автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технология производства строительного композита путем форсированного ввода концентрированных потоков плазмы в обрабатываемый объект

На правах рукописи

Л Ъ ОД

Скрипиикова Нелли Карповна

• < I. I; и с.^

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОГО- \ / КОМПОЗИТА ПУТЁМ ФОРСИРОВАННШЛЗВОДА \ /

1 КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ ПЛАЗМЫ /I В ОБРАБАТЫВАЕМЫЙ ОБЪЕКТ------ Д

05.23.08 - Технология и организация промышленного и гражданского строительства

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Томск 1999

Работа выполнена в Томском государственном архитектурно-строительном университете

Научный кчжсу.ппапг - доктор геханчеекнх наук, профессор

Волокит»» Г.Г.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Кудяков А.И.

Доктор технических наук, профессор

Реутов Ю.И.

Доктор технических наук, профессор

Попов Ю.А.

Ведущая организации - «Снбакадемстрой» г. Новосибирск

Защита состоится 8 октября 1999 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д064.41.01 в Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, г. Томск, пл. Соляная,2, 307/5.

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

Автореферат разослан 3 сентября 1999 г.

И.о. учёного секретаря диссертационного совета 5

Курец В.И.

КЧ2.2.206.6у0

Н626 .201.9 , О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований для научного обоснования, разработки и внедрения в строительную отрасль технологий производства качественно новых строительных матегэиалов. полученных путем форсированного чвода тепловой .энергии плазмы в обрабатываемый объект, обусловлена:

отсутствием теоретических и технологических предпосылок по оптимизации производственных процессов выпуска строительных материалов с защитно-декоративным покрытием при использовании низкотемпературной плазмы;

отсутствием достоверных данных о специфике в системе «плазма - обрабатываемый композит на основе минерального сырья»;

созданием новых мапознергоёмких и экологически чистых плазменных технологий производства минерального волокна из различных, тугоплавких материалов, получение расплавов, из которых в существующих плавильных агрегатах затруднено.

Актуальность работы подтверждается включением её в тематические планы НИИ СМ при ТГАСУ, межвузовскую программу «Архитектура и лроигельство», комплексную программу «Сибирь» (проблема «Новые материалы и технологии).

Целью работы является теоретическое и технологическое обоснование производства строительных изделий со стекловидным покрытием и минерального волокна и их обобщение на основе изучения процессов взаимодействия мощных плазменных потоков с обрабатываемым объектом.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следую-цие задачи:

-разработать обобщённую модель образования расплавов под действи-;м концентрированных тепловых потоков па поверхность строительных материалов и при получении тонких пленок расплава с последующим распылом i волокно;

- обосновать режимы и параметры, обеспечивающие образование качс-ттвениого стекловидного покрытия на различных строительных материалах;

- установить информативные признаки для управления качеством стек-ювидпого покрытия;

- изучить аналитически и экспериментально особенности формирована расплава из различных минеральных компонентов по вращающемся i л аз м (эх и м и ч ее ко м pea кто ре;

- осуществить реализацию результатов научных исследований в техпо-ioi иях производства строительных материалов с использованием энергии i и з коте м п ератур п о й 11 л аз м о й.

Научная новизна работы состоит в развитии теоретических положены технологий производства строительных материалов на основе формиро-

вания расплава при воздействии на минеральное сырье концентрированных тепловых потоков, что конкретизируется следующим:

1.Разработана обобщённая физико-математическая модель процесса теплопереноса в топкой плёнке расплава и в толще строительного изделия под действием низкотемпературной плазмы, {-¡а основе решения обратной задачи теплопроводности установлены теплофизические свойства обрабатываемых строительных объектов при высоких температурах, которые были использованы при установлении температурных полей по сечению изделия.

2. Установлены оптимальные технологические режимы плазменной обработки поверхности стандартных строительных изделий - мощность плазменного генератора 56 - 75 кВт, скорость обработки 0,10 - 0,1.7 м/с, величина теплового потока 2,0 ■ 10й - 2,5-Ю6 вт/м2.

3.Разработаны критерии и алгоритмы управления качеством стекловидного покрытия путём введения в состав основы изделия компонентов, снижающих температуру плавления массы, уменьшающих вязкость расплава и обеспечивающие максимальные адгезионные свойства покрытия.

4. Впервые выполнено научное обоснование технологии получения вс вращающемся плазмохимическом реакторе, обеспечивающего получение ш тонкой плёнки расплава минерального волокна с повышенным модулем кислотности (1,5 - 15), которое обладает завершённой, термически стабильной структурой и удовлетворяет современным требованиям строительной отрасли, предъявляемые к волокнистым теплоизоляционным материалам.

Практическая значимость работы.

Разработаны принципы и методы получения защитно-декоративногс покрытия на строительных изделиях, полученных из минерального сы-рья(силикатный и керамический кирпич, тяжёлый бетон, керамзитобетон, газобетон, золобетон и т.д.). Установлены зависимости оптимальных режиме! оплавления от состава оплавляемой подложки.

Технологические разработки, базирующиеся на выполнении диссертационных исследований, способствуют решению экологической проблемы утилизации отходов горнодобывающей, металлургической и энергетическот промышленности, путём создания и внедрения перспективной плазменной технологии производства минерального волокна из этих отходов.

Теоретические и экспериментальные результаты исследований, полученные в работе, используются в учебном процессе при чтении лекций и вы полнении курсовых и дипломных работ по следующим курсам: «Плазмохи-мия», «Техника и оборудование плазменных технологий» в Томском государственном архитектурно-строительном университете.

Методология работы. Исследования основаны на использовании I развитии теоретических положений в области взаимодействия плазменны> потоков с твёрдым телом, разработанных научной школой академика РЛ1

Жукова М.Ф., учёными ПолакомЛ.С., Аньшаковым A.C., Тихомировым И.А., и их применением в строительной отрасли, научные концепции которой разработаны Баженовым П.И, Баженовым Ю.М., Мазуриным, Горшковым B.C., Патенко A.A., Горловым ГО.П., Чериышовым Е.М.,Мчелдовым-Петро -сяном О П.. Рыбьеяым И.Д.. Рыкалиным Ребинлером П.Л. и другими.

В проводимых исследованиях применялись современные приборы и оборудование Томского государственного архитектурно-строительного университета, Томского политехнического университета, Института теплофизики СО РАН. Достоверность и объективность полученных данных основаны на законах сохранения и необходимых наборах экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований. Основные положения и полученные результаты использованы при разработке ТУ - 21- РСФСР - 94 -87 «Кирпич силикатный лицевой со стекловидным защитно-декоративным покрытием», ТУ 21- РСФСР - 157 - 90 «Кирпич керамический лицевой со стекловидным защитно-декоративным покрытием», ТУ - 5741 - 001 -02069290 - 95 «Золошлакоблоки со стекловидным защитно-декоративным покрытием» и технологических регламентов на производство силикатного и керамического кирпича, бетонов с защитно-декоративным покрытием, зо-лоблоков с защитно-декоративным покрытием. Разработанная технология получения минерального волокна на основе зол внедрена на Гусиноозёрской ГРЭС, Разработаны технологические регламенты для производства конструкционных и теплоизоляционных материалов на основе минерального волокна, теплоизоляционного материла на основе зольной микросферы. Технологии плазменного термодекорирования внедрены на 14 заводах по производству силикатного кирпича, на 4 заводах по производству керамического кирпича, на 4 предприятиях по производству бетонных изделий.

Автор защищает совокупность научных положений, определяющих основу технологии производства качественно новых строительных материалов при использовании высококонцсптрированных источников тепла, установленные закономерности, необходимые для получения строительных материалов с защитно-декоративным покрытием, алгоритмы управления качеством строительных материалов, теоретические и экспериментальные результаты, и реализацию их в технических и технологических разработках.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных, всесоюзных и российских симпозиумах, конференциях по генераторам низкотемпературной плазмы, на 111, IV Всесоюзных симпозиумах по плазмохимии, на конференциях по строительному материаловедению «Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии» (Белгород, 1991);

Образны бетонных изделий с защитно-декоративным покрытием, выполненных по плазменной технологии, были удостоены диплома и бронзовой

медали на 44-й Всемирной выставке изобретательских, научно-исследовательских и промышленных достижений (Брюссель, 1995).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 88- статьях и тезисах докладов. 9 - авторских свидетельств на изобретения и 9 - пате: п ах

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из пяти глав, заключения, списка литературы из 255 наименований и приложения. Общий объём работы 340 с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Использование нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании электрохимических, плазменных, лазерных, электроимпульсных, ультразвуковых и других высокоэффективных методов воздействия на материал имеет целью существенное улучшение свойств получаемых изделий. Одним из простых, но эффективных источников концентрированной тепловой энергии в малом объеме является генератор низкотемпературной плазмы.

