Многокритериальная оптимизация состава теплоизоляционного автоклавного газобетона, модифицированного дисперсией углеродных нанотрубок

УДК 691.327.332-022.532

С.В. ЛЕОНТЬЕВ1, инженер

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет

2 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Многокритериальная оптимизация состава теплоизоляционного автоклавного газобетона, модифицированного дисперсией углеродных нанотрубок

Представлены результаты исследований, направленные на получение теплоизоляционного автоклавного газобетона с требуемым уровнем транспортировочной и монтажной прочности. В ходе работы установлено, что совместное введение в состав газобетонной смеси специализированного газообразователя монодисперсного состава, поликарбоксилатного пластификатора и дисперсии многослойных углеродных нанотрубок способствует повышению прочности теплоизоляционного автоклавного газобетона и незначительному снижению его плотности и теплопроводности за счет заполнения микротрещин кристаллическими новообразованиями упорядоченной структуры и перераспределения объема микропор и капилляров в структуре газосиликата. Оптимизация состава ячеистого бетона осуществлялась по комплексному критерию его качества с помощью программного продукта для ЭВМ «Декон-СМ».

Ключевые слова: автоклавный газобетон, теплоизоляция, дисперсия, многослойные углеродные нанотрубки, оптимизация, комплексный критерий качества.

Для цитирования: Леонтьев С.В., Шаманов В.А., Курзанов А.Д., Яковлев Г.И. Многокритериальная оптимизация состава теплоизоляционного автоклавного газобетона, модифицированного дисперсией углеродных нанотрубок // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 31-40.

S.V. LEONT'EV1, Engineer

1 Perm National Research Polytechnic University

2 Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Multiobjective Optimization of the Lightweight Autoclaved Aerated Concrete Modified with Carbon Nanotubes Dispersions

The results of research aimed at obtaining of the thermal insulation autoclaved aerated concrete with the required level of the structure strength are presented in this article. The studies found that joint introduction in aerated concrete mixture of the specialized blowing agent with monodispersed particles, polycarboxylate and multi-walled carbon nanotubes dispersions to obtaining the enhance of strength properties of the thermal insulation autoclaved aerated concrete and slight decrease in its density and thermal conductivity by filling cracks crystalline blocks tumors ordered structure and redistribution of the volume of micropores and capillaries in aerated concrete structure. Optimization of autoclaved aerated concrete composition was performed by complex criterion of its quality by means of «Decon-SM» software product.

Keywords: autoclaved aerated concrete (ААС), thermal insulation, dispersion, multi-walled carbon nanotubes, optimization, complex criterion of quality.

For citation: Leont'ev S.V., Shamanov V.A., Kurzanov A.D., Yakovlev G.I. Multiobjective optimization of the lightweight autoclaved aerated concrete modified with carbon nanotubes dispersions. Название. Stroitel'nye Materialy [Construction materials]. 2017. No. 1-2, pp. 31-40. (In Russian).

Ужесточение требований к ресурсо- и энергосбережению, продвижение идеологии «зеленого строительства» повлияли на разработку новых строительных материалов [1]. Одним из примеров такого продукта является теплоизоляционный автоклавный газобетон (ТАГБ), плотность которого в настоящее время колеблется около 350 кг/м3. Дальнейшее снижение марки по средней плотности до D250 и менее является проблематичным из-за сложности обеспечения стабильной и равномерной ячеистой структуры при сохранении требуемой прочности силикатной матрицы, формирование которой зависит от множества рецептурно-технологи-ческих факторов [2, 3].

Ранее авторами было установлено, что получение автоклавного газобетона (АГБ) пониженной плотности возможно за счет введения в состав сырьевой смеси полифункционального газообразователя монодисперсного состава и эфиров поликарбоксилатов с короткими основной и боковыми функциональными цепями [4, 5]. Однако полученные в ходе исследования образцы ТАГБ обладают недостаточной эксплуатационной и транспортировочной прочностью, что является ограничивающим фактором для дальнейшего использования данного материала в качестве эффективного утеплителя.

Одним из вариантов решения данной проблемы является использование ультра- и нанодисперсных доба-

Stricter requirements for resource and energy efficiency, the promotion of the ideology of "green building" effect on the development of new building materials [1]. One example of such a product is lightweight autoclaved aerated concrete whose density range is currently about 350 kg/m3. Further reduction in grade to an average density D250 and less problematic due to the difficulty in obtaining stable and uniform cellular structure, while maintaining the required strength of the silicate matrix which formation depends on many technological factors [2, 3].

Previous authors have found that getting a lightweight autoclaved aerated concrete is possible due to the introduction of the raw mix specialized blowing and polycarboxylates ethers with short basic and functional side chains [4, 5]. However, aerated concrete samples obtained during the study, have inadequate operational and conveying strength, which is a limiting factor for the further use of this material as an effective insulation.

One solution to this problem is the use of ultra- and nano-dispersed additives that have a positive influence on the course of mineral formation process and increase the structural strength of autoclaved aerated concrete walls interpo-rous [6—9].

The large number of structural and qualitative characteristics of aerated concrete, the need to incorporate a plurality of formulation and technological factors that determines the

вок, оказывающих положительное влияние на протекание процесса минералообразования и повышение структурной прочности межпоровых перегородок автоклавного газобетона [6—9].

Наличие большого числа структурных и качественных характеристик автоклавного газобетона, необходимость учета множества рецептурно-технологических факторов предопределяют значимость применения математической теории планирования эксперимента, которая позволяет получить необходимые для дальнейшего анализа количественные зависимости в виде полиноминальных экспериментально-статистических моделей [10]. Однако введение в сырьевую смесь добавок различного функционального назначения и многообразие свойств материала осложняют оптимизацию его состава. Выходом из данной ситуации может служить применение и дальнейшая разработка систем поддержки принятия решений в многокритериальных задачах на основе комплексного оценивания свойств материала [11].

Таким образом, получение автоклавного газобетона пониженной плотности с высокими показателями структурной прочности, изучение влияния совокупности рецептурно-технологических факторов на структуру и свойства композита, а также оптимизация его состава по комплексу показателей качества являются на сегодняшний день актуальными при разработке эффективного утеплителя на основе газобетона автоклавного твердения.

Получение лабораторных и опытно-промышленных образцов газобетона осуществлялось на базе предприятия АО «ПЗСП» (г. Пермь). В качестве сырьевых материалов использовались: портландцемент ЦЕМ I классов 32,5—42,5 (ГОСТ 31108—2003) производства АО «Горнозаводскцемент»; комовая известь производства АО «ПЗСП» 2-го сорта (ГОСТ 9179-77); кварцевый песок Пролетарского месторождения (г. Пермь) с содержанием несвязанного SiO2 не менее 85% (ГОСТ 8736-2014); вода из центрального источника водоснабжения (ГОСТ 23732-2011). В качестве поро-образователя применялся специализированный газо-образователь Stapa Alupor N905™ (Германия) [4]. Для снижения водотвердого соотношения и стабилизации вязкопластических свойств газобетонной смеси был использован гиперпластификатор на основе эфиров поликарбоксилатов Melflux 5581F (Германия) [5].

