автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Разработка состава и технологии теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием

На правах рукописи ' /

СТЕПАНОВА Мария Николаевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ПЕНОСТЕКЛА С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Специальность 05.17.11. - Технология силикатных и тугоплавких

неметаллических материалов

^ ссп

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород - 2009 г.

003482212

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Пучка Олег Владимирович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Зубехин Алексей Павлович

- кандидат технических наук, доцент Дороганов Евгений Анатольевич

Ведущая организация - ЗАО «Завод нестандартного оборудования и металлоизделий «Белгородский комбинат теплоизоляционных материалов», г. Белгород.

Защита состоится " 27" ноября 2009 г. в 10_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.05 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу:308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ им. В.Г. Шухова.

Автореферат разослан " 26"_октября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

Л.Ю. Огрель

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Необходимость рационального использования топливно-энергетических ресурсов, повсеместное ухудшение экологической обстановки, качественно новые требования к проектированию и строительству современного жилья привели к разработке государственной программы и нормативно-технических документов, направленных на решение задачи энергосбережения и снижения экс-плутационных затрат в строительстве.

Приемлемым способом реконструкции существующих и строительства новых зданий может служить утепление ограждающих конструкций с внешней стороны высокоэффективными теплоизоляционными материалами. Большинство из используемых в настоящее время утеплителей при монтаже на наружной поверхности ограждающих конструкций требуют нанесения на их поверхность защитных и декоративных слоев (отделка поверхности защитно-декоративными штукатурными растворами, облицовка керамической плиткой и т.д.). Большое разнообразие предлагаемых фасадных систем из-за нетехнологичности и высокой стоимости отделочных работ при монтаже теплоизоляции не позволяют их широко использовать в строительстве.

Поэтому разработка качественного теплоизоляционного материала, обладающего защитно-декоративными свойствами и высокими эксплуатационными характеристиками, является одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью строительных материалов.

Цель работы. Разработка составов и технологии теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности для наружной изоляции ограждающих конструкций зданий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать возможность получения стекломатрицы, пригодной для синтеза покрытия на поверхности пеностекла в системах 1Ю (СаО, МяОЬВ203-5Ю2, А120з-В203-5Ю2, ЯО - А1203—8Ю2, РЬО— В203—8Ю2 и Ыа20 - В203 - 5Ю2;

- методом математического планирования эксперимента определить области оптимальных составов покрытий, обеспечивающих сцепление покрытия с подложкой;

- разработать составы защитно-декоративных покрытий для нанесения на поверхность теплоизоляционных материалов;

- исследовать физико-химические особенности формирования покрытий на поверхности пеностекла и установить структурно-морфологические особенности композиции пеностекло-покрытие;

- провести расчет технико-экономических показателей производства теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием;

- по результатам исследований разработать нормативные документы на теплоизоляционный композит.

Научная новизна работы представлена следующими основными результатами:

- установлены оптимальные составы стекломатриц для получения защитно-декоративных покрытий теплоизоляционного стеклоком-позита в системах 1^0-110-В20з-8Ю2, ЯгО-ВгОз-ЗЮг-ТЮг при соотношении БЮ2: В203 менее 7,2 или суммарном содержании £ к20> 35 мае. %., имеющих близкое с подложкой (теплоизоляционное пеностекло) значение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР), в следующих областях содержания оксидов, мас.%: Я20 -17-28, В203 -5-26, 8Ю2 -33-55, ЯО- 1-2

- методом математического моделирования разработана модель, описывающая зависимость прочности сцепления покрытия с подложкой в системе покрытие-пеностекло от соотношения БЮ2: В203 и массового содержания щелочных оксидов, на основе которой разработаны химические составы и температурно-временной режим обжига покрытий. Комплексом физико-химических методов (РФА, ДТА, оптическая микроскопия) установлено, что теплоизоляционный композит, полученный по разработанной модели, имеет ту же структуру и теплофизи-ческие показатели, что и исходное пеностекло.

- установлено, что защитно-декоративные покрытия формируются на поверхности теплоизоляционного пеностекла при температуре обжига 550-600°С и выявлено, что при выбранном режиме термообработки сцепление в системе покрытие-пеностекло происходит за счет контактного слоя, образующегося в результате проникновения расплава в полости высокопористой поверхности подложки (100-200 мкм) и образования кристаллических фаз в контактном слое в результате химического взаимодействия оксидов покрытия и пеностекла.

- доказано, что нанесение защитно-декоративного неорганического силикатного покрытия на поверхность теплоизоляционного пеностекла повышает на 1,5-2 МПа прочность стеклокомпозита вследствие химического взаимодействия в контактном слое стеклообразую-щих оксидов и оксидов-модификаторов, входящих в состав покрытия и теплоизоляционного пеностекла.

Практическая ценность работы.

- разработаны химические составы стекломатриц защитно-декоративных покрытий для теплоизоляционного стеклокомпозита.

- предложенная технология защитно-декоративного покрытия на поверхности высокопористых теплоизоляционных материалов позволяет расширить область применения пеностекла и снизить затраты при монтаже наружной изоляции зданий за счет отсутствия дополнительной стадии - нанесения штукатурного слоя на поверхность пеностекла для защиты от атмосферного воздействия.

- разработан температурно-временной режим нанесения покрытий на поверхность пеностекла. Комплексом физико-химических ме-

тодов исследований установлено, что нанесение покрытий по данному режиму не изменяет структуру и теплофизические характеристики пеностекла.

- использование стеклокомпозита с защитно-декоративным покрытием с плотностью ниже 200 кг/м3 в качестве наружной изоляции зданий позволит снизить нагрузку на фундамент, а следовательно, облегчит конструкцию фундамента и снизит материалоемкость в строительном комплексе.

- подготовлена заявка на способ получения теплоизоляционного стеклокомпозита с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности, стандарт организации СТО «Теплоизоляционный композит на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием», технологический регламент на изготовление изделий из теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием.

- расчетом ожидаемого экономического эффекта показано: годовой экономический эффект при изоляции 50000 м2 ограждающих конструкций зданий и сооружений составит 13748780 руб. в год.

- результаты исследовании внедрены в учебный процесс (выполнено 4 дипломных проекта и 5 курсовых работ).

Внедрение результатов исследования.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе (лекционных курсах, УНИРС и при выполнении квалификационных работ) при подготовке инженеров строительного материаловедения, образцы прошли испытания на ОАО «Гомельстек-ло».

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах:

Международный Интернет-форум молодых ученых, аспирантов и студентов «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», Москва, 2005-2006 г.; III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование, Белгород, 2006 г.; 1-я Международная научно-техническая конференция-совещание «СтеклоТехнолог-XXI-I», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 г.; Международная научно-техническая Интернет-конференция «Актуальные проблемы менеджмента качества и сертификации», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 г.; Международная научно-практическая конференция «Научные исследования, наносисте-мы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», Белгород, 2007; VI Международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки», Нижний Новгород, 2007 г.; Выставка «Ресурсо- и энергосбережение», БелЭКСПОЦЕНТР, 2007 г.; Доклад на Научно-технической конференции, посвященной 50-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007 г.; Международная научно-практическая конференция «Эффекивные конструкции,

материалы и технологии в строительстве и архитектуре», Липецк, 2007 г.; 2-я Международная научно-техническая конференция-совещание «СтеклоТехнолог-XXI-II», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008 г.; Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые - науке и производству», 2008 г., 4-ая Международная конференция «Стекло-прогресс-XXI», Саратов, 2008 г; Международная научно-практическая конференция «Высокотемпературные материалы и технологии в XXI веке», Москва, 2008 г, II Семинар-совещание ученых, преподавателей, ведущих специалистов и молодых исследователей «Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии», Белгород, 2009 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах и в 7 электронных сборниках, из них 3 в изданиях, рекомендованном ВАК. Получено положительное решение по формальной экспертизе заявки на изобретение № 2009104671/20 (006178) от 11.03.2009 г.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического описания литературных источников 141 наименование. Работа изложена на 196 страницах машинописного текста, включающего 37 таблиц, 44 рисунка и 7 приложений на 42 страницах.

Автор выражает глубокую благодарность заведующей кафедрой технологии стекла и стеклокристаллических материалов, доктору технических наук, профессору, академику Российской академии естествознания, Заслуженному работнику высшей школы РФ Минько Нине Ивановне за помощь в постановке, проведении и оформлении диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На основе критического анализа литературных источников рассмотрены способы тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий и современные облицовочные материалы.

Показана перспективность использования для наружной изоляции теплоизоляционных материалов, не требующих нанесения дополнительных штукатурных слоев или облицовочных материалов. В опубликованных источниках отсутствуют сведения о характере физико-химических процессов формирования покрытий на поверхности высокопористых материалов. Анализ существующих данных о способах получения защитно-декоративных покрытий на пеностекле, позволил установить необходимость глубоких исследований в этой области.

Методы исследования и характеристика используемых материалов

Для получения защитно-декоративных покрытий на поверхности пеностекла использовали общепринятые в технологии декорирования (эмалирования, глазурования) сырьевые материалы.

При проведении исследований по разработке композиционного материала с покрытием руководствовались требованиями нормативных документов на строительные и теплоизоляционные материалы:

СНиП 23-02-2003, ГОСТ 17177-94, ГОСТ 7076-99, СНиП 21-01-97, СП 23-101-2004, СТО 0004 4807-001-2006.

Покрытия наносили на теплоизоляционное пеностекло стандартного состава, мае. %: 72,54 Si02; 1,81 А1203; 13,79 Na20; 8,25 СаО, 3,12 MgO, 0,09 Fe203; 0,4 С.