Значительный вклад в развитие плазменной техники, пригодной для использования на предприятиях стройиндустрии, внесли учёные Института теплофизики СО АН РАН под руководством Жукова М.Ф., Аньшакова A.C., Тимошевского А.Н., а также учёные Волокитин Г.Г., Шиманович В.Д., Моссэ A.JI., Пашацкий П.В., Бессмертный B.C., Першин Н.П., Чернявский И.Я., Зайцева Г.М., Липницкая Н.И., Жолнеровский Д.А., Полак Л.С., Вурзель Ф.Б., Задворнев Г.А., Козлова В.К., и др.

Использование низкотемпературной плазмы как источника теплового воздействия открывает новые возможности технологического характера в отделке строительных изделий и позволяет значительно интенсифицировать технологические процессы но производству строительных изделий с качественно новыми свойствами. Высокая температура плазменного шнура и большая концентрация энергии в малом объёме, способствует протеканию плазмохимических процессов при температурах 2-103 - 20-101 °С, времени контакта реагирующих веществ I - 1-10 'с.

Плазменные технологии получения стекловидного расплава из различных, тугоплавких соединений, при достигнутых масштабах развития, сохраняют тенденции расширения области применения в изменяющихся условиях экономики за счёт ряда преимуществ перед другими технологиями.

Интерес к плазменной технологии обусловлен еще и тем, что при высоких температурах можно осуществлять процессы, которые при обычных условиях не протекают. Это позволяет получать материалы с принципиально новыми физико-химическими и физико-механическими характеристиками.

Выполненный анализ известных источников позволяет констатировать, что плазменные технологии являются относительно новыми, вследствие этого сложные процессы, протекающие при плазменном воздействии на объект, в полной мере не изучены. При современном состоянии понимания процесса новые тания в данном направлении можно получить путем теоретического ,ч экспериментального изучения, а для промышленного внедрения плазменных технологий необходимо провести комплекс исследований и проработать научные и технологические вопросы, которые отражены в поставленной выше цели работы и сформулированных задачах исследований.

Во второй главе приведены результаты моделирования процессов формирования расплавов под действием концентрированных тепловых потоков на поверхность строительных материалов.

Большинство строительных материалов, выпускаемых промышленностью, являются композиционными материалами на кремниевой основе с неорганическими добавками. При термической обработке плазмой поверхность таких композиционных материалов нагревается до температуры плавления кварца и выше, достигая значений, 3000 К. Толщина, образованной при этом пленки расплава и перепад температуры в ней зависят, в первую очередь от состава стеклообразующего основания.

На рис.1 представлена геометрическая интерпретация физической модели взаимодействия композиционного материала с высокотемпературным плазменным потоком. С учётом характерных особенностей процессов протекающих на рабочей поверхности композиционных материалов их можно рассматривать как процессы оплавления.

Решение задачи оплавления материала в высокотемпературном потоке газа, в обшей постановке, сводится к совместному рассмотрению системы уравнений сохранения массы, количества движения и энергии соответственно для газовой, жидкой и твёрдой фаз.

При расчетах геплофизичееких характеристик были сделаны следующие допущения:

- величина теплового потока (]„ и фения на поверхности, движущейся плёнки, расплава применяются, такими же, как и на аналогичной неподвижной поверхности с учетом поправки па вдув продуктов испарения;

- толщина плёнки расплава даже столь вязких материалов, как расплав кремнезёма, значительно меньше размеров тела, поэтому к системе уравнений, описывающих течение расплава в окрестности точки торможения, можно применить все обычные допущения ламинарного пограничного слоя: пренебречь градиентом давления по толщине плёнки и т.д.;

- плотность расплава слабо зависит от температуры;

- по сравнению с изменением вязкости внутри плёнки расплав; предполагают, что теплопроводность и теплоёмкость постоянны.

Рис. 1. Схема взаимодействия композиционного материала с

плазменным потоком:

1 - плазменный поток;

2 - плёнка расплава:

3 - движущаяся граница размягчённого материала;

4 - твёрдое тело.

На рис. 2 приведены результаты расчетов изменения температуры п сечению обрабатываемого изделия, полученные на основе реализации выше приведенной модели. Анализируя результаты можно заключить, что пронес установления квазистационарною режима оплавления определяется не рактером течения в плёнке расплава, а в основном распределением темпер; туры внутри твёрдого тела с подвижной границей, контактирующей с ра1 плавом.

Рис. 2. Изменение температуры в разных сечениях в зависимости

от времени:

1 - температура на поверхности;

2 - температура на глубине 1,2 10° м;

3 - температура на глубине 2,0 10""' м;

4 - температура на глубине 4,0 10° м;

5 - температура на глубине 6.0 10" м;

при q=~-"2,5 10" Вт/м".

Рассмотрены технологические особенности плёночного течения расплава по - г действием массовых сил для получения минерального волокна. Скорость протекания всех стадий процессов стеклообразования существенно зависит от таких теплофизических параметров как: температура, вязкость, поверхностное натяжение, диффузия. Применение высокоэнтальпийных поткав плазмы, генерируемых при помощи электрической дуги, позволяет уже шачительно ускорить протекание вышеперечисленных процессов, в то время. как в существующих электродуговых печах не удаётся (за счёт сильного излечения проплавленного слоя) прогреть шихту на большую глубину, следовательно. нет возможности при тех же габарит - размерах существенно по 1ня1ь производительность установок по расплаву.

Если весь процесс варки стекла перевести в движущеюся плёнку расплава. ю за счёт высокой концентрации тепловой энергии именно в пленке расплава удается значительно увеличить производительность этого процесса

Рассмотрение течения плёнки расплава минерального сырья в условиях плазменного нагрева и действия поля центробежных сил представляется очень важной теоретической и экспериментальной задачей при исследовании

работы вращающегося плазмохимического реактора (ВПХР). На рис. 3 представлен лабораторный стенд, моделирующий работу промышленной пилотной установки по получению минерального волокна.

Рис.3. Лабораторный стенд по производству минерального волокна I - цилиндрический реактор, 2 - профилированный анод, 3 - подвижная каретка подъемного механизма, 4 - трубчатый катод, 5 - узел подачи охлаждающей жидкости. 6 - соленоид. 7 - блок зондов и датчиков, 8 - автоматическая система регистрации. 9 - ЭВМ. 10 - пульт управления. 11 - источник постоянного тока. 12 - оптический пирометр. 13 - дозатор дисперсного материала.

Проведённые исследования показали применимость с малыми тепловыми потерями плазмохимического реактора для плавления тугоплавких материалов. Все экспериментально замеренные величины представлены в безразмерном виде. т.к. это облегчает процесс моделирования и даёт возможность перенести результаты экспериментальных исследований на объекты промышленного назначения.

При вращении емкости — гомогенизатора, подаваемая дозированно порошкообразная шихта, являясь псевдожидкостью, принимает форму параболоида, на поверхности которого под действием высокоэнтальпийного потока образуется гарнисажный слой с движущейся по нему вверх плёнкой расплава. образованной под действием центробежных сил. Так как гидростатические ктвлемпе в -ки :к»>с-и яелшлч. т.:-"!».-п. равномерно распределяясь по внутренней поверхности плазмохимического реактора, будет очень тонка (порядка единиц миллиметра). Таким образом, процесс варки стекла протекает в ограниченном по объёму пространстве с заданным распределением температуры.

За счёт низкой теплопроводности порошкообразного сырья и гарниса-жа), они выполняют роль теплозащитных слоев для стальных стенок гомогенизатора. На границе раздела жидкой и твёрдой фаз установится температура размягчения. Тепловой поток, вносимый в систему (без учёта тепловых потерь в торцы стакана), будет частично идти на плавление (размягчение) материла и уноситься жидкой плёнкой, а частично транспортироваться через гарнисажный слой и стенку реактора, осуществляя теплообмен с воздушным потоком вытяжной вентиляции.

При заданных геометрических параметрах реактора и известных теп-лофизических характеристиках исходного материала, опираясь на решение данной задачи, можно эффективно управлять процессом движения плёнки расплава, варьируя определяющими факторами, такими как плотность теплового потока от генератора низкотемпературной плазмы, угловая скорость врашеиня плазмохимического реактора, расход порошкообразного сырья, химический и гранулометрический состав сырья.

В третьей главе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований создания стекловидных покрытий на строительных материалах из расплавов минерального сырья.

Исследования показали, что при воздействии плазмы на строительные материалы как на многокомпонентную силикатную систему, с учётом определённых температурных по глубине изделия, можно предложить следующую последовательность протекания процессов:

дегидратация гидросиликатов кальция (ГСК) и гндроалюмосиликатов калышя (ГАСК). декарбонизация карбонатов:

силикатообразование;

плавление и начало гомогенизации расплава:

ре-жое охлаждение расплава и образование стекловидного покрытия.

