автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии

кандидата технических наук
Анцупова, Светлана Геннадьевна
город
Новосибирск
год
2004
специальность ВАК РФ
05.23.05
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии»

Автореферат диссертации по теме "Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии"

На правах рукописи

АНЦУПОВА Светлана Геннадьевна

ОТДЕЛОЧНЫЕ ПЛИТЫ С МЕЛКОЗЕРНИСТЫМ ПОКРЫТИЕМ ИЗ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД ЯКУТИИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2004

Работа выполнена в Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) и Якутском государственном университете им. М.К. Аммосова

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и

техники РФ,

доктор технических наук, профессор Хрулев В.М.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки

и техники РФ, доктор технических наук, профессор Бердов Г.И.

доктор технических наук Казанцева Л.К.

Ведущая организация: Институт неметаллических материалов Якутского научного центра СО РАН

Защита состоится ЩОУЩ 2004 г., в

часов на заседании диссертационного Совета Д.212.171.02 при Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 630008, Новосибирск-8, ул. Ленинградская, 113, учебный корпус, ауд. 239

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан " ¿3-" МО Я 2004г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы связана с необходимостью разработки модернизированных отделочных материалов и изделий со специальными свойствами - пылеотгал киванием, шумопоглощением, защитой от огня, биологических и радиационных воздействий и др., вызванной повышением их потребности в современном строительстве.

К числу специальных отделок, в частности, относятся мелкозернистые покрытия из дробленых горных пород со свойствами сорбентов, отличающихся долговечностью и архитектурно-художественной выразительностью.

Нами предложено изготовлять отделочные плиты на древесно-волокнистой основе с зернистым покрытием из цеолитсодержащей породы - хонгурина (месторождение Хонгуруу, Якутия) с водосмываемым клеевым слоем для применения в сухих помещениях и возможностью периодической регенерации зерен-сорбентов по мере их загрязнения вредными примесями из воздуха.

Поиск оптимальной фракции зерен, клеящего состава, условий прочного сцепления с ним зерен хонгурина, технологии нанесения зерен и изготовления самих плит, определение времени загрязнения зерен, сроков и технологии регенерации зернового покрытия, а также определение области рационального применения плит с зернистым покрытием-сорбентом заложены в основу диссертационного исследования.

Рабочей гипотезой послужила возможность использования адсорбционной способности хонгурина в изготовлении съемных отделочных плит с периодически сменяемым зернистым покрытием-сорбентом и сохранением декоративных свойств. Исследования проводились в рамках федеральной программы "Стройпрогресс-2000", а также республиканской программы "Проблемы строительного комплекса на Севере" согласна плана Департамента по науке и высшей школе при Правительстве Республики Саха

(Якутия).

Цель исследования. Получить и применить в

строительстве модернизированные отделочные плиты с

зернистым покрытием из цеолитсодержащей породы и

определить области их рационального применения. Задачи исследования:

♦ изучить свойства и опыт применения мелкозернистых покрытий для отделки по бетону, асбестоцементу, древесным плитам, включая составы клеевых смесей, и способы крепления зернового слоя к основаниям;

♦ определить возможность фракционирования дробленого хонгурина в технологически приемлемом интервале, изучить его физико-механические и адсорбционные свойства;

♦ подобрать и оптимизировать состав зернистого покрытия, включая клеевой слой, и обосновать применение компонентов для этого слоя;

♦ изучить структурные особенности зернистого материала, влияние на адсорбцию и регенерацию размера зерен и толщины клеевого слоя;

♦ разработать технологию изготовления отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина, способы и параметры его активации;

♦ определить социально-бытовой и экономический эффект применения плит с зернистым слоем-сорбентом, разработать нормативные документы по изготовлению плит и технологии монтажа на ограждающие поверхности.

Научная новизна:

♦ установлено, что для получения отделочных плит, улучшающих микроклимат воздуха помещений, целесообразно использовать в качестве зернистого материала дробленые цеолитсодержащие породы, например, месторождения Хонгуруу - хонгурин. При этом наиболее легко поглощаются вещества, имеющие небольшие размеры молекул, такие как аммиак (ИНз), фенол (СбН5ОН), формальдегид (СН2О), диоксид серы

углекислый газ

• установлено, что оптимальным по прочности сцепления с подложкой (основанием) и по адсорбционной активности является зернистый материал фракции 0,631,25; применение клеевого состава для крепления зернистого материала приводит к снижению

адсорбционных свойств приблизительно на 40%, в связи

1,

с этим толщина клеевого слоя не должна превышать /2 эффективного диаметра зерен;

• показано, что в качестве основания предлагаемых отделочных плит рационально использовать древесноволокнистую плиту. Ее модифицирование с целью уменьшения водопоглощения достигается путем применения олифы-оксоль, что не ухудшает прочности сцепления зернистого материала с основанием плиты;

• установлено, что в качестве склеивающего материала может быть использован малотоксичный клеевой состав на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), включающий добавку поливинилацетатной дисперсии Д50Н (ПВА) и наполнитель - мел (мае. ч): Na-КМЦ-100, ПВА-28, мел-15, отличающийся от других клеев тем, что допускает возможность периодически смывать зернистое покрытие водой для нанесения нового.

Новизна технических решений защищена положительными решениями на изобретения.

Достоверность и обоснованность полученных автором результатов обеспечиваются использованием методов математического планирования и оценки погрешностей результатов испытаний, достаточным объемом экспериментальных исследований с применением современных методов анализа (РФА, ДГА, ИК-спектральный), а также сходимостью полученных экспериментальных результатов с данными других исследователей (Л.И. Бельчинской, Л.К. Казанцевой, К.Е. Колодезникова, А.В. Киселева, П.Г. Новгородова).

Практическая значимость полученных результатов:

получен модернизированный вид отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина для внутренней отделки зданий, улучшающей микроклимат и чистоту воздуха помещений (заявка на изобретение № 2003105388 от 25.02.03 «Древесная плита с лицевым покрытием для облицовки стен). Крепление плит на вертикальную поверхность производится при помощи монтажной липучки "Волькро", снижающей трудоемкость монтажа и демонтажа при замене зернистого покрытия на новое.

разработана технология изготовления отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина с использованием способа придавливания плиты клеевым слоем в низ к массе зерен в расходном ящике;

изготовлены опытные партии отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина по технологии набрызга зерен на клеевой слой (заявка на изобретение №2003115311 от 22.05.03 «Способ изготовления декоративных плиток с зернистым покрытием»); разработана и утверждена Министерством строительства и строительных материалов Якутии «Инструкция по применению цеолитсодержащих пород для отделочных плит с мелкозернистым покрытием» (Якутск, 2004). Составлено и утверждено Министерством строительства и транспорта Республики Башкортостан «Временное руководство по отделке деталей из древесных плит мелкозернистыми покрытиями из дробленых горных пород со специальными защитными свойствами» (Уфа, 2004).

получен экономический и социально-бытовой эффект от применения плит с цеолитсодержащим покрытием; результаты исследования включены в лабораторный практикум по курсу «Строительные материалы и изделия Якутии» на инженерно-техническом факультете Якутского государственного университета (кафедра

«Производства строительных материалов, изделий и конструкций»).

Практическая реализация результатов исследований

осуществлена при отделке комнаты отдыха и ординаторской больницы №1 Дома отдыха Министерства здравоохранения PC (Я), кроме того, материалы диссертации включены в программу дисциплины "Строительные материалы и изделия Якутии" ЯГУ. Результаты работы заложены в основу изданных научно-методических пособий (Якутск, 2004; Уфа, 2004).

Предложения по социально-бытовому и медицинскому использованию покрытий из хонгурина разработаны при научном консультировании к.т.н., доц. П.С. Абрамовой, которую автор благодарит за научно-методическую помощь в работе.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Якутского госуниверситета 1999-2004 г.г. и Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета 2002-2003 г.г.; на научно-технических конференциях: 2 республиканских (Якутск, 1999, 2000), 2 всероссийских (Благовещенск, 2000; Барнаул, 2001) и 6 Международных (Якутск, 2002, Новосибирск, 2001, 2003; Белгород, 2003, 2004; Уфа, 2004)."