Исследования выполнены при помощи физико-химических методов, включающих рентгенофазовый (РФА), дифференциально-термический (ДТА) и оптический анализы.

При исследовании физико-химических свойств покрытий и подложки определяли следующие параметры:

- коэффициент теплопроводности, прочность при сжатии и изгибе, водопоглощение, плотность, химическую стойкость, морозостойкость, термостойкость, температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), плавкостные характеристики покрытий по стандартным методикам;

- смачивающую способность расплавов исследовали методами, разработанными лабораторией эмалирования Новочеркасского политехнического института (ЛЭЭМ НПИ).

Тонину помола и удельную поверхность сырьевых компонентов определяли на приборах ПМЦ-500 и лазерном гранулометре-анализаторе «Микросайзер-201», удовлетворяющего требованиям международного стандарта ISO 13320-1:1999 (Paiticle size analysis- Laser diffraction methods).

Разработка состава стекломатрицы защитно-декоративного покрытия

Для разработки состава стекломатрицы защитно-декоративного покрытия теплоизоляционного стеклокомпозита были определены факторы и критерии выбора оптимальных составов покрытий для высокопористых материалов (пористость выше 80 %).

Экспериментально было установлено, что ТКЛР пеностекла находится в пределах от 85 до 115-Ю"7 "С'1, а по результатам, рассчитанным с помощью метода Аппена, ТКЛР исходного стекла равен 90 -10"7 °С"'. Отличие экспериментально установленных значений ТКЛР пеностекла от расчетных объясняется тем, что в расчетном методе не учитывается повторный нагрев пеностекла (при вспенивании). Следовательно, коэффициент расширения покрытий должен находиться в пределах от 80 до 100-10" "С"1, что наиболее соответствует условиям выбора защитно-декоративного слоя.

С помощью метода математического планирования с применением полного трехфакторного эксперимента была проведена оптимизация составов покрытий. В частности установлено, что стекломатрицы для защитно-декоративных покрытий с низкой температурой плавления (ниже 550 °С) могут быть получены либо при содержании щелочных элементов более 35%; либо при увеличении содержания В203 (при условии соотношения Si02 : В203< 7,2).

В связи с тем, что выбор составов покрытий ограничен температурой плавления, были проанализированы системы, традиционно ис-

пользуемые для разработки составов покрытий. Было изучено 24 состава.

Результаты проведенных исследований показали, что составы покрытий в системах ЯО (СаО, М§0}-В203-8Ю2, КО - А1203—8Ю2, А12Оз-В2Оз-8Ю2 не могут быть использованы для нанесения защитно-декоративных покрытий на поверхность пеностекла, так как их температура плавления выше температуры начала деформации пеностекла, а ТКЛР является или слишком низким (40-60 -10' °С"') в системе ЯО (СаО, М§0)-В203-8Ю2, Н0-А!203-8Ю2 или находится в пределах 200 ■10"7 °С'' для эмалей по алюминию в системе 1120-В203-8Ю2, поэтому стандартные составы требуют корректировки.

Для исследований в качестве исходной была принята система Я20-В2Оз-81Ог-РЬО (Я - Ыа+, К+). На основании аналитических исследований было установлено, что в данной системе при содержании БЮ2 в пределах 45...55% по массе возможно образование легкоплавких покрытий.

В данной системе были разработаны составы фритг, представленные в табл. 1.

Таблица 1

Составы разработанных фритт на основе

легкоплавких глазурных покрытий_

№ п/п Состав, мае. %

Na,О В203 SiÜ2 К20 РЬО

Фритта 1 16 25 54 5 -

Фритта 2 15 25 54 5 1

Фритта 3 14 25 ' 54 5 2

Разработанные составы стекломатриц обладают следующими физико-химическими свойствами (табл. 2):

Таблица 2

Физико-химические свойства составов разработанных фритт

№ состава Плотность (р), кг/м3 ТКЛР (а)-10-7, oC-i Температура начала размягчения (tH„),°C Краевой угол смачивания (6),° Поверхностное натяжение (о), Н/м

1 2463 100 300 46 0,270

2 2472 98 270 45 0,250

3 2480 95 230 45 0,225

На основании изучения плавкостных и термических характеристик был установлен оптимальный состав стекломатрицы для защитно-декоративных покрытий на поверхность пеностекла, включающий, мае. %: Ыа20 - 14; В2Оэ-25; 8Ю2-54; К20 - 5; РЬО - 2.

Вторым направлением исследований был анализ стандартных составов эмалевых покрытий.

По результатам определения плавкостных характеристик исследуемых эмалевых фритт были отобраны эмали по алюминию АЬ 1 и АЬ 2. Эмаль АЬ 1 обладает более низкой температурой размягчения,

чем эмаль АЬ 2, а также лучше растекается по подложке и имеет меньший краевой угол смачивания.

Таким образом фритта на основе эмали по алюминию АЬ 1 может быть использована для разработки стеклопокрытия на поверхности пеностекла при условии снижения ТКЛР (уменьшения содержания щелочных компонентов). Поэтому нами был скорректирован состав для стеклопокрытия, который представлен в табл. 3.

Таблица 3

Характеристики состава стеклопокрытий на основе эмалей АЬ 1 и АЬ 2

Эмаль Химический состав, мае. % ТКЛР, а-Ю'^С'1 т °с

5Ю2 В2О3 ТЮ2 Иа20 К20 Р2О5 Ь120 ВаО СсЮ

АЬ 1 38,3 5.7 25,2 12,1 7,1 2,3 1.3 1,1 6,9 114,4 450

АЬ 2 44,8 4,9 30,3 17,7 - - 2,3 - - 109,7 510

Как видно из табл. 3, скорректированный состав стекломатрицы отвечает критериям выбора состава стеклопокрытия для теплоизоляционного стеклокомпозита.

Третьим направлением исследований по получению покрытия на поверхности теплоизоляционного стеклокомпозита являлось использование жидкого стекла совместно со стеклобоем. Для получения покрытия было принято решение исследовать возможность получения покрытий на основе стеклобоя различного состава: зеленой и коричневой тары, хрустального, медицинского и листового стекол.

Близость химического состава покрытия и подложки должно обеспечить хорошее сцепление в системе «покрытие-подложка», а введение жидкого стекла в состав покрытия позволит снизить температуру обжига покрытий и сопоставимость температурных коэффициентов линейного расширения с материалом подложки.

Разработка технологии теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным силикатным покрытием по лицевой поверхности Композиционный материал должен обладать высокими тепло-физическими характеристиками, обеспечиваемыми подложкой (пеностекло), быть защищенным от атмосферного воздействия и иметь декоративные свойства, которые должно обеспечивать разработанное защитно-декоративное покрытие.

Для выбора материла подложки проводился патентный поиск составов и технологии пеностекла. Для оптимизации структуры подложки был проведен анализ свойств пеностекла в зависимости от вида и дисперсности газообразователя. Сравнительный гранулометрический анализ дисперсных сред проводили на анализаторе «Микросайзер 201» (рис. 1.).

0.0в-0,07 о.07-о.оез -(1(1.1.1

2 -41- 1.3© О. мк

Рис. I. Распределение частиц газообразователя:

Б - диаметр частиц, мкм; Р - содержание частиц, мае. %

В результате исследований было установлено, что пеностекло с плотностью менее 200 кг/м3 можно получать при удельной поверхно-

сти газообразователя не менее 1530 м /кг (табл. 4).

Зависимость структуры пеностекла от

Таблица 4

№ состава Газообразователь (время помола) Удельная поверхность, м2/кг Плотность пеностекла р, кг/м3

1 Сажа 1600 176

2 Уголь(бч) 1430 204

3 Уголь( 11 ч) 1530 197

4 Уголь(20ч) 1575 201

Наиболее доступным в изготовлении и экономически выгодным оказался следующий состав пеностекла, масс. %: ст/бой 99,6, сажа 0,4.

Для оптимизации температурного режима вспенивания и нанесения покрытий, определения кристаллических фаз и исследования структуры полученных образцов был проведен рентгенофазовый и дифференциально-термический анализы, оптическая микроскопия.

Результаты ДТА пеностекла (рис. 3) позволили оптимизировать температурный и временной интервал обжига покрытий: температура обжига 550-600 °С, время выдержки 10 мин (рис. 4).

I. "С

.-V 33 33

Рис. 3. ДТА образца пеностекла

-ДТ, изменение температуры; 2-Д т; З-ША. 4- ОТС.

О 50 ■ 00 150 200 250 300 350 400 Т, МИН

Рис. 4. Режим обжига покрытий: 1- нагрев, 2- выдержка, 3- медленное охлаждение.

Исследования для получения защитно-декоративного покрытия велись по нескольким направлениям.

Первым направлением было использование разработанных составов фритт на основе легкоплавких глазурных покрытий. Результаты испытаний разработанных составов фритг представлены в табл. 5.

Таблица 5

Характеристики покрытий, полученных на основе

№ состава Состав, мае. % Метод нанесения Температура, РС Характеристика покрытий

Фритта Глина

1 100 1,0-2,0 Полив 600 Оплавления не произошло

2 100 Оплавление покрытия

3 100 Качественное покрытие

Следующим направлением было использование составов покрытий на основе стандартных эмалевых фритт, подшихтованных стеклобоем и глиной (табл. 6).

Таблица 6

Составы и характеристика полученных покрытий,

№ состава Состав, мае %

Эмаль Ст/ бой Глина сверх 100% Метод нанесения Температура, с Характеристика покрытий

Фритта на основе эмали А11 (белая)

4 0-1 Напудри- 350-450 Оплавления не произошло, отрыв

98-100 1-2 вание, 500 верхнего слоя.