Весь процесс стеклообразования можно отнести к плазмохимическим процессам, имеющих, неравновесный и локальный характер. Отличие плаз-мохимических и обычных термических процессов заключается в том, что в первом случае реакции разложения ГСК и ГАСК протекают мгновенно, минуя некоторые фазы или объединяя их.

Использование низкотемпературной плазмы как источника теплового воздействия открывает новые возможности технологического характера в отделке строительных изделий.

Термодекорированию подвергались силикатный и глиняный кирпич, а также изделия на основе цементного вяжущего - бетон, газобетон, газоке-рамзитобетон, золобетон и т.д. Указанные материалы можно условно подразделить на группы:

материалы, поверхность которых может быть оплавлена без предварительной обработки, содержащие 5Юг> 90% (силикатный кирпич);

материалы, поверхность которых требует предварительной подготовки перед оплавлением путём увеличения Б Юг на поверхности (глиняный кирпич, различные виды бетонов, а также материалы на основе отходов промышленности).

Силикатный кирпич состоит на 90% из кварцсодержащего заполнителя, поэтому он наиболее легко подвергается воздействию плазмы с целью получения на его поверхности стекловидного покрытия. Вследствие этого он был выбран в качестве модели для проведения комплексных исследований воздействия высококонцентрированных тепловых потоков на строительный композит.

Важную роль в производстве силикатных изделий играет природа заполнителя и его гранулометрия. Для решения задачи, связанной с качеством силикатного кирпича и защитно-декоративного покрытия. В качестве заполнителя использовались отходы горнодобывающей промышленности, минералогический и химический состав которых позволяет в условиях автоклави-рования получить конгломерат.

Изучение процессов, протекающих на поверхности строительных изделий при воздействии низкотемпературной плазмы, ведущих к изменению фазового состава, структуры и свойств обрабатываемого материала, проводилась на силикатных кирпичах, изготовленных более чем на двадцати заводах различных регионов России. Полученные результаты для некоторых заводов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика песков для силикатного кирпича различных заводов

Заводы-изготовители Минералогический состав, в % Модуль крупности Прочность сцепления стеклопо-крытия с основой, МПа

Кварц Полевые шпаты Глинистые включения

Томский 80,0-90,0 - 10,0-20,0 0,92 2,0-2,4

Череповецкий 78,6 0,5 7,88 0,8-1,2 3,3

Читинский 46.9 26,8 10,0-20,0 0,5-0,8 2,85

Саратовский 79,6 0,7 8,0 0,2-0,8 2,4

Стерлитамакский 73,8 0,5 10,0 0,8 2,2

Воронежский 80,0 0,2 3,3 0,6 1,32

Георгиевский 58,86 0,9 30,0 0,3 0,9

Как видно из табл.1 минералогический и гранулометрический состав представленных песков довольно разнообразный и каждый из этих факторов по-своему будет оказывать влияние на протекание процессов стеклообразов-ния при воздействии высококонцентрированных тепловых потоков.

Согласно проведённым исследованиям установлено (рис. 2), что температура на поверхности, в зависимости от величины теплового потока, составляет 2400-3100К, на глубине 1 мм от поверхности она близка к 1000К, а на глубине 4 мм от поверхности она не превышает 400К, то есть все процессы стеклообразования заканчиваются в этом слое.

Проведённый расчёт теплового поля позволяет с большей достоверностью изучить процессы структурных превращений в обрабатываемом материале и оптимизировать параметры получаемых плазменных покрытий на строительных материалах

Для изучения фазовых составов силикатных изделий, поверхность которых модифицирована высокотемпературным тепловым потоком, использовались методы рентгепофазового и дифференциально-термического анализа, инфракрасная спектроскопия и электронная микроскопия.

Рентгенофазовым и ИК - спектроскопическим анализами установлен фазовый состав силикатного кирпича на основе природных песков, который, в основном представлен низкоосновными (ГСК) типа тоберморнта - С.^ьН,,. ксонотлита С,ЯЛ,,, гиролита - С^Н,,, гиллебрандита - С^БН,,, алюмосиликатами - САБ^Н,,, также кальцитом - СаСО; и кварцем • БЮт

Для обеспечения корректности эксперимента были изготовлены модельные образцы из Вольского кварцевого песка (отличающегося высоким

содержанием БЮт - 98%, Мкр - 1,2) и извести с содержанием СаО - 85% при различных сочетаниях этих компонентов в сырьевой смеси.

Затем с целью обобщения исследований по влиянию минералогического состава на качество силикатного кирпича и стекловидного покрытия, в исходную силикатную массу вводились добавки в виде глины, т.к. большинство природных песков, содержат глинистые примеси. Влияние отдельных компонентов оценивалось с помощью физико-механических и физико-химических методов исследования основы силикатного кирпича и стекловидного покрытия на нём.

Анализ рентгенограмм стекловидного покрытия на обрабатываемых модельных образцах свидетельствует о его аморфной структуре. Оплавленная поверхность по данным ИКС - анализа представляет собой неоднородное высококремнезёмистое стекло с участками высокотемпературной формы псевдоволластонита, характеризующегося слабыми полосами поглощения при 700, 875, 1200 см"1, которые отсутствуют в спектре поглощения чистого кварцевого стекла.

Послойный физико-химический анализ исследуемого силикатного кирпича позволяет предложить следующую схему протекания процессов фа-зообразования в изделии при воздействии низкотемпературной плазмы:

СзБбНп —> Тоберморит

5 Р-СБ + Б + Н, волластонит кварц

СбЭбН,, Ксонотлит

-> бр-СБ + Н

С253НП -> 2p.CS + Б + Н, Гиролит

СаСО, н> СаО + С02, Кальцит

5Ю2

а-тридимит —> а-кристооапит.

р-СБ И 50 "С -> а-СБ,

волластонит псевдоволластонит

при наличии глинистых примесеи

СА5:Н -> САБ: - Н,

где С-СаО: Б-БЮг; А - АЬО-,; Н - Н20.

На глубине 1 мм от поверхности, где температура порядка 1000 °С, образуются стабильные фазы силиката кальция и кварца. Электронномикро-скопичсские исследования показали идентичность структуры силиката кальция в переходном слое с гидросиликатами кальция, входящими в состав основы изделия.

Таким образом, физико-химическими методами установлено, что при плазменной обработке силикатного кирпича происходит, прежде всего, дегидратация гидратных соединений и декарбонизация карбонатов. Эти процессы протекают по топотактическому механизму, т.к. структура ГСК, входящих в состав основы изделия, идентична структуре волластонитов, имеющих волокнистый характер.

Процесс плавления, который можно рассматривать как продолжение процесса силикатообразования, отличается от последнего тем, что этот процесс протекает с образованием расплава, который частично диффундирует в поры и микротрещшпл изделия. Вследствие того, что входящие в состав силикатного кирпича соединения имеют различную температуру плавления и грубодисперсность основы, процесс плавления является неоднородным и локальным. Кроме того, поскольку процесс плавления поверхности силикатных изделий протекает мгновенно, газовые фазы способствуют образованию пористого покрытия.

Нами были исследованы следующие рабочие режимы плазмотрона, которые представлены в табл.2.

Таблица 2

Влияние режимов оплавления на свойства покрытия

Мощность плаз-матрона, кВт Скорость перемещения конвейера, м/с Толщина покрытия, м-103 Прочность сцепления, МПа

24 0,03 0,36 1,54

0,06 - -

36 0,03 0,65 0,86

0,06 0,24 1,32

0,08 - -

56 0,045 0,68 1,11

0,06 0,52 1,32

0,08 0,36 1,63

0,10 0,22 -

75 0,10 0,50 2,22

0,13 0,32 2,34

0,17 0,22 -

Из данной табл. следует, что оплавление силикатного кирпича при малых мощностях (24 и36 кВт) требует более длительного воздействия плазменной струи, что приводит к более глубокому прогреву материала, а, следовательно, и к большему разложению ГСК в приповерхностных слоях изделия. Все эти явления приводят к снижению прочности сцепления стекловидного покрытия с основой.

При повышении мощности плазменного генератора < 56 - 75 кВт1) время образования стекловидного покрытия значительно снижается и разрушение ГСК происходит на меньшей глубине (0,5 - 2,0 мм). Прочность сцепления в этом случае повышается до 2,34 МПа. Однако, при увеличении времени воздействия плазмы при мощности 56 кВт (скорость оплавления 0,045 м/с) образование расплава наблюдается не только на поверхности, но и на глубине 0,7 мм и более. При этом также происходит глубокая деструкция материала и снижается прочность сцепления.

Подбором специального температурного режима возможно изменение структуры в поверхностных слоях силикатных изделий. Из анализа полученных данных следует, что прочность сцепления стекловидного покрытия с основой определяется свойствами переходного слоя и зависит от его структуры. Схема пггзменной обработки кирпича представлена на рис. 4.

