Ярлушкина, С.Х. Физико-химические процессы и их роль в формировании прочности контакта цементного камня с заполнителем / С.Х. Ярлушкина // Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1980. - с. 60-69

202. Alsalman, A. Evaluation of modulus of elasticity of ultra-high performance concrete / Dang, C.N., Prinz, G.S., Hale, W.M. // Construction and Building Materials. -2017. D0I:10.1016/j.conbuildmat.2017.07.158.

203. Arzhakov, M. Relaxation in Physical and Mechanical Behavior of Polymers, 1st ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, USA. - 2019.

204. Avudaiappan, S. Prediction of Pore Volume Dispersion and Microstructural Characteristics of Concrete Using Image Processing Technique / Amran, M.; Aepuru, R.; Fediuk, R.; Vatin, N. // Crystals. - 2021. - vol. 11. - 1476. https://doi.org/10.3390/cryst11121476

205. Barabanshchikov, Iu. G. The Influence of Concrete Composition on the Ratio of Strength to Elastic Modulus as a Criterion of Crack Resistance / Iu. G. Barabanshchikov, T. H. Pham // Construction of Unique Buildings and Structures. -2021. - No. 4(97). - P. 9704. -DOI 10.4123/CUBS.97.4.

206. Beaudoin, J.J. Dependence of degree of silica polymerization and intrinsic mechanical properties of C-S-H on C/S-ratio / J.J. Beaudoin, R.F. Feldman // Proceedings of the Eighth Internat..! Congress on the Chemistry of Cement. - 1986.

207. Brooks, J.J. Elasticity of Concrete // Concrete and Masonry Movements. - 2015.

208. Brunauer, S. Hardened portland cement pastes of low porosity. 6. Mechanism of the hydration process / S. Brunauer, M. Yudenfreund, I. Skalny // Cement and concrete researches. - 1973. - Vol.3. - pp. 129-147

209. Chan, C.H. Physical chemistry of macromolecules: Macro to nanoscales / Chia, C.H., Thomas, S. - 2014. ISBN:9781482234190.

210. Chatterji S., Jeffery J.W. A new hypotesis of sulphate expansion// Magazine of concrete research, vol.15, x44. - pp. 83-86

211. Chen, Y.M.; Ting, J.M. Ultra high thermal conductivity polymer composites // CarbonN. Y.-2002.-p. 40. doi:10.1016/S0008-6223(01)00112-9.

212. Chen, J. Modeling mechanical behavior of epoxy-shape memory polymers / Liu, L., Fei, F., Wang, Y., Liu, Y., Leng, J. // Behavior and Mechanics of Multifunctional Materials and Composites. - 2013. - p. 2013. D0I:10.1117/12.2009502.

213. Cheng, H.L. A thermo-viscoelastic constitutive model for compressible amorphous polymers/ Wang, J., Huang, Z.P. // Mechanics of Time-Dependent Materials. -2010. D0I:10.1007/s11043-010-9111-z

214. Cheng, H.L. A thermo-viscoelastic constitutive model for compressible amorphous polymers / Wang, J.; Huang, Z.P. // Mech. Time-Depend. Mater. - 2010. - vol. 14.

- P.261-275.

215. Cheng-yi, H. Influence of silica fume on the microstructural development in cement mortars / H. Cheng-yi, R.F. Feldman // Cement and concrete research. - vol. 15. -1985.-pp. 285-294

216. Daghia, F. Thermo-mechano-oxidative behavior at the ply's scale: The effect of oxidation on transverse cracking in carbon-epoxy composites / Zhang, F.; Cluzel, C.; Ladeveze, P. // Compos. Struct. - 2015. - 134. - P. 602-612.

217. Davy, K.W.M.; Braden, M. Thermal expansion of glassy polymers // Biomaterials.

- 1992, - p. 13. doi:10.1016/0142-9612(92)90157-J.

218. Deja J. Properties of activated pastes containing metakaolin and other mineral additives // Proceedings of the 11-th International Congress on the Chemistry of Cement. - 2003. - p. 832-842

219. Dill, K., Dill, K.A. Polymer Elasticity & Collapse // Molecular Driving Forces/ -2018.

220. Double, D.D. Studies of the hydration of Portland cement / D.D. Double // Admixtures. - London, 1980. - pp. 32-48

221. Eden, N.B. Effect of polimer modifications on the mechanical properties of calcium silicate and calcium aluminate cements / N.B. Eden, J.E. Bailey // Proceedings of the Eighth International Congress on the Chemistry of Cement. - 1986.

