Научная статья на тему 'НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОГЕННОГО МЕТАСОМАТОЗА В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ'

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОГЕННОГО МЕТАСОМАТОЗА В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
35
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНОГЕННЫЙ МЕТАСОМАТОЗ В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ / ГЕОНИКА (ГЕОМИМЕТИКА) / ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ / ТРАНСДИСЦИПЛИНАРНАЯ НАУКА / TECHNOGENIC METASOMATOSE IN CONSTRUCTION MATERIALS SCIENCE / A GEONICKNAME (GEOMIMETIK) / SUPERFICIAL ENERGY / TRANSDISCIPLINARY SCIENCE

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Лесовик В.С., Фомина Е.В., Айзенштадт А.М.

Рассмотрены механизмы эволюционного развития строительного композита при эксплуатации в изменяющихся условиях воздействия окружающей среды с позиции техногенного метасоматоза. Понятие «техногенный метасоматоз в строительном материаловедении» сформировано и развивается в рамках научного направления геоника (геомиметика).Представлена функциональная система метасоматического преобразования строительного композита на примере метасоматической колонки.Обозначена важность термодинамического анализа энергетического потенциала поверхности материалов как первоосновы метасоматических преобразований. Сформулированы основные теоретические проблемы техногенного метасоматоза в строительном материаловедении, решение которых послужит основой создания композитов, способных приспосабливаться к эксплуатационным нагрузкам окружающей среды, самозалечивать дефекты и восстанавливать свои первоначальные характеристики. Развитие данного направления направлено на улучшение комфортности пребывания видаHomo Sapiens в системе человек-материал-среда обитания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Some Aspects of Technogenic Metasomatosis In Construction Material Science

In this paper mechanisms of construction composite evolution when it’s using under varied environmental conditions from the point of view of technogenic matasomatosis are studied.The term «technogenic matasomatosis in construction material science» is formed and developed in framework of scientific field «geonics» and «geomimetics».The functional systemof metasomatic transformation of construction composite is presented using metasomatic column as an example. The importance of thermodynamic analysis for energy potential ofmaterial surface as a basis for metasomatic transformations is shown. The main theoretical problems of technogenic matasomatosis in construction material science are observed.Solution of them will be a base for design of composites with self-sealing properties and composites those are able to adapt to environmental exposure.Development of this researchfield is oriented on improving of comfortability of the Homo Sapiens in the system «human - material - life environment».

Текст научной работы на тему «НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОГЕННОГО МЕТАСОМАТОЗА В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ»

УДК 691.3

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-100-106

В.С. ЛЕСОВИК1, д-р техн. наук (naukavs@mail.ru), Е.В. ФОМИНА1, канд. техн. наук (fomina.katerina@mail.ru); А.М. АЙЗЕНШТАДТ2, д-р хим. наук (a.isenshtadt@narfu.ru)

1 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

2 Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17)

Некоторые аспекты техногенного метасоматоза в строительном материаловедении

Рассмотрены механизмы эволюционного развития строительного композита при эксплуатации в изменяющихся условиях воздействия окружающей среды с позиции техногенного метасоматоза. Понятие «техногенный метасоматоз в строительном материаловедении» сформировано и развивается в рамках научного направления геоника (геомиметика). Представлена функциональная система метасоматического преобразования строительного композита на примере метасоматической колонки. Обозначена важность термодинамического анализа энергетического потенциала поверхности материалов как первоосновы метасоматических преобразований. Сформулированы основные теоретические проблемы техногенного метасоматоза в строительном материаловедении, решение которых послужит основой создания композитов, способных приспосабливаться к эксплуатационным нагрузкам окружающей среды, самозалечивать дефекты и восстанавливать свои первоначальные характеристики. Развитие данного направления направлено на улучшение комфортности пребывания вида Homo Sapiens в системе человек-материал-среда обитания.

Ключевые слова: техногенный метасоматоз в строительном материаловедении, геоника (геомиметика), поверхностная энергия, трансдисциплинарная наука.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №18-03-00352; программы развития опорного университета на базе БГТУ им. В.Г. Шухова с использованием оборудования на базе Центра Высоких Технологий, БГТУ им. В.Г. Шухова.

