автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Обжиговые строительные материалы на основе зольных микросфер

?Г6 од

1 У С1|| 2301

На правах рукописи

Шлыков Дмитрий Владимирович

ОБЖИГОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ЗОЛЬНЫХ МИКРОСФЕР

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учений степени кандидата технических наук

Томск-2000

Работа выполнена в Томском государственном архитектурнс строительном университете.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Скрипникова Нелли Карповна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Верещагин Владимир Иванович - кандидат технических наук, доцент Копаница Наталья Олеговна

Ведущая организация - ЗАО «Томский завод керамических материало]

и изделий»

Защита состоится 26 мая 2000г. в 14-00 часов на заседани диссертационного совета Д 064. 41. 01 в Томском государственно] ахитектурно-строительном университете по адресу 634003 г. Томск, ш Соляная, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томског государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан апреля 2000 г.

Общая характеристика работы

Актуальность работы: Для обеспечения экономичных, энергосбере-ощих условий эксплуатации современных зданий и сооружений требуется лее широкое использование теплоэффектикных строительных материалов.

При высокотемпературном сжигания углей Кузбасского бассейна обра-ягся 10 - 15 % полых зольных микросфер, которые могут быть использовав производстве обжиговых стеновых строительных материалов с понижен-\ средней плотностью.

Применение зольных микросфер в качестве основного компонента для ¡учения композиционных строительных материалов позволяет решить важ-э экологическую проблему по утилизации золоотходов.

Для организации такого производства необходимо выполнить цикл ма-иаповедческих исследований.

Актуальность работы подтверждается включением ее в тематические иы НИИ СМ при ТГАСУ, межвузовскую программу «Архитектура и жительство», комплексную программу «Сибирь» (проблема «Новые мате-пы и технологии»).

Целью работы: является обоснование целесообразности использования .ных микросфер в производстве штучных обжиговых строительных мате-юв с улучшенными показателями качества.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следую-задачи:

- изучение физико-химических характеристик и свойств зольных миксер Беловской ГРЭС, как основного сырьевого компонента;

- исследование физико-химических процессов структурообразования екающих при обжиге золокерамических изделий;

- определение рациональных составов и режимов получения золокера-ских материалов в зависимости от требуемых показателей качества;

- разработка предпосылок для производства изделий с использованием зольных микросфер, позволяющих получить кирпич с меньшей средней плотностью;

- разработка рекомендаций для промышленного использования результатов исследований и проведение опытно-промышленной апробации разработанных составов на предприятиях стройиндустрии.

Научная новизна работы:

- установлено, что при содержании в составе шихты до 70 % зольных микросфер, давлении формования 5-7 МПа и температуре обжига 950 °С получаемые изделия достигают прочности при сжатии до 15 МПа и средней плотностью менее 1100 кг/м3, что обусловлено наличием каркасообразующих микросфер и дальнейшим их спеканием с глинистым компонентом (решение о выдаче патента по заявке №98119344/03);

- установлены оптимальные режимы получения материалов с коэффициентом теплопроводности 0,12-0,17 Вт/м К на основе зольных микросфер и глинистого связующего - давление формования I - 3 МПа, температура обжига 800 - 950 °С при формовочной влажности 15 - 20 % и количестве зольной микросферы от 70 до 95 %;

- установлены отличительные особенности структуро и фазообразова-ния при спекании керамических масс с зольными микросферами, заключающиеся в получении кристаллической структуры черепка, который кристаллизуется и стабилизируется в области температур 850 - 950 °С, и доказано определяющее влияние этих факторов на свойства изделий.

Практическая значимость, работы

Теория формирования обжиговых строительных конгломератов дополнена новыми сведениями по взаимодействию полых алюмосиликатных микросфер с полиминеральными глинами в диапазоне температур 800 - 950 °С.

Применение разработанных составов шихт и рекомендованных приемов их переработки позволяют обеспечить производство доступными и недорогими сырьевыми материалами за счет использования в качестве сырья техноген-

ных отходов и местных полиминеральных глин, что способствует улучшению экологической обстановки в окрестностях ГРЭС.

Полученные изделия обладают пониженной средней плотностью и низким коэффициентом теплопроводности.

Ожидаемая экономическая эффективность от применения разработанных материалов будет достигаться за счет снижения затрат на строительство и эксплуатацию зданий, так как полученные изделия имеют пониженный коэффициент теплопроводности. Положительный экономический и экологический эффект достигается в результате утилизации значительного количества золо-отходов.

Реализация результатов исследования

Составлен технологический регламент на получение золокерамических изделий на основе зольных микросфер.

Администрацией г.Белово принято решение о строительстве завода по производству обжиговых стеновых строительных материалов на основе зольных микросфер Беловской ГРЭС производительностью 5 млн. штук кирпича в год.

На защиту выносится: совокупность установленных научных положений, составы шихты, режимы формования и обжига, обеспечивающие применение техногенных отходов для получения золокерамических изделий; практические разработки и рекомендации по их применению.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы доложены на международных конференциях по строительному материаловедению и новым материг1лам и технологиям.

Публикации: Основное содержание работы отражено в восьми публикациях и положительном решении на выдачу патента (А.з. №98119344/03).

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 140 страниц, включая 13 рисунков, 25 таблиц.

Основное содержание работы В первой гл аве дается анализ современного состояния вопроса о переработке и использовании золошлаковых отходов их применении в промышленности строительных материалов. Проводится анализ возможных способов получения строительных материалов с низкой средней плотностью. Делается вывод, что для получения обжиговых строительных материалов с низкой средней плотностью в качестве основного компонента могут быть использованы полые зольные микросферы. Для улучшения эксплуатационных свойств изделий на основе зольных микросфер возможно создание защитно-декоративного покрытия используя низкотемпературную плазму.

Во второй главе дается характеристика исходных сырьевых материалов и методики исследований. При проведении исследований в качестве сырья для получения обжиговых строительных материалов использовалась легкая фракция золы Беловской ГРЭС, всплывающая на поверхность золохранилища, поскольку обладает низкой средней плотностью 350 - 400 кг/м3 и может выступать в роли компонента снижающего конечную массу изделий.

Таблица 1

Химический состав используемых сырьевых материалов

Наименова- Содержание оксидов, %

ние материала 8 ¡О, А1А СаО РеА Мь'О 11,0 ТЮ, п.п.п.

Минеральное волокно полученное в ПХР 64,48 24,39 3,96 3,57 3,35 - - 0,25

Зольная микросфера ГРЭС г. Белово 62,30 23,40 4,00 4,21 1,71 1,34 1,30 1,74

Глина 64,43 22,37 1,42 0,85 0,57 1,30 0,50 8,56

В таблице 1 представлен химический состав использованных в работе сырьевых материалов. Как видно из данных, представленные микросферы относятся к низкокальциевым, кислым золам. Основными оксидами являются оксид кремния (62,8 %) и алюминия (23,4 %).

Ввиду того, что основная масса микросфер различных зол уноса представляет собой лёгкую (по массе) фракцию, имеющую низкую плотность и плавающую в воде, то выполнение гранулометрического анализа микросфер обычными стандартными методами (например, ареометрическим или по Сто-ксу) не представляется возможным.