С целью повышения структурной прочности ТАГБ в исследовании были использованы следующие ультра- и нанодисперсные модификаторы:

1. Кремнегель (диоксид кремния) производства ОАО «Аммофос» (г. Череповец). Он образуется при производстве фторида алюминия в результате взаимодействия кремнефторводородной кислоты с гидроксидом алюминия при температуре 90-95оС. Высокая активность кремнегеля обусловлена наличием в нем активного кремнезема, частицы которого характеризуются высокой удельной поверхностью (Sw=15000 см2/г) и большой реакционной способностью.

Основываясь на литературных данных и результатах апробации данной добавки на цементосодержащих системах [12, 13], при подборе рабочей дозировки принимался диапазон варьирования кремнегеля от 4 до 10%.

2. Высокоактивный метакаолин ВМК-40 производства горнодобывающей компании «Синерго» (г. Магнитогорск). По гранулометрическому составу ВМК-40 — порошок со средним медианным диаметром частиц не более 15 мкм, удельная поверхность S„4=13000 см2/г. Основываясь на литературных данных [14, 15] и рекомендациях производителя, диапазон дозировок принимался от 4 до 10%.

3. Водная дисперсия многослойных углеродных на-нотрубок торговой марки «Ful Vec» производства

importance of the application of mathematical experiment planning theory. This theory makes it possible to obtain the necessary for further quantitative analysis depending on the form of a polynomial in the experimental-statistical models [10]. However, the introduction of the raw material mixture of additives with different functionality and diversity of material properties complicates the optimization of its composition. The way out of this situation can serve as an application and further development of decision support systems in multicriterial problems on the basis of a integral assessment of material properties [11].

Thus, obtaining lightweight autoclaved aerated concrete with high structural strength, the study of the influence of the aggregate of formulation and technological factors on the structure and properties of the composite, as well as the optimization of its members on a range of quality indicators are at present relevant in the development of effective insulation based on autoclaved aerated concrete.

Laboratory and industrial prototype samples of aerated concrete produced on the basis of the enterprise JSC "PZSP" (Perm). For production of thermal insulation autoclaved aerated concrete have been used: Portland cement CEM I class 32,5-42,5 (GOST 31108-3003) produced by JSC "Gornozavodskcement"; Lump lime by JSC «PZSP» 2nd grade (GOST 9179-77); quartz pit sand (Proletarskoe field, Perm) containing unbound SiO2 not less than 85% (GOST 8736-2014); water from the central water source (GOST 23732-2011). Specialized blowing agent "Stapa Alupor N905tm" (Germany) was used as a pore agent [4]. Superplasticizer based polycarboxylates esters Melflux 5581F (Germany) was used to reduce the water content and stabilizing of viscoplastic properties of aerated concrete mixture [5].

The following additives with ultra- and nanodisperse size have been used to improve the structural strength of thermal insulation autoclaved aerated concrete in the study:

1. The silica gel (SiO2), produced by "Ammophos" JSC (Cherepovets). The silica gel is formed during the manufacture of aluminum fluoride by reacting hydrofluosilicic acid with aluminum hydroxide at a temperature of 90-95°C. High activity of silica gel due to the presence at its active silica particles which are characterized by high specific surface (S=15000 cm2/g) and high reactive capacity.

Based on the literature data and the results of testing this supplement on cementations systems [12, 13], the selection of the working range of varying dosages of silica gel was taken from 4 to 10%.

2. High active metakaolin VMK-40, the produced by mining company "Synergy" LLC (Magnitogorsk). It is a product with high pozzolanic activity, with a maximum (97-99%) amorphization aluminosilicate structure. Granulometric composition VMC-40 is a powder having an average particle diameter less than 15 microns for 50% volume weight of the product. Mass fraction of particle size less than 2 microns is 20%. As used metakaolin has a high whiteness and a high specific surface (S=13000 cm2/g). Based on data in the literature [14, 15] and the recommendations of the manufacturer, the dosage range is taken from 4 to 10%.

3. The multi-walled carbon nanotubes dispersion «Ful Vec», produced by «New house» LLC (Izhevsk), developed by scientists of the Kalashnikov Izhevsk State Technical University. This dispersion contains 2% (equivalent mass) of carbon nanotubes. Multi-walled carbon nanotubes "Arkema Co." (France), which are made by plasma-arc low-temperature pyrolysis, are used for the production of this dispersion. The initial components are premixes under the trade name "Masterbatch CW2-45", namely further treated with surfactants (surfactant with anticoagulation properties based on carboxymethylcellulose) MWCNTs in the form of granules. Consumption nanotubes ranged 0.001-0.005% by weight of the binder in the study of the influence MWCNTs

KBo„, una Kbl, MPa 4 +

R„„, una Rpl, MPa

3,5

3

2,5

2

1,5

0,04

ООО «Новый дом» (г. Ижевск), разработанная учеными Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова. Данная дисперсия содержит 2% многослойных углеродных нанотрубок компании Arkema Co. LTD (Франция). Исходные компоненты представляют собой премиксы под торговым названием «Masterbatch CW2-45», а именно дополнительно обработанные (функционализированные) сурфактантами (поверхностно-активными веществами с антиресорб-ционными свойствами на основе карбоксилметилцел-люлозы) МУНТ в виде гранулята. При изучении влияния дисперсии МУНТ на процесс структурообразова-ния и конечные свойства газобетонной смеси расход нанотрубок варьировался в диапазоне 0,001—0,005% от массы портландцемента [16, 17].

Одним из методов повышения эффективности автоклавных ячеистых бетонов является использование высокоэффективных добавок различного происхождения и состава, в том числе наноразмерных, способных выступать в качестве структурообразующего компонента как на этапе формования пористой структуры газобетонного массива и набора им необходимой пластической прочности, так и в процессе автоклавной обработки.

Анализ реологических и технологических характеристик смеси показал, что введение добавки кремнегеля в состав ячеистого бетона не оказывает положительного влияния на процесс порообразования и вязкопластические характеристики газобетонной массы. Смесь, модифицированная добавкой кремнегеля, имеет повышенную густоту, вследствие чего затруднен процесс порообразования и набора пластической прочности. Также наблюдается снижение температуры заливки и разогрева газобетона, что говорит о слабой интенсивности взаимодействия гидро-ксида кальция и алюминия и недостаточном образовании водорода. Такой эффект можно объяснить высокой активностью кремнегеля, который связывает большое количество гидроксида кальция на начальном этапе формирования структуры газобетона, при этом оставшегося свободного гидроксида кальция недостаточно для взаимодействия с частицами алюминия, что приводит к снижению интенсивности вспучивания газомассы.

Результаты физико-механических испытаний показали, что введение кремнегеля не оказывает положительного влияния на характеристики материала: при незначительном повышении прочности плотность образцов повысилась существенно (рис. 1).