Для цитирования: Лесовик В.С., Фомина Е.В., Айзенштадт А.М. Некоторые аспекты техногенного метасоматоза в строительном материаловедении // Строительные материалы. 2019. № 1-2. С. 100-106. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-100-106

V.S. LESOVIK1, Doctor of Sciences (Engineering) (naukavs@mail.ru), E.V. FOMINA1, Candidate of Sciences (Engineering) (fomina.katerina@mail.ru), A.M. AYZENSHTADT2, Doctor of Sciences (Engineering) (a.isenshtadt@narfu.ru)

1 Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov (46, Kostyukova Street, Belgorod, 308012, Russian Federation)

2 Northern (Arctic) Federal University of M.V. Lomonosov (17, emb. Northern Dvina, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation)

Some Aspects of Technogenic Metasomatosis In Construction Material Science

In this paper mechanisms of construction composite evolution when it's using under varied environmental conditions from the point of view of technogenic matasomatosis are studied. The term «technogenic matasomatosis in construction material science» is formed and developed in framework of scientific field «geonics» and «geomimetics». The functional system of metasomatic transformation of construction composite is presented using metasomatic column as an example. The importance of thermodynamic analysis for energy potential of material surface as a basis for metasomatic transformations is shown. The main theoretical problems of technogenic matasomatosis in construction material science are observed. Solution of them will be a base for design of composites with self-sealing properties and composites those are able to adapt to environmental exposure. Development of this research field is oriented on improving of comfortability of the Homo Sapiens in the system «human - material - life environment».

Keywords: technogenic metasomatose in construction materials science, a geonickname (geomimetik), superficial energy, transdisciplinary science.

The study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research in the framework of the research project No. 18-03-00352; development programs of the base university on the basis of BSTU named after V.G. Shukhov using equipment based on the Center for High Technologies, BSTU named after V.G. Shukhov.

For citation: Lesovik V.S., Fomina E.V., Ayzenshtadt A.M. Some aspects of technogenic metasomatosis in construction material science. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 1-2, pp. 100-106. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-100-106 (In Russian).

В современных условиях изменяющейся экологической обстановки, вызванной дисбалансом биосферы и техносферы, при создании комфортной среды обитания человека необходимы новые строительные композиты, способные приспосабливаться к окружающей среде. Особое значение эти материалы приобретают в аномальных условиях эксплуатации, например при решении проблем освоения Севера и создания фортификационных сооружений. Создавая новый строительный композит, ученые отдают приоритет его начальным свойствам и рассматривают

этот материал как определенный кратковременный этап эволюционного развития неорганического мира, однако исследованиям по изменению структурной организации композита в течение самого длинного цикла эволюции материала — эксплуатации уделено недостаточного внимания.

В условиях адаптации строительного материала первым важным фактором изменения его термодинамической нестабильности является взаимодействие с окружающей средой. Разрушение материала может происходить под влиянием физических, химических

и биологических факторов окружающей среды. Обычно в этих условиях присутствуют процессы растворения, смешения, поступления вещества или энергии из окружающей среды, распада, разложения, реакции окисления-восстановления и т. п.

Данные процессы — наиболее сложного уровня, и они типичны для природных условий, где исходя из общих принципов геологии долговечность горной породы зависит от обменных процессов взаимодействия с окружающей средой [1]. Эти взгляды уже укоренились в геологической литературе и могут быть использованы в строительном материаловедении, о чем свидетельствуют результаты научного направления геоника «геомиметика» [2].

Физико-химическая эволюция строительных композитов в процессе их эксплуатации традиционно описывается моделями динамики с использованием фиксированного набора химических реакций, т. е. рассматривается изначально определенный сценарий протекания процесса, жестко заданный списком сте-хиометрических уравнений реакций. Это очень серьезное ограничение, в то время как реальный физико-химический путь преобразования системы устанавливается по ходу самого процесса, что лежит в рамках исследования метасоматоза. Классические труды известнейших ученых по коррозии бетона и железобетона затрагивают лишь часть общей сущности техногенного метасоматоза.

Фундаментальные представления «метасоматиче-ских» явлений и механизмов являются предметом исследования не только в области генетической минералогии и петрологии, но и при решении задач биоминералогии [3]. Накопился обширный материал по особенностям геологических проявлений метасоматоза, характеризующий это явление не только как необычайно разнообразное по результатам, но и содержащее в целом ряд естественных противоречий и парадоксов [4, 5].

Метасоматоз — понятие, введенное немецким ученым Науманном в середине XVIII столетия в качестве разновидности псевдоморфизма, буквально означающее «изменение тела». В работах С. Эммонса и В. Линдгрена основной акцент был перенесен с тел на породы и минералы. Метасоматоз, по определению Г.Л. Поспелова, — это превращение одного твердого тела в другие в результате процессов, протекающих в граничной фазе при воздействии флюидов [5]. Термин «метасоматоз» для природных объектов, по Д.С. Коржинскому, — это естественный процесс замещения горных пород с изменением химического состава, при котором растворение старых минералов и отложение новых происходят почти одновременно, так что в течение процесса замещаемые горные породы все время сохраняют твердое состояние [6].