Поэтому для определения гранулометрического состава микросфер был использован способ прямого определения размера фракций по фотографическим изображениям микросфер, полученным с помощью микроскопа. Согласно классификации по размеру частиц золы и по однородности зольные микросферы Беловской ГРЭС можно отнести к крупным и полидпсперсным (рис 1).

40 л

<6 6 43 13-25 25-50 50-100 100-200 мкм

Рис. 1. Гистограмма гранулометрического состава зольных микросфер Беловской ГРЭС

Основная часть зольных микросфер представлена фракцией 50 -! 00 мкм. Сухая зола Беловской Г'РЭС состоит преимущественно из агрегиро-»ашшх частиц и микросфер, поэтому крупная и лёгкая.

По результатам гамма спектрального (табл. 2) анализа зольных микросфер согласно ГОСТ 30108 - 94 было установлено, что она может без ограничения применяться для всех видов строительства.

Таблица 2

Результаты гамма спектрального анализа

Наименование Удельная активность радионуклидов, Бк/кг Эффективная удельная

образца К-40 Ыа- 226 ТИ - 232 активность, Бк/кг

Зольная микросфера 851 79,9 67,0 249

Кирпич на основе зольной микросферы 734,5 56,3 54,2 199

Экспериментальные исследования по разработке обжигового материала включали в себя определение возможности использования в качестве армирующей добавки (табл. 1) к композиционному материалу минерального волокна, полученного в плазменно-химическом реакторе (ПХР).

При разработке режимов получения обжигового композиционного материала в качестве связующего компонента нами использовалась глина (табл. 1) месторождений г. Белово.

В данной диссертационной работе для определения качества и свойств полученных материалов использовались следующие методики исследований и виды определений: методы ДТА; рентгенофазовый анализ; микроскопические исследования; определение средней плотности; прочности; теплопроводности; водопоглащения; морозостойкости.

В третьей главе выдвигается и обосновывается принцип подбора составов обжиговых изделий на основе зольных микросфер и глины. Экспериментальные исследования ставили своей целью разработку материала с необходимыми конструкционными и теплоизоляционными характеристиками. Для

этого в лабораторных условиях были проведены исследования по подбору рационального состава исходных компонентов, влажности смеси, режима формования, сушки и обжига.

Методом математического планирования были определены оптимальные составы композиционных материалов на основе зольных микросфер с интервалом варьирования 5 %. Формовочная влажность смеси изменялась в ходе лабораторных экспериментов в диапазоне от 8 до 26 % в зависимости от компонентного состава и необходимых эксплуатационных свойств конечного материала (табл. 3). В ходе исследований выяснилось, что значение формовочной влажности оказывает большое влияние на свойства материала.

Таблица 3

Влияние формовочной влажности на среднюю плотность изделий

Содержание Формовочная влажность, %

зольной микросферы,% 8 12 15 20 26

5 1450 1380 1310 1200 1140

50 1230 1150 1100 1050 990

70 910 850 800 770 720

95 580 540 510 450 450

В результате экспериментов удалось установить, что повышение формовочной влажности до 26% в составах с большим содержанием зольных микросфер позволяет получить более однородную смесь. Это в свою очередь способствует более полному обволакиванию микросфср глиной н созданию ориентированной упор? ученной структуры.

Эффект снижения средней плотности за счет повышения формовочной влажности наиболее сильно заметен в составах с содержанием зольных микросфер от 5 до 70 %. В этих составах увеличение формовочной влажности позволяет снизить среднюю плотность изделии на 30 % от первоначальной. В меньшей степени данный эффект проявляет себя в составах, включающих в себя более 70 % зольной микросферы. Это соответствует общепринятым представлениям о повышенном водозатворении, как способе снижения средней плотности материала. В наших исследованиях этот метод дает определенный результат лишь в более плотных составах, применение которых, исходя из поставленных задач, ограничено.

Следует также иметь в виду, что повышенная формовочная влажность хотя и снижает среднюю плотность композиционного материала, но при этом повышает его водопоглащение, что может негативно отразиться на морозостойкости изделий.

Режим формования в ходе лабораторных исследований подбирался исходя из параметров влажности смеси, возможных производственных условий формования, прочности и плотности изделий. Интервал изменения давления формования составлял от 0,2 до 10,0 МПа.

Сушка отформованных образцов велась таким образом, чтобы их конечная влажность не превышала 8 - 9 %.

Температура обжига подбиргшась в диапазоне от 800 до 1000 °С из условий обеспечения максимальной прочности и минимальной усадки изделий.

Существенное влияние на создание и сохранение пористой структуры оказывают такие факторы, как давление формования (рис.2) и температура обжига.

При прочих равных условиях, наибольшее воздействие изменение давления формования оказывает на составы с повышенным содержанием глины. Это объясняется тем, что при увеличении давления, поры, образованные между частицами зольной микросферы, заполняются глиной, и плотность изделия

возрастает. Однако при этом наблюдается и положительный эффект, связанный со снижением водопоглащения образцов.

Необходимо отметить эффективность и широкий диапазон влияния давления формования не только на конечную плотность композиционного материала, но и на его прочность

Для теплоизоляционных материалов приемлемый интервал давления формования составляет от 0,2 до 3 МП а, что в свою очередь обеспечивает среднюю плотность от 410 до 600 кг/м3 и прочность при сжатии до 5 МПа.

Для конструкционных материалов давление формования составляет от 2,5 до 5 МПа, при этом средняя плотность колеблется от 600 до 850 кг/м3 и прочность при сжатии от 5 до 12,5 МПа.

кг/м3

О 2 4 6 8 Ю МПа

1 - 5% золы, 2 - 50% золы, 3 - 70% золы, 4 - 95% золи. 15%, Т - 950"С, Рис. 2. Зависимость средней плотности изделий от давления

формования

Применительно к нашим исследованиям закономерности твердофазово-го спекания можно рассматривать с точки зрения керамических технологий. Выбор методов оценки степени спекания зависит от характера изготовляемых изделий и требований, которые предъявляются к их свойствам.

Поэтому для оценки степени спекания полученного композиционного материала можно измерять свойства, которые имеют решающее значение в эксплуатации изделия, для нас, исходя из поставленных задач это прочность и средняя плотность.

Необходимо отметить, что в процессе обжига материал на основе зольных микросфер дополнительно нагревается за счет внутренних источников тепла выгорания частиц угля и оксида углерода, содержащегося в сферах. При этом воспламенение и горение углерода имеет зональный характер, т.е. зоны восстановления диоксида углерода С +■ 02 = 2СО и горения оксида углерода 2СО + 02 = 2СО непрерывно передвигаются с определенной скоростью внутрь материала при температуре превышающей 730 °С. При этом температура горения частиц углерода в локальных точках значительно превышает среднюю температуру образца, что, в свою очередь, оказывает существенное влияние на формирование прочной пористой структуры.