полив 550 Сборка в капли

5 20-50 50-80 Напудривание 580 Оплавления не произошло

6 97-99 1-3 1-2 Полив 550 Получено качественное покрытие без видимых дефектов поверхности

7 95-97 3-5 Оплавление, 30- 50% пористого

8 93-95 5-7 покрытия, откол верхнего слоя

Хрусталь

9 90-95 5-10 1-2 Полив 600 Начало оплавления

Зеленая тара

10190-95 5-10 1-2 Полив 600 Некачественное покрытие

Коричневая тара

» 90-95 5-10 Ь2 Полнв 600 Некачественное покрытие

Медицинское НС - 3

12 90-95 5-10 1-2 Полив 600 Некачественное покрытие

Фритта на основе эмали А12 (коричневая)

13 97-100 0-2 1-2 Напудривание, полив 350-450 Оплавления не произошло

450 Спекание

Полив 500 Начало оплавления

14 1-2 550 Оплавление, отрыв верхнего слоя

В результате анализа полученных данных, выявлено, что наименьшей температурой плавления обладали эмали по алюминию №1 и №2. ТКЛР эмалей по алюминию гораздо выше ТКЛР подложки (пеностекла), но как изложено в работах А.П. Зубехина, Л.Л. Брагиной, Н.Д. Яценко, покрытия с отличным от подложки ТКЛР также могут обеспечивать качественное сцепление. Поэтому эмали по алюминию, обладающие низкой температурой обжига требовали корректировки шихты.

Третьим направлением получения покрытия на поверхности пеностекла являлось использование жидкого стекла совместно со стеклобоем (табл. 7.). Жидкое стекло в шликер вводили в соотношении от 10 до 50 мае. % сверх 100%. Проведенные исследования показали, что при содержании жидкого стекла 10-30 мас.% происходит откол верхнего слоя. Поэтому дальнейшие исследования проводили с содержанием жидкого стекла 40-50 мае. %.

Таблица 7

Составы и характеристики покрытий, полученных на основе

жидкого стекла

№ состава Состав, мае. % Метод нанесения Температура, 6С Характеристика покрытий

иё Жидкое стекло сверх 100% Глина

Хрусталь

15 100 - 1-2 Полив 600 Начало оплавления

16 100 40-50 0 550 Образование купола на покрытии, вспенивание покрытия

Зеленая тара

17 100 - 1-2 Полив 600 Оплавление не наблюдается

18 100 40-50 0 550 Деформация покрытия, белое матовое

Бесцветная тара

19 100 40-50 0 Полив 550

20 0 100 0 Вспененное покрытие, хрупкое с низкой прочностью

Коричневая тара

21 11001 40-50 | 0 | Полив | 600 | Оплавление не наблюдается

Медицинское НС - 3

22|100| 40-50 | 0 | Полив | 600 | Оплавление не наблюдается

Листовое

23 100 - 1-2 Полив 550 Небольшая деформация, матовое покрытие

24 100 40-50 0 Качественное матовое покрытие

В результате проведенных исследований установлено, что для получения композиционного теплоизоляционного материала с защит-

но-декоративными покрытиями могут быть рекомендованы разработанные составы №3 (на основе легкоплавких глазурей), №6 (на основе стандартной эмали и стеклобоя) и №24 (на основе боя листового стекла и 40-50 % жидкого стекла).

Изучение структуры и фазового состава разработанных покрытий проводилось с помощью физико-химических методов (рис. 6-7). а) —|Г[ б) Цл , Щ Заполнение раса, Т"""I, . ________к а|0д ЦК шк плавом полостей в

ь '¿ЬЙМЬь. 4 пеностекла

Рис. 6. Микроструктура композиционного материала: а) увеличение в 40 раз; б) увеличение в 80 раз.

В результате комплексного исследования установлено, что сцепление в системе покрытие-пеностекло происходит за счет контактного слоя, образующегося в результате проникновения расплава в полости высокопористой поверхности подложки (100-200 мкм) и образования кристаллических фаз в контактном слое за счет химического взаимодействия оксидов покрытия и пеностекла.

Толщина покрытия не превышает 1000 мкм. В покрытии формируется стеклофаза в композиции с кристаллическими фазами, выделяющимися в количестве недостаточном для их корректной идентифи-

Рис. 7. Рентгенограммы контактного слоя:

а) состав 3 (табл.4); б) состав 6 (табл.5); в) состав 24 (табл.6).

В процессе обжига покрытий за счет пористой структуры поверхности подложки величина вязкости и поверхностного натяжения по толщине покрытия различна и процесс формирования протекает с образованием контактного слоя, (рис. 8).

100 °с

300 °с

400 "С

550600 °С

20 °С

Рис. 8. Схема формирования теплоизоляционного стеклокомпозита Физико-химические, строительно-технические и экономические показатели технологии теплоизоляционного стеклокомпозита

Результаты исследований позволили применить выявленные принципы и закономерности для разработки новой технологии композиционного теплоизоляционного материала с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности.

Технико-эксплуатационные показатели теплоизоляционного стеклокомпозита представлены в табл. 8.

Таблица 8

Сравнительные характеристики материалов_

JV° п/п Свойство Значение

Стеклокомпо-зит Пеностекло без покрытия Пеностекло (г. Гомель)

1 Кислотостойкость класс АА стойкое стойкое

2 Водостойкость покрытия III гидр, класс - -

3 Прочность на сжатие, МПа 6,24 2,20 0,7-1,3

4 Прочность на изгиб, МПа 2,16 0,83 0,3-0,5

5 Долговечность, циклы >50 >50 >50

6 Теплопроводность, Вт/м-К 0,07 0,07 0,05-0,07

7 Плотность, кг/м'1 176 до 170 до 180

8 Водопоглощение, % <5 <5 <5

9 Белизна, % 82-85 - -

10 Блеск, % 12-15 - -

Для расширения цветовой гаммы разработанные матричные составы покрытий можно модифицировать путем введения различных пигментов и красителей. Полученные образцы с различным цветовым оттенком позволяют сделать заключение, что при использовании раз-

1552223— Исходное сухое покрытие (твердое газопроницаемое покрытие) Пеностекло

-Спекание покрытия (газопроницаемость частичная) • Пеностекло

-Начало оплавления покрытия "Начало формирования контактного слоя -Пеностекло

-Расплав покрытия (герметизация, покрытие жидкое)

"Контактный слой

-Пеностекло

-Стеклопокрытие (твердое газонепроницаемое) Я Стеклофаза в композиции с кристаллическими фазами к—Пеностекло

личной концентрации пигментов и их соотношений, возможно добиться требуемой потребителем окраски покрытия.

При монтаже стеклокомпозита на ограждающие конструкции зданий важным аспектом является его устойчивость к цементным растворам. Так как подложкой стеклокомпозита является пеностекло, то были проведены исследования по изучению устойчивости пеностекла к цементным строительным растворам.

Выявлено, что зависимость прочности композиции цементный раствор-пеностекло от времени выдержки носит экстремальный характер: возрастает после 3 суток выдержки до максимума 2,65 МПа, затем идет снижение прочности в возрасте 14 суток - 2,1 МПа и после релаксации напряжений в композиции прочность возрастает до 2,41 МПа и стабилизируется (табл. 9). Результаты исследований показывают, что композиция пеностекло - цементный раствор имеет достаточно высокую прочность сцепления.

Подтверждено, что в композиции пеностекло - цементный раствор происходит насыщение поверхностных слоев пеностекла ионами кальция без разрушения структуры пеностекла, т.е. ионы Са(ОН)2 встраиваются в структуру пеностекла, повышая его массу на 0,25%, т.е. пеностекло обладает низкой реакционной способностью к цементным растворам.

Таблица 9

№ п/п Время выдержки а, МПа Ос, МПа

1 1 сутки 1,18 1,28

2 1,38

3 1,28

4 3 суток 2,11 2,65

5 2,8

6 3,04

7 14 суток 2,13 2,1

8 2М

9 1,79

10 28 суток 2,8 2,41

11 2,23

12 2,19

Апробация полученных образцов композиционного материала проводилась в лаборатории ОАО «Гомельстекло», республика Беларусь. Дано положительное заключение на использование их в промышленности.

На стеклокомпозит был разработан стандарт организации СТО 54655944 — 001 - 2008 и технологический регламент на производство.

Расчетом ожидаемого экономического эффекта показано: экономия по затратам на изоляцию ограждающих конструкций зданий за счет использования в качестве утеплителя стеклокомпозита составит 13748780 руб. в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Изучено влияние дисперсности газообразователя на структуру пеностекла и его плотность, и определен состав пенообразующей смеси для получения подложки теплоизоляционного стеклокомпозита, мае. %: стеклобой листового стекла - 99,6; сажа - 0,4, вода - 5. Показано, что пеностекло с плотностью менее 200 кг/м3 можно получать при удельной поверхности газообразователя не менее 1530 м2/кг. Установлено, что повторный нагрев теплоизоляционного пеностекла до температуры 600 °С не изменяет структуру материала - основной фазой является стекловидная, а теплофизические характеристики остаются постоянными.

2. Методом математического планирования установлено, что составы низкотемпературных покрытий (с температурой плавления ниже 600 °С) теплоизоляционного композита в системах RO (СаО, Mg0}-B203-Si02, R20-B203-Si02 могут быть получены либо при содержании щелочных элементов более 35%; либо при увеличении содержания В203 (при условии соотношения Si02: В203< 7,2).

3. Разработаны стекломатрицы покрытий на основе скорректированных составов:

- легкоплавких глазурей в системе R20-B203-Si02-Pb0 (К -Na+, К+), включающих, мае. %: Na20 - 12-14; В203-25; Si02- 54; К20 -4-5; РЮ-0-2.;

- эмалевых покрытий в системе R20-B203-Si02-Ti02, включающих, мае. %: Si02- 33,5-38,5; В203-5-6; ТЮ2 - 22-25,5; Na,О - 1218; К20 -7-10; Li20-1-2; Р205-2-2,5; ВаО -1-1,5; CdO-6-7;

- на основе жидкого стекла и стеклобоя тарного стекла, листового стекла, хрусталя и медицинского стекла.