1 - графитовый электрод.

2 - катод;

3 - плазменный шнур:

4 - привод анода:

5 - обрабатываемое изделие

Образующиеся в переходном слое силикаты кальция типа волластони-та имеют волокнистую структуру, что оказывает положительное влияние на прочность сцепления между покрытием и основой.

Одним из факторов, который влияет на прочность сцепления и определяет структуру переходного слоя, является гранулометрический состав заполнителя. Экспериментальные исследования показали, что с увеличением модуля крупности используемого песка при изготовлении силикатного кирпича и последующего его оплавления плазмой происходит увеличение прочное™ сцепления стекловидного покрытия с основой. Это объясняется тем, что происходит локальное оплавление кварцевого зерна с одой стороны, а другой частью он продолжает свою армирующую функцию в изделии, т.е. в переходном слое. Кроме того, использование крупнофракционного заполнителя приводит к снижению плотности изделия и, следовательно, к более лёгкому и быстрому проникновению расплава вглубь изделия, создавая, тем самым, анкерную структуру переходного слоя. Это подтверждается данными электронномикроскопнческого исследования.

При малой скорости оплавления (0,03 - 0,045 м/с) получается более пористое стекловидное покрытие с большим диаметром пор. Это происходит вследствие того, что при малых скоростях оплавление происходит на большую глубину, а, следовательно, образуется большее количество дегидратированных соединений и возникновение термических напряжений между покрытием и основой. При больших скоростях обработки происходят процессы силикатообразования на меньшую глубину; образующаяся при этом газовая фаза частично выходит на поверхность, а часть остаётся заплавленной в виде пузырьков. Диаметр открытых пор меньше и их количество, приходящееся на единицу длины, также уменьшается. На пористость покрытия оказывает влияние химический состав подложки. Проведённые исследования показали, что образцы, полученные из смеси, содержащей 20 - 30% глины и 9 - 11% оксида кальция, остальное кварцевый песок, имеют стекловидное покрытие с открытой пористостью 13,5%, со средним диаметром пор 200 мкм. Наименьший диаметр пор и пористость имеют образцы, приготовленные из смеси 11 - 15% СаО и 85 - 89% Si02.

Был проведён сравнительный анализ пористости стекловидного покрытия при оптимальном режиме оплавления на силикатных изделиях различных заводов.

Приведённые данные показывают, что размеры пор и их распределение весьма разнообразно. Это зависит от минералогического и гранулометрического состава используемого сырья для получения силикатного кирпича, от плотности изделия.

Распределение пор в стекловидном покрытии на исследуемом силикатном кирпиче Череповецкого ЗСК показывают, что преобладают поры в

основном мелких размеров (d = 110 мкм). Это объясняется тем, что в составе данного силикатного кирпича практически отсутствуют алюмосиликаты и используются полифракционные пески (Мьр = 8,8 - 1,2). Поэтому расплав по поверхности изделия распределяется более равномерно Анализируя покрытие на силикатном кирпиче Георгиевского ЗСМ. можно сказать, что покрытие довольно пористое (12%) и диаметр пор значительно выше (d = 310 мкм). Такая структура покрытия объясняется наличием глины в изделии, причём глина распределена неравномерно по основе и, таким образом, в результате плазменной обработки не происходит равномерного оплавления поверхности, т.к. температура образования расплава в различных точках изделия не одинакова.

Макропоры и микропоры в стекловидном покрытии расположены неравномерно и имеют различную величину. Такая структура стекловидного покрытия имеет более высокие термомеханические свойства по сравнению с монолитным покрытием, т.к. за счёт пустот в форме пор происходит релаксация напряжений. Кроме того, пористый характер покрытия способствует тепловлажностному обмену изделий.

Технология получении стекловидного покрытии на бетонных изделиях

При плазменной обработки тяжёлого бетона происходит разрушение поверхностного слоя и равномерного оплавления не наблюдается. Под действием высоких температур на бетонные изделия из-за их достаточно высокой плотности на поверхности возникают термические напряжения, происходит полиморфное превращение кварца Р <-> а, сопровождающееся изменением объёма, дегидратация ГСК и ГАСК в контактном слое. Все эти факторы приводят к снижению прочности сцепления стекловидного покрытия с основой.

Для получения качественного защитно-декоративного покрытия на бетонных изделиях необходимо на их поверхности наносить подстилающий (фактурный) слой, удовлетворяющий следующие требованиям:

1) обеспечения защиты конструктивного бетона от прогрева в процессе оплавления;

2) создание при оплавлении цветного прочного покрытия удовлетворительной декоративности;

3) получение достаточной прочности сцепления с конструктивным бетоном, чтобы элементы зданий были пригодными и долговечными в эксплуатации;

4) наличие в составе именно таких заполнителей, которые при оплавлении дают стойкое эстетически совершенное, высокопрочное стекловидное

1Р

покрытие и. при этом, легко доступны и экологически чисты при использовании.

Выполнение этих требований достигается как подбором соответствующих материалов для фактурных слоев, так и технологией изготовления самого изделия и фактурного слоя. Подбор составов фактурного слоя необходимо осуществить таким образом, чтобы компоненты, входящие в его состав. способствовали снижению температуры образования расплава, имели низкий коэффициент теплопроводности. В качестве таких заполнителей использовали кварцевый песок, фарфор, золы, отходы горнодобывающей и стекольной промышленности. Введение указанных заполнителей в состав фактурного слоя обеспечивает защиту бетона от дегидратации и других фазовых превращений, протекающих при воздействии плазмы на поверхность изделия. Были проведены исследования влияния различных заполнителей на качество оплавленной поверхности. Составы варьировались путём добавления к цементу кремнезёмсодержащего заполнителя, который служит плавнем по отношению к общей массе изделия.

Использовались следующие технологические приёмы подготовки поверхности к плазменной обработке:

- создание фактурных слоёв с низкой теплопроводностью в процессе формования - для тяжёлых бетонов, керамзитобетонов;

- нанесение пастовых составов на готовые изделия - для газо-, керамзитобетонов и золошлакобетонов.

Схема процесса плазменной обработки бетонных поверхностей приведена на рис. 5.

Рис. 5. Схема процесса плазменной обработки бетонных поверхностей 1 - графитовый анод; 2 - катод: 3 - плазменный факел; 4 - обрабатываемое изделие; 5 - механизм вращения анода; 6 - направление сканирования электродного узла.

С целью выяснения фазовых превращений, протекающих в бетонных изделиях при оплавлении их низкотемпературной плазмой, были применены рентгенофазовый и дифференциально-термический анализы.

Рентгенограммы были сняты с различных образцов бетонных изделии, отличающихся по своему химическому и минералогическому составу Образцы отличались между собой составами фактурного слоя, который укладывался на основу тяжёлого бетона для предотвращения гермоудара вглубь изделия.

В лабораторных образцах и: промышленных изделиях для фактурных слоев, которые представляют собой не что иное, как мелкозернистый бетон или строительный раствор, варьировались зерновой и компонентный составы с целью установления их влияния на качество оплавления, что оценивалось по результатам физико-механических и физико-химических методов исследования.

Из рентгенограммы фактурного слоя, состоящего из кварцевого псска, отходов фарфорового производства и гранита на цементной основе, следует, что он представлен следующими соединениями: кварцем (d = 4,26; 3,30; 1,98; 1,45; 1,37АП), трёкальциевым гидросиликатом (d = 2,75; 2,19; 1,99А°), ГАСК (d = 4,24; 2,73; 2,53; 1,80А°), иатриевокальциевым гидросиликатом (d ~ 2,33; 1,98А°), двухкальциевым гидросиликатом (d = 3,37; 2,18А°), ксонотлитом (d ■= 3,08; 2,82А°), тоберморитоподобными гидросиликатами (d = 3,03; 2,84, 1,82 А0).

Переходный слой представлен следующими фазами: частично дегидратированными ГСК, наблюдается наличие волластонитоподобных силикатов р - CS (d 2,464 2,28А°); исчезли полосы, характерные для карбонатных соединении (d = 1,54; 1,45; 1,37 А0); снизилась интенсивность дифракционных максимумов, характерных для кварца (d - 3,36; 1,98; 1,82А(1).

Проведённые исследования показали, что при воздействии на бетонные изделия, как на полиминерапьные конгломераты, высококонцентрированных потоков низкотемпературной плазмы происходят преимущественно процессы дегидратации ГСК и ГАСК, процессы декарбонизации карбонатных соединений, полиморфные превращения кварца и процессы стеклообразования. Химический и минералогический состав оплавляемого конгломерата будет влиять на кинетику протекания вышеперечисленных процессов.

Качественные характеристики стекловидного покрытия, обуславливающие долговечность самого покрытия и эксплуатационную надёжность

изделия, определяются рабочим режимом плазменного генератора: напряжением, силой тока и скоростью обработки.