222. Feldman, R.F. The effect of sand/cement ratio and silica fume on the microstructure of mortars / R.F. Feldman // Cement and concrete research. - 1986. - v. 16. -pp. 31-39

223. Fladr, J. T. Analysis of the influence of supplementary cementitious materials used in UHPC on modulus of elasticity / Bily, P., Trtik // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - vol. 522. - Pp. 012010. D0I:10.1088/1757-899X/522/1/012010.

224. Flory, P.J. Theory of Elasticity of Polymer Networks. / Erman, B., Flory, P.J.,

Erman, B., Erman, B. // Macromolecules. - 1982. D0I:10.1021/ma00231a022.

225. Frigione, G. Synthetic zeolites as substitute of silica fume / G. Frigione, L. Bonavita, A. Katovic // Proceedings of the 11-th International Congress on the Chemistry of Cement. - 2003.

226. Foster, J.C. Tuning Epoxy Thermomechanics via Thermal Isomerization: A Route to Negative Coefficient of Thermal Expansion Materials / Staiger, C.L.; Dugger, J.W.; Redline, E.M. // ACS Macro Lett. - 2021. - 10. doi:10.1021/acsmacrolett.1c00312.

227. Gaerty, L. Permeability of concrete / L. Gaerty, R.J. Freeman // New Zealand concrete construction. - March, 1986. - pp. 3-6

228. Garcia-Moreno, I. Effect of Thermal Ageing on the Impact and Flexural Damage Behaviour of Carbon Fibre-Reinforced Epoxy Laminates / Caminero, M.A.; Rodriguez, G.P.; Lopez-Cela, J.J. // Polymers. - 2019. - vol. 11. - p. 80. https://doi.org/10.3390/polym11010080.

229. Gijutsu, K. Concrete of high durability / K. Gijutsu. - Tokyo: Takenaka, - 1987. -p. 17

230. Gol' dman, A.Y. Temperature - time analogy for thermorheologically complex polymeric materials - 1. Mixtures of partially crystalline polymers with elastomers / Murzakhanov, G.K., Soshina, O.A. // Polymer Mechanics. - 1977. D0I:10.1007/BF00859329.

231. Graf, H. Verfahren zur Rufung der Durchlessigkeit von Mortel und Beton gegenuber Gasen und Wasser / H. Graf, H. Grube // Beton. - x5, 1986. - s. 222-226

232. Grondin F., Matallah M. How to consider the Interfacial TransitionZones in the finite element modelling of concrete? // Cement and Concrete Res. - 2014. - Vol. 58. P. 67—75. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2014.01.009.

233. Guo, Q. Polymer morphology: Principles, characterization, and processing. - 2016. ISBN:9781118892756.

234. Hadipeykani, M. A molecular dynamics simulation of the glass transition temperature and volumetric thermal expansion coefficient of thermoset polymer

based epoxy nanocomposite reinforced by CNT: A statistical study / Aghadavoudi, F.; Toghraie, D. // Phys. A Stat. Mech. its Appl. - 2020, p. 546. doi:10.1016/j.physa.2019.123995.

235. Heinle, M.; Drummer, D. Temperature-dependent coefficient of thermal expansion (CTE) of injection molded, short-glass-fiber-reinforced polymers // Polym. Eng. Sci. -2015. - p. 55. doi:10.1002/pen.24159.

236. H.Le Chatelier. Application des phenomenes de sussaturstion a la theoree du dureissement de quelques ciments et mastics / H.Le Chatelier // Comptes rendus. -1. 96.- 1883.

237. H.Le Chatelier. Sur le michanisme de la prise du platre / H.Le Chatelier // Comptes rendus.-t. 94.- 1883.

238. H.Le Chatelier. Cristalloides against colloides in the theory of Cements / H.Le Chatelier // Transaction of the Faraday Society. - 1919. - vol. 14, parts 18.2 January. - p. 8-11

239. Holzapfel, G.A., Simo, J.C. Entropy elasticity of isotropic rubber-like solids at finite strains // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. - 1996. DOI:10.1016/0045-7825(96)01001-8.