Анализ результатов эксперимента по исследованию влияния высокоактивного метакаолина (рис. 2) также не показал значительного улучшения характеристик АГБ. При увеличении дозировки ВМК-40 от 4 до 10% прослеживается повышение плотности материала и его теплопроводности, как следствие, меж-поровое пространство уплотняется, при этом прочность образцов возрастает. С увеличением количества ВМК наблюдается снижение степени вспучивания массива, что приводит к недопустимо высоким значениям показателей плотности теплоизоляционного газобетона.

dispersion on the structure formation process and the final properties of aerated concrete mixture [16, 17].

The use of various high performance additives, including nanoscale, which can act as a nucleating component in the molding step of the porous structure of the array and a set aerated concrete it necessary strength plastic, and during autoclaving process is one of methods for increasing the efficiency autoclaved aerated concrete.

Analysis of the rheological and processing characteristics of the mixture showed that the introduction of silica gel additive in the aerated concrete has no positive influence on the process of pore formation and viscoplastic characteristics of bulk concrete. Modification of a mixture additive of silica gel, increases its density, thereby impeded the process of pore formation and a set of plastic strength. It also reduces the temperature of the fill and the heating of aerated concrete, which suggests a weaker interaction of calcium hydroxide and aluminum and hydrogen formation is insufficient. This effect can be explained by high activity silica fume, which binds large amounts of calcium hydroxide in the initial stage of formation of aerated concrete structures. Based on the deviation from the optimal structure formation process for the thermal insulation autoclaved aerated concrete, the introduction of silica gel has no positive effect on the physical and mechanical characteristics of the material. In contrast the

0,035

0,03

0,025

0,02

0,015

p, кг/м3 p, кг/т3 650

550

450

350

250

150

Re», una Rcomp, MPa 2,5

1,5

0,5

Контр. Control

Расход кремнегеля, % от массы цемента Silica gel content, % of the mass of the binder

Рис. 1. Характеристики АГБ и свойства ячеисто-бетонной смеси, модифицированных крем-негелем: 1 - коэффициент вспучивания; 2 - пластическая прочность ТАГБ через 120 мин, МПа; 3 - средняя плотность, кг/м3; 4 - предел прочности при сжатии, МПа Fig. 1. The values of autoclaved aerated concrete characteristics and properties of concrete mix modified the silica gel: 1 - coefficient of bulk concrete bloating; 2 - plastic strength of AAC, after 120 min, MPa; 3 - average density, kg/m3; 4 - average compressive strength, MPa

KBo„, Ma Kbl, MPa 4 +

R„„, МПа Rpl, MPa

3,5

3

2,5

2

1,5

0,04

0,035

0,03

0,025

0,02

0,015

p, кг/м3 p, кг/m3 650-

550

450

350

250

150

Rc>>, MПв

Rcomp, MPa

2,5

1,5

0,5

O.JiS

Контр. Control

Расход ВМК-40, % от массы цемента High active metakaolin content, % of the mass of the binder

Рис. 2. Характеристики АГБ и свойства ячеисто-бетонной смеси, модифицированных высокоактивным метакаолином: 1 - коэффициент вспучивания; 2 - пластическая прочность ТАГБ через 120 мин, МПа; 3 - средняя плотность, кг/м3; 4 - предел прочности при сжатии, МПа

Fig. 2. The values of autoclaved aerated concrete characteristics and properties of concrete mix modified the high active metakaolin: 1 - coefficient of bulk concrete bloating; 2 - plastic strength of AAC, after 120 min, MPa; 3 - average density, kg/m3; 4 - average compressive strength, MPa

2

0

4

6

8

10

2

0

4

6

8

10

научно-технический и производственный журнал

Kra, ыпа Kbl, MPa 4

3,5

3

2,5

2

1,5

R„„, ЫПа Rpl, MPa 0,04

0,035

0,03

0,025

0,02

0,015

Степень вспучивания массива, напрямую зависящая от вязкости и пластической прочности смеси (предельное напряжение сдвига), снижается. Это обусловлено тем, что добавление 4% и более ВМК-40 вызывает резкое увеличение вязкости и предельного напряжения сдвига с последующим планомерным набором пластической прочности.

Наилучшие показатели физико-механических и реологических характеристик ячеистого бетона и бетонной смеси проявляются при введении в смесь модифицирующей дисперсии МУНТ «Ful Vec» (рис. 3).

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что введение в состав газобетонной смеси дисперсии многослойных углеродных нанотрубок позволило повысить прочность материала при сжатии на всем интервале варьирования расхода добавки. Однако наилучший эффект с точки зрения снижения средней плотности композита получен при введении МУНТ от 0,001 до 0,003 % от массы портландцемента. При расходе добавки 0,002% наблюдается значительное повышение прочности газобетона при сохранении (и даже незначительном снижении) средней плотности газобетона. Также необходимо отметить качественное изменение реологических характеристик газобетонной смеси. Процесс вспучивания массива протекал интенсивно, без видимых разрывов и деформаций. Удержание сверхлегкой газомассы и сохранение оптимальной структуры пор стало возможным благодаря своевременному набору массивом необходимой пластической и структурной прочности [18].

В ходе эксперимента была проведена оценка макро-и микроструктуры образцов газобетона, изготовленных на основе алюминиевой пудры «ПАП-1»; специализированного газообразователя Stapa Alupor N905; суперпластификатора Melflux 5581F, а также образцов, модифицированных дисперсией МУНТ.

По результатам ртутной порометрии и микроструктурного анализа пор установлено, что введение в смесь специализированного газообразователя, поликарбо-ксилатного пластификатора и дисперсии МУНТ способствует снижению количества микропор, увеличению содержания капилляров, повышению плотности межпоровых перегородок (рис. 4). Использование модификаторов позволяет стабилизировать макроструктуру газобетона, повышая однородность пор по форме и размеру.

Анализ микрофотографий различных образцов ТАГБ показывает, что при введении в состав газобетона СГО и пластификатора наблюдается уплотнение меж-поровых перегородок и снижение их дефектности. В результате образуются слабозакристаллизованные гидросиликаты кальция, пластинки портландита и непрореа-гировавшие частицы кремнезема (рис. 5, c, d). В то время как у контрольного состава, изготовленного на основе алюминиевой пудры, имеется большое количество незакристаллизованных ГСК (рис. 5, а, b).

При введении МУНТ в структуре АГБ (рис. 5, e, f) наблюдается меньшее число дефектов, при этом их внутренняя часть уплотняется низкоосновными ГСК переплетенной пластинчатой и игольчатой формы, что обусловливает повышение прочности и перераспределение пор по размеру.

Исходя из полученных данных был сделан вывод, что наиболее эффективным способом упрочнения меж-порового пространства твердой фазы теплоизоляцион-

р, кг/м3 р, кг/m3 650

550

450

350

250

150

Rex, ЫПа

Rcomp, ЫРа

2,5

1,5 :

1

0.02?