4. Определен температурно-временной интервал обжига покрытий: температура обжига 550-600 °С, время выдержки при температуре обжига - 10 мин. Получены образцы теплоизоляционного стеклокомпозита с различными цветовыми оттенкоми, что определяется концентрацией пигментов и их соотношением в составах разработанных стекломатриц.

5. Разработана обобщенная схема формирования теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием, которая включает пять стадий, обусловленных температурными интервалами и протекающими физико-химическими процессами. Установлено, что при оптимальных режимах термообработки прочность контактного взаимодействия в системе «покрытие-пеностекло» определяется диффузией расплава покрытия в поверхностный слой подложки на глубину 200 мкм с частичной кристаллизацией стеклофазы.

6. Комплексом физико-химических методов исследований: ДТА, РФА, оптической микроскопией выявлен фазовый состав и структура покрытия и его контактного слоя. В контактном слое преимущественно формируется стекловидная фаза в композиции с кри-

стаплическими фазами. Предположительно выделяются следующие кристаллические фазы: алюмосиликаты (KAlSi04, NaAISi04, CaO Al203-6Si02), фосфаты (NaP03), тетрабораты (K20- 4В203). Толщина покрытия составляет 1000 мкм.

7. Разработана технологическая схема производства теплоизоляционного композиционного материала с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности и установлено, что за счет нанесения разработанного защитно-декоративного покрытия теплофизические параметры пеностекла не изменяются (теплопроводность составляет 0,07 Вт/м-К), а прочность стеклокомпозита выше, чем у пеностекла: прочность на сжатие на 4 МПа, прочность на изгиб на 1,5 МПа. Изучены свойства разработанного композита с защитно-декоративным покрытием: TKJIP - (95-100)-10"7 К'1; плотность - 176 кг/м3; водопогло-щение - <5%, теплопроводность - 0,07 Вт/м-К; прочность на сжатие -6,24 МПа, прочность на изгиб - 2,16 МПа; морозостойкость - > 50 циклов.

8. Выявлено, что при монтаже разработанного теплоизоляционного композита к ограждающим конструкциям зданий и сооружений в композиции пеностекло - цементный раствор происходит насыщение поверхностных слоев пеностекла ионами кальция без разрушения структуры пеностекла, т.е. ионы Са(ОН)2 встраиваются в поверхностные слои пеностекла, повышая его массу до 0,25%. Зависимость прочности композиции цементный раствор-пеностекло от времени выдержки носит экстремальный характер: возрастает после 3 суток выдержки до максимума 2,65 МПа, затем идет снижение прочности в возрасте 14 суток - 2,1 МПа и после релаксации напряжений в композиции прочность возрастает до 2,41 МПа и стабилизируется.

9. Расчетом экономических показателей показано, что себестоимость изоляции 1 м2 ограждающей конструкции теплоизоляционным стеклокомпозитом сопоставима со стоимостью изоляции другими теплоизоляционными материалами и составляет 650 - 850 руб./ м , а ожидаемый экономический эффект при изоляции ограждающих конструкций зданий за счет использования в качестве утеплителя теплоизоляционного стеклокомпозита составит 13748780 руб. в год при годовом объеме изоляционных работ 50000 м2.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Пучка О. В. Использование вторичных техногенных отходов для получения тепло- и звукоизоляционных материалов на основе стекла [Электронный ресурс] / О. В. Пучка, А. А. Кузьменко, М. Н. Степанова. - Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова № 13, 14, 15 Ш Международной научно-практической конференции. Проблемы экологии: наука, промышленность, образование. - Белгород.: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

2. Пучка О.В. Стандартизация процессов производства и методов контроля пеностекла / О.В. Пучка, А. А. Кузьменко, М. Н. Степанова //

Актуальные проблемы менеджмента качества и сертификации: сб. докл. Международной науч.-практич. Интернет-конференции / БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2006,- С.44-46.

3.Минько Н.И. Перспективы развития технологии производства и применения пеностекла / Н.И. Минько, О. В. Пучка, A.A. Кузьменко, М. Н. Степанова // Стекло Мира. - 2006. - №4. - С. 91-92.

4. Пучка О.В Экологические аспекты использования пеностекла [Электронный ресурс] / О. В. Пучка, М. Н. Степанова, С.Н. Елфимов, И. А. Дроздов. - Международная студенческая Интернет-конференция «Безопасность жизнедеятельности в техносфере». - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

5.Пучка О.В. Пеностекло с покрытием по лицевой поверхности -технология производства и области применения / О.В. Пучка, М. Н. Степанова // Молодые ученые - науке и производству: сб. научных трудов Региональной научно-практической конференции, том IV / СТИ МИСиС. - Старый Оскол, 2007 г. - С. 76-78.

6.Пучка О.В. Теплоизоляционный материал с защитно-декоративным покрытием / О.В. Пучка, М. Н. Степанова // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндуст-рии: сб. докл. Международной науч.-практич. конференции, часть 1 / БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2007.- С.207-209.

7.Кеменов С.А. Разработка составов декоративных покрытий на поверхность пеностекла [Электронный ресурс] / С.А. Кеменов, М.Н. Степанова, С.Н. Елфимов. - Научно-техническая студенческая конференция, посвященная 50-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород.: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

8. Пучка О.В. Новый композиционный теплоизоляционный материал на основе пеностекла с покрытием на лицевой поверхности / О. В. Пучка, А. А. Кузьменко, М. Н. Степанова // Известия вузов. Строительство. - 2007. -№11. - С. 53-55.

9. Пучка О.В. Композиционный теплоизоляционный материал для ограждающих конструкций зданий и сооружений с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности / О.В. Пучка, М. Н. Степанова // Молодые ученые - науке и производству: сб. трудов всероссийской научно-практической конференции, том IV / СТИ МИСиС. - Старый Оскол, 2008 г. - С. 302-305.

10. Пучка О.В. Композиционный теплоизоляционный материал с защитно-декоративным покрытием / О.В. Пучка, М. Н. Степанова // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. статей международной научно-технической конференции. - Пенза, 2008 г.-С. 146-149.

11. Минько Н.И. Получение неорганических декоративно-защитных покрытий на поверхности пеностекла [Электронный ресурс] / Н.И. Минько, О. В. Пучка, М. Н. Степанова. - Международная научно-практическая конференция «Высокотемпературные материалы и

технологии в XXI веке»,- Москва, 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

12. Пучка О.В. Высокоэффективные утеплители на основе пеностекла для изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений [Электронный ресурс] / О. В. Пучка, М. Н. Степанова, P.A. Ремезов, Я.Г. Наумова. - Международная научно-практическая Интернет-конференция «Актуальные проблемы менеджмента качества и сертификации. - Белгород, 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

13. Пучка О.В. Оценка качества и стоимости теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций зданий и сооружений / О.В. Пучка, Я.Г. Наумова, М.Н. Степанова // Строительные материалы. - 2008. - №12. - С. 42 - 44.

14. Пучка О.В. Композиционный теплоизоляционный материал на основе пеностекла с защитно-деко-ративным покрытием по лицевой поверхности / О. В. Пучка, Н.И. Минько, М. Н. Степанова // Стекло и керамика. - 2009,- №2.-С.З-5.

15. Пучка О.В. Разработка композиционного теплоизоляционного стекпокомпозита с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности [Электронный ресурс] / О. В. Пучка, Н.И. Минько, М. Н. Степанова, Я.Г. Наумова. -/ II семинар-совещание ученых, преподавателей, ведущих специалистов и молодых исследователей "Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии".- Белгород, 2009,- 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

16. Пучка О.В. Разработка неорганических декоративно-защитных покрытий для теплоизоляционного пеностекла / О. В. Пучка, Н.И. Минько, М. Н. Степанова // Техника и технология силикатов. - 2009.-№2.-С.9-10.

17.Puchka O.V. Foam-glass based composite heat-insulating material with a protective coating on the front surfacy / O.V. Puchka, N.I. Min'ko, M.N. Stepanova // Glass and Ceramics. - 2009. - №2. - P. 43-45.

СТЕПАНОВА Мария Николаевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ПЕНОСТЕКЛА С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМ ПОКРЫТИЕМ АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

_ Подписано в печать£2,(Й.2009.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная.

Усл.п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ /<> ¿ТУ_

Типография Белгородского государственного технологического

университета им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46. Тел./факс (4722) 30-99-73

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Аналитический обзор, патентный поиск и выбор направления исследований.

1.1. Современные облицовочные материалы для ограждающих конструкций зданий и сооружений.

1.2. Актуальность производства и преимущества применения теплоизоляционных материалов.

1.3. Использование пеностекла в композиционных материалах.

1.4. Особенности формирования покрытий на поверхности высокопористых материалов.

1.4Л. Виды и методы нанесения покрытий.

1.4.2. Особенности формирования контактного слоя при глазуровании

1.4.3. Формирование эмалевых покрытий.

1.5. Выводы.

1.6. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методы исследования и характеристика используемых материалов.

2.1. Характеристика сырьевых материалов. 4g

2.2. Методы проведения исследования свойств и структуры материалов.

Глава 3. Разработка состава стекломатрицы защитно-декоративного покрытия.

3.1. Факторы, влияющие на процесс формирования покрытий на поверхности пеностекла.

3.2. Критерии, влияющие на процесс формирования стеклопокрытий на поверхности пеностекла.