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 трудах, в том числе в журналах с внешним рецензированием («Известия вузов. Строительство», «Конструкции из композиционных материалов»).

Структура и объем научного труда. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Она содержит 155 страниц машинописного текста, включая 24 таблицы, 20 рисунков, 111 литературных источников и 6 приложений.

Автор защищает: ♦ теоретические основы использования цеолитсодержащих пород в качестве зернистого материала-сорбента

отделочных плит специального назначения - для очистки воздуха помещений от вредных газообразных веществ (аммиак, сероводород, углекислый газ, пропан, фенол, формальдегид);

♦ технологические параметры получения и использования отделочных съемных плит с периодически сменяемым слоем зернистого материала;

♦ оптимизированный состав клеевой смеси, обеспечивающий нормативную прочность и водосмываемость зернистого материала;

♦ зависимости прочности сцепления зернистого материала с подложкой от размеров зерен, толщины клеевого слоя, позволившие разработать технологические приемы нанесения зернистого материала на подложку;

♦ зависимости предельного насыщения (адсорбционной способности) зернистого материала от размеров зерен, толщины клеевого слоя и вида поглощаемого газообразного вещества, позволившие определить периодичность замены зернистого покрытия;

♦ технологические параметры изготовления отделочных плит с покрытием из цеолитсодержащих зерен хонгурина и их эксплуатационные показатели;

♦ технико-экономические показатели получения и применения отделочных плит с зернистым покрытием.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение раскрывает значение и перспективы использования зернистых покрытий для отделки помещений, обосновывает целесообразность применения дробленых цеолитсодержащих пород, в частности хонгурина, как зернистых материалов, способных сорбировать вредные газообразные вещества. Сформулированы цель и задачи исследования, показаны научная новизна и направления практической реализации результатов исследования.

В первой главе («Состояние вопроса») содержатся сведения о зернистых покрытиях и их свойствах, приводится рецептура клеевых составов для крепления зерен, рассматриваются отечественные и зарубежные технологии получения зернистых покрытий. Проанализированы свойства цеолитсодержащего сырья России и стран СНГ. Изложено теоретическое представление о формировании зернистого покрытия со свойствами сорбента и определено направление экспериментальных исследований.

Опыт получения и применения зернистых покрытий изложен в трудах Е.Д. Белоусова, Ю.В. Гонтарь, Г.С. Когана, Г.В. Севериновой, Ю.С. Стандровского, Л.И. Холоповой, В.Ф. Черных, Л.М. Ярошевского. Общие закономерности адсорбционных процессов в цеолитах рассмотрены в работах Р. Баррера, Д. Брека, С. Брунауэра, У.Г. Дистанова, М.М. Дубинина, Л.К. Казанцевой, К.Е. Колодезникова, П.Г. Новогородова, А.В. Киселева, Г.И. Овчаренко, В.Л. Свиридова, Д.П. Тимофеева, Г.В. Цицишвили, Н.Ф. Челищева.

Показано, что адсорбционная активность отделочных покрытий зависит от структуры зерен. Цеолиты - это микропористые адсорбенты с размерами пор 0,3-0,6 нм. Их сквозная микропористость обуславливает молекулярно-ситовой механизм адсорбции. Обезвожженные путем нагревания, они приобретают способность адсорбировать молекулы, не превышающие по своим размерам "входных окон" цеолита. На этом представлении основано применение цеолитсодержащей породы - хонгурина для отделочных плит с зернистым покрытием.

Во второй главе («Характеристика сырья и материалов. Методы исследования») описаны методика исследования, характеристики применяемых материалов, образцы и способы их испытаний.

В качестве основания под зернистое покрытие использована твердая древесно-волокнистая плита толщиной 3,2 мм, имеющая плотность 960 кг/м3, прочность при изгибе 3,3 МПа, разбухание по толщине за 24 ч - 23 % по ГОСТ 19592-80. Гидрофобизатором структуры древесных

плит служила олифа-оксоль (ГОСТ 190-78) с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-4 - 5 - 6 с при температуре (20±2)°С. Время высыхания «до отлипа» 24 ч.

Материалом для зерен покрытия выбран — хонгурин -цеолитсодержащая порода зеленовато-голубого цвета, на 8590% состоящая из минералов клиноптилолит-гейландитового ряда, содержащая примеси кварца, полевого шпата, арагонита. Истинная плотность породы - 2640 кг/м3, средняя - 1700 кг/м3, пористость 35,6%, твердость по шкале Мооса 3-4. В опытах использовали мелкозернистый хонгурин фракции 0,63-1,25,2,5-5 мм.

Для крепления зерен хонгурина к древесной плите использовали клеевой состав на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (№-КМЦ) с добавкой ПВА-дисперсии и наполнителя мела. КМЦ - волокнистый материал кремового цвета, выпускаемый по ТУ 3-302-332000. Натриевая соль КМЦ имеет степень полимеризации 500, степень замещения по карбоксиметильным группам, не менее 75, вязкость водного раствора не менее 40 с. В опытах использовали 10%-й водный раствор этого полимера. Адгезионно-усиливающей добавкой служила дисперсия ПВА, представляющая по ГОСТ 18992-80 вязкую жидкость белого цвета, содержащую глобулы полимера с размером частиц 1-3 мкм. Массовая доля сухого остатка дисперсии не менее 50%, вязкость по ВЗ-4 - 6 - 10 с. В качестве наполнителя использовали мел, соответствующий по свойствам ГОСТ 12085-88 "Мел природный обогащенный. Технические условия" частиц 2,6-2,9 г/см3 и твердостью по шкале Мооса 3.

Клеевой состав оптимизировали по плану полного трехфакторного эксперимента. Критерием оптимизации служила прочность сцепления зерен с клеевым составом (У, МПа):

У=0,242+0,029х,0,046875x2+0,022375хз+0,006875х,2+

(1)

где Х1 - толщина клеевого слоя, мм; Х2 - средний размер зерен, мм; х3 - содержание комплексной добавки «ПВА + мел», в мас. ч по отношению к КМЦ.

Уравнение показывает, что прочность сцепления повышается при увеличении толщины клеевого слоя (+0,029x1) и содержании комплексной добавки ПВА+мел (+0,0223 75хз). Фактор (-0,046875х2) свидетельствует о снижении прочности сцепления при увеличении диаметра зерен. Коэффициенты взаимодействий при факторах Х12, X,,, положительны, что свидетельствует о совместимости всех компонентов состава. В результате анализа уравнения (1), установлено оптимальное содержание компонентов в клеевом составе (мас.ч): №-КМЦ-ЮО, ПВА-25-30, мел-15-30.

Прочность сцепления зерен с клеевым слоем определяли, разрывая образцы с зерновым слоем, склеенные крест-накрест. Геометрическая площадь на которой определялась прочность сцепления составила 4 см2. Для отрыва зерен от исследуемого клеевого состава применяли заведомо более прочный клей (гипс марки Г-6), нанесенный между зернистыми слоями образцов. Разрушающую нагрузку измеряли с точностью до 1 Н. По средним значениям прочности на отрыв строили графики влияния толщины клея и размеров зерен, содержания компонентов и т.п. на прочность сцепления зернистого слоя с основанием. Для сопоставления результатов пользовались рекомендациями СНиП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия ".

Вязкость и рабочую жизнеспособность клеевого состава определяли путем измерения диаметра расплыва пробы состава, освобождаемого из металлического цилиндра на диск с концентрическими окружностями, закрытого стеклом. Водостойкость древесной плиты-основания, модифицированной олифой, определяли по ГОСТ 19592-80. Водопоглощение плит вычисляли по изменению массы, измеренной до и после увлажнения в течение 24 ч. Специфическим свойством плит является водосмываемость клеевого состава которую определяли временем, в течение которого крестовины образца, соединенные зернистым слоем самопроизвольно отделялись друг от друга под собственным весом одной из пластин образца при температуре воды 20, 50 и 80°С.