В процессе обжига образцов со 100 % содержанием зольной микросферы пластического и полусухого формования выяснилось, что с постепенным ростом температуры они разрушаются. Это происходит из-за того, что несго-ревшие остатки угля, находящиеся внутри частиц зольной микросферы начинают термически разлагаться и энергия выделяющихся газов «взрывает» стенки некоторых частиц. Вследствие этого эффекта происходит полное разрушение образца материала. Последующее повышение температуры до 970 -1000 °С вызывает спекание уже разрушенных и полностью потерявших форму изделий. Спекание частиц после разрушения образца при данной температуре происходит вероятнее всего из-за размягчения поверхности зольных микросфер, состоящих главным образом из стеклофазы.

При обжиге композиций зольных микросфер с глиной до температур 850 - 980 °С процесс разложения каолинита достигает стадии образования кремниевой шпинели и аморфного кремнезема. На кривых ДТА эндотермический эффект при 550 °С соответствует дегидратации каолинита с образовани-

j ем метакаолинита, а экзотермический эффект соответствует образованию кремниевой шпинели.

Продукты разложения метакаолинита - кремниевая шпинель и аморфный кремнезем будут активно взаимодействовать с поверхностью зольных микросфер, обеспечивая их прочное сцепление в единый монолит.

200° С v

Mg0(Fe0)AI203-4Si02 Н20 пН20->

ж 600°с v

-^Mg(Fe0)Al20HSi02H20+nH20T-->

ж 850°С ->Mg0(FeO)Al203-4Si02+H20t-->

MgA!204+FeAl204+MgFe304+Fe2Si04+Si02

шпинели фаялит кремнезем

Наличие в глинах железосодержащих монтмориллонитов предполагает более активное взаимодействие дегидратированной глины с поверхностью вольных микросфер. Рентгеновский анализ обожженной при 950 6С глины подтверждает наличие указанных кристаллических фаз.

Для исследования процессов, протекающих при обжиге микросфер с тинистым вяжущим, был проведен рентгенофазовый анализ исходных ком-тонентов, обожженных при температуре соответствующей температуре для юлучения композита, т.е. 950 °С (рис. 3).

Из данных, представленных на рентгенограмме следует, что микросфе->ы после обжига получаются еще более аморфизированными и характеризу-

0

зтся наличием небольшого количества кварца (d=3,34 А) и волластонита 0

1=2,13 А).

г

3

4

1 - зольная микросфера Ведовской ГРЭС;

2 - зольная микросфера Ведовской ГРЭС

после обжига при 950"С;

3 - глииа после обжига при 950°С;

4 - композит: глина - 20 %,

зольная микросфера - 80 % после обжига при 950°С

Рис. 3 Рентгенограммы сырьевых материалов и обоженного композита

Появление указанных фаз, свидетельствует о том, что при 950 °С происходит поверхностная кристаллизация в виде отдельных участков. Исходя из минерального состава зольных микросфер (стекла содержится 90%) параллельно протекают 2 процесса: кристаллизация стекла и взаимодействие поверхности микросфер с дегидратированной глиной.

Рентгенограмма обожженной композиции представляет собой аддитивную рентгенограмму обожженной глины и микросферы, что подтверждает наличие одних и тех же кристаллических фаз: кварца, волластонита, геленита и муллитоподобных фаз (кремневая шпинель, псевдомуллит).

Можно предположить и образование анортита на контакте сферы с дегидратированной глиной по схеме:

850-950"С

Са08Ю2 + А12038102

> СаО-А12Оз-28Ю2

астонит псевдомуллит

анортит

Наличие щелочных оксидов, как в составе глины, так и в составе ольных микросфер способствует появлению небольших количеств расплава же при температуре 800 °С, что способствует взаимодействию твердых фаз и пеканию материала в целом.

Спекание композиционного материала из смеси зольных микросфер с тиной связано с тремя параллельно протекающими процессами:

первый процесс спекания алюмосиликатной связки в результате взаи-одействия между собой продуктов разложения глины;

второй процесс - взаимодействие продуктов дегидратации глины с по-■рхносгью зольных микросфер;

третий процесс - образование расплава легкоплавких эвтектик воюющих оксиды железа и щелочных металлов.

Согласно диаграммы состояния в системе "Na2 - А1203 - Si02" расплав является при температурах 732-740 °С, в системе "Na20 - СаО - Si02" при ипературах 725 "С, в системе СаО - FeO - А1203 -1000 °С.

В ходе экспериментальных исследований нами было установлено, что в щепринятом диапазоне температур отдельные составы с повышенным со-шанием зольных микросфер (70 - 95 %) , обеспечивая низкую плотность, шчаются значительной огневой усадкой и изначально требуют корректива температурного режима обжига или введения соответствующих коррек->ующих добавок. Объяснить это можно тем, что в данном интервале темпе-ур происходит разрушение части микросфер и сближение их между собой в ультате упорядочивания структуры в размягчающейся глине. Давление соз-аемое глиной также заставляет частицы сближаться между собой.

Другие составы с содержанием зольной микросферы менее 70 % при ных температурах имели высокую плотность и полученные из них мате-пы не могли использоваться как теплоизоляционные. С учетом этого, в ¡ше составы для снижения плотности вводились такие порообразующие 1вки как древесные опилки, древесная пыль. Введение этих добавок позво->, в какой-то мере, добиться нужных результатов по снижению плотности,

однако образцы полученных материалов не удовлетворяли предъявляемым ним требованиям прочности. Кроме того, эти образцы имели повышенное кс личество глубоких трещин и, как правило, сильно деформировались или даж разрушались.

Полученные выше результаты и специфика сырьевых материалов пс зволили сделать вывод, что добиться снижения плотности, не ухудшая про1 ностных характеристик можно, скорее всего только за счет подбора теплоф1 зических параметров интервала обжига, который должен быть, сдвинут в ст1 рону более низких температур (800 - 980 °С).

Влияние количества зольной микросферы на прочность в зависимост от температуры обжига наглядно можно видеть на рисунке 4.

Ш) 8Ю 500 950 1(Ю т/с

1 - 5% золы, 2 - 50% золы, 3 - 70% золы, 4 - 95% золы. Рф- 5 МПа, \УФ- 15%. Рис. 4 Зависимость прочности изделий от температуры обжига

С ростом температуры растет значение прочности полученных комг зиционных материалов. Причем эта зависимость набора прочности от тем1 ратуры тем сильнее, чем выше содержание глины в исходном составе.

Можно также отметить, что при введении всего 5 % глины удается доля прочности до 4,0 МПа.

Учитывая, что изменение температуры обжига является легко реали-1ым приемом, оно может быть в дальнейшем рекомендовано как один из )вных методов наряду с регулированием давления формования.

Эти два метода представляются более рациональными по сравнению с эдом повышенного водозатворения.

Для повышения эксплуатационных свойств изделий является целесооб-[ым введение дополнительного передела, а именно обработка их поверхно-потоком низкотемпературной плазмы. В результате такого воздействия :рхность образцов покрывается тонкой стекловидной пленкой, которая иг-роль защитного покрытия.

Для получения стекловидных покрытий, обладающих декоративными ¡ствами и имеющих высокую прочность сцепления с основой, необходимо этовые изделия нанести слой пасты толщиной 1-2 мм.