0,5

Контр. Control

0,001

0,002

0,003

0,004

Расход МУНТ, % от массы цемента MWCNT's dispersion content, % of the mass of the binder

Рис. 3. Характеристики АГБ и свойства ячеисто-бетонной смеси, модифицированных дисперсией многослойных углеродных нанотрубок: 1 - коэффициент вспучивания; 2 - пластическая прочность ТАГБ через 120 мин, МПа; 3 - средняя плотность, кг/м3; 4 - предел прочности при сжатии, МПа

Fig. 3. The values of autoclaved aerated concrete characteristics and properties of concrete mix modified the MWCNT's dispersion: 1 - coefficient of bulk concrete bloating; 2 - plastic strength of AAC, after 120 min, MPa; 3 - average density, kg/m3; 4 - average compressive strength, MPa

density of the samples is significantly increased, which also led to an increase of strength.

The results of physical and mechanical tests have shown that the introduction of silica gel has no positive effect on the characteristics of the material. The density of the samples increased significantly with a slight increase in strength. (Fig. 1).

The analysis of experiment results on research of influence high active metakaolin also didn't show considerable improvement of autoclaved aerated concrete characteristics (Fig. 2). By increasing the dosage of VMK, samples increase in strength due to the compaction and reduce porosity observed, as a consequence, increase in the density of the material and its thermal conductivity occurs. With increase in quantity of VMK-40 decrease of bulk concrete bloating degree that leads to increase of a thermal insulating aerated concrete density is observed. In turn, the degree of bulk concrete bloating depends on the rheological characteristics such as the viscosity and plastic strength of mixture (yield strength). The addition of 4% and more WMC-40 causes a sharp rise in the viscosity and yield strength. Further modification of these characteristics is different, however, with a planned set of plastic strength.

10-8 10-7 10-6

Диаметр пор, м Pore diameter, m

10-5

(микро-(макро- "

поры)

Рис. 4. Распределение пор по размеру в общей структуре модифицированных и контрольных образцов автоклавного газобетона: 1 - контрольный образец; 2 - модифицированный образец Fig. 4. The distribution of pore size in the overall structure of the modified and control samples autoclaved aerated concrete: 1 - control sample; 2 - modified sample

2

4

0

2

научно-технический и производственный журнал ' i  , ,Г i ' М-1 i liiJá

ного автоклавного газобетона является введение в состав сырьевой смеси модифицирующей добавки многослойных углеродных нанотрубок «Ful Vec» в сочетании со специализированным газо-образователем и поликарбоксилатным пластификатором.

Изучение степени влияния подобранных модифицирующих компонентов на показатели качества теплоизоляционного автоклавного газобетона, а также определение оптимального состава ТАГБ осуществлялись с помощью специально разработанного программного продукта для ЭВМ «Декон-СМ» (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ РФ 2015614933. Автоматизированная система анализа свойств строительных материалов на основе регрессионных моделей и комплексного оценивания («Декон-СМ») / В.А. Харитонов, В.А. Голубев, Р.Ф. Шайдулин, В.А. Шаманов, А.Д. Курзанов, С.В. Леонтьев), в основе которого заложена универсальная матричная многокритериальная модель комплексного оценивания характеристик материала, которая позволяет анализировать взаимосвязь состав-структура-свойства ТАГБ и предполагает расчет оптимальных значений варьируемых факторов.

Теоретическую и методологическую основу матричного многокритериального подхода комплексного оценивания характеристик ТАГБ составляют положения теорий принятия решений, надежности, нечетких множеств, методы экспертных оценок, анализа иерархий, комплексного оценивания, а также математического планирования и регрессионного анализа.

Процедура оптимизации с помощью программного комплекса «Декон-СМ» предусматривает выполнение следующих этапов: формирование комплексного критерия качества строительного материала; построение дерева критериев; планирование эксперимента и получение уравнений регрессии; приведение частных критериев к квалиметрической шкале от 1 до 4; конструирование матриц свертки; расчет комплексной оценки и выбор наилучшей альтернативы из нескольких предложенных вариантов.

Определение оптимального содержания компонентов ячеисто-бетонной смеси производится по наибольшему значению комплексного критерия качества АГБ, получаемого агрегированием исходного набора частных показателей качества АГБ (y) [19]. В качестве основных показателей качества ТАГБ были определены следующие: предел прочности при сжатии (уЯсж), предел прочности на растяжение при изгибе (уЯизг), средняя плотность (yр), коэффициент теплопроводности (y*•), влажность газобетона при выходе из автоклава (yw). В общем случае комплексный критерий качества представляет собой численную оценку, получаемую в результате агрегирования множества частных критериев N={1,2,...,b}, оценки yieYi по которым принимают значения из множества Y¡, i е N (1):

Рис. 5. Микрофотографии АГБ (увеличение 500

b - образцы на алюминиевой

Д.): Y'-Y0

0>

т. е. Уо = т, где У = (уь у2, •, Уп) е У' = П

Очевидно, что вычисление комплексной оценки Р0=Р(у0) возможно только при известном векторе частных показателей у0 е X'. В общем случае нечеткую оценку уо, получаемую в результате агрегирования двух част-

пудре; c, d - образцы на СГО и пластификаторе; e, f - образцы на СГО и пластификаторе с использованием дисперсиии МУНТ

Fig. 5. Microstructure of autoclaved aerated concrete

The best indicators of physical, mechanical and rheologi-cal properties of cellular concrete and concrete mixtures are shown when inclusion of modifying of MWCNTs dispersion «Ful Vec» into concrete mixture (Fig. 3).

An analysis of the data it can be concluded that the introduction of the concrete mixture MWCNT's dispersion possible to increase the compressive strength of material throughout the range of variation of additive. The best effect from the point of view, the average composite density reduction is obtained in the range dosing of MWCNTs from 0.001 to 0.003% by weight of cement. A significant increase in strength of the concrete, while maintaining or even significant reduction in its average density made possible with a flow rate of additive — 0.002%. We should also note a qualitative change in the rheological properties of concrete mixture. The process of bulk concrete bloating proceeded rapidly, with no visible gaps and strains. Hold ultra light gas supply and the preservation of pore structure was made possible by timely set of plastic and an bulk concrete of necessary structural strength [18].

Evaluation of the macro- and microstructure of aerated concrete samples made on the basis of aluminum powder "PAP-1"; specialized blowing agent "Stapa Alupor N905", superplasticizer Melflux 5581F; as well as samples of the modified MWCNT dispersion was carried out in the course of the experiment.

Analysis of pore size distribution by mercury porosimetry showed that the introduction of a mixture specialized gasifier, superplasticizer and MWCNT's dispersion renders qualitative impact on the structure interporous aerated concrete walls. Number of microspores reduced, capillary content increased, the density interporous partitions increased. At the same time, the restructuring of pores microstructure changes from cubic scattered to a uniform hexagonal (Fig. 4), which, in turn, has an impact on improving the physical, mechanical and thermal insulating characteristics of aerated concrete.

Analysis of micrographs of various aerated concrete samples shows that the introduction of the specialized blowing agent and plasticizer observed interporous seal walls and reduce their defects. As a result, formed poorly crystallized calcium hydrosilicates, plate portlandite and unreacted silica particles (Fig. 5, c, d). At the same time controlling the com-

Y

: j научно-технический и производственный журнал

ных критериев, можно определить следующей функцией принадлежности (2):

ЦуоО'о) = sup min^iyú, n.jr202)b Уо = 1А

В связи с этим комплексный критерий качества автоклавного газобетона можно сформулировать следующим образом (3):

^ = [(уКсж ,уИжг) „уР] . [уХ

В графическом исполнении комплексный критерий качества АГБ можно представить в виде дихотомического дерева: характеристики материала задаются в прямоугольниках, а свертки пары критериев — в окружностях (рис. 6).