3.3. Разработка составов покрытий на основе легкоплавких глазурей в системах RO (CaO, MgO, PbOy-BzCVSiOo, AbCb-BzCb-SiOs,

RO - А120з—Si02 и Na20 - B203 - Si02 и их частных составляющих

3.4. Разработка составов покрытий на основе стандартных эмалей

3.4.1. Плавкостные характеристики синтезированных покрытий.

3.4.2. Поверхностное натяжение.

3.4.3. Краевой угол смачивания.

3.5. Разработка покрытий на основе стеклобоя и жидкого стекла. jg

3.6. Выводы. gO

Глава 4. Разработка технологии теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным силикатным покрытием по лицевой поверхности.

4.1. Выбор состава теплоизоляционного материала. g I

4.1.1. Исследование влияния дисперсности газообразователя на вспенивающую способность пеностекла.

4.1.2. Оптимизация режима вспенивания теплоизоляционного материала.

4.2. Разработка методов нанесения защитно-декоративных покрытий на поверхность пеностекла.

4.3. Получение теплоизоляционного композита на основе пеностекла с силикатным стеклопокрытием.

4.3.1. Фазовый состав и структура покрытия и его контактного слоя с пеностеклом.

4.3.2. Формирование покрытия на поверхности пеностекла.^

4.4. Получение декоративных покрытий на лицевой поверхности стеклокомпозита.

4.5. Выводы.

Глава 5. Физико-химические, строительно-технические и экономические показатели технологии теплоизоляционного стекло-композита.

5.1. Технико-эксплутационные свойства композиционного теплоизоляционного материала с защитно-декоративным покрытием.

5.1.1. Технико-эксплуатационные показатели стеклокомпозита. ^

5.1.2. Строительно-технические показатели стеклокомпозита. j ^

5.2. Возможные области применения и условия эксплуатации теплоизоляционного композиционного материала.

5.3. Сравнительная оценка теплофизических и экономических показателей теплоизоляционных материалов.

5.4. Разработка технологической схемы производства теплоизоляционного композиционного материала с защитно-декоративным покрытием.

5.5. Расчет ожидаемого экономического эффекта.

5.6. Выводы.

Одним из важнейших путей экономии топливо - энергетических ресурсов является минимизация тепловых потерь через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Для решения поставленной задачи необходимо применение качественных теплоизоляционных материалов в гражданском и промышленном строительстве, а также в системах транспортирования тепла. Нехватка эффективных экологически чистых теплоизоляционных материалов приводит к большой потере тепловой энергии [1]. Например, при эксплуатации жилых и производственных зданий потери тепла составляют около 30% годового потребления первичных топливоэнергетических ресурсов в России. Через стены жилых помещений теряется до 45% тепла, через оконные и дверные проемы - 33%, через чердаки и полы - 22% тепловой энергии [2].

Тем не менее, реальный рынок теплоизоляционных материалов практически ограничен всего тремя типами изделий: пенопластами (главным образом, пенополистиролом), газобетонами и минеральными ватами. Существующие теплоизоляционные материалы не удовлетворяют потребностям строителей по многим эксплуатационным характеристикам. Кроме того, многие материалы на основе неорганических соединений не обладают декоративными свойствами и поэтому при использовании их в строительных конструкциях требуются дополнительные отделочные работы, что приводит к повышению себестоимости зданий и сооружений. Основными недостатками таких материалов (минеральная вата, композиционные материалы на основе стекловолокна, полистирола, вспученных вулканических пород, керамзит) является низкая прочность, высокое водопоглощение. К тому же некоторые материалы являются горючими и токсичными [3,4].

Актуальность работы. Необходимость рационального использования топливно-энергетических ресурсов, повсеместное ухудшение экологической обстановки, качественно новые требования к проектированию и строительству современного жилья привели к разработке государственной программы и нормативно-технических документов, направленных на решение задачи энергосбережения и снижения эксплутационных затрат в строительстве.

Повышенные требования к тепловой изоляции зданий ставят перед проектировщиками новые задачи по повышению теплозащитных свойств, применяемых в строительстве, изоляционных материалов [5,6].

Приемлемым способом реконструкции существующих и строительства новых зданий может служить утепление ограждающих конструкций с внешней стороны высокоэффективными теплоизоляционными материалами. Большинство из используемых в настоящее время утеплителей при монтаже на наружной поверхности ограждающих конструкций требуют нанесения на их поверхность защитных и декоративных слоев (отделка поверхности защитно-декоративными штукатурными растворами, облицовка керамической плиткой и т.д.). Большое разнообразие предлагаемых фасадных систем из-за нетехнологичности и высокой стоимости отделочных работ при монтаже теплоизоляции не позволяют их широко использовать в строительстве [7].

Поэтому разработка качественного теплоизоляционного материала, обладающего защитно-декоративными свойствами и высокими эксплуатационными характеристиками, является одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью строительных материалов.

Цель работы. Разработка состава и технологии теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности для наружной изоляции ограждающих конструкций зданий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать возможность получения стекломатрицы, пригодной для синтеза покрытия на поверхности пеностекла в системах ЯО (СаО, В20з-8Ю2, А1203-В203-8Ю2, ЯО - АЬ03—8Ю2, РЬО—В203—БЮо и Ыа20 -В203 - 8Ю2.

2. Методом математического планирования эксперимента определить области оптимальных составов покрытий, обеспечивающих сцепление покрытия с подложкой.

3. Разработать составы защитно-декоративных покрытий для нанесения на поверхность теплоизоляционного пеностекла.

4. Исследовать физико-химические особенности формирования покрытий на поверхности пеностекла и установить структурно-морфологические особенности композиции пеностекло-покрытие.

5. Провести расчет технико-экономических показателей производства теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием.

6. По результатам исследований разработать нормативные документы на теплоизоляционный композит со стеклопокрытием по лицевой поверхности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлены оптимальные составы стекломатриц для получения защитно-декоративных покрытий теплоизоляционного стеклокомпозита в системах К2СМЮ-В2Оз-8Ю2, КоО-ВоОз-ЗЮо-ТЮг при соотношении 8Ю2 : В20з менее 7,2 или суммарном содержании £ К20> 35 мае. %., имеющих близкое с подложкой (теплоизоляционное пеностекло) значение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР), в следующих областях содержания оксидов, мас.%: 1^0 - 17-28, В203 - 5-26, 8Ю2 - 33-55, ЯО - 1-2

- методом математического моделирования разработана модель, описывающая зависимость прочности сцепления покрытия с подложкой в системе покрытие-пеностекло от соотношения 8102 : В2Оз и массового содержания щелочных оксидов, на основе которой разработаны химические составы и температурно-временной режим обжига покрытий. Комплексом физико-химических методов (РФА, ДТА, оптическая микроскопия) установлено, что теплоизоляционный композит, полученный по разработанной модели, имеет ту же структуру и теплофизические показатели, что и исходное пеностекло.

- установлено, что защитно-декоративные покрытия формируются на поверхности теплоизоляционного пеностекла при температуре обжига 550-600°С и выявлено, что при выбранном режиме термообработки сцепление в системе покрытие-пеностекло происходит за счет контактного слоя, образующегося в результате проникновения расплава в полости высокопористой поверхности подложки (100-200 мкм) и образования кристаллических фаз в контактном слое в результате химического взаимодействия оксидов покрытия и пеностекла.

- доказано, что нанесение защитно-декоративного неорганического силикатного покрытия на поверхность теплоизоляционного пеностекла повышает на 1,5-2 МПа прочность стеклокомпозита вследствие химического взаимодействия в контактном слое стеклообразующих оксидов и оксидов-модификаторов, входящих в состав покрытия и теплоизоляционного пеностекла.

Практическая ценность работы.

- разработаны химические составы стекломатриц защитно-декоративных покрытий для теплоизоляционного стеклокомпозита.

- предложенная технология защитно-декоративного покрытия на поверхности высокопористых теплоизоляционных материалов позволяет расширить область применения пеностекла и снизить затраты при монтаже наружной изоляции зданий за счет отсутствия дополнительной стадии - нанесения штукатурного слоя на поверхность пеностекла для защиты от атмосферного воздействия.

- разработан температурно-временной режим нанесения покрытий на поверхность пеностекла. Комплексом физико-химических методов исследований установлено, что нанесение покрытий по данному режиму не изменяет структуру и теплофизические характеристики пеностекла.

- использование стеклокомпозита с защитно-декоративным покрытием с плотностью ниже 200 кг/м3 в качестве наружной изоляции зданий позволит снизить нагрузку на фундамент, а следовательно, облегчит конструкцию фундамента и снизит материалоемкость в строительном комплексе.

- подготовлена заявка на способ получения теплоизоляционного стекло-композита с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности, стандарт организации СТО «Теплоизоляционный композит на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием», технологический регламент на изготовление изделий из теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием.

- расчетом ожидаемого экономического эффекта показано: годовой эко

Г) номический эффект при изоляции 50000 м" ограждающих конструкций зданий и сооружений составит 13748780 руб. в год.

- результаты исследований внедрены в учебный процесс (выполнено 4 дипломных проекта и 5 курсовых работ).