Следует заметить, что традиционный постулат сущности метасоматоза, заключающийся в протека-

нии параллельных процессов, связанных с растворением «старого» вещества и кристаллизацией на освободившемся месте нового, по сути, является парадоксом метасоматоза и при его определении необходимо учитывать целый комплекс термодинамических факторов. На основании вышеизложенного при реализации научного направления «Геоника» предложено понятие «техногенный метасоматоз в строительном материаловедении» [2, 7, 8]. Его суть заключается в эволюционном приспособлении строительных материалов к новым термодинамическим условиям, способствующим преобразованию свободной поверхностной энергии строительных материалов в связанную при синтезе новых соединений, возникающих за счет взаимодействия веществ внешней среды с компонентами строительных материалов.

Строительный композит представляет собой сложную гетерогенную систему с присущим ему системным эффектом «эмерджентности»*, заключающимся в проявлении свойств, нехарактерных для исходных составляющих композита, что отражается на качестве материала в условиях его эксплуатации при взаимодействии с окружающей средой.

На современном уровне развития строительного материаловедения построение модели прогнозирования срока службы изделия все больше основывается на знаниях о процессах и явлениях, происходящих в природе. Реализация принципов живого мира позволила установить модель саморегулирования бетона — «метаболизм» цементобетона, построенную по аналогии с генетическим потенциалом и принципами работы живой клеткой организма [9].

Подобные механизмы управления уже применяются при создании новых высокопрочных, «умных» материалов — бетонов и силикатов [10—13]. Это — бетоны с упорядоченной регулируемой структурой, формируемыми новообразованиями, высокой прочности и с низкой теплопроводностью, обладающие способностью «самозалечивать» дефекты структуры при эксплуатации материала.

Особенности геологических проявлений метасо-матических процессов в природе являются основными случаями и для неорганических систем. Например, в осадочных и магматических комплексах достаточно широко распространено явление техногенного процесса метасоматической доломитизации. Оно осуществляется за счет молекулярного замещения известняка доломитом с уменьшением объема твердой породы на 12—13%. При этом следует иметь в виду, что радиус катиона кальция (Са2+) равняется 0,99Я (0,099 нм), а катиона магния (Mg2+) составляет 0,66Я (0,066 нм). В процессе замещения кальция магнием образуется дополнительное пустотное пространство (трещины, каверны и т. д.), что приводит к увеличению объема пор в плотных известняках, и за счет увеличения удельной поверхности пустотного про-

* Эмерджентность, или эмергентность (от англ. emergent «возникающий, неожиданно появляющийся») в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих ее элементам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств ее компонентов.

странства увеличивается пористость, что ведет к повышению проницаемости композита [14]. Подобные процессы метасоматического изменения происходят при магнезиальной коррозии бетона.

Метасоматическая доломитизация в природе является нанотехнологическим приемом образования трещинно-кавернозных коллекторов, и он с успехом используется для стимуляции перколяционных процессов в нефтегазовой геологии [15].

Независимо от химического состава исходного строительного материала, движущей силой техногенных метасоматических изменений является миграция компонентов минералообразующей среды, вызывающая преобразования всей системы. Эволюция агрессивного компонента внутри разрушаемой среды, химический и минеральный состав новых соединений контролируются механизмами создания неравновесности в этой системе, а именно рядом переменных регулирующих параметров: функции скорости реакции градиентов рН-, Е^ РТ-среды и состав агрессивного компонента (газ, водные растворы, биокомпоненты и т. д.). Концентрирование агрессивных компонентов в проницаемых структурах строительного композита происходит при постоянном возрастании величины потока, это предопределяет переход системы в режим открытых систем [16]. Количественное определение минерального равновесия в данных системах соответствует концепции с вполне подвижными компонентами Д.С. Коржинского [17]. Правила фаз с инертными и вполне подвижными компонентами создает необходимую теоретическую основу физико-химического анализа парагенезиса не только от температуры и давления, но и с учетом величины химического потенциала конкретного иона, участвующего в реакции и не влияющего на число фаз.

Однако при изучении процессов техногенного метасоматоза в строительных композитах необходимо учитывать, что это — полиминеральные системы, содержащие несколько компонентов одновременно, и подвижность отдельных компонентов будет обусловлена не их собственной растворимостью, а растворимостью и активностью слагающих их минералов. Также следует отметить, что скорость доступа химически агрессивных компонентов внешней среды к зонам метасоматических реакций может зависеть от плотности строительного композита (контактов зерен минералов и порового пространства). В этом случае наиболее приемлемой позицией изучения процессов массообмена является молекулярно-кинетическая концепция минералообразования Л.И. Шабалина [18], которая сводится к изучению механизмов формирования поверхностного натяжения жидкостей как первоосновы метасоматических преобразований минералов. Также в дополнение принципа дифференциальной подвижности компонентов предложен механико-энергетический принцип, учитывающий макро- и микропоровое пространство породы как основной энергетический ме-

ханизм скорости движения и перемещения веществ в процессах метасоматоза.