3,24

Рис. 6. Дихотомическое дерево комплексного оценивания качества автоклавного газобетона Fig. 6. Dichotomous tree of integral assessment of autoclaved aerated concrete quality

Матрица «R» Matrix «Strength»

Матрица «Комфорт» Matrix «Comfort»

Матрица «КК» Matrix «Design quality»

4 4

3 2

hum

4

Rcx/Rst

3

2

1 4

3

2

14

3

2

14

Рис. 7. Вариант заполнения матриц парного сравнения при комплексной оценке качества АГБ Fig. 7. Option filling matrices paired with a integral assessment of the autoclaved aerated concrete quality

Рис. 8. Представление процедуры комплексного оценивания в виде проекций на плоскость Fig. 8. The image procedure of integrated assessment in the form of projections on a plane

position, made on the basis of aluminum powder, there is a large amount of calcium hydrosilicates vitreous (Fig. 5, a, b).

When MWCNT is administered in the concrete structure (Fig. 5, d, e) showed fewer defects, while their inner part is compacted calcium hydrosilicates interlocking lamellar and acicular shape, which causes an increase in the strength and pore size redistribution.

Based on the data, it was concluded that the introduction of the raw mixture of multi-walled carbon nanotubes dispersion «Ful Vec» in conjunction with specialized blowing agent and polycarboxylate plasticizer is the most effective way of strengthening interporous space solid phase of lightweight autoclaved aerated concrete.

The study of selected modifying components influence on the quality of thermal insulation performance of autoclaved aerated concrete, as well as determining the optimal composition of lightweight autoclaved aerated concrete was carried out using a specially designed computer program product "Decon-SM" (The automated system of the analysis of properties of construction materials on the basis of regression models and the complex estimation ("Decon-SM") / Kharitonov V.A., Golubev V.A., Shaidulin R.F., Shamanov V.A., Kurza-nov A.D., Leont'ev S.V.). A universal matrix multi-criteria evaluation model complex material property lies at the heart of the program. This model allows us to analyze the relationship "composition—structure— property" of aerated concrete and involves the calculation of optimal values of variable factors.

The provisions of the decision-making theories, reliability, fuzzy sets, methods of expert assessments, hierarchies analysis, comprehensive evaluation, as well as planning and mathematical regression analysis, account for the theoretical and methodological basis of the matrix of multi-criteria approach, comprehensive performance evaluation of autoclaved aerated concrete.

Procedure optimization with using the software package includes "Decon-SM" the following steps: forming an integrated quality criteria a building material; tree construction criteria; experiment planning and obtaining the regression equations; bringing the particular criteria for the single scale from 1 to 4; constructing convolution matrix; calculation of the integral assessment and selection of the best alternative of several proposed options.

Determining the optimal content of the mixture of porous components will be produced at the higher integral assessment criterion autoclaved aerated concrete obtained by aggregating the initial set of partial indicators of aerated concrete quality (y) [19]. Compressive strength (yRcs) flex-ural strength (yRfs), the average density (yp), thermal conductivity coefficient (yx) aerated moisture at the exit from the autoclave (yw) were identified as key indicators autoclaved aerated concrete quality. In this context, the integrated quality criterion will be a numeric evaluation, being obtained by aggregating the number of particular criteria N={1,2,^,b}, the assessments y^Yi for which specify the values from the range Yi, i e N (1):

Матрица «КО» Matrix «Integrated assessment:

Комф./Comfort 4

3

3

2

2

1

x

научно-технический и производственный журнал ' i   , , Г i ' М-1 i liJ^

Таблица 1 Table 1

№ альтернативы Number of alternative Значения переменных Variable values Значения характеристик в физических величинах Values of characteristics in physical terms Значения сверток в узловых точках The values of convolutions in the nodal points Значение КО Integrated assessment values

X1 X2 X3 Rx Rcs R пизг Rfs P X Woтп Whum R ККК Designe quality Комф. Comf.

1 l85 0,002 0,4 0,88 0,2l 181 0,05 23 2,93 3,2l 2,83 3,09

2 l85 0,002 0,4 0,88 0,2l 181 0,05 23 2,93 3,2l 2,83 3,09

3 l84 0,002 0,4 0,88 0,2l 181 0,05 23 2,92 3,2l 2,84 3,09

4 l85 0,002 0,4 0,88 0,2l 181 0,05 23 2,92 3,26 2,84 3,09

5 l8l 0,002 0,4 0,88 0,2l 180 0,05 23 2,91 3,25 2,85 3,09

6 l88 0,002 0,4 0,89 0,2l 180 0,05 23 2,92 3,26 2,84 3,09

l l89 0,002 0,4 0,8l 0,2l 180 0,05 23 2,91 3,25 2,85 3,09

8 l89 0,002 0,4 0,8l 0,2l 1l9 0,05 23 2,9 3,24 2,86 3,09

9 l91 0,002 0,4 0,8l 0,26 1l9 0,05 23 2,88 3,23 2,8l 3,09

10 l91 0,002 0,4 0,8l 0,2l 180 0,05 23 2,89 3,25 2,85 3,09

11 l93 0,002 0,4 0,8l 0,2l 1l9 0,05 23 2,88 3,24 2,86 3,09

12 l93 0,002 0,4 0,8l 0,26 1l9 0,05 23 2,88 3,23 2,8l 3,09

13 l92 0,002 0,4 0,8l 0,26 1l9 0,05 23 2,8l 3,22 2,8l 3,09

14 l95 0,002 0,4 0,86 0,26 1l9 0,05 23 2,8l 3,22 2,8l 3,09

Таблица 2 Table 2

Наименование показателя качества Index of material quality Номер опытного массива Preproduction test Среднее значение показателя The average value of the quality index Расчетные значения Calculated values Отклонение результатов,% The deviation results, %

1 2 3 4 5

Rex, МПа Rcs, МРа 0,86 0,83 0,83 0,86 0,83 0,84 0,88 -4,5

R№ МПа Rfs, МРа 0,2l 0,32 0,3 0,2l 0,29 0,29 0,2l +l,4

p, кг/м3 P, kg/m3 185 1l5 180 195 195 185 181 -2,2

Wo™, % Whum, % 21 19 20 23 20 21 23 +8,l

X, Вт/(м.оС) X, W/(m.oC) 0,045 0,044 0,045 0,046 0,045 0,045 0,05 +10

Исходными данными для решения поставленных задач являются уравнения регрессии конечных характеристик готового продукта, полученные путем математического планирования эксперимента при варьировании таких факторов, как расход полифункционального газо-образователя (Al) — X1, г/м3; содержание МУНТ «Ful Vec» (НТ) — X2, %; расход пластификатора «MELFLUX 5581F» (Пл.) - X3, %.