240. Jambor, J. Pore structure and strength development of cement composites / J. Jambor // Cement and concrete research. - 1990. - vol. 20. - pp. 948-954

241. Jensen, M.; Jakobsen, J. Effect of cure cycle on enthalpy relaxation and post shrinkage in neat epoxy and epoxy composites // J. Non-Cryst. Solids. - 2016. - vol. 452.-pp. 109-113

242. Johnsen, J. A thermo-elasto-viscoplastic constitutive model for polymers / ; Clausen, A.H.; Grytten, F.; Benallal, A.; Hopperstad, O.S // J. Mech. Phys. Solids. -2019. - vol. 124.-681-701.

243. Jones, R.M. Stress-strain relations for materials with different moduli in tension and compression//AIAA J. - 1977. - vol. 15. - 16-23. doi:10.2514/3.7297.

244. Jurowski, K., Grzeszczyk, S. The influence of concrete composition on Young's modulus // Procedia Engineering. - 2015. D0I:10.1016/j.proeng.2015.06.181.

245. Kantro D.L. Tricalcium silicate hydration in the presence of various salts / D.L. Kantro // Journal of testing and evaluation. - 1975. - vol.3, x4. - pp. 312-321

246. Kauffman, J. The effect of the addition of ultrafine cement on the properties of fibre reinforced composites / J. Kauffman, T. Matchey, D. Hesselbart // Proceedings of the 11-th International Congress on the Chemistry of Cement. - 2003. - p. 1683-1691

247. Kayyali, O.A. Frost action on immature cement paste - microstructural features / O.A. Kayyali, L.C. Page, A.G. Ritchie // ACI Journal. - July-August 1980. - p.

267-273

248. Klyuev, S.V. Experimental study of fiber-reinforced concrete structures / Khezhev, T.A., Pukharenko, Y.V., Klyuev, A.V. // Materials Science Forum. - 2018. - Pp. 115-119. DOI:10.4028/MSF.945.115.

249. Khan, A.S. Thermo-mechanical large deformation response and constitutive modeling of viscoelastic polymers over a wide range of strain rates and temperatures / Lopez-Pamies, O., Kazmi, R. // International Journal of Plasticity. -2006. DOI:10.1016/j.ijplas.2005.08.001.

250. Knauert, S.T. The effect of nanoparticle shape on polymer-nanocomposite rheology and tensile strength /, Douglas, J.F., Starr, F.W. // Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics. -2007. DOI:10.1002/polb.21176.

251. Kjellsen, K. Pore structure of plain cement pastes hydrated at different temperatures / K. Kjellsen, R. Detwiler, O. Gjorv // Cement and concrete research. - vol. 20. -1990.-pp. 927-923

252. Kuksenko, V.S. Elasticity of the intercrystallite zones and the mechanical properties of oriented polymers / Ovchinnikov, V.A., Slutsker A.I. // Polymer Mechanics. -1969. DOI:10.1007/BF00864667.

253. Kuperman, A.M. Study of elastic and strength properties of hybrid and gradient polymer composites / , Turusov, R.A., Gorenberg, A.Y. // Composites: Mechanics, Computations, Applications. - 2010. DOI: 10.1615/CompMechComputApplIntJ.v1.i4.50.

254. Kurugol, S. Young's modulus of fiber-reinforced and polymer-modified lightweight concrete composites / Tana?an, L., Ersoy, H.Y. // Construction and Building Materials. - 2008. D0I:10.1016/j.conbuildmat.2007.03.017.

255. Li, G. Four-phase sphere modeling of effective bulk modulus of concrete / Zhao, Y., Pang, S.S. // Cement and Concrete Research. - 1999. D0I:10.1016/S0008-8846(99)00040-X.

256. Leroy, E. Evolution of the coefficient of thermal expansion of a thermosetting polymer during cure reaction / Dupuy, J.; Maazouz, A.; Seytre, G. // Polymer (Guildf). -2005. - p. 46. doi:10.1016/j.polymer.2005.07.061.

257. Lobanov, D.S.; Slovikov, S. V. Mechanical Behavior of a Unidirectional Basalt-Fiber-Reinforced Plastic Under Thermomechanical Loadings // Mech. Compos. Mater.-2018.-p. 54. doi:10.1007/s11029-018-9746-4.