На основе проведенного анализа можно сделать заключение, что функциональная система метасоматоза в своих основных проявлениях имеет двойственный характер. Это выражается прежде всего в том, что она разделяется на микро- и макросистемы, из которых функциональная микросистема, работающая на субмолекулярном и молекулярном уровнях, обеспечивает процесс массообмена; макросистема, работающая на субмолекулярном (диффузионно-пленочный массоперенос) и микроскопическом уровнях, обеспечивает основной массообмен, общую дифференциацию факторов, определяющих макрораспределение термодинамических потенциалов. Скорость диффузии и замещения в таких процессах может быть стимулирована дефектами кристаллов (напряжениями, дислокационными и точечными нарушениями, микротрещинами, микровключениями, пористостью). Обычно эти механизмы происходят одновременно с преобладанием того или другого способа поступления активных компонентов и выхода продуктов, образующихся при замещениях на каждом этапе динамического процесса фазового ме-тасоматического преобразования (см. рисунок).

Учитывая анизотропию состояния твердого строительного материала, метасоматоз начинается в наиболее уязвимых зонах контакта поверхностного слоя и протекает не повсеместно, а локально, образуя так называемые метасоматические колонки. Концепция ме-тасоматической колонки включает всю последовательность многофазных дискретных зон по мере их разрастания и отражает миграцию агрессивных компонентов внешней среды в равновесной и неравновесной системе (см. рисунок). Движущая сила процессов метасома-тического замещения основана на законе постоянства объемов с поступлением и выходом веществ.

Эти данные позволяют перейти на новый уровень исследования техногенного метасоматоза, экспериментально моделировать методы и приемы, ориентированные на получение не только равновесных, но и динамических характеристик метасоматических

Внешняя среда

Агрессивные компоненты среды

Избыточные продукты массообмена

Схема метасоматического преобразования строительного композита на примере отдельной колонки

композит

процессов. В этом случае для создания термодинамической модели динамики и химического взаимодействия в общей системе, состоящей из отдельных ме-тасоматических колонок, связанных между собой и с окружающей средой прямыми, обратными и сквозными потоками вещества и энергии, необходимо рассматривать комплекс минимизированных термодинамических потенциалов, присущих отдельной колонке в открытой или замкнутой системе [19]. Это определяет необходимость поведения анализа в условиях неравновесной биметасоматической системы исходный состав — парагенезис*.

С учетом минимизации термодинамических потенциалов оптимальным является построение изо-термо-изобарической модели с вполне подвижными компонентами. Тогда в условиях термодинамического равновесия применимо правило фаз:

ГР,Т, дш ^ (к - кт) ^ (1)

где гРТ, дш — число фаз в системе; к — число всех компонентов; кт — число вполне подвижных компонентов; кп — число инертных компонентов.

Подвижности компонентов в минералах уделяется внимание в современных исследованиях [20]. Так, при генетическом анализе кварца установлено, что степень его кристалличности и дефектности напрямую зависит от количества подвижных примесей, таких как А1, Т^ Ga, Sc, Zr, Y и Ge, наиболее близких по своим атомным характеристикам к атомам кремния. Основная часть подвижных примесей концентрируется в областях высокой дефектности кварцевых частиц. Учитывая вышеизложенное, можно прогнозировать процессы метасоматоза строительных композитов с применением данного сырья.

Согласно работе авторов [21] в качестве индикаторов (указателей) направленности и глубинности ме-тасоматических процессов могут служить кристалло-химические параметры структурной плотности минеральных фаз у, которая отражает различие плотностей упаковок р. С ростом ионности (эффективных зарядов атомов кислорода) и плотности минералов возрастает их устойчивость к процессам замещения.

Инициатором метасоматических изменений в большинстве строительных материалов на основе цемента в первую очередь является гидроксид кальция Са(ОН)2, что можно связать с кристаллохимическим параметром структурной плотности у=0,25 (см. таблицу), и согласно правилу фаз это будет наиболее подвижный компонент. В условиях эксплуатации при воздействии агрессивной жидкой или газообразной окружающей среды Са(ОН)2 активно участвует в химических реакциях (обменных реакциях) бетона с изменением его структуры. Принципиальное значение имеет тот факт, что при одном химическом составе минерала его значение у может иметь существенное отличие.