В качестве функций отклика принимаются характеристики газобетона, формирующие комплексный критерий качества готового продукта:

R^ — предел прочности на сжатие (МПа);

Яизг — предел прочности на растяжение при изгибе

(МПа); 3

р — средняя плотность газобетона (кг/м3);

X — коэффициент теплопроводности газобетона (Вт/м-°С);

Warn — отпускная влажность АГБ (%).

По результатам проведения полного центрального ортогонального трехфакторного эксперимента с изменением каждого фактора на трех уровнях были получены следующие регрессионные зависимости (4—8):

F

i. e. yo = F(y), where y = (yb y2, ..., y„) e Y' = ni&NYt.

It is clear that the estimation of integrated assessment is only possible, when the vector of particular values y0 e X' is known. In general, the fuzzy assessment y_0 being obtained by aggregating two particular criteria, may be determined with the following membership function (2):

m

{(yiJiWiJi)-»}

In this regard, a integral assessment of aerated concrete quality can be summarized as follows (3):

y0 = [

The graphics performance integral assessment of aerated concrete quality can be presented as a dichotomous tree. Material characteristics are given in boxes. Convolution of criteria defined in the pair of circles (Fig. 6).

Regression equations of the finished product characteristics are the initial data for the task. They are obtained by

рСр=2108,5-4,5-А1+0,3-А12—5555,5•HT+ +9444,4•HT2+l,8•Al•HT—0,4Пл.А1—83,3-Пл.НТ;

=3,9-0,7А1+0,ЗА12-55,9НТ-—1483,З НТ2+0,2 А1НТ—0,1А1Пл.+0,2 Пл. НТ;

1^=1,6-0,4А1+0,2А12+10,4НТ-—277,8-НТ2+0,3-А1-НТ+0,2А1-ПЛ.+0,2-ПЛ.-НТ;

А,=0,5-0,2-А1+0,7-А12-1,6-НТ+ +25,6-НТ2+0,7А1-НТ+0,6А1Пл.-0,2ПЛ.-НТ;

\¥=125-0,3-А1+0,3\А12+5780,6-НТ— -1611,1НТ2-7,2-А1НТ+0,2А1-Пл.-62,5Пл.НТ.

Поскольку выбранные физические величины (у), формирующие вектор частных показателей качества (^), имеют разные размерности, их необходимо привести к единой шкале, например от 1 до 4, где 1 — «плохо», 4 — «отлично». Для этого вычисляются функции приведения отдельных показателей качества АГБ из фазового пространства (у) в квалиметрическое (Л) Например, функция приведения для средней плотности примет вид (9):

3^ = 4, 3>р<150

Ур =33,77-2,72

. УР= 1, ^>350

С учетом вышеизложенного на следующем этапе работы программы матрицы парного сравнения показателей качества АГБ, которые с учетом выполнения обязательных правил (канонов) примут следующий топологический вид, представленный на рис. 7.

«Канонизация» матриц свертки ограничениями на динамику их развития приводит к функционально полной системе стандартных функций свертки и их топологической интерпретации через семейство линий одинаковых значений — изолиний. Такой подход открывает новые методические возможности на пути решения задач синтеза матриц свертки, ранжирования группы объектов и состояний отдельных объектов с целью оценивания и обоснования динамики их развития.

В результате на основе построенной модели методом последовательной свертки критериев производится вычисление комплексной оценки качества материала. Результаты свертки в каждой из вершин дерева критериев могут быть представлены как в численном, так и в графическом виде. Графическое представление состоит в визуализации зависимостей в виде поверхности функций отклика либо в виде проекции полинома на плоскость (рис. 8).

В результате проведения процедуры комплексного оценивания было получено ограниченное количество вариантов значений переменных Х1, Х2, Х3, обеспечивающих наибольшее значение комплексной оценки, что упрощает процедуру выбора наиболее рационального варианта. Для удобства сравнения предлагаемые варианты представляются в виде таблицы (табл. 1).

Анализируя полученные результаты, можно отметить, что в данном случае наибольшее значение комплексной оценки качества автоклавного газобетона составит 3,09. Такая оценка достигается при варьировании выбранных показателей качества в следующих диапазонах: средняя плотность 179—181 кг/м3; предел прочности при сжатии 0,86—0,88 МПа; предел прочности при изгибе 0,26—0,27 МПа; теплопроводность 0,05 Вт/м-°С; влажность 23%. При этом можно отметить достаточно узкий диапазон изменения фактора Х1 (расход газообразователя) — от 784 до 795 г. Другие факторы для данной комплексной оценки являются постоянны-

mathematical experiment design by varying such factors as the flow specialized blowing agent (Al) — X1, g/m3; content of MWCNT's dispersion «Ful Vec» (NT) - X2, %; plasticizer consumption Melflux 5581F (Pl.) - X3,%.

Characteristics of aerated concrete, forming a integral assessment of finished product quality are taken in response functions:

Rcs - compressive strength (MPa);

Rfs — flexural strength (VPa);

p — the average density (kg/m3);

X — thermal conductivity coefficient (W/m-°C);

Whum — humidity of aerated concrete after autoclaved (%).

Regression dependence (4—8) were obtained based on the results of the full central three-factor orthogonal experiment with the change of each factor on three levels:

pav=2108,5-4,5-Al+0,3-Al2—5555,5-NT+ +9444,4-NT2+l,8-Al-NT-0,4-Pl.-Al-83,3-Pl.-NT;

1^=3,9-0,7-Al+0,3-Al2-55,9-NT--1483,3-NT2+0,2-Al-NT-0,l-Al-Pl.+0,2-Pl.-NT;

RH3r= 1,6-0,4-Al+0,2-Al2+10,4-NT-—277,8-NT2+0,3-Al-NT+0,2-Al-Pl.+0,2-Pl.-NT;

X.=0,5-0,2-Al+0,7-Al2-l,6-NT+ +25,6-NT2+0,7-Al-NT+0,6-Al-Pl.-0,2-Pl.-NT;

W= 125-0,3-A1+0,3-Al2+5780,6-NT-—1611,1-NT2—7,2-Al-NT+0,2-Al-Pl.—62,5-Pl.-NT.

Since selected physical quantities (y,), which form the vector of particular quality values (jfo), have different degrees, they shall be reduced to a unified scale, for example, from 1 to 4, where 1 — «bad», 4 — «excellent». In this regard, reduction functions are calculated for certain quality values of autoclaved aerated concrete from phase (y) to qualimetric space ($)), where on X-axis — physical quantities of end product quality performance, and Y-axis is a qualimetric scale from 1 to 4. For example, the average density reduction function becomes (9):

fp = 4, y><150 fP=33,77-2,72(-0>0077), 150 < y< 350. (9) 3^=1, yP>350

In view of the above, a variant for filling paired-comparison matrices of autoclaved aerated concrete quality values, which, based on fulfillment of obligatory rules (canons), will be written with the following topological view given on Fig. 7, has been proposed.

The «canonization» of convolution matrices with restrictions to the dynamics of development results in a functionally completed system of standard convolution functions and their topological interpretation using a family of similar value lines — isolines. Such an approach opens new methodic possibilities on solving problems of convolution matrix synthesis, ranging the groups of objects and states of certain objects with the purpose to evaluate and justify their dynamics of development.