Оплавление проводилось на плазменной установке при различных ре-ах (мощность установки, скорость перемешивания образцов) с целью поения качественного стекловидного покрытия. Качество покрытия оценива-визуально, а также по прочности сцепления его с основой и по результа-физико-химических испытаний

Одним из основных критериев оценки качества стекловидного покры-полученного при оплавлении поверхности на основе пасты, является 1ность сцепления. Наилучшая прочность сцепления покрытия с основой т на тех изделиях, где есть сплавление декоративного слоя с основой че-а.

Установлены оптимальные режимы оплавления для золокерамических лий с пастовыми покрытиями, что соответствует мощности 64-67 кВт и ости перемешивания плазмы по поверхности 0,08-0,11 м/с.

В ходе наших исследований было установлено, что в отличие от обыч-керамического кирпича в разработанном композиционном материале на-

личие связанных глиной частиц зольной микросферы играет демпфирую роль. Это объясняется тем, что точечное соединение отдельных микро создает возможность локальной разрядки напряжений в результате взаи\< смещения отдельных частиц материала. Эти локальные смещения выступе качестве своеобразных барьеров для распространения термических треш сколов.

Испытания образцов на морозостойкость показали, что после 50 ци замораживания и оттаивания прочность сцепления стекловидной пленки верхностыо кирпича изменяется незначительно и составляет 1,1 - 1,7 I Стоит также отметить, что наиболее целесообразно обрабатывать низкоте ратурной плазмой образцы с прочностью на сжатие более 10 МПа, так каь имеют достаточно прочную внутреннюю структуру и способны над! удерживать на своей поверхности стекловидную, защитно-декоратш пленку.

Введение данного передела способствует тому, что материал и изд (кирпич, блоки), обработанные низкотемпературной плазмой, могут бып пользованы не только для внутренних работ, но и для наружной-отделк последнем случае тонкая стекловидная пленка позволяет получить шире цветовую гамму лицевой поверхности изделия.

В четвертой главе исследовались свойства полученного композиц ного материала на основе зольных микросфер. Здесь даются результаты роскопического анализа обожженных зольных микросфер, который позв( установить, что основные изменения касаются стенок микросферы. Толи последних увеличивается, а структура становится пористой.

Микроскопический анализ полученного материала, выполненные микроскопах МИН-8 и МБС-9, также подтвердил структурные измене происходящие со стенками микросферы, толщина последних иногда увел вается до 1 - 2 мкм, это касается частиц размером 50-100 мкм, а также ук наличие элементов кристаллизации. Кристаллизация начинает происходит границе взаимодействия глины со стенками зольной микросферы. Раз\

сталлических образований составляют в основном около 0,1 мкм. В объе-пюлученного материала частицы золы занимают около 60%, глина 30% и м между сферами и глиной примерно 10%. Микроскопические исследова-проводшшсь для состава, в котором соотношение глины и зольных микро) по массе составляло 1:1. Данные исследования позволили установить, что >олее вероятно в процессе нагрева происходит механическое вспучиваю-ся стенок зольной микросферы с глиной.

Процесс получения композиционного материала на основе зольной юсферы и глины с добавлением минерального волокна является общим юлучения золокерамических изделий. Отличие заключается в том, что по-эбжига получается стеклокерамичесхий материал, армированный волок-Основным фактором, обуславливающим протекание процесса кристалли-1, является правильный выбор, как состава шихты, так и режима термиче-обработки изделий.

При обжиге глина кроме самостоятельного образования спекшихся аллнческих фаз, играет роль катализатора, способного при термической ютке волокна и зольной микросферы образовывать центры кристаллиза-Вследствие развивающейся по всему объему изделия кристаллизации, 1аются стеклокристаллические материалы с разнородной макро- и микро-гурой и содержащие значительное количество стеклофазы. Большое значение при получении изделий с добавкой минерального во-имеет тепловой режим обработки отформованных изделий. То есть тем-фа обжига не должна превышать температуру разрушения армирующих он. Волокно, полученное в плазмохимическом реакторе, позволяет про> обжиг изделий при температуре до 900 °С, так как является более тем-ростойким по сравнению с обычным. Изотермическая выдержка при иальной температуре ведется для более полной кристаллизации мате-

Установлено (табл. 4), что добавка минерального волокна полученного мохимическом реакторе в качестве армирующего компонента действи-

тельно позволяет повысить прочность композиционного материала на К 15 %. Главным образом его следует использовать для материалов с невысок средней плотностью в количестве 5 — 15%. Добавка большего количества N нерадьного волокна требует и большего введения глинистой связки для бо; полного обволакивания волокон глиной. Это в свою очередь заставляет а зить количество зольной микросферы и в значительной мере увеличив: среднюю плотность.

Таблиц

Влияние минерального волокна полученного в ПХР на свойства изд( лий на основе зольной микросферы

№ п/п Состав Температура обжига, С Давление формования МПа Прочность при сжатии, МПа Средняя плотность, кг/м3

1 Зольная микросфера 95 % Глина 5 % Волокно 5 % 900 3,0 4,6 490

2 Зольная микросфера 80 % Глина 10 % Волокно 10 % 850 2,2 4,8 520

3 Зольная микросфера 70 % Глина 15 % Волокно 15 % 850 1,8 4,7 550

4 Зольная микросфера 60 % Глина 20 % Волокно 20 % 800 0,6 4,9 560

5 Зольная микросфера 45 % Глина 40 % Волокно 15 % 800 0,5 5,0 600

Проведенные исследования показали, что изделия на основе зольных 1кросфер кроме открытых, имеют значительное количество закрытых и позакрытых пор, трудно доступных и недоступных для воды.

Исследования микроструктуры показывает, что некоторые поры разде-иы тонкими стенками. Этот фактор оказывает существенное влияние на по-шение морозостойкости изделий на основе зольных микросфер, вызывая таксацию напряжений, возникающих при замерзании воды в порах.

В данной главе даются также сведения по реализации результатов ис-здований в производстве обжиговых строительных материалов на основе тьных микросфер Беловской ГРЭС. В таблицах 5 и 6 представлены резуль-гы исследований по получению конструкционных и теплоизоляционных из-1ий, а также основные свойства материалов.