Основными критериями оценки качества полученных покрытий явились. состояние оплавленной поверхности, прочность сцепления покрытия с основой изделия, толщина покрытия, а также последующие физико-механические и физико-химические испытания покрытий по стандартным и оригинальным методикам.

Бетонные образцы одного состава оплавлялись при различных режимах работы плазмотрона. Мощность плазмотрона изменялась в пределах 33.б - 81,0 кВт, скорость сканирования плазмотрона по поверхности -0.08 - 0,15 м/с. Обобщённые и усреднённые результаты проведённых экспериментов зависимости качества полученных покрытий от рабочих режимов установки приведены в табл.3.

Таблица 3

Влияние рабочего режима плазменного генератора на состояние оплавленной поверхности бетонных изделий

Характеристика теплового воздействия Скорость Толщи- Проч- Характеристи ка

Плотность Темпера- сканиро- на по- ность оплавленной по-

теплового тура на по- вания крытия, сцепле- верхности

потока, Вт/м2 верхности, 1С генератора, м/с мм ния, МПа

1,0 10" 1300 0,08 - - Не оплавилось

1,5 10" 1700 0,11 0,10 Есть неоплавлен-

2,0 10" 2100 0,10 0,34 2,80 ные учаски Оплавление хорошее, поверх-

3.6 10" 2800 0,15 0.22 3,30 ность ровная Оплавление хорошее, поверхность гладкая

Анализ результатов эксперимента показал, что наиболее высокая прочность сцепления оплавленного покрытия, а также удовлетворительные декоративные показатели обеспечиваются оптимальным режимом обработки: мощность плазмотрона - 78 кВт. скорость сканирования - 0,15 м/с.

Производство строительных материалов предусматривает все более широкое использование некондиционного техногенного сырья, в частности, утилизацию многогонажных золошлаковых отходов. На ряде предприятий отработана технология утилизации золошлаковых смесей для производства золошлакоблоков, золоблоков, газобетона и т.п . Недостатком этих стеновых материалов являются низкие эстетические свойства поверхности, причём по мере эксплуатации происходит частичное вымывание тяжёлых металлов в окружающую среду. Таким образом, здания, построенные из данных материалов, нуждаются в дополнительном оштукатуривании и окраске стен. Указанные материалы относятся к классу 1сх, поверхность которых необходимо видоизменять предварительным нанесением слоя пасты, т.к. непосредственное оплавление поверхности данных изделий низкотемпературной плазмой даёт стекловидное покрытие неудовлетворительного качества, вследствие того, что входящие в состав основы исходные материалы содержат оксиды железа, ферритные соединения типа гематита и ашомоферриты, которые сообщают остеклованному слою тёмную окраску.

Чтобы получить декоративную поверхность определённой цветовой гаммы, необходимо перед оплавлением нанести на поверхность указанных изделий маскирующий слой пасты. Использование тех или иных компонентов пасты определяется возможностью получения расплава, согласованностью химического и минералогического составов основы и пасты, доступностью и дешевизной. Для получения стекловидных покрытий, обладающих декоративными свойствами и имеющих высокую прочность сцепления с основой, необходимо на готовые изделия нанести слой пасты толщиной 1 - 2 мм. Подбор составов паст с последующей корректировкой обычно проводится на базе природных материалов и отходов производства, характерных для данного региона. Для проведения исследований по созданию ЗДП на золош-лакоблоках (золоблоках, газобетонах) были использованы отходы стекольной и горнодобывающей промышленности. Из указанных отходов готовились мелкодисперсные пасты с использованием жидкого стекла. Они с помощью распылительного устройства наносились на поверхность готовых изделий и затем оплавлялись. Оплавление образцов проводилось на плазменной установке при различных режимах (мощность установки, скорость перемещения образцов) с целью установления условий для получения качественною стекловидного покрытия. Качество стекловидного покрытия оценивалось визуально, а также по прочности сцепления его с основой и по результатам физико-химических испытаний и на морозостойкость.

Чтобы получить качественное покрытие, необходимо правильно подобрать режим оплавления, который исключает резкий глубокий термический прогрев и возникновение недопустимых термических напряжений в зоне переходного слоя. Одним из основных критериев опенки качества стекловидного покрытия, полученного при оплавлении поверхности на основе пасты, является прочность сцепления. В табл.4 представлены оптимальные режимы оплавления золоблоков Гусиноозёрской ГРЭС.

Каждому составу пасты, нанесённой на основу золоблока, соответствует определённая мощность плазменной установки, величина которой зависит от теплофизических характеристик компонентов паст, от толщины и плотности нанесённого слоя. Как видно из табл.4 наиболее оптимальный режим для получения качественного покрытия при силе тока 320 А, напряжении 200 -210 В, что соответствует мощности 64 -67 кВт, и скорости перемещения изделия 0,08 - 0,11 м/с. При таком режиме исключается возникновение больших термических напряжений в зоне переходного слоя, и происходит прочное сплавление стекловидного покрытия с основой золоблока.

С целью исследования процессов, протекающих при воздействии высокотемпературных потоков плазмы на поверхность золоблоков, был проведён послойный рентгенофазовый анализ, которому подвергались основа золоблока, переходный слой и стекловидное покрытие. Основа золоблока представлена ГСК тоберморитовой группы: СБН (I) (-<1 = 3,07; 1,84А°);

Таблица 4

Зависимость прочности сцепления стекловидного покрытия с основой золоизделий от режимов оплавления и составов ластового покрытия

Прочность

Сила тока, Напряже- Скорость сцепления

Паста на основе А ние, В конвейера. покрытия с

м/с основой.

МПа

Молотого стекла 300 200 1 0,18 1,33

320 200 0,1 1 2,49

Кварцевого песка 300 190 0,08 1,63

320 200 0,08 2,68

Гранита 320 210 0,1 1 2,96

СБН (II) ((1 - 1,82А'1); СгБН ((1 = 2,80; 1,83А0); С,8Н2 ((1 ---- 3,28; 2,89А°); а также гидроалюминатом кальция СзАН„ (с! ~ 1,65; 1,08АН); гиролитом (с1 - 3,36;

1,88А°); ксонотлитом (а = 2,04; 1,71А°); С4АРН6 (ё = 2,55; 1,70А°). Из рентгенограмм переходного слоя заметно, частичное снижение интенсивное™ полос, характерных для гидратных соединений гиролнта, ксонотлита, гидро-алюминага кальция, что связано с их частичной дегидратацией, а также диссоциацией. Исчезновение полос, характерных для гоберморитов, свидетельствует об их разложении. Стекловидное покрытие практически полностью рентгеноаморфно. Это объясняется тем, что при резком охлаждении плёнки расплава, процесс кристаллизации произойти не успевает.

Обработка поверхности обжиговых материалов низкотемпературной плазмой

Среди основных обжиговых строительных материалов большое значение приобретает производство керамического кирпича и различных видов искусственных конгломератов. При воздействии плазмы на поверхности глиняного кирпича получается стеклообразное покрытие, которое имеет чёрный или коричневый цвет. Это объясняется значительным количеством оксидов железа и подтверждается наличием на рентгенограмме пиков гематита ((1 = 3,66; 2,69; 2,508А°). Изменить окраску черепка можно предварительным нанесением маскирующего слоя - пасты. В качестве заполнителя были использованы силикат содержащие компоненты. В результате эксперимента выяснилось, что не каждый материал может дать качественное стекловидное покрытие. Следует учитывать температуру плавления пасты. Так паста на основе одного стеклобоя в процессе оплавления вскипает и, мгновенно застывая, образует вспученное шершавое покрытие, не отвечающее критериям качества. Поэтому были проведены исследования на более тугоплавких компонентах. Использование того или иного компонентов пасты определяются:

- возможностью получения расплава;

- согласованностью химического и минералогического составов основы и пасты;

- соответствие коэффициентов термического расширения основы и покрытия;

- доступностью и дешевизной;

- цветом после оплавления.

В габл.5 приведены данные по зависимости прочности сцепления стекловидного покрыт ия от состава паст и режимов оплавления, из которых следует, что наилучшая прочность сцепления с основой будет на тех изделиях, где есть сплавление декоративного покрытии с основой черепка. Прочность сцепления однозначно зависит от времени воздействия плазмы и состава пасты.

Оптимальный режим для получения качественного ЗДП на керамическом кирпиче при силе тока 320 А и напряжении 200 - 210 В соответствует мощности 64 - 67 кВт и скорости перемещения 0,08 - 0,11 м/с.

Кроме указанных в таблице заполнителей пасты могут быть использованы, как указывалось ранее для бетонных изделий, отходы горнодобывающей промышленности - мелкие фракции гранита, диопсида, кварц-диопсида, мрамора и т.д. Качество и количество стеклофазы определяется минералогическим составом. Так значительное количество кварца и плавней, представленных полевыми шпатами в граните, позволяет применять его для покрытия практически без добавок. А использование диопсида или мрамора требует введения в состав пасты какого-либо стегслообразователя - молотого стекла, песка, гранита и т.д.