258. Lodge, T.P., Muthukumar, M. Physical chemistry of polymers: Entropy, interactions, and dynamics // Journal of Physical Chemistry. - 1996. D0I:10.1021/jp960244z.

259. Lomakin, V.A. Problems of the theory of deformation of polymeric materials / Ogibalov, P.M., Teters, G.A. // Polymer Mechanics. - 1972. D0I:10.1007/BF00856361.

260. Li, K. The change of thermal-mechanical properties and chemical structure of ambient cured / Wang, K.; Zhan, M.S.; Wen, X.

261. Lin, J. Statistical analysis of the critical percolation of ITZ around polygonal aggregates in three-phase concrete materials / J. Lin, H. Chen, Q. Zhao, M. Li // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. - 2021. Vol. 572. -P.125878.379

262. Liu, W.; Zhang, L. Mechanisms of the complex thermo-mechanical behavior of polymer glass across a wide range of temperature variations // Polymers. - 2018. -vol. 10.-p. 1153

263. Lu, H. A cooperative domain model for multiple phase transitions and complex conformational relaxations in polymers with shape memory effect / Wang, X.; Xing,

Z.; Fu, Y.Q. // J. Phys. D Appl. Phys. - 2019. - 52. - pp. 1361-6463

264. Lu, H.; Huang, W.M. On the origin of the Vogel-Fulcher-Tammann law in the thermo-responsive shape memory effect of amorphous polymers // Smart Mater. Struct. - 2013. - vol. 22. - p. 105021

265. Lu, H. A Phenomenological Approach for the Chemo-Responsive Shape Memory Effect in Amorphous Polymers /; Leng, J.; Du, S. // Soft Matter. - 2013. - vol. 9. -pp.3851-3858

266. Mahmoodi, M.J. Effects of added SiO 2 nanoparticles on the thermal expansion behavior of shape memory polymer nanocomposites / Hassanzadeh-Aghdam, M.K.; Ansari, R. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. - 2019. - vol. 30. doi:10.1177/1045389X18806405.

267. Martin, R. Ageing of Composites // CRC Press: Boca Raton, FL, USA. - 2008.

268. Michaelis, W. Der Erhartungprozess der kalkhaltigen hudrauliches Bindmittel / W. Michaelis // Kolloid Zeitschrift, 5, 1. - 1909. - s. 9-22

269. Miller, R. Rheology of interfacial layers / Ferri, J.K., Javadi, A., Krägel, J., Mucic, N., Wüstneck, R.-2010.

270. Moroz, J.D., Nelson, P. Entropic elasticity of twist-storing polymers // Macromolecules. - 1998. DOI:10.1021/ma971804a.

271. Nitka, M. Meso-mechanical modelling of damage in concrete using discrete element method with porous ITZs of defined width around aggregates / M. Nitka, J. Tejchman // Engineering Fracture Mechanics. - 2020. - Vol. 231. -P. 107029.

272. Noguchi, T., Nemati, K.M. Relationship between compressive strength and modulus of elasticity of high-strength concrete // Proceedings of the 6th International Conference on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures. - 2007

273. Odelson, J.B. Young's modulus of cement paste at elevated temperatures / Kerr, E.A., Vichit-Vadakan, W. // Cement and Concrete Research. - 2007. DOI:10.1016/j.cemconres.2006.11.006.

274. Pepicelli, M. Surface viscoelasticity in model polymer multilayers: From planar interfaces to rising bubbles / Jaensson, N.; Tregouet, C.; Schroyen, B.; Alicke, A.;

Tervoort, T.; Monteux, C.; Vermant, J. // J. Rheol. - 2019. - vol. 63, pp. 815-828

275. Pfeiffenberger L.E. Using silica fume for more durable concrete products / L.E. Pfeiffenberger, B. Schellie // Concrete products. - 1985. - x8. - pp. 30-32

276. Pyrzowski, L. Testing Contraction and Thermal Expansion Coefficient of Construction and Moulding Polymer Composites // Polish Marit. Res. - 2018. - vol. 25. doi:10.2478/pomr-2018-0036.