Таблица 5

Режимы получения и свойства золокерамических изделий

№ п/п Состав Температура обжига, "С Давление формования, МПа Прочность при сжатии, МПа Средняя плотность, кт/м3 Коэффициент тенлоп-ро водности, Вт/мК

1 Зольная микросфера 85 % Глина 15 % 950 2,5 9,0 700 0,18

2 Зольная микросфера 80 % Глина 20 % 950 3,7 10,2 750 0,22

3 Зольная ми-кросфера75 % Глина 25 % 900 4,5 11,0 770 0,27

4 Зольная микросфера 70 % Глина 30 % 900 5,2 12,5 840 0,33

5 Глина 100 % 950 10,0 12,5 1600-1800 0,47-0,7

Таблиц;

Режимы получения и свойства теплоизоляционных

золокерамических изделий

№ п/п Состав Температура обжига, С Давление формования МПа Прочность при сжатии, МПа Средняя плотность, кг/м3 Коэффициент теплоп-ро водности, Вт/мК

1 Зольная микросфера 95 % Глина 5 % 900 3,0 4,0 480 0,128

2 Зольная микросфера 90 % Глина 10% 850 2,2 4,2 510 0,131

3 Зольная микросфера 85 % Глина 15 % 850 1,8 4,3 535 0,168

4 Зольная микросфера 80 % Глина 20 % 800 1,6 4,5 555 0,180

5 Зольная мн-кросфера 75 % Глина 25 % 800 1,2 4,8 560 0,189

6 Зольная микросфера 70 % Глина 30 % 800 1,0 5,0 570 0,195

Результаты исследований, приведенные выше, позволяют говорить том, что полученные обжиговые материалы по значениям прочности не ус-пают традиционному керамическому кирпичу, при этом имеют в 2 раза бох низкую среднюю плотность, а по значениям теплопроводности в 2,5 р; превосходят его.

В пятой главе исходя из выполненных экспериментальных исследо: ний, по подбору рационального состава шихты и необходимых режимов по] чения золокерамического материала предложена технологическая схема п[ изводства обжиговых строительных материалов на основе зольной ми кросс] ры.

Предлагаемая схема не требует значительных затрат на переоборудова-ие предприятий и может быть реализована на заводах по производству кера-ических материалов.

Предлагается технологическая карта и карта пооперационного контро-1. Далее в этой главе оценивается экологическая эффективность от утилиза-ш зольных отходов, связанная с улучшением экологической обстановки в не проживания.

Проведена оценка затрат на производство 1000 штук золокерамических [рпичей и установлено, что их стоимость примерно на 20% меньше стоимо-и обычного керамического кирпича.

Выводы и результаты работы

1. Полученная совокупность результатов исследований достаточна для основания эффективности использования в составе глиняных шихт полых 1ьных микросфер, ранее не применяемых в производстве обжиговых строи-1ьных материалов.

2. Выполненные экспериментальные исследования по разработке ос-5ных технологических параметров получения композиционного материала основе зольных микросфер позволили установить, что наибольшее влияние теплоизоляционные и конструкционные свойства оказывает температурный сим обжига. Установлено, что рациональным диапазоном температур для учения конструкционно-теплоизоляционного материала является темпера-а 850 -950 °С.

3. Определены рациональные составы шихты для получения теппоизо-ионных и теплоизоляционно-конструкционных материалов. Теплоизоляци-ым свойствам удовлетворяют составы с содержанием зольной микросферы

70 - 95 % , а теплоизоляционно-конструкционным свойствам удовлетворяю! составы с содержанием зольной микросферы 30 - 85 %.

4. Благодаря тому, что зольная микросфера играет каркасообразующую роль, формовочная влажность не значительно влияет на воздушную усадку из делий на ее основе, а огневая усадка составляет менее 3 %.

5. Установлено, что зольные микросферы в составе шихты выступает ш только в качестве каркасообразующего материала, но и в смеси с полимине ральными глинами снижает температуру обжига примерно на 100 °С по срав нению с традиционными составами.

6. Разработана и применена к промышленному использованию техноло гическая схема производства теплоизоляционных и теплоизоляционно конструкционных изделий из шихт, содержащих полиминеральные глины 1 зольных микросфер.

7. Экспериментальными исследованиями установлена возможност улучшения эксплуатационных и защитно-декоративных свойств композит! онного материала на основе зольных микросфер за счет обработки поверхно ста потоком низкотемпературной плазмы.

8. Установлено, что использование в качестве армирующей добавк минерального волокна полученного в плазменно-химическом реакторе повы шает прочностные свойства теплоизоляционных материалов на основе золь ных микросфер до 15 %.

9. Выполнено обоснование экономической эффективности производств теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных кирпичей на оснс ве зольных микросфер. В результате установлено, что использование данног вида отходов позволяет снизить конечную стоимость изделий примерно и 20%.

' 10. Показана экологическая эффективность утилизации золоотходов при роизводстве теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных кир-ичей за счет уменьшения отвода земель под золоотвалы, уменьшение по-зебности в глине и как следствие уменьшение объемов разрабатываемых фьеров.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Волокитин Г.Г., Скрипникоа Н.К., Шлыков Д.В., Петраченко В.В. |рпич, который сохраняет тепло.// Тезисы докладов И международного кон-;сса «Ресурсо - и энергосбережение в реконструкции и новом строительст->. - Новосибирск, 1999. - С. 38.

2. Скрипникова Н.К., Петраченко В.В., Шлыков Д.В. Использование ногенных отходов для получения теплоизоляционных строительных мате-лов.// Материалы Всероссийской XXX научно-технической конференции стуальные проблемы современного строительства». - Пенза. ПГАСА, 1999. . 135- 136.

3. Скрипникова Н.К., Шлыков Д.В., Петраченко В.В. Теплоизоляцион-материал на основе зольной микросферы.// Материалы Всероссийской на-)-технической конференции «Актуальные проблемы строительного мате-юведения. - Томск. ТГАСУ, 1998. - С. 171 - 173.

4. Шлыков Д.В. Конструкционно-теплоизоляционный материал с за-ю-декоративным покрытием.// Материалы международного научно-ического семинара «Нетрадиционные технологии в строительстве». Ч. 1. -:к. ТГАСУ, 1999. - С. 155 - 159.

5. Шлыков Д.В., Скрипникова Н.К. Теплоизоляционный материал на ¡е минерального волокна, полученного в плазмохимическом реакторе из тходов.// Тезисы докладов Российско-Ирландского научно-технического

семинара «Экология строительства и эксплуатации зданий и сооружений». -М.: ВИМИ, 1997. - С. 75 - 76.

6 Шлыков Д.В. Технологические аспекты получения теплоизоляционно-конструкционного материала.// Тезисы докладов научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». - Томск: Изд-во ТГАСУ, 1999. - С. 91 -92.

7 Скрипникова Н.К., Шлыков Д.В. Физико-химические процессы, протекающие при получении материалов на основе зольной микросферы.// Тезисы докладов научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». - Томск: Изд-во ТГАСУ, 1999. - С. 92-93.