Адсорбционную способность цеолита определяли путем взвешивания массы пробы, увеличенной за счет поглощения сорбата в эксикаторе в течение 24 ч (статический метод). Масса пробы (количество цеолитсодержащей породы) составляла 5,0 г, размер зёрен - 5,0 мм, температура в эксикаторе 22°С. Для динамического определения адсорбционной способности использовали реактор проточного типа - хроматограф «Цвет-500».

Структуру цеолитсодержащей породы, ее изменения при повышении температуры более 300°С, наличие примесей определяли рентгенофазовым методом на дифрактометре ДРОН-3. ИК - спектральный анализ проводили на спектрометре Spekoгd 75 Ш с ИК областью 3800 - 400 см-1.

В третьей главе («Технические свойства материалов отделочной плиты») содержатся результаты исследования технологических свойств клеевого состава, водостойкости основания плит и адсорбционные свойства (поглотительная способность) зернистого материала.

Для прочного крепления зерен к основанию имеет значение рабочей вязкости клеевого состава. Ее оптимальное значение (13-15 см по Суттарду) зависит от соотношения вводимых добавок — ПВА-дисперсии и мела. Добавка ПВА допустима в интервале от 5 - 18%, она хорошо регулирует вязкость, но не обеспечивает высокой прочности сцепления зерен с клеевым слоем. Добавление 15% мела повышает вязкость состава; он характеризуется как рабочий при содержании ПВА не менее 12%. Дальнейшее наполнение состава мелом до (30%), даже при большом содержании в составе сильно загущает композицию. Рабочая жизнеспособность состава (10,5 - 11 ч) достигается при содержании компонентов (мас.ч): №-КМЦ-ЮО, ПВА-25-30, мел-15. Стабильная прочность сцепления зерен с клеевым слоем достигается через 72 ч.

Испытание образцов в этом возрасте на прочность при равномерном отрыве показывает, что прочность сцепления зерен с клеевым слоем во многом зависит от соотношения массы наполнителя и массы связующего, что характерно для

дисперсно-наполненных композиционных материалов и позволяет выявить максимумы наполнения и границы введения добавок (рис.1). Клеевое соединение наиболее прочно при 15%-м наполнении состава мелом (кривая 2) особенно при 30-40% содержании ПВА. При этом нормативная прочность (не менее 0,3 МПа) согласно СНиП 3.04.01-87 достигается уже при содержании добавки ПВА -28%. Если содержание ПВА не менее 30% при 20%-ном наполнении мелом, в клеевом составе прочность достигает норматива (кривая 3).

0,4

0,3

2 ■ о.

н

.0,2

ё о

Г

о а С.

ОД

2 ✓ ~~ 4 /

3 . у// " / У

/ <

То 20 30 40

Содержание ГША-добавкн, мас.%

Рис. 1. Прочность сцепления зерен хонгурина фракции 0,63-1,25 мм с клеевым слоем толщиной 0,5 мм в зависимости от содержания ПВА при наполнении состава мелом (мас.%) на 100% №-КМЦ: 1 -0; 2-15; 3-20; 4-30

Прочность сцепления зерен с клеевым составом без наполнителя достигает норматива при добавке ПВА около 40% (кривая 1). Такой состав не пригоден для крепления зерен из-за трудности смыва клеевого состава при замене зернистого покрытия. Кроме того, увеличивается влажность основания плиты при этом повышается трудоемкость смыва

клеевого состава и увеличиваются влажностные деформации основания плиты.

Мелкие фракции зернистого покрытия (0,63-1,25 мм) сцепляются с клеевым слоем более прочно, чем с крупными фракциями (2,5-5,0 мм), что объясняется более развитой удельной поверхностью мелких фракций (800 м2/гр). Мелкие фракции- более полно смачиваются клеевым составом. Прочность сцепления с клеевым слоем мелких фракций 0,304 МПа, крупных0,278 МПа.

Толщина клеевого слоя назначается с учетом применения мелких фракций и в среднем составляет 0,5 мм или 14 среднего размера фракции 0,63-1,25 мм. Повышение толщины клеевого слоя ухудшает адсорбцию зерен и вызывает перерасход состава.

При оптимальных соотношениях размера зерен и толщины клеевого слоя имеет значение вид подложки. На подложке из цементного бетона (штукатурке) прочность сцепления высокая - 0,51 МПа. Эти данные подтверждаются многолетним опытом применения зернистого покрытия по бетону и штукатурке.

Нанесение зерен по древесным плитам является новым видом отделки в технологии строительных работ. Поскольку требуется гидрофобизация плиты - основания (в нашем случае олифой), то должны быть обеспечены условия для достаточной прочности сцепления с основанием. В этом случае нами рекомендуется клеевые слои с повышенным содержанием добавки ПВА (до 30 мае. ч). Другие способы гидрофобизации (кремнийорганические покрытия, пропитка серой) дают значение прочности сцепления на 20% меньше при гидрофобизации олифой.

На прочность приклеивания зерен влияет способ их нанесения на подложку (основание). При втапливании зерен под давлением (предпочтительный вариант изготовления плит) достигается высокая прочность сцепления (выше 0,32 МПа). В случае нанесения зерна методом напыления, свободного падения через сито, крошкометом и др. прочность сцепления несколько меньше (0,29 МПа) при прочих равных условиях. В первом случае отрывается весь

слой материала от подложки, во втором по поверхности зерен (частично по клеевому соединению). В среднем прочность сцепления с применением давления на 8% больше, чем при свободном напылении.

При отмывке зернистого слоя от древесной плиты обнаружено, что, несмотря на гидрофобную обработку олифой, имеет место водопоглощение образцов до 21,4 %. Однако скорость этого процесса медленнее, чем у необработанных плит. За время отмывки не происходит существенного набухания плит, деформации коробления не наблюдается.

Водопоглощение пропитанных образцов

свидетельствует о том, что олифа не является объемным гидрофобизатором, а лишь заполняют доступное поровое пространство, оставляя микрокапилляры для проникания веществ, адсорбированных цеолитом (включая пары воды). Чтобы обеспечить формостабильность древесных плит на много циклов возобновления зернового слоя - сорбента продолжительности смыва клеевого состава в диапазоне температур 20-50°С не должна превышать 35-17 минут.

Добавка ПВА и наполнитель (мел) существенно влияют на водосмываемость зернистого покрытия. Относительное действие этих добавок зависит от температуры воды.

Повышение объемной доли связующего ПВА увеличивает продолжительность смыва клеевого состава и зернового слоя плит (рис.2, кривая 2). При оптимальном составе (кривая 1) клеевая композиция с зерном смывается с поверхности быстро за 20-30 мин.

С повышением температуры отслоение покрытия в воде ускоряется. Так, при температуре 20°С отслоение зерен происходит за 35-40 мин., а при 50°С - 15-20 минут. При 80°С продолжительность смыва уменьшается до 5-7 минут. Такая зависимость обеспечивается только при содержании мела в составе клеевого слоя.

| Е 90 Ь *

я в.

3 Е

60

б!

о о.

§ а

| I 30 С о

§

о, С.

2

1 -с \

\

20

80

50

Температура, "С

Рис. 2. Влияние температуры воды на продолжительность смыва клеевого состава с зерновым слоем от подложки из древесной плиты (ДВП), пропитанной олифой -оксоль на 14% по массе. Клеевые составы (мас.ч): 1 - КМЦ - 100; ПВА - 28; мел - 15; 2 - КМЦ - 100; ПВА - 40. Фракции зерен 0,63-1,25 мм, толщина клеевого состава 0,5 мм.

Хроматографическими исследованиями установлено, что адсорбционная способность хонгурина уменьшается в ряду: NH3<SO2<C3HJ<C6H5OH<CO2<H2S. На адсорбционную способность влияет размер зерен и толщина клеевого слоя.