Таблица 5

Зависимость прочности сцепления покрытия на керамическом кирпиче от состава паст и режимов оплавления

№ Сила то- Напря- Ско- Прочность

пп Состав пасты, масс.% ка, А жение, рость, сцепления,

В м/с МПа

1 Кварцевый песок -50 300 190 0,08 недожёг

Жидкое стекло -50 320 200 0,08 1,63

330 240 0,08 0,83

2 Кварцевый песок - 50

Медьсодержащие отхо- 300 190 0,08 недожёг

ды - 15 320 210 0,11 2,38

Жидкое стекло — 35 330 220 0,11 пережёг

3 Фарфор - 50 320 240 0,11 1,74

Жидкое стекло - 50 320 200 0,11 2,48

4 Фарфор 25

Медьсодержащий отход 300 200 0,11 2,10

- 25 320 210 0,11 2,54

Жидкое стекло - 50

5 Стеклобой - 40 300 200 0.08 1,33

Кварцевый песок 10 320 200 0,11 2,49

Жидкое стекло - 50

Использование плазмы позволяет создавать защитно-декоративные покрытия на новых облицовочных материалах, таких как искусственный гранит, стеклогранодиопсид. Указанные материалы изготавливаются по обжиговой технологии, а состав представлен отходами стекольной и горнодобывающей промышленности (гранита и диопсида). Диопсид, входящий в состав керамических масс, при обжиге способствует уменьшению содержания кварца и, тем самым, уменьшению температуры образования расплава, сам при этом полиморфных превращений не претерпевает и остаётся стабильным, за счёт чего увеличивается механическая прочность искусственного облицовочного материала. Морозостойкость полученного материала более 100 циклов.

Расчёт оптимальной толщины защитно-декоративного покрытия

Проведённые исследования показали, что прочность сцепления находится в прямой зависимости от толщины стекловидного покрытия. Экспериментально, путём подбора режимов оплавления можно получить стекловидные покрытия различной толщины. Наибольшей прочностью сцепления обладают те стекловидные покрытия, которые имеют наименьшую толщину. Чем больше толщина покрытия, тем больше требуется тепла для его создания, а значит, происходит увеличение термических напряжений в изделии, что отрицательно сказывается на прочности сцепления. Поэтому расчёт толщины покрытия производился, исходя из величины термических напряжений, которые возникают в переходном слое. Величина термических напряжений рассчитывалась по уравнению У.Д.Кингери.

ст„,д = Е (То - 'Г') • (а™, - а„о,ф) • (1-3} + 6j2),

где аи;,д- термические напряжения, МПа; Т« - температура на поверхности изделия при плазменной обработке, МС; Т- температура внутри изделия, °С; «оси- коэффициент термического расширения основы изделий; а„(Жр. - коэффициент термического расширения покрытия; Е - модуль упругости, МПа; ^ в этих уравнениях равна: отношению толщины стекловидного слоя к толщине пластинки оплавляемого изделия.

^ Результаты расчётов (рис. 6) показали, что наименьшие термические напряжения в силикатном кирпиче возникают при толщине оплавленного сте*словидного покрытия равной 0,2 мм, температуре на поверхности 1700 К и времени воздействия плазмы 1 с. Увеличение теплового потока плазмы лолжно сопровождаться уменьшением зремени воздействия, и тогла при толщине огекловидного покрытия 0..2 мм возникающие термические напряжения (44 - бОМПа) недостаточны для раз рушения комплексообразующих силикатных связей в переходном слое. Этим и обеспечивается достаточно высокая прочность сцепления покрытия.

1000

я С

2 800

3

Щ боо

о.

5

5 ЛОО

2

и

0

1 200

0 0.2 0.4 0.6 0,8 1.0

Толщина покрытия, мм

Рис. 6. Зависимость термических напряжений от толщины стекловидного покрытия:

1-3100°С при ч=2,0 10" Вт/м:;

2 - 2400°С при с|= 1,5 10" Вт/м:;

3 - 1700"С при 4=1,0 Ю"Вт/м-.

В диссертации показано, что увеличить прочность сцепления стекло-идного покрытия можно путём укрепления переходного слоя. Укреплению 1ереходного слоя будет способствовать снижение вязкости и температуры

образования расплава и более глубокое проникновение его вглубь изделия. Одним из путей увеличения прочности сцепления является предварительная обработка поверхности готовых изделий растворами кислот, щелочей и солен с последующей плазменной обработкой. Указанные компоненты должны вступать во взаимодействие с ГСК и образовывать сложные комплексные силикаты, которые имеют более низкую температуру плавления, снижают вязкость образующегося расплава. Такая обработка лишь незначительно усложняет технологический процесс получения покрытий на строительных изделиях и по критерию надёжности их функционирования является целесообраз-ной.При организации производства силикатного кирпича на природных песках характерная нестабильность их гранулометрического и минералогического составов отрицательно сказывается на свойствах продукции.

Исследования показали, что проблема получения силикатного кирпича, обладающего повышенной механической прочностью и высокими эксплуатационными свойствами, является весьма актуальной как для большинства районов нашей страны, так и за рубежом.

Особенности гидротермальной обработки способствуют вовлечению в процессе твердения не только гидроксида кальция и кварца, но и других минералов, входящих в состав сырьевой смеси. Это предопределяет широкие возможности использования сырья различного минералогического состава при производстве изделий автоклавного твердения.

В состав шихты вводились отходы горнодобывающей промышленности: гранит, диопсид, биотитовые и мусковитовые слюдяные сланцы, минералогический состав которых позволяет в условиях гидротермальной обработки в присутствии СаО получать искусственный конгломерат. Обогащение природного песка или замена его гранитным заполнителем позволяет получать силикатный кирпич с механической прочностью на сжатие в 2,8 раза выше. Кроме того, с использованием гранитного заполнителя увеличивает значение коэффициента термического расширения (К'ГР) покрытия и приближается к значению КТР переходного слоя.

В данной работе были проведены исследования влияния диопсидового заполнителя на физико-механические свойства силикатного кирпича и оплавленного стекловидного покрытия. Состав силикатной шихты изменялся лишь введением взамен песка диопсидового заполнителя по аналогии с гранитом. Установлено, что введение диопсидового заполнителя способствует повышению механической прочности силикатного кирпича на - 65,6%, повышение прочности сцепления оплавленного покрытия на - 44,4 %. По мере введения в состав сырьевой массы кварц-диопсидовой породы при автоклавном синтезе помимо ГСК различной основности образуются кальциево-магниевые гидросиликаты.

Диопсидовый заполнитель в силикатном кирпиче при плазменной обработке снижает температуру плавления, увеличивает количество расплава, снижает вязкость расплава. Все эти факторы обеспечивают решение основной задачи - увеличение прочности сцепления стекловидного покрытия с основой.

Получение окрашенных стекловидных покрытий на силикатных изделиях

Механизм создания окрашенных покрытий по плазменной технологии с некоторым приближением можно уподобить механизму образования цветных стёкол. В качестве красителей могут быть только термостойкие соединения в качестве пигментов. Для получения окрашенных стекловидных покрытий на строительных изделиях нами были использованы водные растворы солей металлов и оксиды металлов. Составы красителей подбирались экспериментально, т.к. известные из литературных источников красители для стекла не всегда подтверждали свою красящую способность при плазменной обработке. Это объясняется спецификой плазменной технологии (высокая температура и большая скорость стеклообразования). Окрашивание осуществлялось как путём предварительной обработки поверхности (бетонов, силикатного кирпича) растворами солей металлов, так и введением оксидов в состав мелкодисперсных паст. Выбранные нами соли и оксиды металлов относятся к молекулярным красителям и способны образовывать с кремнезёмом устойчивые соединения. При плазменной обработке окрашивание кобальтом не зависит от режима оплавления. Интенсивность окраски зависит лишь от количества вводимого красителя и изменяется от голубого (при обработке поверхности 5% - ным раствором соли кобальта) до синей (при обработке поверхности 10% - ным раствором).

Большой окрашивающей способностью обладают хромовые соли, которые при нагревании разлагаются с выделением оксида хрома. Предварительная обработка поверхности силикатных изделий солями хрома и последующее оплавление плазмой позволяют получить стекловидное покрытие зелёного цвета. Предпочтительно применять двухромовокислые соединения, т.к. они содержат больше хрома. Нами рекомендуется для окрашивания плазменных покрытий соли бихромата калия. В табл.6 приведены составы красителей и их расход на 1000 шт. силикатного кирпича и I м2 бетонных изделий. Предварительная обработка силикатных изделий выше перечисленными растворами обеспечивает не только окрашивание стсклопокрытий, но и увеличение прочности сцепления за счёт того, что входящие в состав распла-

ва оксиды меди, железа, никеля в небольших количествах снижают температуру образования расплава и вязкость.