8 Шлыков Д.В. Микроскопические исследования пористой структуры конструкционно-теплоизоляционного материала.// Тезисы докладов научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». - Томск: Изд-во ТГАСУ, 1999. - С. 105 - 106.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Теплоизоляционные материалы в строительной индустрии

1.2. Теплоизоляционные материалы на основе минерального волокна

1.3. Теплоизоляционные материалы на основе техногенных отходов

1.4. Постановка задач исследования

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Характеристика исходных материалов

2.1.1. Физико-химические свойства золы

2.1.2. Минеральное волокно полученное из техногенного сырья

2.1.3. Связующее и добавки

2.2. Методика проведения физико-химических исследований

2.2.1. Рентгенофазовый анализ

2.2.2. Дифференциальный термический анализ

2.2.3. Микроскопические исследования

2.3. Методы испытания полученных материалов 48 Выводы по главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ЗОЛЬНОЙ МИКРОСФЕРЫ

3.1. Получение теплоизоляционно-конструкционного материала

3.2. Исследование влияния термического режима на процессы спекания и усадки

3.3. Исследования теплофизических параметров обжига в зависимости от состава шихты

3.4. Исследование процессов протекающих при обжиге композиционного материала

3.5. Улучшение качества композиционных материалов путем обработки поверхности низкотемпературной плазмой Выводы по главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ ЗОЛООТХОДОВ

4.1. Исследование структуры композиционного материала

4.2. Исследование влияния минерального волокна полученного из техногенных отходов в плазмохимическом реакторе на свойства композиционного материала

4.3. Исследования физико-механических свойств материала

4.3.1. Теплопроводность и плотность

4.2.2. Прочность

4.2.3. Морозостойкость

4.2.4. Водопоглащение

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Технологическая схема производства материала

5.2. Технико-экономические показатели

5.3. Перспективы дальнейших исследований Выводы по главе

ВЫВОДЫ

Актуальность работы.

Для обеспечения экономичных, энергосберегающих условий эксплуатации современных зданий и сооружений требуется более широкое использование теплоэффективных строительных материалов.

При высокотемпературном сжигании углей Кузбасского бассейна образуется 10 - 15 % полых зольных микросфер, которые могут быть использованы в производстве обжиговых стеновых строительных материалов с пониженной средней плотностью.

Применение зольных микросфер в качестве основного компонента для получения композиционных строительных материалов позволяет решить важную экологическую проблему по утилизации золоотходов.

Для организации такого производства необходимо выполнить цикл материаловедческих исследований.

Актуальность работы подтверждав гея включением ее в тематические планы НИИ СМ при ТГАСУ, межвузовскую программу «Архитектура и строительство», комплексную программу «Сибирь» (проблема «Новые материалы и технологии»).

Цель работы.

Обоснование целесообразности использования зольных микросфер в производстве штучных обжиговых строительных материалов с улучшенными показателями качества.

Задачи работы.

1. Изучение физико-химических характеристик и свойств зольных микросфер Беловской ГРЭС, как основного сырьевого компонента.

2. Исследование физико-химических процессов структурообразования протекающих при обжиге золокерамических изделий.

3. Определение рациональных составов и режимов получения золокерамических материалов в зависимости от требуемых показателей качества. 5

4. Разработка предпосылок для производства изделий с использованием зольных микросфер, позволяющих получить кирпич с меньшей средней плотностью.

5. Разработка рекомендаций для промышленного использования результатов исследований и проведение опытно-промышленной апробации разработанных составов на предприятиях стройиндустрии.

Научная новизна.

1. Установлено, что при содержании в составе шихты до 70 % зольных микросфер, давлении формования 5-7 МПа и температуре обжига 950 °С получаемые изделия достигают прочности при сжатии до 15 МПа и средней плотностью менее 1100 кг/м , что обусловлено наличием каркасо-образующих микросфер и дальнейшим их спеканием с глинистым компонентом (решение о выдаче патента по заявке №98119344/03);

2. Установлены оптимальные режимы получения материалов с коэффициентом теплопроводности 0,12-0,17 Вт/м К на основе зольных микросфер и глинистого связующего - давление формования 1-3 МПа, температура обжига 800 - 950 °С при формовочной влажности 15 - 20 % и количестве зольной микросферы от 70 до 95 %;

3. Установлены отличительные особенности структуро- и фазообразо-вания при спекании керамических масс с зольными микросферами, заключающиеся в получении кристаллической структуры черепка, который кристаллизуется и стабилизируется в области температур 850 - 950 °С, и доказано определяющее влияние этих факторов на свойства изделий.

Практическая значимость.

1. Теория формирования обжиговых строительных конгломератов дополнена новыми сведениями по взаимодействию полых алюмосиликатных микросфер с полиминеральными глинами в диапазоне температур 800 -950 °С.

2. Применение разработанных составов шихт и рекомендованных приемов их переработки позволяют обеспечить производство доступными 6 и недорогими сырьевыми материалами за счет использования в качестве сырья техногенных отходов и местных полиминеральных глин, что способствует улучшению экологической обстановки в окрестностях ГРЭС.

3. Полученные изделия обладают пониженной средней плотностью и низким коэффициентом теплопроводности.

4. Ожидаемая экономическая эффективность от применения разработанных материалов будет достигаться за счет снижения затрат на строительство и эксплуатацию зданий, так как полученные изделия имеют пониженный коэффициент теплопроводности. Положительный экономический и экологический эффект достигается в результате утилизации значительного количества золоотходов.

Реализация результатов.

Составлен технологический регламент на получение золокерамиче-ских изделий на основе зольных микросфер.

Администрацией г.Белово принято решение о строительстве завода по производству обжиговых стеновых строительных материалов на основе зольных микросфер Беловской ГРЭС производительностью 5 млн. штук кирпича в год.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены на международных конференциях по строительному материаловедению и новым материалам и технологиям.

Публикации.

Основное содержание работы отражено в восьми публикациях и положительном решении на выдачу патента (А.з. №98119344/03).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 140 страниц, включая 13 рисунков, 25 таблиц.

Выводы

1. Полученная совокупность результатов исследований достаточна для обоснования эффективности использования в составе глиняных шихт полых зольных микросфер, ранее не применяемых в производстве обжиговых строительных материалов.

2. Выполненные экспериментальные исследования по разработке основных технологических параметров получения композиционного материала на основе зольных микросфер позволили установить, что наибольшее влияние на теплоизоляционные и конструкционные свойства оказывает температурный режим обжига. Установлено, что рациональным диапазоном температур для получения конструкционно-теплоизоляционного материала является температура 850 -950 °С.

3. Определены рациональные составы шихты для получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов. Теплоизоляционным свойствам удовлетворяют составы с содержанием зольной микросферы 70 - 95 % , а теплоизоляционно-конструкционным свойствам удовлетворяют составы с содержанием зольной микросферы 30 - 85 %.

4. Благодаря тому, что зольная микросфера играет каркасообразующую роль, формовочная влажность не значительно влияет на воздушную усадку изделий на ее основе, а огневая усадка составляет менее 3 %.

5. Установлено, что зольные микросферы в составе шихты выступает не только в качестве каркасообразующего материала, но и в смеси с полиминеральными глинами снижает температуру обжига примерно на 100 °С по сравнению с традиционными составами.

126

6. Разработана и применена к промышленному использованию технологическая схема производства теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных изделий из шихт, содержащих полиминеральные глины и зольных микросфер.

7. Экспериментальными исследованиями установлена возможность улучшения эксплуатационных и защитно-декоративных свойств композиционного материала на основе зольных микросфер за счет обработки поверхности потоком низкотемпературной плазмы.

8. Установлено, что использование в качестве армирующей добавки минерального волокна полученного в плазменно-химическом реакторе повышает прочностные свойства теплоизоляционных материалов на основе зольных микросфер до 15 %.

9. Выполнено обоснование экономической эффективности производства теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных кирпичей на основе зольных микросфер. в результате установлено, что использование данного вида отходов позволяет снизить конечную стоимость изделий примерно на 20 %.