Например, адсорбция хонгурином диоксида серы SO2 (размер фракций 0,63-1,25 и 2,5 -5,0 мм, толщина клеевого слоя 0,5 -2,5 мм) уменьшается с увеличением размера зерен и толщины клеевого слоя приблизительно на 4 0 % по сравнению с зерновым слоем без клея (рис.3).

С увеличением диаметра относительно уменьшается активная поверхность зерен, а в контакте с клеевым слоем частично закупориваются эффективные микропоры, что приводит к понижению адсорбции. Расчетами установлено, что 10 м2 плит с мелкозернистым хонгурином фракции 0,631,25 мм могут очищать воздух помещения от аммиака предельно-допустимой концентрации (20 мг/ м3) в течение 4 -5 лет.

0,4

0.3

| 0,2

0,1

- - " ..... 2

/ 4 / / /

I J IV К""* ¡/У . -> —

8 16 24

Продолжительность адсорбции, мин

32

Рис. 3. Адсорбция зернами хонгурина диоксида серы: ] - 00,631,25 мм; 2 — тоже с клеевым слоем; 3 - 0 2,5-5 мм; 4 - тоже с клеевым слоем

Адсорбционная способность хонгурина повышается при предварительной термической обработке; при этом удаляется вода из поровой структуры цеолита температура не должна превышать 300°С во избежании деструкции материала.

По данным дифференциально-термического анализа поглощенные газы при нормальных температурно-влажностных условиях не выделяются, а десорбция газов наблюдается при температуре выше 91°С.

В четвертой главе («Технология получения отделочных плит, их применение и эксплуатационные показатели») разработана технология получения отделочных плит с мелкозернистым покрытием из хонгурина. Она включает получение дегидратированного зернистого материала, приготовление клеевого состава, нарезку древесноволокнистых плит по заданному формату (30x30 и 50x50 см), окунание плит в ванну с олифой на 10-15 мин, высушивание плит при температуре 20, 40°С, крепление монтажной липучки «Волькро», нанесение клеевого состава и зернового материала на подготовленное основание. Сушка плит на стендах, упаковка и отправка потребителю.

Клеевой состав наносят на пропитанную олифой и высушенную плиту способом пневматического распыления под давлением сжатого воздуха 0,3 МПа или малярным валиком. Зерна покрытия наносят путем втапливания крошкометом с расходом зерен 1,8-2,5 кг/мин. Более экономичен с точки зрения энергозатрат и уменьшения отходов способ нанесения зернистого покрытия из расходного ящика.

Устройство представляет собой ящик, заполненный зернистым материалом, который приподнимается ножной педалью и придавливает слой зерна к плите, уложенной клеевым слоем вниз. Далее плиты высвобождаются из ящика и кондиционируются в отапливаемом помещении. Основные технологические показатели (табл.1) свидетельствуют, что плиты могут быть изготовлены в построечных условиях.

Таблица 1

Основные технологические показатели производства отделочных плит с зернистым покрытием

Параметры технологии

Показатели

Вязкость клеевого слоя по прибору Сутгарда при 20°С, см

Жизнеспособность состава при 20°С, сут.

Удобонаносимость

(способы)

Продолжительность твердения при 20°С, мин

Оптимальная толщина клеевого слоя, мм

Расход клеевого состава, г/м2

Время смывания зерен с основания плит при 20 и

50°С

Вязкость гидрофобизатора (олифа-оксоль) по ВЗ-4, с

Продолжительность высыхания, ч

Расход гидрофобизатора, кг/м3

Прочность зерна 5-10 мм (дробимость при сжатии),

МПа

Сцепление зерен 0,63-1,25 мм с клеевым слоем, МПа Расход зерна, кг/м2_

14 7

контактный, пневматич.-й 105-200 Уг 0 зерен 250-400, 35 и 17

5-6 12-24 150-200

2,23

0,304

1,5-2,0

На основании экспериментов и результатов опытной проверки технологии разработана и согласована с Министерством строительства и строительных материалов, а также Центром государственного санитарного эпидемического надзора Республики Саха (Якутии) «Инструкция по применению цеолитсодержащих пород Якутии для отделочных плит с мелкозернистым покрытием» (Якутск, 2004), разработано и утверждено Строительным трестом №3 Главбашстроя «Временное руководство по отделке фасадных деталей из древесных плит мелкозернистыми покрытиями из дробленых горных пород со специальными защитными свойствами» (Уфа, 2004).

Расчетный экономический эффект от применения древесных плит с зернистым покрытием при годовом объеме производства 60000 м2 составляет 3714 тыс. руб или 61 руб/м2. Эффект обусловлен улучшением социально-бытовых условий и снижением трудопотерь в результате оздоровления воздуха производственных и жилых помещений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе существующих технологий получения зернистых покрытий предложен и научно обоснован способ изготовления отделочных плит с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии - природных адсорбентов, улучшающих микроклимат воздуха помещений (заявка на изобретение №2003105388 от 25.02.03 г. «Древесная плита с лицевым покрытием для облицовки стен»).

2. Подобран состав водосмываемого клеевого слоя на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с добавкой ПВА-дисперсии и наполнителя мела. Состав оптимизирован по плану полного трехфакторного эксперимента и включает мас.ч: Ш-КМЦ -100, ПВА-дисперсию - 28, мел - 15.

3. Разработаны технология нанесения зернистого материала на древесные плиты, способ ее гидрофобизации и крепления к поверхности ограждения (заявка на изобретение №2003115311 от 22.05.03 «Способ изготовления декоративных плиток с зернистым покрытием»).

4. Хроматографическим и спектральным анализами определена адсорбционная активность цеолитсодержащей породы - хонгурина и установлена ее зависимость от размера зерен и толщины клеевого слоя. Оптимальные размеры фракции 0,63-1,25 мм, толщина клеевого слоя не более '/2 диаметра зерен.

5. Рентгенофазовым и дифференциально-термическим анализами определены границы предельного насыщения и периодичность замены зернистого покрытия в зависимости от вида и концентрации поглощаемого токсичного газообразного вещества. Установлены оптимальные температурные и временные границы десорбции зернистого материала (время десорбции 30 -40 мин, температура 122-300°С).

6. Разработаны и утверждены производственными организациями «Инструкция по применению цеолитсодержащих пород Якутии для отделочных плит с мелкозернистым покрытием» (Якутск, 2004) и «Временное руководство по отделке фасадных деталей из древесных плит мелкозернистыми покрытиями из дробленых горных пород со специальными защитными свойствами» (Уфа, 2004).

7. Технико-экономическими расчетами определена себестоимость изделия в 92,1 руб/м2. Социально-экономический эффект от применения отделочных плит при годовом объеме 60000 м2 и составляет 3714 тыс. руб или 61 руб/м2.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Абрамова П.С. Исследование специальных свойств цеолита и применение цеолитсодержащих пород в строительстве / П.С. Абрамова, В.В. Аньшакова, С.Г. Анцупова // Проблемы строительного комплекса на Севере. - Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1999, с.7-11.

2. Абрамова П.С. Экспериментальные исследования комплексного применения хонгурина для улучшения условий больничных палат / П.С. Абрамова, Д.К. Гармаева, С.Г. Апцупова //

Цеолитовое сырье месторождения Хонгуруу -Якутск: ЯИЦ СО РАН, 2000, с. 38-40.

3. Анцупова С.Г. Перспективы применения отделочного материала "Хонгурин" / С.Г. Анцупова, Д.К. Гармаева, П.С. Абрамова // Строительные и отделочные материалы. Стандарты XXI века. - Новосибирск: АТАМ, 2001, с. 99-100.

4. Абрамова П.С. Специальные свойства отделочного материала на основе цеолита / П.С. Абрамова, Д.К. Гармаева, С.Г. Анцупова // Актуальные проблемы производства строительных материалов, изделий и конструкций. - Якутск: ЯНЦ СО РАН, 2001, с. 2526.