Диапазон размеров кристаллов, их морфология, плотность, размещение в общем объеме межзерно-

вой матрицы материала, активность минеральных частиц могут априорно рассматриваться в качестве целей и результатов техногенного метасоматоза строительных композитов в условиях их адаптации с окружающей средой. Подобные механизмы известны при решении некоторых вопросов повышения устойчивости бетонов в условиях коррозии [22—26].

Взаимосвязь двух противоположных тенденций: необратимой (неравновесной) направленности изменений в метасоматической системе в целом, с одной стороны, и стремление к химическому равновесию — с другой составляет сущность любого метасоматическо-го преобразования. Поэтому основные критерии энергетики протекания метасоматических процессов сводятся к кинетической и равновесной составляющей.

Согласно термодинамическому анализу прохождение любой химической реакции характеризуется начальным и конечным состоянием, что подчиняется базовому закону сохранения энергии:

ДG1 = ДG2 + ДGз. (2)

С позиции метасоматических преобразований в данном случае: ДG1 — изменение свободной энергии образованных продуктов метасоматоза; ДG3 — изменение свободной энергии при растворении исходных компонентов в результате действия внешних факторов; ДG2 — энергия превращения промежуточного соединения.

При этом скорость и полнота прохождения реакции определяется величиной константы Кр:

ДG0 = — ЯТ 1пКр. (3)

Придерживаясь молекулярно-кинетической концепции при изучении техногенного метасоматоза в неравновесной системе, управляемой заданными потоками вещества и энергии, следует обратить внимание на энергетические свойства поверхности материалов, эти вопросы остаются нераскрытыми в геологических науках. В этом плане важной отличительной особенностью состояния вещества является наличие

Структурная плотность некоторых кристаллических модификаций минералов в сопоставлении с их плотностью

Структурный тип Полиморфная модификация Y р, г/см3

Коэсит 0,37 2,93

a-кварц 0,33 2,65

SiO2 ^кварц 0,32 2,53

Кристобалит 0,29 2,3

Тридимит 0,275 2,2

Меланофлогит 0,25 2

Кальцит 0,65 2,74

CaCO3 Арагонит 0,93 2,83

Ватерит 0,33 2.64

Са(ОН)2 Гидроксид (вода) 0,25 1

' Парагенезис — набор минеральных фаз, слагающих породу данного состава и равновесных при определенных условиях.

площади поверхности частиц (свободной поверхностной энергии). Количественной мерой свободной поверхностной энергии в конденсированных системах, другими словами, критерием направленности и самопроизвольности трансформационных процессов может служить величина изменения изобарно-изо-термического потенциала (энергии Гиббса). Как известно из классической термодинамики, в условиях постоянства давления и температуры изменение свободной поверхностной энергии системы определяется характеристической функцией ДG и равно: Г & Г 02

Дб=) (4, + ) ^А, (4)

где а — величина поверхностного натяжения (н/м); £уд — удельная площадь поверхности (м2/кг).

Параметр а для твердого тела является мерой накопления энергии в разуплотненном поверхностном слое (мерой свободной поверхностной энергии).

Количественно оценить способность энергетического потенциала высокоразвитой поверхности строительного композита к трансформационным превращениям, в том числе применимым и к рассматриваемым нами метасоматическим процессам, возможно главным образом за счет термодинамической совместимости компонентов на границе взаимодействия анализируемой системы с окружающей средой. Теория молекулярного взаимодействия между микрообъектами и метод расчета энергии взаимодействия между частицами различной природы сводятся к определению критического поверхностного натяжения конденсированной твердой фазы, где образование структурных связей протекает на границе раздела фаз с комбинацией потенциалов притяжения Ван-дер-Ваальса и броуновского движения частиц. При этом величина потенциала притяжения (Ван-дер-Ваальса) определяет возможность возникновения структурных связей. Поэтому термодинамическим критерием оценки совместимости компонентов выступает величина постоянная Гамакера (А) как критерий энергии дисперсионного взаимодействия высокодисперсных частиц:

А

cos е =1 +

12л h min <3ж

(5)

где hmin — наименьшая толщина пленки, которая соответствует ван-дер-ваальсовому расстоянию (0,24 нм); ож — поверхностное натяжение жидкости; 0 — краевой угол смачивания.

Уравнение (5) дает возможность рассчитать критическое значение поверхностного натяжения строительного материала, образованного частицами разной степени дисперсности. Это позволяет оценить способность высокоразвитой поверхности материала к самопроизвольным процессам компенсации избыточной поверхностной энергии при трансформационных превращениях, что вносит вклад в общий запас свободной энергии и является существенным в процессах метасоматического взаимодействия системы поверхность материала — окружающая среда.