10. Показана экологическая эффективность утилизации золоотходов при производстве теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных кирпичей за счет уменьшения отвода земель под золоотвалы, уменьшение потребности в глине и как следствие уменьшение объемов разрабатываемых карьеров.

Ill

1. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. - М.: Высшая шк., 1983.-487 с.

2. Горяйнов К.Э., Горяйнова С.К., Технология теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1982. - 376 с.

3. Критерии экологичности технологических процессов и материалов при использовании промышленных отходов в дорожном строительстве. //Автомобильные дороги. Обзорная информация. Вып. 4. М.: Информационный центр по автомобильным дорогам. 1997. 88 с.

4. Рис Г.Б. Обработка отходов угольной электростанции для стройматериалов с применением способ смешивания и окомкования.//Материалы конференции «Ресурсы 90». Сочи, 1990.

5. Туркина И.А., Лапидус М.А. К вопросу освоения производства легкобетонных изделий с использованием зол ТЭС.//Материалы конференции «Ресурсы 90». Сочи, 1990.

6. TIZ Fachberichte. Vol. 106, №9, 1982.

7. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.г., Борзых В.Э. Физико-химические и технологические основы плазмохимического синтеза минерального волокна.//Известия вузов. Строительство. 1995. № 5 6. С. 71 - 73.

8. Овчаренко Г.И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах. Издательство Красноярского университета, 1992. 216 с.128

9. Будников П.П., Булавин., Выдрик Г.А. и др. М.: Стройиздат, 1969.311 с.

10. Масленникова Г.Н., Мамаладзе P.A., Мадзута С., Коумото К. М.: Стройиздат, 1991. - 320 с.

11. Вакалова Т.В., Хабас Т.А., Верещагин В.И., Мельник Е.Д. Глины. Особенности структуры и исследования. Томск. Издательство ТПУ, 1998. -121 с.

12. Комар А.Г. Строительные матералы и изделия. -М.: Высшая школа, 1976.-535 с.

13. Будников П.П. Сборник статей. Физико-химические основы керамики. М.: Издательство литературы по строительным материалам, 1956.-576 с.

14. Яковлев М.Е. Труды НИИСтройкерамика. Вып. 4. Промстройиздат,1953.

15. Автореферат диссертации Никифорова A.A.

16. Игнатов В.Б. Разработка и внедрение технологии производства декоративного глиняного кирпича полусухого и пластического прессования методом газопламенной обработки.// Отчет о НИР. Ростов-на-Дону.: СПКПО «Росоргтехстром», 1981. 129 с.

17. Будников П.П. Технология керамики и огнеупоров. М.: Издательство литературы по строительству, 1963.

18. Красулин Ю.Л., Тимофеев В.Н., Баринов С. М. И др. Пористая конструкционная керамика. -М.: Металлургия, 1980. 100 с.

19. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. JL: «Энергия», 1974. - 560 с.

20. Инсли Г., Фрешетт В.Д. Микроскопия керамики, цементов, стекол, шлаеов, и формовочных песков. М.: Стройиздат, 1960. - 298 с.129

21. Торопов Н.А., Булак JI.H. Лабораторный практикум по минералогии. Л.: Стройиздат, 1960. - 240 с.

22. Гузман И.Я. Всокоогнеупорная пористая керамика. М.: Металлургия, 1971. - 208 с.

23. Горшков B.C., Тимашев В.В. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1963. - 285 с.

24. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. М.: Издательство МГУ, 1976. - 232 с.

25. Вайнберг Ф. Приборы и методы физического металловедения. Часть 1. М.: Мир, 1973.-427 с.

26. Липсон Г., Стипл. Интерпритация порошковых рентгенограмм. -М.: Мир, 1972.-384 с.

27. Уэдландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. - 526 с.

28. Августиник А.И. Керамика.- Л.: Стройиздат, 1975. 391 с.

29. Полубояринов Д.Н., Попильский Р.Я. Практикум по технологии керамики и огнеупоров. М.: Стройиздат, 1972. - 350 с.

30. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Справочное руководство. М.: Наука, 1976. - 863 с.

31. Стрелов К.К. Структура и свойства огнеупоров. М.: Металлургия, 1972.-216 с.

32. Рабикович Р.И., Тахтович Е.В. Применение золошлаковых отходов в строительстве М.:ВНИИНТПИ, 1990.130

33. Зольникова B.C. Применение зол и шлаков ТЭС в строительстве и производстве строительных материалов. -ML: ВНИИ ЭСМ, 1990.

34. Климанова А.Ф. Применение золошлаковых отходов теплоэнергетики в производстве строительных материалов за рубежом //Экспресс-информация ВНИИ ЭСМ, 1988.

35. Прогрессивные материалы и технологии для строительства. Тезисы докладов международной конференции по проблемам использования вторичного сырья и производства строительных материалов, Новосибирск, 78 апреля, 1994.

36. Материалы международной научно-технической конференции "Композиты-в народное хозяйство России" (Композит-97). Барнаул, 10-12 сентября, 1997.

37. Ермолаев М.Е., Полянский В.К., Воронин М.П. Получение защитнодекоративных покрытий с помощью плазмотрона // Строит, материалы,- 1976. №7, - С. 21.

38. Пашацкий П.В., Кузина Т.В. Тепловые процессы при плазменном оплавлении строительных материалов // Физика и химия обработки материалов. 1987. - № 3. - С. 37-39.

39. Чернявский И.Я., Лысенко Е.С., Першин Н.П., Пантелеев Б.Е. Нанесение декоративных плазменных покрытий на глиняный кирпич // Переработка промышленных отходов в строительные материалы. -Челябинск, 1981. С. 100-105.131

40. Бессмертный B.C. Плазменная декоративная обработка глиняного кирпича // Строит, материалы. 1983. - № 10. - С. 27-29.

41. Гальперина М.К., Тарантул Н.П. Использование вторичных ресурсов в производстве керамических изделий.-М., ВНИИЭСМ, серия 5 Керамическая промышленность. Аналитический обзор, М., вып.1, 1991, 91с.

42. Чубатюк Н.В. Строительные материалы на основе зол ТЭС.-М., ВНИИЭСМ, 1988.-49с.-(Серия 11. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды: Обзор информ.: вып.2).

43. Иванов И.А. Лёгкие бетоны с применением зол электростанций. 2-ое издание переработанное и дополненное // М,, Стройиздат, 1986, 136 с.

44. Павленко С.И. Мелкозернистые бетоны из отходов промышленности // М., Издательство Ассоциации строительных вузов.

45. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Недра, 1966.

46. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. Физматгиз, 1961.

47. Альперович И.А. Керамические стеновые материалы в современном строительстве // Строительные материалы. 1996.№ 6.

48. Волокитин Г.Г., Борзых В.Э., Скрипникова Н.К. Плазменные технологии в стройиндустрии и экологии. Изв.вузов. Строительство //1995.№ 78.-С. 64-71.

49. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. М.,-Стройиздат, 1977.-240 с.132

50. Стрелов К.К. Структура и свойства огнеупоров. «Металлургия», 1972.-216 с.