5. Анцупова С.Г. Композиционные отделочные материалы-сорбенты на основе цеолита Хонгуринского месторождения / С.Г. Анцупова, В.М. Хрулев, П.С. Абрамова // I Евразийский симпозиум по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата — Якутск, 2002, с. 13-16.

6. Анцупова С.Г.. Полимерные композиции с зернистым покровным слоем для отделки стен малоэтажных домов из древесных плит / С.Г. Апцупова, P.P. Ибатуллин, В.М. Хрулев // Композиционные строительные материалы. Теория и практика-Пенза: ПГАСА, 2003, с. 7-10.

7. Хрулев В.М. Полимерные композиции для сборки конструкций и отделки помещений деревянных индустриальных домов на Севере / В.М. Хрулев, Г.Н. Шибаева, С.Г. Анцупова // Конструкции из композиционных материалов - Москва, 2002, №3, с. 17-20.

8. Анцупова С.Г. Свойства цеолитовых пород и предпосылки их использования для отделочного материала-сорбента / С.Г. Анцупова, В.М. Хрулев // Актуальные проблемы строительства и стройиндустрии. - Тула, 2003, с. 5-6.

9. Хрулев В.М. Декоративно-художественные и защитные покрытия с зернистым слоем для отделки ограждающих конструкций из древесных плит /

B.М. Хрулев, Г.Н. Шибаева, С.Г. Анцупова // Современные технологии в промышленности строительных материалов и, стройиндустрии — Белгород, 2003, с. 169-172.

10. Анцупова С.Г. Отделочные плитки с мелкозернистым цеолитовым покрытием на клеящей подложке / С.Г. Анцупова // Современные строительные материалы и ресурсосберегающие технология. Труды НГАСУ №6 - Новосибирск, 2003, с. 27-30.

11. Ибатуллин P.P. Отделка зернистыми покрытиями наружных и внутренних поверхностей стен по основанию из древесных плит. / P.P. Ибатуллин,

C.Г.. Анцупова, В.М. Хрулев // Проблемы строительного комплекса России. - Уфа, 2004, с. 87-88.

12. Анцупова С.Г. Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород / С.Г. Анцупова // Известия: Вузов. Строительство — Новосибирск, 2004, № 1, с. 35-37.

Новосибирский государственный архитектурно-

строительный университет 630008,Новосибирск,ул. Ленинградская, ИЗ

Отпечатано мастерской оперативной полиграфии НЖУ заказ ХЪХ тираж 100.200^.

138 70

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Анцупова, Светлана Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Опыт применения, технология и свойства зернистых каменных покрытий в наружной и внутренней отделке зданий

1.2. Способы отделки поверхностей мелкозернистыми покрытиями

1.3. Обзор патентных и нормативно-технических источников

1.4. Природные цеолиты как материал для зернистых покрытий.

1.5. Характеристика цеолитов и предпосылки к использованию дроблёных цеолитсодержащих пород для изготовления отделочных плит.

1.6. Теоретические основы изготовления плит с зернистым покрытием. Рабочая гипотеза работы.

1.7. Выводы по главе

ГЛАВА II. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика сырья и материалов.

2.1.1. Зернистые материалы.

2.1.2. Материалы основания плит для зернистого покрытия

2.1.3. Материалы клеевого слоя

2.2. Оптимизация клеевого состава для крепления зерен к подложке основания.

2.3. Методы определения свойств материалов отделочной плиты

2.3.1. Определение физико-механических свойств зернистого материала.

2.3.2. Определение вязкости и жизнеспособности клеевого состава

2.3.3. Определение прочности сцепления зёрен с клеевым слоем. Форма и размеры образцов для испытаний

2.3.4. Определение водостойкости основания плит и водосмываемости клеевого слоя

2.3.5. Определение адсорбционной способности зернистого материала.

Критерии насыщения зерен

2.4. Методы анализа зернистого материала.

2.5. Статистическая оценка достоверности результатов испытаний.

ГЛАВА III. ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

ОТДЕЛОЧНОЙ ПЛИТЫ.

3.1. Свойства клеевого слоя

3.2. Водостойкость основания плит и водосмываемость клеевого слоя

3.3. Адсорбция газов зернистым материалом

3.3.1. Кинетика адсорбции

3.3.2. Динамика адсорбции

3.3.3. Влияние размера зерен и толщины клеевого слоя на величину адсорбции. Эксплуатационная эффективность зернистого покрытия.

3.4. Характеристики зернистого материала.

3.5. Выводы по главе

ГЛАВА IV. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТДЕЛОЧНЫХ ПЛИТ.

ПРИМЕНЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ. 79 4.1. Получение и подготовка материалов для отделочных плит

4.1.1. Получение клеевого состава

4.1.2. Получение зернистого материала

4.1.3. Получение и гидрофобизация основания плит.

• 4.2. Технология получения отделочных плит

4.3. Технологические свойства отделочных плит

4.4. Разработка технологической инструкции по получению отделочных плит с мелкозернистым покрытием

4.5. Расчет экономической эффективности отделочных плит

4.6. Перспективы использования плит во внутренней отделке помещений.

4.7. Выводы по главе

Введение 2004 год, диссертация по строительству, Анцупова, Светлана Геннадьевна

Актуальность темы связана с необходимостью разработки модернизированных отделочных материалов и изделий со специальными свойствами - пылеотталкиванием, шумопоглощением, защитой от огня, биологических и радиационных воздействий и др., вызванной повышением их потребности в современном строительстве.

К числу специальных отделок, в частности, относятся мелкозернистые покрытия из дробленых горных пород со свойствами сорбентов, отличающихся долговечностью и архитектурно-художественной выразительностью.

Нами предложено изготовлять отделочные плиты на древесноволокнистой основе с зернистым покрытием из цеолитсодержащей породы -хонгурина (месторождение Хонгуруу, Якутия) с водосмываемым клеевым слоем для применения в сухих помещениях и возможностью периодической регенерации зерен-сорбентов по мере их загрязнения вредными примесями из воздуха.

Поиск оптимальной фракции зерен, клеящего состава, условий прочного сцепления с ним зерен хонгурина, технологии нанесения зерен и изготовления самих плит, определение времени загрязнения зерен, сроков и технологии регенерации зернового покрытия, а также определение области рационального применения плит с зернистым покрытием-сорбентом заложены в основу диссертационного исследования.

Рабочей гипотезой послужила возможность использования адсорбционной способности хонгурина в изготовлении съемных отделочных плит с периодически сменяемым зернистым покрытием-сорбентом и сохранением декоративных свойств. Исследования проводились в; рамках федеральной программы "Стройпрогресс-2000", а также республиканской программы "Проблемы строительного комплекса, на Севере" согласна плана Департамента по науке и высшей школе при Правительстве Республики Саха (Якутия).

Цель исследования. Получить и применить в строительстве модернизированные отделочные плиты с зернистым покрытием из цеолитсодержащей породы и определить области их рационального применения.

Задачи исследования:

• изучить свойства и опыт применения мелкозернистых покрытий для отделки по бетону, асбестоцементу, древесным плитам, включая составы клеевых смесей и способы крепления зернового слоя к основаниям;

• определить возможность фракционирования дробленого хонгурина в технологически приемлемом интервале, изучить его физико-механические и адсорбционные свойства;

• подобрать и оптимизировать состав зернистого покрытия, включая клеевой слой, и обосновать применение компонентов для этого слоя;

• изучить структурные особенности зернистого материала, влияние на адсорбцию и регенерацию размера зерен и толщины клеевого слоя;

• разработать технологию изготовления отделочных плит с зернистым; покрытием из хонгурина, способы и параметры его активации;

• определить социально-бытовой и экономический эффект применения плит с зернистым слоем-сорбентом, разработать нормативные документы по изготовлению плит и технологии монтажа на ограждающие поверхности.

