WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

без

добавки

глиеж (10)

сульфатное

мыло (1)

Средний диаметр внутри-зерновых пор 1 и 2 уровней, мм

5,1

3,1

3,4

Средний диаметр пор 3 уровня в межпоровых перегородках, мм

0,061

0,039

0,051

Объемная

доля пор, %

внутризерновых

63,1

56,8

52,2

в межпоровых

перегородках

36,9

43,2

47,8

Средняя толщина межпоровых перегородок, мм

0,22

0,26

0,20

Характер внутренней

поверхности пор

рваная

гладкая

Рисунок 3 – Поровая структура зернистого

теплоизоляционного материала

Максимальная пористость зернистого теплоизоляционного материала на основе модифицированной жидкостекольной композиции достигается при формировании структуры из пор различных размеров (уровней) менее 5 мм с соотношением диаметров пор 1 : 4 и более исходя из принципов плотной упаковки. Дифференциальная пористость образуется при термообработке 400 С с удалением свободной воды (1 уровень), воздухововлечении при введении поверхностно-активных веществ (2 уровень), использование дисперсного компонента с микропористой структурой – микрокремнезема (3 уровень).

Рисунок 4 – Поровая структура зернистого

теплоизоляционного материала с добавкой

сульфатного мыла

Управление пористостью и оптимизация поровой структуры позволяют не только снизить теплопроводность зернистых теплоизоляционных материалов, но и обеспечить наиболее оптимальный комплекс показателей их качества в целом.

Результаты проведенных научных исследований позволили сформировать дифференцированный подход к выбору модифицирующих добавок. Так, материалы с добавками сульфатного мыла, пека таллового и пека таллового омыленного целесообразно применять для теплоизоляции чердачных перекрытий, а материалы с добавками глиежа и золы-уноса – для теплоизоляции ограждающих строительных конструкций с замкнутой несъемной опалубкой.

На основе результатов научных исследований разработана методика расчета состава сырьевой смеси для получения зернистых утеплителей на основе модифицированной жидкостекольной композиции в зависимости от их области применения.

В пятой главе представлена разработанная технология производства зернистых теплоизоляционных материалов на основе модифицированной жидкостекольной композиции из микрокремнезема, характеризующаяся простотой, малой длительностью и низкими энергозатратами.

Основными технологическими операциями являются получение модифицированной жидкостекольной композиции в течение 1040 минут (в зависимости от силикатного модуля и количества модифицирующих добавок) при температуре 8595С и атмосферном давлении, формирование сырцовых гранул и их вспучивание при температуре 400 С в течение 1020 минут.

Результаты научных исследований позволили предложить ряд технических решений, с учетом которых были разработаны рекомендации по производству зернистых теплоизоляционных материалов.

Промышленная апробация технологии на базе ООО «Экомат» подтвердила достоверность полученных выводов и заключений.

Рассмотрены экономические и экологические аспекты разработанных предложений по получению зернистых теплоизоляционных материалов модифицированной жидкостекольной композиции. Расчетная стоимость 1 м3 зернистого теплоизоляционного материала составляет 420485 руб., что, для сравнения, значительно ниже цены керамзитового гравия, стоимость которого 1200 руб. за 1 м3. При этом полученный зернистый теплоизоляционный материал характеризуется существенно меньшей насыпной плотностью 50220 кг/м3 и теплопроводностью фракции 10-20 мм не более 0,050,07 Вт/(м·°С).

Полученные результаты научных исследований, разработанные зернистый теплоизоляционный материал и технология отличаются высокой степенью коммерциализации и позволяют снизить количество промышленных отходов, попадающих в окружающую среду.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для управления пористостью и, соответственно, комплексом показателей качества зернистых теплоизоляционных материалов на основе жидкостекольной композиции из микрокремнезема предложены различные модифицирующие добавки природного и техногенного характера: глиеж Богучанского месторождения и зола-уноса ИТЭЦ-7 для упрочнения межпоровых перегородок, попутные продукы сульфатно-целлюлозной переработки древесины (сульфатное мыло, пек талловый и пек талловый омыленный) для дополнительной поризации зерен материалов.