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах:

Всероссийский студенческий конкурс выпускных квалификационных работ по специальности 250800 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005 г.; Международный Интернет-форум молодых ученых, аспирантов и студентов «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», Москва, 2005-2006 г.; III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии: наука, промышленность, образование, Белгород, 2006 г.; 1-я Международная научно-техническая конференция-совещание «Стек-лоТехнолог-ХХ1-1», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 г.; Выставка «Ресурсо- и энергосбережение», БелЭКСПОЦЕНТР, 2006 г.; Международная научно-техническая Интернет-конференция «Актуальные проблемы менеджмента качества и сертификации», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 г.; Международная студенческая Интернет-конференция «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007 г.; Региональная научно-практическая конференция «Молодые ученые - науке и производству», Старый Оскол, 2007 г.; Международная научно-практическая конференция «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», Белгород, 2007; Научно-техническая студенческая конференция, посвященная 50-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007 г.; VI Международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки», Нижний Новгород, 2007 г.; Выставка «Ресур-со- и энергосбережение», Бе л ЭКСПОЦЕНТР, 2007 г.; Доклад на Научно-технической конференции, посвященной 50-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007 г.; Международная научно-практическая конференция «Эффекивные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре», Липецк, 2007 г.; 2-я Международная научно-техническая конференция-совещание «СтеклоТехнолог-ХХ1-П», БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008 г.; Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые - науке и производству», 2008 г., 4-ая Международная конференция «Стек-лопрогресс-ХХ1», Саратов, 2008 г; Международная научно-практическая конференция «Высокотемпературные материалы и технологии в XXI веке», Москва, 2008 г, II Семинар-совещание ученых, преподавателей, ведущих специалистов и молодых исследователей «Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии», Белгород, 2009 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах и в 7 электронных сборниках из них 3 в изданиях, рекомендованном ВАК. Получено положительное решение по формальной экспертизе заявки на изобретение № 2009104671/20 (006178) от 11.03.2009 г.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, описания материалов и методик исследования, экспериментальной части, общих выводов, библиографического описания литературных источников 141 наименование. Работа изложена на 196 страницах машинописного текста, включающего 37 таблиц, 44 рисунка и 7 приложений на 42 страницах.

Общие выводы.

1. Изучено влияние дисперсности газообразователя на структуру пеностекла и его плотность, и определен состав пенообразующей смеси для получения подложки теплоизоляционного стеклокомпозита, мае. %: стеклобой листового стекла - 99,6; сажа - 0,4, вода - 5. Показано, что пеностекло с о плотностью менее 200 кг/м можно получать при удельной поверхности газо-образователя не менее 1530 м7кг. Установлено, что повторный нагрев теплоизоляционного пеностекла до температуры 600 °С не изменяет структуру материала - основной фазой является стекловидная, а теплофизические характеристики остаются постоянными.

2. Методом математического планирования установлено, что составы низкотемпературных покрытий (с температурой плавления ниже 600 °С) теплоизоляционного композита в системах ЯО (СаО, М§0)-В203-8Ю2, Я20-В20з-8Ю2 могут быть получены либо при содержании щелочных элементов более 35%; либо при увеличении содержания В203 (при условии соотношения 8Ю2 : В203< 7,2).

3. Разработаны стекломатрицы покрытий на основе скорректированных составов:

- легкоплавких глазурей в системе К20-В203-8Ю2-РЬ0 (К - К+), включающих, мае. %: Ш20 - 12-14; В203-25; 8Ю2- 54; К20 - 4-5; РЬО - 0-2.;

- эмалевых покрытий в системе 1120-В20з-8Ю2-ТЮ2, включающих, мае. %: 8Ю2-33,5-38,5; В203-5-6; ТЮ2 - 22-25,5; Иа20- 12-18; К20-7-10; 1л20-1-2; Р205 - 2-2,5; ВаО -1-1,5; СсЮ - 6-7;

- на основе жидкого стекла и стеклобоя тарного стекла, листового стекла, хрусталя и медицинского стекла.

4. Определен температурно-временной интервал обжига покрытий: температура обжига 550-600 °С, время выдержки при температуре обжига - 10 мин. Получены образцы теплоизоляционного стеклокомпозита с различными цветовыми оттеикоми, что определяется концентрацией пигментов и их соотношением в составах разработанных стекломатриц.

5. Разработана обобщенная схема формирования теплоизоляционного композита на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием, которая включает пять стадий, обусловленных температурными интервалами и протекающими физико-химическими процессами. Установлено, что при оптимальных режимах термообработки прочность контактного взаимодействия в системе «покрытие-пеностекло» определяется диффузией расплава покрытия в поверхностный слой подложки на глубину 200 мкм с частичной кристаллизацией стеклофазы.

6. Комплексом физико-химических методов исследований: ДТА, РФА, оптической микроскопией выявлен фазовый состав и структура покрытия и его контактного слоя. В контактном слое преимущественно формируется стекловидная фаза в композиции с кристаллическими фазами. Предположительно выделяются следующие кристаллические фазы:, алюмосиликаты (КАЮЮ* ЫаАЮЮ* СаО- А1203-68Ю2), фосфаты (ЫаР03), тетрабораты (К20-4В2О3). Толщина покрытия составляет 1000 мкм.

7. Разработана технологическая схема производства теплоизоляционного композиционного материала с защитно-декоративным покрытием по лицевой поверхности и установлено, что за счет нанесения разработанного защитно-декоративного покрытия теплофизические параметры пеностекла не изменяются (теплопроводность составляет 0,07 Вт/м-К), а прочность стекло-композита выше, чем у пеностекла: прочность на сжатие на 4 МПа, прочность на изгиб на 1,5 МПа. Изучены свойства разработанного композита с

7 ( защитно-декоративным покрытием: ТКЛР - (95-100)-10" К" ; плотность - 176 кг/м3; водопоглощение - <5%, теплопроводность - 0,07 Вт/м-К; прочность на сжатие - 6,24 МПа, прочность на изгиб - 2,16 МПа; морозостойкость - > 50 циклов.

8. Выявлено, что при монтаже разработанного теплоизоляционного композита к ограждающим конструкциям зданий и сооружений в композиции пеностекло - цементный раствор происходит насыщение поверхностных слоев пеностекла ионами кальция без разрушения структуры пеностекла, т.е. ионы гидроксида кальция встраиваются в поверхностные слои пеностекла, повышая его массу до 0,25%. Зависимость прочности композиции цементный раствор-пеностекло от времени выдержки носит экстремальный характер: возрастает после 3 суток выдержки до максимума 2,65 МПа, затем идет снижение прочности в возрасте 14 суток — 2,1 МПа и после релаксации напряжений в композиции прочность возрастает до 2,41 МПа и стабилизируется.

9. Расчетом экономических показателей показано, что себестоимость изоляции 1 м2 ограждающей конструкции теплоизоляционным стеклокомпо-зитом сопоставима со стоимостью изоляции другими теплоизоляционными материалами и составляет 650 - 850 руб./ м , а ожидаемый экономический эффект при изоляции ограждающих конструкций зданий за счет использования в качестве утеплителя теплоизоляционного стеклокомпозита составит 13748780 руб. в год.

1. Godeke Н. Развитие строительных материалов на примере нового пеностекла. Anwendungsorientierte Bausto fentwicklyng am beispiel eines neuen Glass shaums / H. Godeke, G. Balyke // Bauhusik. 1999. - №5. - C. 236238. - нем.

2. Иванов В. В. Аспекты отечественного рынка кровельных материалов / В. В. Иванов // Строительные материалы. 2008. - №9 (645). - С. 4 -6.

3. Самойлов B.C. Теплый дом: тепловая защита фундаментов, стен, перекрытий, оконных и дверных систем различных зданий; новые технологии и материалы / B.C. Самойлов, B.C. Левадный. М.: Аделант, 2006. -351 с.

4. Матюхин А.Н. Теплоизоляционные и гидроизоляционные работы : учеб. пособие / А.Н. Матюхин, Г.Т. Щепкина, В.А. Неелов. М.: Высш. шк., 1991.-287 с.

5. Сосунов Е.Г. О преимуществах пеностекла в сравнении с другими теплоизоляционными материалами / Е.Г. Сосунов // Стекло Мира. -2005.-№3.-С. 90-96.

6. Катаева Л.И. Концепция нормирования при проектировании, реконструкции и эксплуатации гражданских энергоэкономичных зданий / Л.И. Катаева, А.Г. Катаев // Пермские строительные ведомости. 1999. -№1.-С.34-37.

7. Пучка О.В. Новый композиционный теплоизоляционный материал на основе пеностекла с покрытием на лицевой поверхности / О. В. Пучка, А. А. Кузьменко, М. Н. Степанова // Известия вузов. Строительство. — 2007.-№11.-С. 53-55.

8. Александров Ю. Разработка радиозащитных материалов для применения в гражданском строительстве / Ю. Александров, О. Сидоров // Строитель. 2002 - №3. - С. 10.

9. МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению»

10. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

11. ТСН 23-317-2000 НСО. «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплопотреблению и теплозащите»

12. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1998. - 29 с.

13. Демидович Б.К. Пеностекло / Б.К. Демидович. Минск: Наука и техника, 1975, - 248 с.17. http://fasadinfo.ru/articles/steklofib/ Стеклофибробетон в современном фасадостроении18. http://www.ortost.ru/ Декоративные элементы фасада.

14. Петухова Р.В. Пеностекло — универсальный теплоизоляционный материал / Р.В. Петухова, Н.П. Садченко // Стекло мира. 2002. - №3 - С.69.21. http://kamdek.ru/ Отделка природным камнем.

15. Орлов Д.Л. Пеностекло теплоизоляционный материал XXI в / Д.Л. Орлов // Стекло мира. - 2005. - №2. - С. 69-70.

16. Спиридонов Ю.А. Проблемы получения пеностекла / Ю.А. Спиридонов, JI.A Орлова // Стекло и керамика. 2003. - №10. - С. 70-71.

17. Каталог. Физико-технические показатели материалов и конструкций из ячеистого бетона, изготавливаемых на ОАО «Пермский завод силикатных панелей». Пермь, 1999. - С.5.

18. Применение стеклобоя различного химического состава для производства пеностекла / К.К. Эйдукявичус и др. // Стекло мира. 2004. -№3 - С.12.