Научная новизна:

• установлено, что для получения отделочных плит, улучшающих микроклимат воздуха помещений^ целесообразно использовать в качестве зернистого материала дробленые цеолитсодержащие породы, например, месторождения Хонгуруу - хонгурин. При этом наиболее легко поглощаются вещества, имеющие небольшие размеры молекул, такие как аммиак (ИНз), фенол (С6Н5ОН), формальдегид (СН20), диоксид серы (ЗОг), углекислый газ (СО2);

• установлено, что оптимальным по прочности сцепления с подложкой (основанием) и по адсорбционной активности является зернистый материал фракции 0,63-1,25; применение клеевого состава для крепления зернистого материала приводит к снижению адсорбционных свойств приблизительно на 40%, в связи с этим толщина клеевого слоя не должна превышать Vi эффективного диаметра зерен;

• показано, что в качестве основания предлагаемых: отделочных плит рационально использовать древесно-волокнистую плиту. Ее модифицирование с целью уменьшения водопоглощения достигается путем применения олифы-оксоль, что не ухудшает прочности сцепления зернистого материала с основанием плиты;

• установлено, что в качестве склеивающего материала может быть использован малотоксичный клеевой состав на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), включающий добавку поливинилацетатной дисперсии Д50Н (ПВА) и наполнитель - мел (мае: ч): Na-КМЦ-100, ПВА-28, мел-15, отличающийся от других клеев тем, что допускает возможность периодически смывать зернистое покрытие: водой для нанесения нового.

Новизна технических решений защищена положительными решениями на изобретения.

Достоверность и обоснованность полученных автором результатов обеспечиваются использованием методов математического планирования и оценки погрешностей результатов испытаний, достаточным объемом экспериментальных исследований с применением современных методов анализа (РФА, ДТА, ИК-спектральный), а также сходимостью полученных экспериментальных результатов с данными других исследователей (Л.И. Бельчинской, JI.K. Казанцевой, К.Е. Колодезникова, A.B. Киселева, П.Г. Новгородова).

Практическая значимость полученных результатов:

• получен модернизированный вид отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина для внутренней отделки зданий, улучшающей микроклимат и чистоту воздуха помещений (заявка на изобретение № 2003105388 от 25.02.03 "Древесная плита с лицевым покрытием для облицовки стен). Крепление плит на вертикальную поверхность производится приI помощи монтажной липучки "Волькро", снижающей трудоемкость монтажа и демонтажа при замене зернистого покрытия на новое.

• разработана технология изготовления отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина с использованием способа придавливания плиты клеевым слоем в низ к массе зерен в расходном ящике (по заявке на изобретение №2003106496 от 7.03.03 "Способ нанесения зернистого покрытия на древесные плиты и устройство для его осуществления"); т • изготовлены опытные партии отделочных плит с зернистым покрытием из хонгурина по технологии набрызга зерен на клеевой слой (заявка на. изобретение №2003115311 от 22.05.03 "Способ изготовления декоративных плиток с зернистым покрытием");

• разработана и утверждена Министерством строительства и строительных материалов Якутии; "Инструкция по применению цеолитсодержащих пород для отделочных плит с мелкозернистым покрытием" (Якутск, 2004); составлено и утверждено Министерством? строительства и«

• транспорта Республики Башкортостан "Временное руководство по отделке деталей из древесных плит мелкозернистыми покрытиями из дробленых горных пород со специальными защитными свойствами" (Уфа, 2004).

• получен экономический и социально-бытовой эффект от применения плит с цеолитсодержащим покрытием;

• результаты исследования включены в лабораторный практикум по курсу "Строительные материалы и изделия Якутии" на Инженерно-техническом факультете Якутского государственного университета, кафедра "Производства строительных материалов, изделий и конструкций"

Практическаяреализациярезультатов исследований осуществлена при отделке комнаты отдыха и ординаторской больницы № 1 Дома отдыха Министерства здравоохранения РС (Я), кроме того, материалы диссертации включены в программу дисциплины "Строительные материалы и изделия Якутии". Результаты работы заложены в основу изданных научно-методических пособий (Якутск, 2004; Уфа, 2004).

Предложения по социально-бытовому и медицинскому использованию покрытий из хонгурина разработаны при научном консультировании к.т.н., доц. П.С. Абрамовой, которую автор благодарит за научно-методическую помощь в работе.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Якутского госуниверситета 1999-2004 г.г. и Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета 2002-2003 г.г.; на научно-технических конференциях: 2 республиканских (Якутск, 1999, 2000), 2 всероссийских (Благовещенск, 2000; Барнаул, 2001) и 6 Международных (Якутск, 2002, Новосибирск, 2001, 2003; Белгород, 2003, 2004; Уфа, 2004)."

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 трудах, в том числе в журналах с внешним рецензированием («Известия вузов. Строительство», «Конструкции из композиционных материалов»).

На защиту выносятся:

• теоретические основы использования цеолитсодержащих пород в качестве зернистого материала-сорбента отделочных плит специального назначения - для очистки воздуха помещений от вредных газообразных веществ (аммиак, сероводород, углекислый газ, пропан, фенол, формальдегид);

• технологические параметры получения и использования отделочных съемных плит с периодически сменяемым слоем зернистого материала;

• оптимизированный состав клеевой смеси, обеспечивающий нормативную прочность и водосмываемость зернистого материала;

• зависимости прочности сцепления зернистого материала с подложкой от размеров зерен, толщины клеевого слоя;

• зависимости предельного насыщения (адсорбционной способности) зернистого материала от размеров зерен, толщины клеевого слоя и вида поглощаемого газообразного вещества, позволившие определить периодичность замены зернистого покрытия;

• технологические параметры изготовления отделочных плит с покрытием из-цеолитсодержащих зерен хонгурина и их эксплуатационные показатели;

• технико-экономические показатели получения и применения отделочных плит с зернистым покрытием.

Основная часть исследований выполнена на кафедре СМ и CT НГАСУ (зав. кафедрой д.т.н., профессор H.A. Машкин; техническую помощь оказали Крутасов Б.В:, Симакова O.A.) и кафедры ПСМИК ЯГУ (зав. кафедрой д.т.н., профессор А.Е. Местников), которым автор выражает сердечную благодарность. Автор благодарит сотрудников-учёных Института неорганической химии (ИНХ) и Института катализа (ИК) СО РАН г. Новосибирска В.А. Варнека и Ю.Д. Панкратьева, Института геологии и минералогии СО РАН г. Якутска К.Е. Колодезникова; за помощь в выполнении даннойi работы. Автор выражает глубокую признательность сотрудникам лабораторий: каталитических процессов сероочистки ИК, синтеза и роста монокристаллов соединений редкоземельных элементов, лаборатории оптических исследований ИНХ, лаборатории твердофазных превращений в минералах ИГ Новопашиной В.М., Соколову B.Bi, Филатовой И.Ю., Шелудяковой JI.A., Павлюченко B.C. за помощь в проведении хроматографических, термогравиметрических, спектральных и рентгенофазовых анализов.

Заключение диссертация на тему "Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе существующих технологий зернистых покрытий предложен и научно обоснован способ изготовления отделочных плит с мелкозернистым покрытием из цеолитсодержащих пород Якутии - природных адсорбентов, улучшающих микроклимат воздуха помещений (заявка на изобретение №2003105388 от 25.02.03' г. "Древесная плита с лицевым покрытием для облицовки стен").

2. Подобран состав водосмываемого клеевого слоя на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с добавкой ПВА-дисперсии и наполнителя мела. Состав оптимизирован по плану полного трехфакторного эксперимента и включает мас.ч: №-КМЦ - 100, ПВА-дисперсию - 28, мел - 15.

3. Разработаны технология нанесения зернистого материала на древесные плиты, способ ее гидрофобизации и крепления к поверхности ограждения (заявка на изобретение №2003106496 от 7.03.03 г. "Способ нанесения зернистого покрытия на древесные плиты, и' устройство для его осуществления").

4. Хроматографическим и спектральным анализами определена адсорбционная активность цеолитсодержащей породы; - хонгурина и установлена ее зависимость от размера зерен и толщины клеевого слоя. Оптимальные размеры фракции 0,63-1,25 мм, толщина клеевого слоя не более Уг диаметра зерен.