С учетом имеющихся данных формирование общей концепции техногенного метасоматоза в строительном материаловедении сводится к решению трех крупных теоретических проблем: 1) принцип дифференциальной подвижности компонентов и термодинамическая теория неорганических систем; 2) теория метасоматической зональности; 3) энергетические факторы системы.

Таким образом, приведенный комплекс термодинамических методов позволяет не только определить энергетические параметры процессов метасо-матических преобразований, но и получать необходимые данные по рациональному управлению синтезом высокоустойчивых соединений под действием агрессивных сред, что дает возможность правильно организовать их защиту от воздействия вредной среды. Реализация положений техногенного метасоматоза позволит создать саморегулирующую систему, которая, реагируя на внешнее воздействие, сможет самозалечивать дефекты, образующиеся при эксплуатации, и восстанавливать свои первоначальные характеристики.

Предложенные в данной статье термодинамические модели не могут претендовать на исчерпывающую информацию, а являются лишь составляющей при выявлении процессов техногенного метасоматоза в строительном материаловедении.

Список литературы

References

1. Жариков В.А. Метасоматизм и метасоматические породы. М.: Научный мир, 1998. 442 с.

2. Геоника (геомиметика). Примеры реализации в строительном материаловедении: Монография. 2-е изд., доп. Белгород: Изд-во БГТУ, 2016. 287 с.

3. Ведерникова А.С. Мембранная форма метасоматоза в кремниевых минералах — первичный источник жизни на Земле. Проблемы геологии и освоения недр: Труды VIIМеждународного симпозиума имени академика М.А. Усова, посвященного 400-летию г. Томска. Томск: ТПУ, 2004. С. 751— 754.

4. Горохова М.С. Парадоксы метасоматоза растительного и живого вещества и проблемы биоми-

1. Zharikov V.A. Metasomatosis and metasomatic rocks [Metasomatizm i metasomaticheskie porody]. Moscow. Nauchny mir. 1998. 442 p.

2. Lesovik V.S. Geonika (geomimetika). Primery vne-dreniya v oblasti materialovedeniya. [Geonickname (geomimmetics). Implementation examples in construction material science]. Belgorod: BSTU. 2016. 287p.

3. Vedernikova A.S. A membrane form of a metasomatoz in silicon minerals — primary source of life on Earth.

Problems of geology and development of a subsoil: works VII of the International symposium of a name of the academician M.A. Usov devoted to the 400 anniversary of Tomsk. Tomsk: TPU. 2004. pp. 751-754. (In Russian).

нералогии // Минералогия техногенеза. 2012. № 3. С. 190-201.

5. Поспелов Г.Л. Парадоксы, геолого-физическая сущность и механизмы метасоматоза. Новосибирск: Наука, 1973. 353 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Коржинский Д.С. Очерк метасоматических процессов // Основные проблемы в учении о магмато-генных рудных месторождениях. М.: Изд-во АН СССР, 1955. С. 334-456.

7. Лесовик В.С. Геоника (геомиметика). Примеры реализации в строительном материаловедении. Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. 206 с.

8. Лесовик В.С., Фомина Е.В. Кристалло-генети-ческие аспекты техногенного метасоматоза в строительном материаловедении. Интеллектуальные строительные композиты для зеленого строительства: Международная научно-практическая конференция, посвященная 70-летию заслуженного деятеля науки РФ, члена-корреспондента РААСН, доктора технических наук, профессора Валерия Станиславовича Лесовика. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016. С. 151-156.

9. Bhanumathidas N. and Kalidas N. Metabolism of cement chemistry // The Indian Concrete Journal. 2003. Vol. 77 (9), pp. 1304-1306.

10. Лесовик В.С. Генетические основы энергосбережения в промышленности строительных материалов // Известия вузов. Строительство. 1994. № 7, 8. С. 96-100.

11. Геоника. Предмет и задачи: Монография. 2-е изд., доп. Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. 219 с.

12.Лесовик В.С., Мосьпан А.В., Беленцов Ю.А. Силикатные изделия на гранулированных заполнителях для сейсмостойкого строительства // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2012. № 4. С. 62-65.

13. Lessowik W.S. Geonik. Geomimetik als grundlage für die synthese von intelligent bauverbundwerkstoffen. 19 Internationale baustofftagung ibausil. Weimar: Bauhaus-Universitat. 2015, рр. 183-189.