277. Popovic, K. SiO2prasina iz proizvodnje ferolegura kao pucolaniski dodatak cementu / K. Popovic, V. Ukraincik // Kemija u industriji. - 1985. - x9. - pp. 579-581

278. Potemkin, I.I. Spontaneous curvature of comblike polymers at a flat interphase / , Khokhlov, A.R., Prokhorova, S., Sheiko, S.S., Möller, M., Beers, K.L., Matyjaszewski, K. // Macromolecules. - 2004. D01:10.1021/ma021519d.

279. Powers, T.C. Hydraulic pressure in concrete / T.C. Powers // Proceedings of american society of civil engineers. - 1955. - vol. 81. - x742

280. Ramachandran, V.S. Concrete science. Treatise on current research, Division of building research /V.S. Ramachandran, R.F. Feldman, J.J. Beaudoin. - London. -1981.-427 p.

281. Rezanova, V.G. Mathematical description of deformation of a dispersed phase polymer in flow of melts of polymer blends /, Pridatchenko, Y. V., Tsebrenko, M. V. //Fibre Chemistry. -2003. D0I:10.1023/B:FICH.0000020781.05873.f2.

282. Ribeiro, M.C.S Thermal expansion of epoxy and polyester polymer mortars /.; Reis, J.M.L.; Ferreira, A.J.M.; Marques, A.T. // Plain mortars and fibre-reinforced mortars. Polym. Test. - 2003. - p. 22. doi:10.1016/S0142-9418(03)00021-7.

283. Roy, D. Rheological properties of cement mixes: The effects of the time on viscosimetric properties of mixes containing superplasticizers / D. Roy, K. Asaga // Cement and concrete research. - 1980. - vol. 10. - pp. 387-394

284. Rousseau, I.A., Xie, T. Shape memory epoxy: Composition, structure, properties and shape memory performances // Journal of Materials Chemistry. - 2010. D0I:10.1039/b923394f.

285. Rouxhet, P.G. Chemical composition and physico-chemical properties of polymer

surfaces /, Doren, A., Dewez, J.L., Heuschling, O. // Progress in Organic Coatings. - 1993. DOI:10.1016/0033-0655(93)80034-8.

286. Salman, M.M., Al-Amawee, A. The Ratio between Static and Dynamic Modulus of Elasticity in Normal and High Strength Concrete // Journal of Engineering and Development. - 2006. - Vol. 10. - No. 2.

287. Sanahuja, J. Modelling elasticity of a hydrating cement paste / Dormieux, L., Chanvillard, G // Cement and Concrete Research. - 2007. DOI:10.1016/j.cemconres.2007.07.003.

288. Shaw, M.T., MacKnight, W.J. Introduction to Polymer Viscoelasticity: Third Edition. -2005. ISBN:9780471741831.

289. Shcherbak, V. V., Gol' dman, A.Y. Prediction of the nonlinear creep and long-term strength of isotropic and anisotropic polymer materials. Strength of Materials. 1986. DOI:10.1007/BF01522685.

290. Shardakov, I.N.; Trufanov, A.N. Identification of the temperature dependence of the thermal expansion coefficient of polymers // Polymers (Basel). - 2021. - p. 13. doi:10.3390/polym13183035.

291. Shen, X. Large negative thermal expansion of a polymer driven by a submolecular conformational change / ; Viney, C.; Johnson, E.R.; Wang, C.; Lu, J.Q. // Nat. Chem. - 2013. - p. 5. doi:10.1038/nchem.1780.

292. Shenogina, N.B.; Molecular Modeling Approach to Prediction of Thermo-Mechanical Behavior of Thermoset Polymer Networks / Tsige, M.; Patnaik, S.S.; Mukhopadhyay, S.M. // Macromolecules. - 2012. - vol.45. - pp. 5307-5315

293. Schwarz, G. Thermal expansion of polymers from 4.2 K to room temperature // Cryogenics (Guildf). - 1988. - p. 28. doi:10.1016/0011-2275(88)90009-4.

294. Shvarzman, A. Hydration of portlandite-metakaolin and portland cement-metakaolin systems / A. Shvarzman, K. Kovler, G.S. Grader // Proceedings of the 11-th International Congress on the Chemistry of Cement. - 2003. - p. 843-852

295. Sideris, K.K. Estimation of ultimate modulus of elasticity and Poisson ratio of normal concrete / Manita, P., Sideris, K. // Cement and Concrete Composites. -

2004. -26(6). - Pp. 623-631. D0I:10.1016/S0958-9465(03)00084-2.