5. Рентгенофазовым и дифференциально-термическим анализами определены; границы предельного насыщения; и периодичность замены зернистого покрытия в зависимости от вида и концентрации поглощаемого токсичного газообразного вещества. Установлены оптимальные температурные и временные границы десорбции зернистого материала (время десорбции 30 -40 мин, температура 122-300°С).

6. Разработаны и утверждены производственными организациями "Инструкция по применению цеолитсодержащих пород Якутии для отделочных плит с мелкозернистым покрытием", Якутск,2004 г. и "Временное руководство по отделке фасадных деталей из древесных плит мелкозернистыми покрытиями из дробленых горных пород со специальными защитными свойствами", Уфа, 2004 г.

7. Технико-экономическими расчетами определена себестоимость изделия в 92,1 руб/м2. Социально-экономический эффект от применения отделочных плит при годовом объеме 60000 м и составляет 3714 тыс. руб или 61 руб/м .

Библиография Анцупова, Светлана Геннадьевна, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Северинова Г.В., Громов Ю., Горбоносова И; Декоративные покрытия на; основе дроблёных материалов // Строитель, 1974, № 10. 26 с.

2. Ярошевский JI.M., Недодатко А.П., Панова Т.Д. Инструкция по отделке наружных поверхностей элементов зданий мелкозернистыми материалами. Киев, 1971. - 21 с.

3. Северинова Г.В. Руководство по отделке поверхности жилых и общественных зданий дроблёными материалами. М., 1975 - 28 с.

4. Коган P.C., Северинова Г.В., Уздин Г.Д. Отделка изделий дроблёными декоративными материалами // Строительные материалы, 1969, №6. — 31—33 с.

5. Гильденберг З.Г., Сергейкина Е.М., Гонтарь Ю.М. Инструкция по архитектурной отделке и защите от атмосферных воздействий фасадных поверхностей стеновых панелей из ячеистых бетонов в заводских; условиях. М., ВНИИстром им. П.П. Будникова, 1977. - 101 с.

6. Гельфред JI.C., Мигаева Г.С. Отделочные работы в интерьерах. М., Институт Спецпроектреставрация, 1993. - 61 с.

7. Соколов В.А., Довжик O.A. и др. Инструкция по отделке фасадных поверхностей панелей для наружных стен. М., Стройиздат, 1977. - 95 с.

8. Гонтарь Ю.В., Чалова А.И. Опыт индустриальной отделки стеновых панелей дроблёными материалами на клеевой основе // Строительные материалы, 1988, №11. 2-3 с.

9. Холопова Л.И., Чеботарь Е.А. Производство и применение эффективных отделочных материалов в строительстве и способы повышения их качества. JL, Об-во "Знание", 1986. - 90 с.

10. Холопова И.И. Декоративный и искусственный камень и его применение в строительстве. Л., Стройиздат, 1976. - 152 с.

11. И.Шведов В.Н., Кожемякин Э.Г. Отделочные работы / Справочник. -Кишинёв, 1983-250 с.

12. Холопова Л.И. Современные материалы в отделке зданий на Севере. Л., Стройиздат, 1981. - 160 с.

13. Сергеев A.M. Декоративная отделка панелей в заводских условиях. -Киев, Вища школа, 1978. 143с.

14. Блохин Б.Н., Галактионов A.A. Отделочные материалы и работы. М., Стройиздат, 1962. -243 с.

15. Пугачёв Б.И., Ефремов С.Г. Повышение качества отделки зданий. Л., ЛДНТП, 1982-56с.

16. Рекомендовано Госстроем СССР. Декоративная отделка дроблёными каменными материалами/ Строитель, 1971, № 5. 22-23 с.

17. Ливинский A.M., Белоусов Е.Д., Вершинина О.С. Индустриальные методы производства отделочных работ. М., ЦМИПКС,1988 - 41 с.

18. Черных В.Ф. Стеновые и отделочные материалы. М., Росагропромиздат, 1991.- 186 с.

19. Внутренняя отделка и отделочные работы // Справочное пособие научно-технических достижений. М., 1990. - 45 с.

20. Белоусов Е.Д., Линде Е.М. Отделочные работы в сборном домостроении. М., Стройиздат, 1978. - 176 с.

21. Горячев В.И., Крапивнер Ю.А. Справочник молодого штукатура. М., Высшая школа, 1971. - 159 с.

22. Сергуненков Б.Б., Евдокимов A.B. Технология производства клеев, паст, мастик и других вязких материалов // Строительные материалы, № 10, 2002.-30-31 с.

23. Ярошевский J1.M., Северинова Г.В. Механизация декоративной отделки элементов зданий с использованием дроблёных материалов. В кн.: Совершенствование технологии строительного производства. М., 1976 -69-80 с.

24. Северинова Г.В. Технология отделки наружных поверхностей зданий декоративными покрытиями. М., 1989 — 86 с.

25. Зарубина JI.II. Современные методы в технологии отделочных работ. -М.,.1985.- 103 с.

26. Белоусов Е.Д. Индустриальные методы отделки зданий. М., ЦМИПКС, 1980-30 с.

27. Соколин Г.Л., Линде Е.М. Отделочные работы в капитальном строительстве. М., Стройиздат, 1981. - 320 с.

28. Самойлович В.В. Отделочные работы. Киев, Будивельник, 1989. - 303 с.

29. СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия. М., 1988. - 57 с.

30. Плискевич И.Д., Ливинский A.M. Организация поточного производства отделочных работ. Киев, Будивельник, 1988. - 120 с.35; Ремейко O.A. Отделка железобетонных изделий. М., Высшая школа, 1991-84 с.

31. Северинова F.B., Поволоцкий Ю.А. Индустриальное производство отделочных работ. М., 1983. — 149 с.

32. Северинова Г.В. Методические рекомендации по выполнению декоративных покрытий высокотемпературной обработкой поверхности. — М., ЦНИИОМТП, 1987. 19 с.

33. Ярошевский JI.M. Декоративные покрытия в индустриальной отделке зданий. Киев, 1987. - 95 с.

34. Артамонова Э.И. Новые технологические процессы для отделки наружных стеновых панелей и получения облицовочных материалов/ Сб. трудов: Отделочные материалы для внутренних и; наружных облицовочных работ. M., 1991 - 24-27 с.

35. Патент РФ № 2010898, М. Кл. 5: D 06 N 3/06, В 29 D 9/00 Способ получения рулонного отделочного материалах рисунком из крошки/ C.B. Горшков,„ O.A. Маслов, И.В. Вотинов, О.П. Григович, A.A. Казимирчук. Опубл. 15.04.94, Бюл. № 7.

36. Хрулёв В.М., Пластунов А.Г., Селиванов В.М., Колесников А.Ф. Отделочные плиты из декоративного бетона на сырье Хакасии. Абакан, 1999.-77 с.

37. Ентальцев Д.А. Материалы для отделки стен// Строительные материалы, №8,1999.- 13-14 с.

38. Патент РФ № 2130836, М. Кл. 6: В 44 С 5/04 Декоративный элемент/ В.К. Плотников, A.C. Андронов. Опубл. 27.05.99, Бюл. № 15.

39. Патент РФ № 2108921, M. Кл. 6: В 44 С 5/04 Способ получения художественного изображения/ А.Г. Бабкин. Опубл. 20.04.98, Бюл. №.11.

40. Патент СССР № 1784017, МКИ В 44 С 5/04 Декоративный элемент/ В.В. Тарасов. Опубл. 23.12.92, Бюл. № 47.

41. Патент РФ № 2077991, М. Кл. 6: В 44 С 5/04 Способ изготовления каменного панно/ C.B. Неволин, Ю.С. Аксенов. Опубл. 27.04.97, Бюл. № 12.

42. Патент РФ № 2019425, М. Кл. 5: В 44 С 5/04 Декоративный элемент /В.В. Тарасов. Опубл. 15.09.94; Бюл. № 17.