19. Погребинский Г.М. Гранулированное пеностекло как перспективный теплоизоляционный материал / Г.М. Погребинский, Г.И. Искоренко, В.П. Канев // Строительные материалы. 2003. - №3. - С. 28-29.

20. Yashchishin J. Leadless Low-Melting Decorative Glasses // Fundamentals of Glass Science and Technology. Sweden, 1997. - P. 409-413.

21. ГОСТ 16381—77* «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования.

22. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий / Ю.П. Горлов. М.: Высш. шк., 1989. - 384 с.

23. Орлов Д.Л. Пеностекло универсальный теплоизоляционный материал // Стекло мира. -2002. -№3. - С. 69-71.

24. Морозова Т.Г. Экономическая география России / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, С.С. Шишов. М.: ЮНИТИ, 2000. - 497 с.

25. Гребцова В.Е. Экономическая и социальная география России / В.Е. Гребцова. Ростов-на-Дону: Феникс. - 1999. - 285 с.

26. Пеностекло на основе щелочных алюмосиликатных пород и стеклобоя тарного стекла / Д.Р. Дамдинова и др. // Стекло мира. 2003. №2 -С. 74.

27. Тютюников Н.П. Получение пеностекла на основе отходов промышленного производства / Н.П. Тютюников, И.А. Цуркан, И.В. Чалая // Стекло мира. 2003. №2 - С. 78.

28. Гранулированное пеностекло как перспективный теплоизоляционный материал / Г.М. Погребинский и др. // Строительные материалы. — 2003. -№3.- С. 28-29.

29. Проектирование ЛЭЭЭНДТ стеновых ограждений для условий России / A.C. Семченков и др. // Строительные материалы. 2004. - №1. - С. 31-32.

30. ОАО «ГОМЕЛЬСТЕКЛО»: блоки теплоизоляционные из пеностекла. Стекло мира. — 2003. - №2. - С. 70-72.

31. Бирюков В.А. Отходы стекла экология, информация, бизнес // Строительные материалы. - 1998. - №2. - С. 39

32. Фомглас: изоляция из ячеистого стекла // Стекло мира. 2003, -№2. С. 72-74.

33. Даидинова Д.Р. Вспененный стеклокристаллический материал на основе местных пород и отходов промышленности / Д.Р. Даидинова, И,И. Будаева, И.И, Убеева // Матер, науч.-техн. конф. «Технические науки». -Улан-Удэ: Из. ВСГТУ. 2002. - С. 38-39.

34. Казанцева Л.К. вспененные стеклокерамические теплоизоляционные материалы из природного сырья / Л.К. Казанцева, В.И. Верещагин, Г.И. Овчаренко // Строительные материалы. 2001. - №4. - С. 33-34.

35. Надежное сочетание: пеностекло и пенополиуретан. Ein sicherer vertmricl: Schaumglas und PUR Ortschaum / Sonnerscheinu // Isoliertechnik -1996. - 22, №3 - C. 48, 50, 52, 55-57 - нем.

36. Радиопоглощающее пеностекло — незаменимый материал для высокоэффективных поглотителей электромагнитных волн / Н.П. Садченко и др. // Экономика и производство. №7. - 1999.

37. Френкель Б.Н. Применение пеностекла. Shoppers henefit from cellular glass / Б.Н. Френкель // Insulation (Gr. Brit.). 1996, Yan. - С. 19. -англ.

38. Смирнова Л.Б. Гранулированное пеностекло из боя стекла / Л.Б. Смирнова // Стекло и керамика. 1990. - №12. - С. 22-23.

39. Мелконян Р.Г. Утилизация стеклобоя / Р.Г. Мелконян // Стекло мира. 1998. -№1. - С. 27-28.

40. Кетов А. Теплоизоляция из пеностекла вспоминая о будущем с думой о настоящем / А. Кетов // Стекло мира. - 2006. - №5. - С. 90-98.

41. ОАО «Гомельстекло». Каталог. Ю.Л. Ильев. М.: 2003. - 15 с.

42. СП-12 101 - 98. Технические правила производства наружной теплоизоляции зданий с тонкой штукатуркой по утеплителю / Госстрой России. -М.: ГУПЦПП, 1988.-33 с.

43. Баталин Б.С. Отходы в доходы / Б.С. Баталин // Пермские строительные ведомости. - 1998. - №5. - С. 29.

44. Чернышов Л.Н. Энергосбережение в жилищно-коммунальной отрасли / Л.Н. Чернышов // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века 2000. №12 - С. 4-5.

45. Дулич В.А. Экономический рост устойчивая тенденция (итоги 2003 г.) / В.А. Дулич // Экономика строительства. - 2004. - №2. - С. 2-10.

46. Российский статистический ежегодник. 2003: Стат. сб. / Госкомстат России. М., 2003. - 705 с.

47. Петраков А.И. О мерах по развитию промышленности строительных материалов / А.И. Петраков // Строительные материалы. 2004. -№1. - С. 4-8.

48. Горяйнов К.Э. Технология минераловатных теплоизоляционных материалов и легких бетонов / К.Э. Горяйнов. М.: Стройиздат, 1976. - 536 с.

49. Горяйнов К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий / К.Э. Горяйнов. М.: Стройиздат, 1982. - 376 с.

50. Минько Н.И. Стекло в строительстве и архитектуре / Н.И. Минько // Бюллетень строительной техники. 1999 - №5. - С. 39-41.

51. Лясин В.Ф. Новые облицовочные материалы на основе стеклобоя / В.Ф. Лясин, П.Д. Саркисов // Стекло и керамика. 1999. - №1. - С. 2224.

52. Смирнова Л.Б. Гранулированное пеностекло из боя стекла. / Л.Б. Смирнова // Стекло и керамика. 1992. - №3. - С.22.

53. Чернышев Л.Н. Энергосбережение в жидищно-коммунальной отрасли / Л.Н. Чернышев // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2000 г. №12 С4-5.

54. Кокоев М.Н. Вакуумированное пеностекло перспективный пе-ноизолятор / М.Н. Кокоев // Строительные материалы. 2004. № 9. С. 42 - 43.

55. Концепция развития рынка архитектурно-строительного стекла / П.Д. Саркисов и др. // Сб. докл. Международной науч.-практич. конференции «Наука и технология силикатных материалов в настоящее и будущее.- М: Изд-во РХТУ,2003.- С.9-22.

56. Корнеев В.И. Жидкое и растворимое стекло / В.И. Корнеев, В.В. Данилов. Спб.: Стройиздат, 1996. - 175 с.

57. Технология эмали и эмалирования металлов / Под ред. В.В. Варгина. М.: Стройиздат, 1965. - 316 с.

58. Петцольд А. Эмаль и эмалирование: Справ, изд. / А. Петцольд.-М.: Металлургия, 1990. 516 с.

59. Бреполь Э. Художественное эмалирование / Э. Бреполь Пер. с нем. Л.: Машиностроение, 1986. - 127 с.

60. Певзнер Б.З. Модель формирования покрытия из порошка стекла при нагревании / Б.З. Певзнер, А.Ю. Азбель // Физика и химия стекла.-1993 .-Т. 19.-№ 1 .-С. 169-189.

61. Особенности формирования контактной зоны в системе глазурь-керамика / И. А. Левицкий и др. // Стекло и керамика.- 2000.- №1.- С.17-21.

62. Elstner J., Scholze H. Massennspektrometrische Untersuchungen zum Einflub der Brennatmosphere auf die Glassenbildung in Porzel-langlasurcn//Ber.D.K.G.-1972.-Bd.49-№l 1 .-S.357-362.

63. Эйдук Ю.Я. Механизм физико-химического взаимодействия глазурей с керамическими массами / Ю.Я. Эйдук, А.П. Раман, O.E. Веверис //Глазури, их производство и применение.- Рига.-1964.-С.55-61.

64. Щепочкина Ю.А. Использование отходов для покрытия кирпича / Ю.А. Щепочкина, М.В. Акулова, C.B. Федосов // Стекло и керамика.-2000.-№11.- С.21-22.

65. Фрейденфельд Э.Ж. Теоретические основы химической технологии керамики: Уч. пособие. 4.2. / Э.Ж. Фрейденфельд Рига. 1976.-102 с.

66. Беляков A.B. Локальные уплотнения при спекании керамики и воспроизводимость структуры / A.B. Беляков, Е.А. Брыгина // Стекло и керамика.- 1998.- №10,- С.10-13.

67. Евстропьев K.K. Диффузионные процессы в стекле / К.К. Евс-тропьев.- Д.: Стройиздат, 1970.-168 с.

68. Грум-Гржимайло О.С. Контакт между глазурью и керамикой при скоростном обжиге / О.С. Грум-Гржимайло, К. К. Квятковская // Стекло и керамика.- 1980.- №9.- С. 14-16.

69. Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий / И.И. Мороз. М.: Стройиздат, 1984.-334 с.

70. Мухамеджанова М.Т. Цветные глазури, содержащие флоат-отходы / М.Т. Мухамеджанова, А.П. Иркаходжаева // Стекло и керамика.-2004.- №1.- С.27-28.i

71. Щепочкина Ю.А. Цветная фриттованная глазурь для фасадной керамики /Ю.А. Щепочкина// Стекло и керамика.- 2000.- №12.- С.27-28.

72. Лемешев В.Г. Строительная керамика на основе отходов стекла / В.Г. Лемешев, С.В. Петров, Л.С. Егорова // Стекло и керамика.- 2001.- №7.-С.6-8.

73. Кошляк Л. Л. Производство изделий строительной керамики / Л.Л. Кошляк, В.В. Калиновский. М.: Высш. шк., 1990.-207 с.