51. Усов П.Г., Дубовская Н.С., Петров А.В. Местное нерудное сырье металлургической и строительной промышленности Западной Сибири. Томск. Изд-во ТГУ, 1964.

52. Будников П.П., Бережной А.С. и др. Технология керамики и огнеупоров. М., Госстройиздат, 1962. с.436-448.

53. Уоррел.У. Глины и керамическое сырье. М., «Мир», 1979. 237 с.

54. Скрипникова Н.К., Шлыков Д.В., Петроченко В.В. Теплоизоляционный материал на основе зольной микросферы // Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Актуальные проблемы строительного материаловедения. Томск, 1998 г., с.171-172.

55. Скрипникова Н.К., Петроченко В.В. Технология получения теплоизоляционных материалов на базе минерального волокна. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Актуальные проблемы строительного материаловедения. Томск, 1998 г., с. 172-173.

56. Скрипникова Н.К. Защитно-декоративные покрытия на золошлаковых изделиях //Изв. вузов. Строительство. 1997.-№3-51-55с.

57. Кингери У.Д. Введение в керамику. Л.: Стройиздат, 1960. - 500 с.133

58. Керамические материалы / Под редакцией Масленниковой Г.Н. -М.: Стройиздат, 1991. 320 с.

59. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. М.: Стройиздат, 1976. - 240 с.

60. Элерс Э. Интерпретация фазовых диаграмм в геологии. Перевод с англ. -М.: Мир, 1976. 300 с.

61. Чухров Ф.В. В книге: Глины, их минералогия, свойства и практическое значение. М.: Наука, 1970. - С. 3 - 21.

62. Алесковский Б.В. и др. Физико-химические методы анализа. Л.: Химия, 1971.-424 с.

63. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь справочник. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.

64. Эйтель В. Физическая химия силикатов М., «Мир», 165 с.

65. Гончаров В.В. Физико-химические основы керамики. М.: Госстройиздат, 1956, 160 с.

66. Скрипникова Н.К., Петроченко В.В., Жарова И.К. Взаимодействие плазменных потоков с поверхностью строительных материалов// Материалы международного научно-технического семинара. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999 г. 4.1. с.88-89.

67. Горлов Ю.П. и др. Технология теплоизоляционных материалов. -М.: Стройиздат, 1980. 399с.

68. Финкельбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма: Пер. с нем. М.: Изд-во иностр. лит., 1961.-370 с.

69. Скрипникова Н.К., Шлыков Д.В., Петраченко В.В. Теплоизоляционный материал на основе зольной микросферы.// Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения. Томск. ТГАСУ, 1998. - С. 171 - 173.

70. Шлыков Д.В. Конструкционно-теплоизоляционный материал с защитно-декоративным покрытием.// Материалы международного научно-технического семинара «Нетрадиционные технологии в строительстве». Ч. 1. Томск. ТГАСУ, 1999. - С. 155 - 159.

71. Шлыков Д.В. Технологические аспекты получения теплоизоляционно-конструкционного материала.// Тезисы докладов научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок». Томск: Изд-во ТГАСУ, 1999. - С. 91 - 92.

72. Красильникова З.С. Зола как добавка, улучшающая сушильные свойства глинистых масс//Реф. информ. ВНИИЭСМ. Серия: Пром-сть керамических стеновых материалов и пористых заполнителей. 1976, вып.8. -С. 9-10.

73. Павлов В.Д., Митрохин B.C. Влияние состава и строения жидкой фазы керамических масс на формирование структуры изделий из них при обжиге//НИИстройкерамика. 1977. - Вып. 42. - С. 123 - 142.

74. Пантелеев В.Г. и др. Золошлаковые материалы и золоотвалы. М.: Энергия, 1978,- 295с.

75. Роговой М.И. Технология искусственных пористых заполнителей и керамики. -М.: Стройиздат, 1974. 320с.

76. Элинзон М.П., Васильков С.Г. Теплосодержащие отходы промышленности в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат, 1980.-234с.

77. Шарова В.В., Лохова Н.А. Зола-унос от сжигания Ирша-Бординских углей и микрокремнезема как сырье для производства строительных материалов // Изв. вузов. Строительство. 1999. №4. С. 55 59.

78. Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А. Каркасно-волокнистые композиты для теплоизоляции в строительстве // Изв. вузов. Строительство. 1999. № 8. С. 41 -43.

79. Абрахимов В.З. Производство керамических изделий на основе отходов цветной металлургии и энергетики. Усть-Каменогорск. Восточно-Казахстанский технический университет. 1997. 290 с.

80. Овчаренко Г.И. Основные направления развития производства эффективных теплоизоляционных материалов // Строительные материалы. 1996. №1 С 11 12.

81. Иван юта Г.Н. Производство керамического кирпича методом полусухого прессования // Строительные материалы. 1999. №9 С 33 34.136

82. Соломатов В.И., Коренькова С.Ф., Чумаченко Н.Г. Новый подход к проблеме утилизации отходов в стройиндустрии // Строительные материалы. 1999. № 7 С 12-14.

83. Шлегель И.Ф. Перспективы повышения качества кирпича // Строительные материалы. 2000. № 2 С 30 32.

84. Тамов М.Ч. Охлаждение пористокерамических изделий // Строительные материалы. 1999. № 2 С 41 -43.

85. Енджиевский C.JL, Шакора A.C. Влияние щелочно-алюминатных отходов на свойства керамического кирпича // Изв. вузов. Строительство. 1999. №9. С. 49-52.

86. Дульнев Г. Н., Заригнян Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. J1.: Энергия, 1974. - 264 с.

87. Кауфман Б.Н. Теплопроводность строительных материалов М.: Стройиздат, 1955. - 166с.

88. Галашов Ю.Ф. Теплоизоляционный материал марки URSA -эффективный утеплитель // Строительные материалы. 1999. № 2 С 24 25.

89. Ендижевский C.JL, Шакора A.C., Тарасова С.Ф. Использование отходов металлургического производства для повышения качества керамических изделий // Тезисы докладов научно-технической конференции. Ч. 2. Новосибирск, 1996.

90. Леонченко C.B. Новый плавильный агрегат газовая вагранка для производства высококачественных теплоизоляционных изделий // Строительные материалы. 1999. № 12 С 26 - 28.1. УТВЕРЖДАЮ

91. Обобщены основные характеристики и химический состав зольной микросферы золоотвала ГРЭС г. Белово, проведен ее микроскопический анализ.

92. Установлено, что рациональным режимом обжига для получения композиционного материала на основе зольных микросфер является интервал температур 850 -950 °С.

93. Определены оптимальные составы шихты для получения композиционных материалов с использованием зольной микросферы.

94. Разработана технологическая схема производства композиционных изделий на основе зольной микросферы. По разработанной технологии получены опытные образцы кирпичей с заданными теплоизоляционными и прочностными характеристиками.

95. Показана возможность получения и использования минерального волокна, полученного в плазменно-химическом реакторе в качестве армирующей добавки, обеспечивающей повышенные прочностные свойства композиционных материалов1. Начальник ПТО1. Смаков А.М.