43. Патент РФ № 2167068 М; Кл. 7: В 44 С 5/04 Декоративный элемент/ Г.С. Попцов. Опубл. 20.05.2001, Бюл. № 14.

44. Патент РФ № 2148002, М. Кл. 7: В 44 С 5/04 Способ изготовления каменного панно/ C.B. Стафеев, В.А. Блиновский, М.С. Стафеев, В.А. Щетников. Опубл; 27.04.00, Бюл. № 12.

45. Патент СССР № 1729826, МКИ В 44С 5/04 Способ изготовления декоративной панели/ С.П. Малков. Опубл. 30.04.92, Бюл. №16.

46. Грашин Н. Картины из каменной крошки: 300 цветов и оттенков. Наука и жизнь. 1991, № 6. - 64-65 с.

47. Пугачёв Б.И., Мещанинов A.B. Отделка зданий природным камнем. -Ленинград, 1986 185с.

48. Дистанов У.Г., Михайлов A.C. и др. Природные сорбенты СССР. М., Недра, 1990.-208с.55. 000"Украина промышленная" http://l5275. ukrindustrial.com/pricesale.php

49. Азербайджан www.evroazia. com

50. Колодезников. К.Е., Новгородов П.Г. Кемпендяйский цеолитоносный район. Якутск, ЯНЦ СО РАН, 1993. - 68 с.

51. Овчаренко Г.И., Свиридов B.JL, Казанцева JI.K. Цеолиты в строительных материалах. Барнаул-Новосибирск, 2000. - 320 с.

52. Цицишвили Г.В. Клиноптилолит и другие природные цеолиты. -Тбилиси, 1977.-243 с.

53. Баррер Р. Гидротермальная химия цеолитов. М., Мир, 1985. - 420 с.

54. Челищев Н.Ф. Методы получения новых материалов из минерального сырья.- М., 1990.-92 с.

55. Челищев Н.Ф., Беренштейн Б.Г., Володин В.Ф. Цеолиты новый тип минерального сырья. -М., Недра, 1987. - 175 с.

56. Barrer R.M. Zeolites and clay mineral as Sorbents and molkular sieves. London: Acad. Press, 1978, 546 p.

57. Dwyer I. Zeolites, structure, composition and ciatvsis. Chem and ind., 1984. N 7. P. 258-269.

58. Hawkins D.B., Sheppard R. A. // Natural Zeolites. Oxford.: Pergamon Press, 1978. 337 p.

59. Borer H., Meier W.M. // Molecular Sieve Zeolites 2. 1971. V. 101. P. 122.

60. Tsitsishvili G.V. Properties of natural zeolite applications // Occurrence, properties and utilization of natural. Budapest: Akad. Kiado, 1988. P. 36-393.

61. Hay R. Geologic occurrences of zeolites // Natur. Zeolites. Oxford: Perganon, 1978. P. 135-144.

62. Munson R.A., Sheppard R.A. Natural Zeolites: their properties, and uses // Mineral. Sei. Eng. 1974. v.6, N 1. P. 19-34.70; Haurkins D.B. Kinetics of glass dissolution and zeolite under hydrothermal conditions // Clau Miner. 1981.V.29. 331-340 p.

63. Torii K., Hotta M., Asaka M. Quantitative estmation of mordenite and clinoptilolite in sedimentary rocks (I-II)// Jour. Jap. Ass. of Miner., Petrol and Geol. 1979. v.74, N 7. P. 251-264.

64. Пигузова ЛИ. Высококремнезёмистые цеолиты и их применение в нефтепереработке и нефтехимии. М., Химия, 1974. - 173 с.

65. Цицишвили Г.В., Андроникашвили Г.К. Природные цеолиты. М., Химия, 1985.-223 с.

66. Жданов С.П., Хвощев С.С., Самулевич H.H. Синтетические цеолиты: кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства. М., Химия, 1981. - 261 с.

67. Брек Д: Цеолитовые молекулярные сита. М., Мир, 1976 - 781 с.

68. Колодезников К.Е. Кемпендяйские цеолиты новый вид минерального сырья в Якутии. - Якутск, 1984. - 81 с.

69. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров. М., Инлитиздат, 1948. - 784 с.

70. Челищев Н.Ф., Пушканов В.В., Маликов A.B. Добыча, переработка и применение природных цеолитов// Сб. науч. трудов. Тбилиси, Мецниерба, 1986. - 463 с.

71. Хрулёв В.М., Мартынов К.Я. Деревянные конструкции и детали. М:, Стройиздат, 1995. - 302-306 с.

72. Нижегородский завод Октябрь: карбоксиметилцеллюлоза натриевая (КМЦ) http://www.october.ru/product2.shtml:

73. Круль Л., Бражников М., Гринюк Е. Клеи для упаковки. -http://propack.by .ru/material52.shtml.

74. Ашмарин И.П., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статической обработки и планирования экспериментов.- Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1974- 76 с.

75. Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента. М., Наука, 1976.-224 с.

76. Воробьёв В.А. Строительные материалы: Учебное пособие для строит, вузов. Изд-е 5-е, перераб. М., Высшая школа, 1973. - 376 с.

77. Кардашов Д.А. Сборник технических условий на клеящие материалы. -Л., Химия, 1975. 424 с.

78. Кейгл Ч. Клеевые соединения. М., Мир, 1971.- 296 с.

79. Ишлинский А.Ю. Большой энциклопедический словарь -Политехнический М., Научное изд-во "Большая Российская энциклопедия", 2000 - 656 с.

80. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Получение и измерение рентгенограмм. М., Наука, 1976 - 326 с.

81. Железнова Е.И. Радиометрические методы анализа естественных радиоактивных элементов М., Недра, 1968 - 459 с.

82. Длин A.M. Математическая статистика в технике. М., Советская наука, 1958 -254 с.

83. Шульце В., Тишер В. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих. М., Стройиздат, 1990. - 240 с.

84. Москвитин Н.И. Физико-химические основы склеивания и прилипания. -М., 1964. -248 с.

85. Кардашев Д.А. Синтетические клеи. М., Химия, 1976: - 503 с.

86. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М., Химия, 1971.-256с.

87. Тимофеев Д.П. Кинетика адсорбции. М., АН СССР, 1962. - 252 с.

88. Радушкевич Л.В. Связь теории динамики адсорбции с термодинамикой неравновесных процессов// Сб. трудов М., Наука, 1973. - 73-78 с.

89. Никольский Б.Н. Справочник химика, Т. Г. Mi, Химия, 1971. - 723 с.

90. Синевин М.М., Рубинштейн Р.Н. Основы расчёта и оптимизации ионообменных процессов. М., Наука, 1972. - 175 с.

91. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. М., 1972.- 125 с.

92. Чайко В.М., Фридман Л.И. и др. Адсорбция паров бензола активированными углеродными волокнами// Химические волокна. Рига, №3, 1978.-47-48 с.

93. Киселёв A.B. Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях. -М., Химия, 1975.-378 с.

94. Киселев A.B., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений. М., Наука, 1972. - 460 с.

95. Бельчинская Л.И. Природозащитные технологии обезвреживания и утилизации отходов мебельных производств. — Воронеж, 2002. 210 с.

96. Бельцов В.В., Алексеева JI.F. Синтетический клейстер КМЦ для наклейки обоев// Сб. трудов: Отделочные и кровельные работы. М., 1964.-43 с.

97. Белоусов Е.Д. Технология малярных работ. М., Высшая школа, 1985. -212 с.

98. Фрейдин A.C. Полимерные водные клеи. М., Химия, 1985. - 143 с.

99. Хрулёв В.М., Шибаева Г.Н., М.В. Ткаченко, Р.В. Донин Отделочные композиции для выравнивания поверхности бетона. Абакан, Хакасское кн-ое изд-во, 1997. - 63 с.

100. Хрулев В.М. Производство конструкций из дерева и пластмасс. М., Высшая школа, 1989. - 239 с.

101. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. М., Высшая школа, 1999.