74. Brandt and М. Mikus. An electron microprobe and cathodolumines-cence study af chemical reactions between tool, and workpiece when turning steel, with alumina based ceramics // Wear.-1987.-N 3.-V.115.-P. 243-263.

75. Радченко Ю.С. Синтез цветных глазурных покрытий на основе метадиабазов / Ю.С. Радченко, И.А. Левицкий // Стекло и керамика.- 2000.-№12.- С.20-23.

76. Азаров В.Ю. Новые методы обработки сырья и глазури для керамических изделий / В.Ю. Азаров // Тр. Ин-та НИИ стройкерамика.- 1985.-С.67-70.

77. Алеко В.А. Эффективность нового способа изготовления керамических изделий с рисунком оплавленных капель / В.А. Алеко, В.А. Прохватило, В.П. Прохватило // Стекло и керамика,- 2000.- №4.- С.28-29.

78. Бессмертный B.C. Ангобирование стеновой керамики методом плазменного напыления / B.C. Бессмертный, Н.М. Паршин, А.А. Ляшко // Стекло и керамика. 2000. - №2.- С.23-25.

79. Левицкий И.А. Легкоплавкие глушенные глазури для бытовой керамики / И.А. Левицкий, С.А. Гайлевич, Т.В. Колонтаева // Стекло и керамика.- 1995.- №7.- С.22-24.

80. Зубехин А.П. Сырая легкоплавкая глазурь для облицовочной плитки / А.П. Зубехин, В.П. Ратькова, Н.В. Тарабрина // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы Междунар. конф.- Самара, 1995.- С.40.

81. Ресурсосберегающая технология производства облицовочных плиток / А.П. Зубехин и др. // Стекло и керамика.- 1996.- №6.- С.3-5.

82. Диффузионные процессы при обжиге виллемитовой глазури на кварцевой стеклокерамике / Н.В. Рудковская и др. // Стекло и керамика.-2003.- №7.- С.28-30.

83. Методы и средства исследований и контроля в стеклоэмалиро-вании: Учеб. пособие / В.Е. Горбатенко и др.. Новочеркасск: НГТУ, 1995. -170 с.

84. Bhushan В. Nanotribology: Friction, Wear and Lubrication at the Atomic Scale //Nature. 1995. -V. 374. - P. 607-616.

85. Расчет температурного коэффициента линейного расширения бесщелочных боросиликатных стекол / В.И. Голеус и др. // Физика и химия стекла. 1991. - Т.17. -№1. - С. 200-203.

86. Расчет поверхностного натяжения расплавов боросиликатных стекол / В.И. Голеус и др. // Стекло и керамика. 1996. - №8. - С. 6-8.

87. Raht I. Vliv prostredi zwlaste vilhkosti na pevnost keramiki // Sklar a keram. 1984. -V. 34. - S. 199-201.

88. Резникова В.В. Расчетно-экспериментальная методика определения вязкости эмалевых расплавов / В.В. Резникова, П.Н. Козуб, JI.JI. Бра-гина // Вестник НТУ «ХПИ».- 2001.- С.74-79.

89. Солнцев С.С. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали / С.С. Солнцев. М.: Машиностроение, 1984.- 256 с.

90. Верещагин В.И. Покрытия на основе фосфатных связующих / В.И. Верещагин, В.В. Гузеев // Стекло и керамика.- 2000.- №6.- С.28-29.

91. Ткачев А.Г. Получение легкоплавких глазурей без варки фритты / А.Г. Ткачев, О.Н. Ткачева, И.С. Соловьева // Стекло и керамика.- 2002.-№11.- С.16-17.

92. Комар А.Г. Технология производства строительных материалов / А.Г. Комар, Ю.М. Баженов, J1.M. Сулименко. М.: Высшая школа, 1984. -408 с.

93. Мелконян Р.Г. Сбор и переработка отходов стекла / Р.Г. Мелко-нян // Жилищное и коммунальное хозяйство. -1995. №1. - С. 35-38.

94. Литвинова Е.И. Металл для эмалирования / Е.И. Литвинова -М.: Металлургия, 1987. 278 с.

95. Elstner J. Massennspektrometrische Untersuchungen zum Einflub der Brennautmosphere auf die Glassenbildung in Porzellanglasuren // Ber D.K.G.

96. Технология эмали и защитных покрытий: Учебное пособие / Под ред. JI.JI. Брагиной, А.П. Зубехина. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ); Харьков: НТУ «ХПИ», 2003. - 488с.

97. Лисиненков A.A. Последовательность образования алюмосили-катных и титансиликатных полианионов при стеклообразовании / A.A. Лисиненков // Физика и химия стекла.- 1983.-Т.9.-№4.-С.426-431.

98. Николаева Л.В. Тонкослойные стекловидные и стеклокристал-лические покрытия / Л.В. Николаева, А.И. Борисенко. Л.: Наука, 1980.-88 с.

99. Аппен A.A. Температуроустойчивые неорганические покрытия / A.A. Аппен.- Л.: Химия, 1976.-295 с.

100. Болотин В.Н. Стеклобой. Вторая жизнь / В.Н. Болотин, Н.И. Минько // Стекло мира. 1997. - №4. - С. 57-62.

101. Аппен A.A. Химия стекла / A.A. Аппен. Л.: Химия, 1976. -296 с.

102. Гийо Л. Стали для эмалирования / Л. Гийо // Тр. симпозиума по электробытовым приборам. -М., 1991. С. 43-48.

103. Жерновая Н.Ф. Использование стеклобоя в производстве пористых строительных материалов / Н.Ф. Жерновая, В.И. Онищук // Известия ВУЗов. Строительство. 1996. -№10. - С. 12-15.

104. Французский патент №786818. Заявлен 28.05.1934 г.

105. Пеностекло. Научные основы и технология. / Минько Н.И. и др. Воронеж: Научная книга, 2008.- 168 с.

106. Жерновая Н.Ф., Физико-химические свойства стекол и стекло-кристаллических материалов: Уч. пособие. / Н.Ф. Жерновая, З.В. Павленко -Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000.- 96 с.

107. Жерновая Н.Ф. Физико-химические основы технологии стекла и стеклокристаллических материалов: Учебно-практическое пособие./ Н.Ф. Жерновая, В.И. Онищук В.И., Н.И. Минько. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001.- 101с.

108. Павленко З.В. Технология эмалей и защитных покрытий: Метод, указания./ З.В. Павленко, И.И. Морозова, H.A. Ковальченко. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005,- 31 с.

109. Павленко З.В. Физико-химия покрытий: Учебно-практическое пособие / З.В. Павленко, H.H. Михальчук, H.A. Ковальченко. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004.- 70с.

110. Мулеванов C.B. Управление качеством эмалей: Учеб. пособие / C.B. Мулеванов, С.А. Кеменов, А.Б. Аткарская. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007.- 90с.

111. Пучка О.В. Методы измерений и испытаний строительной продукции: Метод, указания./ О.В. Пучка, Е.С. Черноситова. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003.-31 с.

112. Павлушкин Н.М., Сентюрин Г.Г., Ходаковская Р.Я. Практикум по технологии стекла и ситаллов. М.: Стройиздат, 1970. - 511с.

113. Минько Н.И. Контроль производства и качества продукции / Н.И. Минько, В.И. Онищук, Н.Ф. Жерновая. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1998.-109С.

114. Применение стекла в строительстве: Справочник / Под ред. В.А. Дроздова. М.: Стройиздат, 1983.-288с.

115. Зубехин А.П. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов / А.П. Зубехин, В.И. Страхов, В.Г. Чеховский, СПб.: Синтез, 1995. - 190 с.

116. Моделирование структуры теплоизоляционного пеностекла / А.И. Шутов и др. // Стекло и керамика. 2007. -№11.- С.22-23.

117. Кузнецова Т.В. Физическая химия вяжущих материалов / Т.В. Кузнецова, И.В. Кудряшов, В.В. Тимашев. -М.: Высш. шк., 1989. 384 с.

118. Крупа A.A. Физико-химические основы получения пористых материалов из вулканических стекол. / A.A. Крупа. Киев.: Изд-во «Вища школа», 1978. - 136 с.

119. Химическая технология стекла и ситаллов / Под ред. Н.М. Пав-лушкина. М.: Стройиздат, 1983. - 433 с.

120. Шилл Ф. Пеностекло / Ф. Шилл. М.: Стройиздат, 1965. - 308 с.

121. Горяйнов Н.Э. Технология производства полимерных и теплоизоляционных изделий / Н.Э. Горяйнов, К.Н. Дубеницкий. М.: Стройиздат, 1975.-296 с.

122. Состояние окружающей среды и здоровье населения г. Перми в 1998 г.: Справочно-информационные материалы. / Комитет по охране окружающей среды г. Перми. Пермь, 1999. 96 с.

123. Пеноматериал на основе кристаллизующихся стекол / Минько Н.И. и др. // Стекло и керамика. 1986. - №9. - С. 11-12.

124. Разработка опытно-промышленной технологии пеностекла с повышенным содержанием железа / Н.И. Минько и др. // Совершенствование химии и технологии строительных материалов: сб. науч. тр. / МИСИ, БТИСМ.-Белгород, 1984.-С. 199-203.

125. Минько Н.И. Стекло в строительстве и архитектуре / Минько Н.И. //Бюллетень строительной техники.- 1999.- -5.- с.39-41.

126. Справочник по производству стекла / Под ред. И.И. Китайгородского. -М.: Стройиздат, 1963. Т. 1. - 1028 с.

127. Изолирующее пеностекло. Une mousse isulante de verne et divicee / Usine nouv. 1999. - № 2707 - C. 78. ФР. Листохранилище ГПНТБ России. / РЖ Химия. - 2000. - №6.141. www.penosteklo-spb.ru Пенобетон: теплоизоляционные блоки из пеностекла.