As a result, the computation of a integral assessment of the material quality on the basis of the constructed model and consistent criteria convolution method. Convolution results in each of the vertices of the tree criteria can be presented both in numerical and graphical form. Graphical representation is a visualization dependencies response surface functions as a polynomial in the projection plane (Fig. 8).

A limited number of options variables X1, X2, X3, providing the most integral assessment of value were obtained by conducting a comprehensive evaluation procedure.

ми: X2 (расход дисперсии МУНТ) равен 0,002%, X3 (расход пластификатора) равен 0,4%. Учитывая малую разницу между отдельными значениями качественных характеристик АГБ, можно утверждать, что изменение рассматриваемых факторов в указанных выше диапазонах обеспечит требуемое качество готового продукта. Но даже в этом случае следует отдать предпочтение альтернативе № 3, что обусловлено наименьшим расходом специализированного газообразователя в составе ТАГБ.

По рассчитанным с помощью программы значениям расходов газообразователя, пластификатора и наномо-дификатора была изготовлена серия промышленных образцов теплоизоляционного газобетона. По результатам определения основных показателей качества, полученных в результате эксперимента, образцов (табл. 2) можно отметить хорошую сходимость теоретических (полученных с помощью программы «Декон-СМ») и опытных показателей качества разрабатываемого материала.

Таким образом, по результатам исследования установлено, что наиболее эффективным среди опробованных способом упрочнения межпорового каркаса твердой фазы автоклавного газобетона является введение в состав сырьевой смеси дисперсии многослойных углеродных нанотрубок «Ful Vec». Также определено, что совместное введение в состав газобетонной смеси специализированного газообразователя монодисперсного состава, поликарбоксилатного пластификатора и дисперсии МУНТ способствует повышению прочности ТАГБ и незначительному снижению его плотности и теплопроводности за счет заполнения микротрещин кристаллическими блоками новообразований упорядоченной структуры и перераспределения объема микро-пор и капилляров в структуре газобетона.

В результате оптимизации состава ячеисто-бетонной смеси по комплексному критерию качества, реализованной в виде программы для ЭВМ «Декон-СМ», установлено, что наилучшие показатели качества ТАГБ достигаются при следующих значениях варьируемых факторов: алюминиевый газообразователь «Stapa Alupor N905» — 784 г/1 м3 ТАГБ; пластификатор Melflux 5581F - 0,4% от массы смешанного вяжущего; дисперсия МУНТ «Ful Vec» - 0,002% от массы цемента.

Список литературы

1. Государственная программа № 2446-р. «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. // RG.RU: ежедневное интернет-издание. 25 янв. 2011. URL: http://www.rg. ru/2011/01/25/energosberejenie-site-dok.html (Дата обращения: 20.12.2016).

2. Рудченко Д.Г. Ячеистый бетон автоклавного твердения AEROC плотностью 150 кг/м3. Особенности производства и применения. Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения // Сборник научных трудов VIII Международной научно-практической конференции. Минск; Могилев. 2014. С. 33-39.

3. Вишневский А.А., Гринфельд Г.И., Смирнова А.С. Производство автоклавного газобетона в России // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 52-54.

4. Леонтьев С.В., Голубев В.А., Шаманов В.А., Курза-нов А.Д. Исследование влияния различных газо-образователей на формирование структуры теплоизоляционного газобетона автоклавного твердения // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 5. С. 206-208.

Suggested options are presented in Table 1 form for ease of comparison.

Analyzing the results it can be noted that in this case the highest value of the integral assessment aerated concrete quality be 3.09. This assessment is achieved by varying the selected quality indicators in the following ranges: the average density 179—181 kg/m3, a compressive strength 0.86-0.88 MPa, flexural strength 0.26-0.27 MPa, the thermal conductivity coefficient of 0.05 W/m-°C, humidity 23%. It may be noted a rather narrow range of variation factor X1 (flow blowing agent) — from 784 to 795 g. Other factors for this integrated assessment are permanent: X2 (MWCNT's dispersion flow) is 0.002%, X3 (plasticizer consumption) is 0.4%. Given the small difference between the individual values of the qualitative characteristics of aerated concrete it can be argued that the change of the factors considered in the above ranges provide the desired quality of the finished product. But even in this case, preference should be given alternative No. 3, due to the lowest flow specialized blowing agent composed of lightweight autoclaved aerated concrete.

Series of industrial designs of lightweight autoclaved aerated concrete was made from the calculated values using the program blowing agent costs plasticizer and nanomodifier. As a result of the definition of basic quality indicators, obtained as a result of the experiment, the samples it is possible to note a good agreement of the theoretical (derived using the program "Decon-SM") and advanced indicators developed by the material qualities (Table 2).

Thus, the study found that the introduction of the raw material mixture of multiwalled carbon nanotubes dispersion «Ful Vec» is the most effective way of strengthening interpo-rous frame solids autoclaved aerated concrete. Also it determined that the introduction of the aerated concrete mixture specialized blowing with monodisperse composition, poly-carboxylate plasticizer and MWNTs dispersion improves strength of lightweight autoclaved aerated concrete and a slight decrease in its density and thermal conductivity by filling cracks crystalline blocks tumors ordered structure and redistribution of the volume of micropores and capillaries in the aerated concrete structure. As a result optimization of aerated concrete mixtures for integral assessment of quality implemented in the form of a computer program "Decon-SM", found that the best indicators of lightweight autoclaved aerated concrete quality achieved with the following values of variable factors: aluminum blowing agent "Stapa Alupor N905" — 784 g/m3 of concrete; plasticizer Melflux 5581F —

0.4. by weight of a mixed binder; MWNT's dispersion «Ful Vec» — 0.002% by weight of cement.

References

1. Goverment program No. 2446-p. «Energy saving and increase of power efficiency for the period till 2020», it is approved as the order of the Government of the Russian Federation of December 27. 2010. RG.RU: the daily Internet-edition. 2011. 25 jan. URL: http://www.rg. ru/2011/01/25/energosberejenie-site-dok.html (date of assacce 20.12.2016).

2. Rudchenko D.G. Cellular concrete of autoclave curing by «AEROC» with a density of 150 kg/m3. Features of production and application. Materials of the 8th International scientific and practical conference «Experience of production and use of autoclaved aerated concrete». Minsk. Mogilev. 2014, pp. 33—39. (In Russian).

3. Vishnevskiy A.A., Grinfel'd G.I., Smirnova A.S. production of autoclaved aerated concrete in Russia. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 6, pp. 52—54. (In Russian).

4. Leont'ev S.V., Golubev V.A., Shamanov V.A., Kurza-nov A.D. The research of influence of various blowing

5. Леонтьев С.В., Голубев В.А. Шаманов В.А., Курза-нов А.Д. Исследование влияния пластифицирующих добавок на процесс стабилизации ячеистой структуры теплоизоляционного газобетона автоклавного твердения // Фундаментальные исследования. 2015. № 11. Ч. 3. С. 474-480.