Таблица 6

Расход красителей и получаемые цвета покрытий в зависимости от концентрации раствора и вида красителя

Наименова- Концентра- Получаемый Расход краси- Расход кра-

ние красите- ция раствора, цвет теля на 1 м2 сителя на

ля % поверхности бетона, г 1000 штук кирпича, г

Кобальт Голубой-

сернокислый 5-10 фиолетовый 8-16 250-500

Никель сер-

нокислый 10 Коричневый 16 500

Калий дву-

хромовокис- Салатный -

лый 10-15 зелёный 16-20 500-750

Долговечность защитно-декоративных покрытий на строительных изделиях оценивалась по их исследованиям на химическую стойкость и морозостойкость. Под воздействием атмосферных факторов в поверхностном слое силикатных изделий идёт разрушение ГСК, в результате чего нарушается сцепление между зёрнами песка и поверхность становится рыхлой. В качестве агрессивной среды для силикатных изделий с оплавленной поверхностью были взяты растворы соляной кислоты и едкого натра. Анализ полученных результатов по химической стойкости показал, что химическая стойкость стекловидного покрытия значительно выше стойкости основы силикатного кирпича, различных видов бетонов и керамических изделий. Это обусловлено тем, что состав покрытия представлен в основном кварцсодер-жащим стеклом, обладающим более высокой химической стойкостью но сравнению с основами строительных изделий. Следовательно, обладая повышенной химической стойкостью, стекловидное покрытие выполняет защитную функцию по отношению к основе при эксплуатации изделий в условиях агрессивной среды, характерной для ряда химических производств.

Как известно основной причиной разрушения при испытании на морозостойкость является давление замёрзшей воды на стенки пор изделия. Исследования на морозостойкость проводилось в соответствии с ГОСТ на соответствующие изделия. Испытания носили циклический характер. Через каж-

дые пять циклов производилась визуальная оценка внешнего вида поверхности образцов и прочности сцепления стекловидного покрытия с основой.

При испытаниях силикатного кирпича со стекловидным покрытием морозостойкость оценивалась по потере прочности при сжатии. Сравнивалась прочность основных и контрольных образцов с оплавленной я не оплавленной поверхностью. Потеря прочности исследованных образцов на сжатие после 25 циклов составила 10%, а стекловидное покрытие на поверхности силикатного кирпича внешне осталось без изменений. Полученные результаты удовлетворяют требованиям, предъявляемым к лицевым материалам (ГОСТ 379-79).

Для учёта других факторов, которые действуют на строительные материалы при их эксплуатации, таких как дождевание, воздействие ультрафиолетового излучения, ветра, наличие деформаций возникающих, были проведены испытания силикатного кирпича с цветным стекловидным покрытием на специальной исследовательской установке (НИПИ силикатобетон г. Таллинн). Стекловидные, защитно-декоративные покрытия на силикатном кирпиче после 75 циклов замораживания и оттаивания, ультрафиолетового облучения, дождевания и ветра остались без всяких признаков разрушения, о чём свидетельствует соответствующий акт испытаний.

Аналогичные результаты показали испытания на морозостойкость керамического кирпича, бетонов, золоблоков и др. Из полученных данных следует, что прочность сцепления покрытия до испытания на морозостойкость после изменилась незначительно, что свидетельствует о жизнестойкости и долговечности изделий с защитно-декоративным покрытием. Частичное снижение прочности сцепления покрытия с основой на некоторых образцах связано с разрушением структурной целостности самого изделия.

На основании изучения физико-химических процессов, протекающих в поверхностном слое силикатного кирпича, бетонных и обжиговых изделий с различными химико-минералогическим и гранулометрическим составами и их материалами, разработаны научно обоснованные технологические и технические решения по применению плазменной технологии для получения защитно-декоративных покрытий с заданными свойствами

Хоздоговорные работы с заводами 26 регионов России и Казахстана подтвердили эффективность выполненных разработок.

В четвёртой главе представлены результаты исследований производства минерального волокна во вращающемся плазмохимическом реакторе (ПХР).

В данной работе для получения расплава с последующим его распылением в минеральное волокно были использованы преимущественно техногенные отходы ТЭС, ГРЭС, горнодобывающей и стекольной промышленности. Модуль кислотности используемых техногенных отходов значительно

выше модуля кислотности традиционных составов сырья для получения минволокна. С целью частичного снижения модуля кислотности и получения волокна с заданными свойствами в качестве добавок использовали отходы горнодобывающей промышленности, а именно: диопсид, гранит и отходы стекольной промышленности (стеклобой).

Экспериментальным путём подбирались составы шихт с модулем кислотности, приближённым к стандартному, а также с большим модулем кислотности для получения минерального волокна повышенной термо- и хим-стойкости. Компонентные составы шихт, используемых для получения минерального волокна в ВПХР приведены в табл.7.

Таблица 7

Компонентные составы шихты для получения минерального волокна, масс. %

№ п/п Глина Известняк Диопсид Зола Мк

1 25 40 - 35 1,49

2 - 20 30 50 1,44

3 5 10 5 80 1,36

4 30 50 20 - 1,31

5 25 50 - 25 1,24

6 40 50 - 10 1,18

Исходя из того, что температура ПХР газовой фазы составляет 3000-5000К, процесс силикатообразования происходит за доли секунды. Процесс осветления и гомогенизации стекломассы протекает одновременно со стек-лообразованием.

При использовании зольной шихты, установлено, что начало образования расплава происходит при 1683К и при 1853К идёт полное плавление смеси. Состав расплава попадает в элементарный треугольник А.^ - САБг - Б и представлен, в основном, муллитом и частично анортитом. Учитывая, что расплав зольной шихты, представлен в основном муллитоподобными силикатами с их высокой кристаллизационной способностью, процесс выработки волокна может быть осуществлён в интервале температур 1873... 1923К, а так как температура в ПХР значительно выше, то происходит интенсивное кипение расплава, при этом выделяется газообразная фаза, содержащая, прежде всего легкоплавкие силикаты и определённое количество кремнезёма. Вследствие этого происходит насыщение расплава оксидом алюминия, и он достигает состава муллита.

С целью выяснения фазовых превращений, протекающих при получении минерального волокна из расплава, полученного в ПХР, проводились

рентгенофазовый и химический анализы исходного сырья и полученного волокна.

Из рентгенограмм следует, что зола представлена следующими основными компонентами: белит ((1 = 3,02; 2,76; 2,32А°), четырех кальциевый алюмофесрит (с! = 2,77; 1,81; 1,53А"), алюминаты кальция (Л = 2,94; 1,59; 1,53; 1,35 А") и стеклофаза. Кроме того, в золе содержатся свободные оксиды кальция и магния различной степени пережжённости. Из рентгенограммы зольного волокна следует, что оно представлено, в основном, стеклофазой и небольшим количеством новообразованных кристаллических фаз (мелилита и фаялита ), также присутствуют следы карбидов кремния и кальция. Кристаллических фаз, характерных для исходного состава, не обнаружено. Это свидетельствует о высокой степени диссоциации исходных продуктов при кратковременном воздействии низкотемпературной плазмы. Карбиды кремния и кальция образуются за счёт присутствия несгоревших частиц угля в золе.

Зарождение кристаллических фаз в составе минволокна можно объяснить неравновесностью процессов, протекающих в ПХР, недостаточно полной гомогенизацией расплава. Наличие кристаллических фаз приводит к нарушению прозрачности и хрупкости стекловолокна в месте образования кристалла, к ухудшению других физико-механических свойств. Для предотвращения кристаллизации расплава при производстве стекловолокна необходимо до минимума сократить пребывание стекла в температурном интервале его кристаллизации.

На основании проведённых физико-химических исследований процессов получения расплава по плазменной технологии можно предложить схему получения минерального волокна, которая представлена на рис. 7 в сравнении со схемой получения минерального волокна традиционными способами. Из рисунка видно, что дегидратация, декарбонизация, силикатообразование и гомогенизация расплава в традиционных процессах (в вагранках) протекают постадийно в течение 50-60мин, а при плазменной технологии шихта, поступающая в плазменный реактор, нагревается до температуры 2770К за несколько секунд и все перечисленные стадии протекают одновременно в течение 5-10 сек.

Па рис.8 приведены результаты выполненных на лабораторном стенде «Плазмовага» исследований по образованию количества расплава от подводимой энергии. Экспериментальные исследования показали, что при увеличении мощности ВПХР до 70 кВт средний диаметр волокна достигает 9 мкм, а длина волокна увеличивается; при дальнейшем увеличении мощности происходит частичная стабилизация геометрических параметров волокна, в случае использования одного состава шихты.