296. Sierra, R. Etude au microscope electronique de l'hydratation des silicates calciques du ciment portland / R. Sierra // Journal de microscopie, 1968. - x4. - pp. 491-508

297. Silva, R.V. Establishing a relationship between modulus of elasticity and compressive strength of recycled aggregate concrete / De Brito, J., Dhir, R.K. -2016

298. Singh, N.B. Effect of CaCk on the hydration of tricalcium silicate / N.B. Singh, P.N. Ojha // Journal of material science, 1981. - vol. 16. - pp. 2675-2681

299. Slutsker, A.I. Structure, and reversible deformability of oriented crystallizing polymers / , Sanphirova, T.P., Yastrebinskii, A.A., Kuksenko, V.S. // Journal of Polymer Science Part C: Polymer Symposia. - 1967. D0I:10.1002/polc.5070160749.

300. Sogolova, T.I., Demina, M.I. Temperature dependence of the mechanical properties of polymers of different chemical structure in the temperature range from 4.2 to 300°K//Polymer Mechanics. - 1977. D0I:10.1007/BF00859411.

301. Solar, M. Molecular mechanics and performance of crosslinked amorphous polymer adhesives / Qin, Z., Buehler, M.J. // Journal of Materials Research. - 2014. D0I:10.1557/jmr.2014.82.

302. Storn, R., & Price, K. (1997). Differential Evolution - A Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization over Continuous Spaces // Journal of Global Optimization. - 11(4). doi:10.1023/A:1008202821328

303. Sun, Q. Influence of conformational change of chain unit on the intrinsic negative thermal expansion of polymers / ; Jin, K.; Huang, Y.; Guo, J.; Rungrotmongkol, T.; Maitarad, P.; Wang, C. // Chinese Chem. Lett. - 2020. doi:10.1016/j.cclet.2020.09.046.

304. Takenaka, K.; Ichigo, M. Thermal expansion adjustable polymer matrix composites with giant negative thermal expansion filler // Compos. Sci. Technol. - 2014. - p. 104. doi:10.1016/j.compscitech.2014.08.029.

305. Tanaka, F., Edwards, S.F. Viscoelastic Properties of Physically Crosslinked

Networks. Transient Network Theory // Macromolecules. - 1992. DOI:10.1021/ma00031a024.

306. Thomas, N.L. Calcium and silicon concentrations in solution during the early hydration of portland cement and tricalcium silicate / N.L. Thomas, D.D. Double // Cement and concrete research. - 1981. - vol. 11. - pp. 675-678

307. Thormann, P. Erfahrungen bei der Herstellung von Beton unter Verwendung von Verflussigern / P. Thormann // Betonwerk + Fertigteil-technik, 1980. - 40. - s. 621-629

308. Top?u, I.B. Estimation of the modulus of elasticity of slag concrete by using composite material models. Construction and Building Materials / Bilir, T., Boga, A.R. -2010. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2009.10.034.

309. Tsivilis, S. Investigation of production and use of metakaolin, originated from poor Greek kaolins, as cement extender / S. Tsivilis, E. Badogiannis, G. Kakali // Proceedings of the 11-th International Congress on the Chemistry of Cement. -2003

310. Usanova, K. Properties of Cold-Bonded Fly Ash Lightweight Aggregate Concretes // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - Pp. 507-516. DOI:10.1007/978-3-030-42351-3_44.

311. Vaggar, G.B. Thermal properties characterization of glass fiber hybrid polymer composite materials / Kamate, S.C.; Badyankal, P. V. // Int. J. Eng. Technol. -2018.-p. 7. doi:10.14419/ijet.v7i3.34.19359.

312. Varlamov, A.A. The modulus of elasticity in the theory of degradation / Rimshin, V.I., Tverskoi, S.Y. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. 463. Pp. 022029. DOI:10.1088/1757-899X/463/2/022029.