14. Запивалов Н.П., Гуриева С.М., Дахнова М.В., Панкина Р.Г., Сердюк З.Я. Связь изотопного состава углерода СО2 и карбонатов с коллекторски-ми свойствами карбонатных пород // Доклады ДАН СССР. 1982. Т. 262. № 2. С. 396-399.

15. Запивалов Н.П. Наложенный метасоматоз: природные и техногенные наноэффекты. Проблемы геологии и освоения недр: Труды XVII Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 150-летию со дня рождения академика В.А. Обручева и 130-летию академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы. Томск: ТПУ. 2013. С. 228-231.

16. Коржинский Д.С. Избранные труды. Основы метасоматизма и метамагматизма. М.: Наука, 1993. 239 с.

4. Gorokhova M.S. Paradoxes of a metasomatoz of vegetable and live substance and problem of biomineral-ogy. Mineralogiya tekhnogeneza. 2012. No. 3, pp. 190201. (In Russian).

5. Pospelov G.L. Paradoxes, geological and physical essence and mechanisms of a metasomatoz [Paradoksy, geologo-fizicheskaya sushchnost' i mekhanizmy metasomatoza]. Novosibirsk: Nauka.1973. 353 p.

6. Korzhinsky D.S. A sketch of metasomatic processes. The main problems in the doctrine about magmatogenny ore fields. Moscow: Academy of Sciences of the USSR publishing house. 1955, pp. 334—456. (In Russian).

7. Lesovik V.S. Geonika (geomimetika). Primery real-izacii v stroitel'nom materialovedenii. [Geonickname (geomimmetics). Examples of realization in construction materials science]. Belgorod: BSTU. 2014. 206 p.

8. Lesovik V.S., Fomina E.V. Crystal-genetic aspects of a technogenic metasomatoz in construction materials science. Intellectual construction composites for green construction: The international scientific and practical conference devoted to the 70 anniversary of the honored worker of science of the Russian Federation, the corresponding member of RAACS, the Doctor of Engineering, prof. V.S. Lesovik. Belgorod: BGTU of V.G. Shukhov. 2016, pp. 151-156. (In Russian).

9. Bhanumathidas N., Kalidas N. Metabolism of cement chemistry. The Indian Concrete Journal. 2003. Vol. 77 (9), pp. 1304-1306.

10. Lesovik V.S. Genetic bases of energy saving in the industry of construction materials. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo. 1994. No. 7, 8, pp. 96-100. (In Russian).

11. Lesovik V.S. Geonika. Predmety i zadachi [Geonics. Subject and objectives]. Belgorod: BSTU. 2012. 100 p.

12. Lesovik V.S., Mospan A.V., Belentsov Yu.A. Silicate products on the granulated fillers for aseismic construction. Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2012. No. 4, pp. 62-65. (In Russian).

13. Lessowik W.S. 2015. Geonik. Geomimetik als grundlage für die synthese von intelligent bauverbundwerkstoffen. 19 Internationale baustofftagung ibausil. Weimar: Bauhaus-Universitat. pp. 183-189.

14. Zapivalov N.P., Gurieva S.M., Dakhnova M.V., Pankina R.G., Serdyuk Z.Ya. Communication of isotope composition of CO2 carbon and carbonates with collection properties of carbonate breeds. Doklady Akademii nauk SSSR.. 1982. No. 2 (262), pp. 396-399. (In Russian)

15. Zapivalov N.P. Imposed metasomatoz: natural and technogenic nanoeffects. Problems of geology and development of a subsoil: works XVII of the International symposium of a name of the academician M.A. Usov of students and young scientists devoted to the 150 anniversary since the birth of the academician V.A. Obruchev and to the 130 anniversary of the academician M.A. Usov, founders of the Siberian mining-and-geological school. Tomsk: TPU. 2013, pp. 228-231. (In Russian).

16. Korzhinskiy D.S. Izbrannye trudy. Osnovy metaso-matizma i metamagmatizma. [Chosen works. Bases of metasomatism and metamagmatism]. Moscow: Nauka. 1993. 239 p.

17. Коржинский Д.С. Открытые системы с вполне подвижными компонентами и правило фаз // Изв. АН СССР. Сер. геология. 1949. № 2. С. 3-14.

18. Шабалин Л. И. Основы молекулярно-кинетиче-ской концепции рудо- и магмообразования. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2002. 204 с.

19. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Гео, 2010. 287 с.

20. Раков Л.Т., Дубинчук В.Т., Скамницкая Л.С., Щипцов В.В. Подвижные примеси в кварце Карело-Кольского региона // Труды Карельского научного центра РАН. 2016. № 10. С. 100-110.

21. Зуев В.В., Поцелуева Л.Н., Гончаров Ю.Д. Кристаллоэнергетика как основа оценки свойств твердотельных материалов. СПб.: 2006. 139 с.