2. Требуемые структурные и физико-механические показатели зернистых теплоизоляционных материалов обеспечиваются при использовании жидкостекольной композиции с силикатным модулем 35, тонкодисперсных активных минеральных добавок – до 20%, а попутных продуктов сульфатно-целлюлозной переработки древесины – до 2% от массы микрокремнезема.

3. При введении в жидкостекольную композицию глиежа и золы-уноса увеличивается содержание кристаллической фазы межпоровых перегородок и повышается прочность (до 1,35 МПа), водо- и морозостойкость зернистых теплоизоляционных материалов. Материал с добавками сульфатного мыла, пека таллового и пека таллового омыленного за счет термической деструкции последних при термообработке 400С отличаются высокой пористостью (до 92,5%) и низкими насыпной плотностью 50220 кг/м3 и теплопроводностью 0,05 0,07 Вт/(м·°С).

4. С помощью методов и средств для анализа данных на ЭВМ оптимизированы составы для получения зернистых теплоизоляционных материалов на основе модифицированной жидкостекольной композиции: силикатный модуль n=5, расход тонкодисперсных активных минеральных добавок 10%, а попутных продуктов сульфатно-целлюлозной переработки древесины – 1% от массы микрокремнезема.

5. Модифицирующие добавки (глиеж Богучанского месторождения и сульфатное мыло) способствуют снижению среднего диаметра внутризерновых пор на 33,33 % и 39,22 %, уменьшению среднего диаметра пор в межпоровых перегородках на 16,4% и 36,1% и более равномерному их распределению по объему зерен, а межпоровые перегородки близки между собой по толщине. Поверхность зернистых теплоизоляционных материалов с модифицирующими добавками отличается плотностью и однородностью. Оптимизация поровой структуры зернистого материала позволяет снизить теплопроводность до 0,05 Вт/(м·°С).

6. Сформирован дифференцированный подход к выбору модифицирующих добавок и, соответственно, характеристик состава сырьевой смеси в зависимости от назначения получаемых материалов. Зернистые теплоизоляционные материалы с добавками промежуточных и попутных продуктов сульфатно-целлюлозной переработки древесины могут быть использованы для теплоизоляции чердачных перекрытий, а с тонкодисперсными активными минеральными добавками – для теплоизоляции ограждающих строительных конструкций с замкнутой несъемной опалубкой.

7. Разработаны методика расчета состава и технология получения зернистых теплоизоляционных материалов на основе модифицированной жидкостекольной композиции из микрокремнезема.

8. Результаты научных исследований, рекомендаций и выводов подтверждены опытно-промышленными испытаниями, проведенными на базе ООО «Экомат», ИЦ «Братскстройэксперт» и патентами РФ.

9. Расчетная стоимость 1 м3 зернистых теплоизоляционных материалов на основе модифицированной жидкостекольной композиции из микрокремнезема составляет 420 485 руб., что примерно в три раза ниже, чем стоимость существующих аналогов, в частности, керамзитового гравия.

10. Подтверждено соответствие зернистых теплоизоляционных материалов требованиям ТУ 5712-018-02069295-2003.

Основные положения и результаты диссертационной работы наиболее полно отражены в следующих публикациях:

  1. Радина, Т.Н. Технология получения зернистого теплоизоляционного материала с использованием техногенного сырья / Т.Н. Радина, Н.А. Свергунова, М.А. Кузнецова, Е.А. Дмитриева, М.Ю. Иванов // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. науч.-техн. конф. – Пенза: ПГАСА, 2002. – 396с.
  2. Радина, Т.Н. Разработка производства гранулированного теплоизоляционного материала повышенной водостойкости на основе местного техногенного сырья / Т.Н. Радина, М.Ю. Иванов // Труды Братского гос. техн. ун-та. В 2т. Т.2. – Братск: БрГТУ, 2002. – 265с. – (Естественные и инженерные науки – развитию регионов).
  3. Зернистый теплоизоляционный материал на основе модифицированного жидкого стекла из микрокремнезема / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина, М.Ю. Иванов // Строительные материалы. – 2004. – №11. – С.12.
  4. Радина, Т.Н. Зернистые теплоизоляционные материалы в строительстве / Т.Н. Радина, М.Ю. Иванов, В.М. Малунова, Г.М. Малунова // Строительство: материалы, конструкции, технологии: Материалы III межрегион. науч.-техн. конф. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005. – 157с.
  5. Радина, Т.Н. Эффективные теплоизоляционные материалы на основе местного техногенного сырья / Т.Н. Радина, М.Ю. Иванов // Актуальные проблемы современного строительства. Строительные материалы и конструкции: Материалы междунар. науч.-техн. конф. – Пенза: ПГУАС, 2005. – 256с.
  6. Зернистый теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла из микрокремнезема и золы-уноса / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина, М.Ю. Иванов // Проектирование и строительство в Сибири. – 2006. – №2. – С.21-22.
  7. Иванов, М.Ю. Методы и средства для анализа данных на ЭВМ в строительстве / М.Ю. Иванов // Строительство: материалы, конструкции, технологии: Материалы IV межрегион. науч.-техн. конф. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2006. – 121с.
  8. ТУ 5712-018-02069295-2003. Материалы теплоизоляционные зернистые на основе жидкого стекла из микрокремнезема. Технические условия / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Свергунова Н.А., Иванов М.Ю. – №079/002171; Введ. 2003-06-02 без огранич. срока действ. – Томск: Томский Центр стандартизации, метрологии и сертификации, 2003. – 10с.
  9. Пат. 2234474 Российская Федерация, МПК С 04 В 20 / 00. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Свергунова Н.А., Рубайло И.С., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский гос. техн. ун-т. – №2002103461/03; заявл. 06.02.2002; опубл. 10.10.2003, Бюл. №23. – 6с.
  10. Пат. 2220927 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский гос. техн. ун-т. – №2002110483/03; заявл. 19.04.2002; опубл. 10.01.2004, Бюл. №1. – 6с.
  11. Пат. 2220928 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский гос. техн. ун-т. – №2002111463/03; заявл. 29.04.2002; опубл. 10.01.2004, Бюл. №1. – 6с.
  12. Пат. 2246462 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2003124577/03; заявл. 06.08.2003; опубл. 20.02.2005, Бюл. №5. – 5с.
  13. Пат. 2246463 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения зернистого теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2003131117/03; заявл. 22.10.2003; опубл. 20.02.2005, Бюл. №5. – 5с.
  14. Пат. 2257358 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2004109729/03; заявл. 30.03.2004; опубл. 27.07.2005, Бюл. №21. – 5с.
  15. Пат. 2264363 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2004109730/03; заявл. 30.03.2004; опубл. 20.11.2005, Бюл. №7. – 5c.
  16. Пат. 2267468 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2004109731/03; заявл. 30.03.2004; опубл. 10.01.2006, Бюл. №1. – 5c.
  17. Пат. 2274620 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь для гранулированного теплоизоляционного материала и способ его получения / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. техн. ун-т». – №2004128504/03; заявл. 27.09.2004; опубл. 20.04.2006, Бюл. №11. – 5c.
  18. Пат. 2290376 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. ун-т». – № 2005122340/03; заявл. 14.07.2005; опубл. 27.12.2006, Бюл. №36. – 4,6c.
  19. Пат. 2290377 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский гос. ун-т». – № 2005122383/03; заявл. 14.07.2005; опубл. 27.12.2006, Бюл. №36. – 4,6c.
  20. Пат. 2290378 Российская Федерация, МПК С 04 В 28 / 26, С 04 В 111 / 40.
    Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»