6. Мечай А.А., Мисник М.П., Колпащиков В.Л., Синица М. Наномодифицированный автоклавный ячеистый бетон. Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения // Сборник научных трудов VIII Международной научно-практической конференции. Минск; Могилев. 2014. С. 76-79.

7. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Керене Я., Мачулайтис Р., Пудов И.А., Сеньков С.А., Политаева А.И., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В. Наноструктурирование композитов в строительном материаловедении. Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2014. 196 с.

8. Narayanan N., Ramamurthy K. Structure and properties of aerated concrete: a review // Cement & Concrete Composites. 2000. No. 22, pp. 321-329.

9. Yang K.H., Lee K.H. Test on high-performance aerated concrete with a lower density // Construction and Building Materials. 2015. No. 74, pp. 109-117.

10. Долотова Р.Г., Верещагин В.И., Смиренска В.Н. Определение составов ячеистых бетонов различной плотности при использовании полевошпатово-квар-цевых песков методом математического планирования // Строительные материалы. 2012. № 12. С. 16-19.

11. Бедарев А.А., Шмитько Е.И. Оптимизация структуры газосиликата с применением мультипараметри-ческой модели // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 89-93.

12. Патент РБ 14393 С1 2012.10.30. Смесь для изготовления изделий из ячеистого бетона / Мечай А.А., Барановская Е.И. Заявл. 21.04.2011. Опубл. 30.10.2012.

13. Фоменко А.И., Федорчук Н.М., Вавилов С.В., Грызлов В.С. Рентгеноструктурное исследование влияния кремнегеля на кинетику структурообразо-вания цементного камня // Цемент и его применение. 1991. № 3-4. С. 27-29.

14. Крамар Л.Я., Кирсанова А.А., Ионов Ю.В., Орлов А.А. Особенности гидратации и твердения цементных бетонов с добавками-модификаторами, содержащими метакаолин // Цемент и его применение. 2015. № 2. С. 130-134.

15. Захаров С.А., Калачик Б.С. Высокоактивный мета-каолин - современный активный минеральный модификатор цементных систем // Строительные материалы. 2007. № 5. С. 56-57.

16. Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Корженко А., Бурьянов А.Ф., Керене Я., Маева И.С., Хазеев Д.Р., Пудов И.А., Сеньков С.А. Применение дисперсий многослойных углеродных нанотрубок при производстве силикатного газобетона автоклавного твердения // Строительные материалы. 2013. № 2. С. 25-29.

17. Yakovlev G., Pervushin G., Maeva I., Keriene J., Pudov I., Shaybadullina A., Buryanov A., Korzhenko A, Senkov S. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes // Procedia engineering. 2013. No. 57, pp. 407-413.

18. Kadashevich I, Schneider H., Stoyan D. Statistical modelling of the geometrical structure of the system of artificial air pores in autoclaved aerated concrete // Cement and Concrete Research. 2005. No. 35, pp. 1495-1498.

19. Гитман М.Б., Столбов В.Ю., Федосеев С.А. Организационный подход к управлению качеством продукции // Стандарты и качество. 2012. № 5. С. 80-84.

agents on the structure of autoclaved aerated concrete with low density. Nauchno-tekhnicheskii vestnik Povolzh'ya. 2015. No. 5, pp. 206-208. (In Russian).

5. Leont'ev S.V., Golubev V.A. Shamanov V.A., Kurza-nov A.D. The research of effect of plasticizers on the stabilization process of the cellular structure autoclaved aerated concrete with low density. Fundamental'nye issledo-vaniya. 2015. No. 11. Vol. 3, pp. 474-480. (In Russian).

6. Mechai A.A., Misnik M.P., Kolpashchikov V.L., Sinitsa M. The nanomodified autoclaved aerated concrete. Materials of the 8th International scientific and practical conference «Experience of production and use of auto-claved aerated concrete». Minsk. Mogilev. 2014, pp. 7679. (In Russian).

7. Yakovlev G.I., Pervushin G.N., Polyanskikh I.S., Kere-ne Ya., Machulaitis R., Pudov I.A., Sen'kov S.A., Politaeva A.I., Gordina A.F., Shaibadullina A.V. Nanostruk-turirovanie kompozitov v stroitel'nom materialovedenii [Nanostructuring composites in construction materials science]. Izhevsk: Kalashnikov Izhevsk State Technical University Publishing. 2014. 196 p.

8. Narayanan N., Ramamurthy K. Structure and properties of aerated concrete: a review. Cement & Concrete Composites. 2000. No. 22, pp. 321-329.

9. Yang K.H., Lee K.H. Test on high-performance aerated concrete with a lower density. Construction and Building Materials. 2015. No. 74, pp. 109-117.

10. Dolotova R.G., Vereshchagin V.I., Smirenska V.N. The use of mathematical planning method for determination of compositions of cellular concretes of different density when using feldspar-quartz sands. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2012. No. 12, pp. 16-19. (In Russian).

11. Bedarev A.A., Shmit'ko E.I. Optimization of structure of gas silicate with the use of a multiparameter model. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2013. No. 4, pp. 89-93. (In Russian).

12. Patent RB 14393 С1 2012.10.30. Smes'dlya izgotovleniya izdelii iz yacheistogo betona [Mix for receiving products from cellular concrete]. Mechai A.A., Baranovskaya E.I. Declared 21.04.2011. Published. 30.10.2012. (In Russian).

13. Fomenko A.I., Fedorchuk N.M., Vavilov S.V., Gryzlov V.S., X-ray diffraction research of silica-gel influence on kinetics of cement stone structurization. Tsement i ego primenenie. 1991. No. 3-4, pp. 27-29. (In Russian).

14. Kramar L.Ya., Kirsanova A.A., Ionov Yu.V., Orlov A.A. Features of hydration and curing of cement concrete with metakaolin containing modifiers additives. Tsement i ego primenenie. 2015. No. 2, pp. 130-134. (In Russian).

15. Zakharov S.A., Kalachik B.S. The modern active mineral modifier of cement systems is a highly active metakaolin. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 5, pp. 56-57. (In Russian).

16. Yakovlev G.I., Pervushin G.N., Korzhenko A., Bur'yanov A.F., Kerene Ya., Maeva I.S., Khazeev D.R., Pudov I.A., Sen'kov S.A. Applying multi-walled carbon nanotubes dispersions in producing autoclaved silicate cellular concrete. Stroitel'nye Materialy. 2013. No. 2, pp. 25-29. (In Russian).

17. Yakovlev G., Pervushin G., Maeva I., Keriene J., Pudov I., Shaybadullina A., Buryanov A., Korzhenko A., Senkov S. Modification of construction materials with multi-walled carbon nanotubes. Procedia engineering. 2013. No. 57, pp. 407-413.

18. Kadashevich I, Schneider H., Stoyan D. Statistical modelling of the geometrical structure of the system of artificial air pores in autoclaved aerated concrete. Cement and Concrete Research. 2005. No. 35, pp. 1495-1498.

19. Gitman M.B., Stolbov V.Yu., Fedoseev S.A. Organizational approach to product quality control. Standarty i kachestvo. 2012. No. 5, pp. 80-84. (In Russian).