22. Imre Biczok ^ncrete corrosion risk and concrete protection. Budapest: Akademiai Kiado, 1964. 548 р.

23. Andres E.I., Carlos M.L., Ignacio C. Chemo-mechanical analysis of concrete cracking and degradation due to external sulfate attack: A meso-scale model // Cement & Concrete Composites. 2012. Vol. 34, pp. 903-910.

24. Glass G.K., Buenfeld N.R. The influence of chloride binding on the chloride induced corrosion risk in reinforced concrete // Corrosion Science. 2000. Vol. 42 (2), pp. 329-344.

25. Сафаров К.Б., Степанова В.Ф. Регулирование реакционной способности заполнителей и повышение сульфатостойкости бетонов путем совместного применения низкокальциевой золы-уноса и высокоактивного метакаолина // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 70-73.

26. Сафаров К.Б., Степанова В.Ф., Фаликман В.Р. Влияние механоактивированной низкокальциевой золы-уноса на коррозионную стойкость гидротехнических бетонов Рогунской ГЭС // Строительные материалы. 2017. № 10. С. 20-25.

17. Korzhinsky D.S. Open systems with quite mobile components and the rule of phases. Izvestiya AN SSSR. Seriya geologiya. 1949. No. 2, pp. 3—14. (In Russian).

18. Shabalin L.I. Osnovy molekulyarno-kineticheskoj koncepcii rudo- i magmoobrazovaniya [Basics of the molecular-kinetic concept of ore and magma formation]. Novosibirsk: SNIIGGIMS. 2002. 204 p.

19. Chudnenko K.V. Termodinamicheskoe modelirovanie v geohimii: teoriya, algoritmy, programmnoe obe-spechenie, prilozheniya [Thermodynamic modeling in geochemistry: theory, algorithms, software, and applications]. Novosibirsk: GEO. 2010. 287 p.

20. Rakov L.T., Dubinchuk V.T., Skamnitskaya L.S., Nippers V.V. Mobile impurity in quartz of the Karelian-Kola region. Trudy Karel'skogo nauchnogo centra RAN. 2016. No. 10, pp. 100-110. (In Russian).

21. Zuev V.V., Pocelueva L.N., Goncharov Yu.D. Kristal-loehnergetika kak osnova ocenki svojstv tverdotel'nyh ma-terialov [Crystalloenergy as the basis for assessing the properties of solid materials]. Saint-Petersburg: 2006. 139 p.

22. Imre Biczok Concrete corrosion risk and concrete protection. Budapest: Akademiai Kiado. 1964. 548 p.

23. Andres E.I., Carlos M.L., Ignacio C. Chemo-mechanical analysis of concrete cracking and degradation due to external sulfate attack: A meso-scale model. Cement & Concrete Composites. 2012. Vol. 34, pp. 903-910.

24. Glass G.K. and Buenfeld N.R. The influence of chloride binding on the chloride induced corrosion risk in reinforced concrete. Corrosion Science. 2000. Vol. 42 (2), pp. 329-344.

25. Safarov K.B., Stepanova V.F. Regulation of reaction capacity of fillers and increasing sulfate resistance of concretes by combined use of low-calcium fly ash and high-active metakaolin. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 5, pp. 70-73. (In Russian).

26. Safarov K.B., Stepanova V.F., Falikman V.R. Effect of mechanical activated low-calcium fly ash on corrosion resistance of hydrotechnical concretes of the Rogun hydropower plant. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 10, pp. 20-25. (In Russian).

Технология гипсовых отделочных материалов и изделий

Федулов А.А., М: ООО РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», 2018. 240 с.

В книге описано производство гипсовых отде лочных материалов и изделий от добычи сырья до упаковки готовой продукции. Особое внимание автор уделяет подробному описанию технологических линий и от дельных единиц оборудования, установленных на передовых предприятиях гипсовой промышленности. В книге представлено большое количество иллюстраций всех тех нологических переделов, которые помогут глубже представить и понять технологиче ские процессы производства того или иного изделия. Описание технологии каждого вида гипсовых изделий основывается на существующих производственных регламен тах предприятий России, Германии и Дании, включая шахты, карьеры, которые автор посещал лично.

Книга предназначена студентам, изучающим производство строительных матери алов и конструкций в качестве дополнительного материала по технологии современ ных гипсовых изделий, а также для инженеров-технологов заводов, производящих гипсовую продукцию в качестве справочного материала.

Заказать литературу можно через редакцию, направив заявку по e-mail: mail@rifsm.ru, или оформить заказ на сайте www.rifsm.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.