313. Vashisth, A. Effect of chemical structure on thermo-mechanical properties of epoxy polymers: Comparison of accelerated ReaxFF simulations and experiments / , Ashraf, C., Bakis, C.E., van Duin, A.C.T. // Polymer. - 2018. DOI:10.1016/j.polymer.2018.11.005.

314. Walley, S.M. The rapid deformation behaviour of various polymers / Field, J.E.,

Pope, R., Safford, N.A. // Journal de Physique III. - 1991. D0I:10.1051/jp3:1991240.

315. Wiggs, P. The structure and properties of porous materials / P. Wiggs. - London, 1958

316. Wong, C.P.; Bollampally, R.S. Thermal conductivity, elastic modulus, and coefficient of thermal expansion of polymer composites filled with ceramic particles for electronic packaging // J. Appl. Polym. Sci. - 1999. - p. 74, doi:10.1002/(SICI)1097-4628(19991227)74:14

317. Wongpa, J. Compressive strength, modulus of elasticity, and water permeability of inorganic polymer concrete / , Kiattikomol, K., Jaturapitakkul, C., Chindaprasirt, P. //Materials and Design. - 2010. D0I:10.1016/j.matdes.2010.05.012.

318. Xingyi, Z. Effect of interfacial transition zone on the Young's modulus of carbon nanofiber reinforced cement concrete / Gao, Y., Dai, Z.,Corr, D., Shah, S. // Cement and Concrete Research. - 2018. - vol. 107. - Pp. 49-63. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.02.014.

319. Yang, Y. Thermal aging of an anhydride-cured epoxy resin / Xian, G.; Li, H.; Sui, L.//Polym. Degrad. Stab. - 2015.-vol. 118, pp. 111-119.

320. Yildirim, H., Sengul, O. Modulus of elasticity of substandard and normal concretes // Construction and Building Materials. - 2011. D0I:10.1016/j.conbuildmat.2010.10.009.

321. Zhang, C. Molecular-level understanding of adhesion mechanisms at the epoxy/polymer interphases // Hankett, J., Chen, Z. // ACS Applied Materials and Interphases. - 2012. D0I:10.1021/am300854g.

322. Zhang, X.. Computational thermomechanical properties of silica-epoxy nanocomposites by molecular dynamic simulation / Wen, H., Wu, Y // Polymers. -2017. D0I:10.3390/polym9090430.

323. Zhu, X. Effect of interfacial transition zone on the Young's modulus of carbon nanofiber reinforced cement concrete / Gao, Y., Dai, Z., Corr, D.J., Shah, S.P. // Cement and Concrete Research. - 2018. D0I:10.1016/j.cemconres.2018.02.014.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

НОВАЯ МЕТОДИКА УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНОВ ПО КИНЕТИКЕ КАПИЛЛЯРНОГО ПОДНЯТИЯ ВОДЫ В ИХ ТОЛЩУ

Цементные бетоны характеризуются капиллярно-пористой структурой и поэтому являются ограниченно водопроницаемыми материалами. Водопроницаемость бетонов определяется показателями их поровой структуры и рабочей толщиной.

В качестве характеристик поровой структуры используются общая пористость, содержание сквозных пор, средний показатель диаметра эффективных пор. Вместе с тем, корреляционные зависимости водонепроницаемости от данных факторов, которые были получены в различных исследованиях, носили частный характер и признавались пригодными в узких пределах исходных данных каждого исследования.

Зависимость водонепроницаемости бетона от рабочей толщины при проникании в него мягкой воды является прямо пропорциональной. С увеличением глубины проникания воды в бетон под внешним давлением или без него происходит затухание данного процесса и в определенный момент он прекращается.

Изучение глубины проникания воды при подсосе ее образцами бетона, стоящими на влажной ткани показало, что капиллярный подсос влаги через единицу площади образца £ со временем затухает и в каждый определенный момент времени составляет:

где р - плотность материала, г/см3; И - максимальное влагосодержание

материала, г/г; h - высота проникания на данный момент времени т, см.

Это означает, что затухание поднятия влаги не связано с нарушением связности пор, поскольку толща бетона, подсосавшая воду характеризуется одинаковым (максимальным) влагосодержанием в любой точке пропитанного объема. Достигнув определенной высоты проникания подсос затухает до нуля, характеризуя уравновешивание действующих противонаправленных сил.

Что является причиной ограничения капиллярного поднятия влаги в бетоны? Очевидно, что при соприкосновении жидкости с поверхностью бетона на продвижение жидкости вглубь тела оказывают влияние две силы: перепад давлений и капиллярное давление. По мере продвижения жидкости возрастает сопротивление, возникающее от трения жидкости о стенки капилляров. Капиллярное давление определяется гидрофильностью вещества бетона, поверхностным натяжением жидкости и радиусом его эффективных пор. Следовательно, оценить скорость движения жидкости под влиянием капиллярных сил можно, сравнивая их с силами трения, которые и определяют водонепроницаемость бетонов.

Исходя из указанных положений была разработана методика определения величины жидкостной проницаемости цементных бетонов по кинетике капиллярного поднятия влаги.

Описание методики

Исходные данные. Методика позволяет определять проницаемость бетонов по отношению к любым жидкостям, обладающим смачивающей способностью (фильностью) по отношению к веществу бетона. Для этого необходимо знать вязкость, поверхностное натяжение (а) и угол смачивания (8) рассматриваемой жидкости (при температуре испытания). Далее методика приводится для случая проникания воды.

Требуемое оборудование. Поддон, ткань, линейка.

Подготовка образцов.

Размеры образцов определяются крупностью заполнителя в составе бетона:

- для мелкозернистого бетона могут использоваться образцы-балочки 2x2x12 или 4x4x16 см;

- для тяжелого бетона с зернами максимальной крупности < 20 мм -образцы-кубы с размером ребра 7,07 или 10,0 см;

- для тяжелого бетона с зернами максимальной крупности > 20 мм -образцы-кубы с размером ребра 15,0 см.

Серия образцов включает 6 штук, допускается сокращение до 3-х при удовлетворительном значении внутрисерийного коэффициента вариации.

Образцы выдерживаются 1 сутки в нормальных воздушно-сухих условиях. Перед установкой образцов на испытание на дно поддона равномерно укладывается ткань. В поддон заливается вода с температурой 20+2°С таким образом, чтобы ткань максимально насытилась и ее поверхность совпадала с зеркалом воды. Затем образцы ставятся на грань, перепендикулярную интересующему направлению проникания влаги (балочки, как правило, на торец), в поддон на расположенную в ней влажную ткань. С момента установки начинается отсчет времени испытания. Через 24 ч испытания производятся замеры высоты капиллярного поднятия в них влаги с погрешностью до 1 мм. Замеры производятся для каждого образца по каждому ребру и середине грани с расчетом среднего арифметического из 8 значений. Из 6 (или 3) средних значений по каждому образцу рассчитывается среднее арифметическое серии.

Если образцы при испытании промокают полностью, то необходимо изготовить образцы большего размера, обеспечивающего достижение равновесной высоты капиллярного поднятия влаги.

Если интерес вызывает проницаемость бетона по отношению к

жидкостям с повышенной температурой, необходимо поддерживать требуемую температуру в поддоне.

Относительная погрешность определения высоты капиллярного поднятия влаги при доверительной вероятности 0,95 находится, как правило, в пределах 5...6 %.

Расчеты показателей водопроницаемости

1. Расчет эффективного радиуса макрокапиллярных «сквозных» пор бетона в мкм

г = 5,03 -10^Н..

, (2) где Ыо - максимальная высота капиллярного поднятия воды, м.

2. Расчет значения показателя сопротивления бетона прониканию воды в ат/м по формуле:

(3)

где в нормальных условиях а = 72,2 10-3Н/м - поверхностное натяжение воды; 8 = 0 - угол смачивания проникающей жидкостью цементного камня; г - радиус макрокапилляров в микронах.

3. Расчет максимальной глубины проникания влаги Ытах (требуемой толщины бетона) при приложении определенного избыточного давления ДР:

4. Расчет максимального удерживаемого избыточного давления при

заданной толщине бетона 5

АР = 13-Ж

в ■

ля марочной водонепроницаемости:

1(0,15-К)

Примеры расчетов

1. Тяжелый бетон в 3 сут твердения

к = 0,075

м:

г = 5,03 ■ 10 ^ ДЙ75 = 137Ю * м;

АР= 14,2 -(0,15 -0,075} = 1,07 де

следовательно, марка по водонепроницаемости W0.