При традиционном способе плазм^нном

спосоое

Рис.7. Сравнительные схемы процессов получения минерального волокна

Мр*10"3 кг/с?

6 5-

а)

43-

А

з 5 Я

и

20

30

40

50

60

70 Рд, кВт

бср, мкм

со,1/с

Рис. 8. а - выход расплава в зависимости от подводимой энергии при массовом расходе шихты 0,01 кг/с; числе оборотов реактора 450 1/с; б - средний диаметр волокна в зависимости от числа оборотов реактора при мощности плазмотрона 70 кВт.

В табл.8 приведены результаты исследований полученного волокна.

Таблица 8

_Физико-химические свойства минерального волокна_

№ п/п Свойство Минеральное волокно, полученное плазменным методом Минеральное волокно, полученное традиционно

Шихта №1" Шихта №2" (в вагранке)

1 Модуль кислотности 12,35 4,2 1,2-2,0

2 Средний диаметр волокна, мкм 9,0 8,0 6-12

3 Средняя длина волокна, мм 100 90 25

4 Содержание корольков^ 22 25 12-25

5 Плотность, кг/м' 109 100 80-100

6 Температуроустойчи-вость, К 1200 1000 >600

7 Водостойкость, % 99,8 99,2 93,0 - 96,0

8 Кислотостойкостъ, % 98,8 98,0 97,0

9 Щелочестойкость, % 98,5 98,2 97,0

10 Прочность на разрыв, МПа 10-12 12-14 3-5

* шихта состоящая из 100 % золы

** шихта состоящая из 80 % золы и 20 % известняка

Таким образом, минеральное волокно, полученное по плазменной технологии, может быть успешно использовано для получения утеплителя различного назначения.

Минеральное волокно, полученное из зол, характеризуется высоким содержанием кислых оксидов, что обеспечивает ему, высокую химстойкость. Кроме того, зольное волокно является обогащенным оксидом алюминия, следовательно, является термостойким в отличие от минерального волокна, полученного по традиционным технологиям.

Важной теоретической и экспериментальной задачей для решения проблемы повышения эксплуатационных свойств волокнистых материалов является исследование поведения волокна, полученного плазмохимическим методом в комплексе с определённым видом связующего и отработка техполо-

гии получения качественно новых композиционных строительных материалов. Для решения поставленной задачи получение указанных материалов предусматривалось по обжиговой технологии.

При получении обжиговых стеклокристаллических материалов в качестве основного связующего используется глина. Глина, присутствующая в составе шихты, при обжиге кроме самостоятельного образования спёкшихся кристаллических фаз, играет роль нуклеатора. Вследствие, развивающейся по всему объёму изделия процесса кристаллизации, получаются стеклокристал-лические материалы с разнородной микро- и макроструктурой, содержащие определённое количество стекловидной фазы.

Для получения теплоизоляционных материалов, обладающих малым объёмным весом и низким коэффициентом теплопроводности необходимо осуществить подбор состава шихты на основе минерального волокна, вяжущего и порообразователя. Было установлено, что основным компонентом для получения композиционных материалов является минеральное волокно, полученное в ПХР из различного состава (золы томских ТЭС, ГРЭС, диопсид и т.д.), обогащенное кремнезёмом и глинозёмом. В качестве, связующего использовалась глина. Порообразователем служили неорганические минеральные компоненты (полевые шпаты, известняк, вермикулит) и органические техногенные отходы. Режим термообработки варьировался от 500 до 950°С в зависимости от природы используемого стекловолокна. Свойства композиционных материалов (прочность, плотность, термостойкость, химстойкость и некоторые другие) в значительной степени обусловлены их фазовым составом.

С целью исследования процессов фазообразования, был проведён рент-генофазовый анализ всех исходных компонентов в отдельности, входящих в состав сырьевой смеси, и в комплексе при определённых температурах обжига. Композиционный материал, полугенный на основе минерального волокна и глины, обожжённый при температуре 800°С представлен муллитом (с1 - 3,38; 2,66А°), кварцем (с1 = 4,05; 2,27; 1,81; 1,54; 1,37А0) и стеклофазой. При использовании диопсидового стекловолокна, которое после обжига при температуре 800°С, осталось практически рентгеноаморфным и при соединении его с глинистым вяжущим образуется композит, отличающйся большим содержанием стеклофазы. Кроме того, на свойства этих изделий оказывают влияние состав новообразований с образованием волластонитоподобных соединений (с! = 3,83; 1,99; 1,97; 1,47; 1,25А0) и кварца (с! = 2,27; 1,81; 1,37А°), а гакже наличием муллитоподобных соединений. Полученные композиты обладают более высокими физико-механическими характеристиками. Исследования показали, что при использовании минерального волокна, соответствующего порообразователя и термической обработки возможно получение композиционных материалов, обладающих низкой плотностью, что позволя-

ет рекомендовать их в качестве эффективных теплоизоляционных материалов.

Были проведены исследования по использованию полученного минерального волокна для производства конструкционных материалов. Изготовление конструкционных материалов проводилось путём прессования шихты, состоящей из стекловолокна различного состава (обычное минеральное волокно, зольное, диопсидовое) глины и третьего компонента, который служил плавнем и порообразователем. Состав волокна в шихте варьировался в пределах от 40 до 60 %. Отформованные образцы обжигались при температурах в пределах 700-900 °С. Высокая прочность стеклокристаллических материалов объясняется тем, что происходит хорошее сцепление кристаллов мулли-топодобных соединений со стекловидной связкой, которую обеспечивает стекловолокно. Однако фазовый состав и структура стеклокристаллических композиций в зависимости от условий термообработки могут меняться, обуславливая тем самым различные свойства материала.

В пятой главе приведены сведения по перспективе использования плазменных технологий в стройиндустрии.

Проведённые научно-исследовательские работы определили эффективность использования плазменных технологий и выявили перспективы развития новых направлений в стройиндустрии:

- плазменная обработка стеклокристаллических материалов;

- создание защитных покрытий на огнеупорных изделиях;

- восстановление элементов и конструктивов стекловаренных печей выполненных из бакора.

- получение теплоизоляционных материалов;

Плазменная обработка стеклокристаллических материалов

Одним из перспективных стеклокристаллических материалов является сигран, получаемый на основе доменного шлака и недефицитных сырьевых материалов, методом прессования из расплава стекла. При производстве си-грана необходимым и важным в технологическом плане являются процессы его шлифовки и полировки, проводимые с целью вскрытия фактуры материала, устранения неровностей поверхности и придания сиграну товарного вида. При этом в процессе шлифовки необходимо удалять слой сиграна не менее 2 мм. Поверхностный слой материала после термообработки в кристаллизаторе представляет собой структуру, состоящую из перпендикулярно ориентированных к поверхности игольчатых кристаллов [5 - волластонитл, твёрдость которых по Моосу составляет 5-7 единиц. При снятии слоя толщиной 2 мм расходуется значительное количество шлифовального инструмента - алмазного и карбидкремниевого. Известные способы механического

з<>

шлифования отекла с использованием таких технологических приёмов как разогрел шлифуемой поверхности, химическое травление и т.д. не обеспечивают эффективность процесса шлифопки.

С целью повышения производительности процесса механической обработки сиграна, снижения расхода абразива, были проведены эксперименты, я основу, которых заложена идея перевода структуры поверхностного слоя из кристаллического состояния в аморфное с помощью теплового воздействия.

Процесс обработки поверхности с использованием высокоэнтальпий-ных плазменных потоков происходит !а очень короткий промежуток времени. Поэтому этот процесс .можно рассматривать как тепловой удар, при котором температурный градиент изменяется скачкообразно, т.е. температура нагреваемой поверхности мгновенно повышается, а среднемассовая температура образца изменяется незначительно.

Неоднородное распределение температуры вследствие высокой теплопроводности страна вызывает в нём температурные напряжения. Поэтому для снижения термических напряжений от местного нагрева образцы перед обработкой плазмой подогревались до температуры, которая па 30 - 50 °С ниже температуры плавления основных фаз материала.

Шлифованию подвергались образны исходного сиграна и поверхность, которого была оплавлена плазмой. В ходе испытаний оценивалась абразивная устойчивость указанных образцов.

Было установлено, что плазменная обработка поверхности сиграна снижает абразивную устойчивость его поверхности а 2 - 2,5 раза, что позволяет повысить интенсивность шлифовки в 2 - 2,5 раза.

Таким образом, плазменная обработка сиграна на глубину около 2 мм является перспективным направлением исследований, т.к. позволяет существенно интенсифицировать процесс его шлифовки (табл.9).

Таблица 9

Показатели работы алмазного инструмента при шлифовке сиграна

Показатель Ед. изм. Исходный сигоан Сигран, оплавленный плазмой

Удельный расход кар/дм' 2,2 -2,7 0,6 -1,2

алмаза

Интенсивность шлифов- мм3/мин 250 -350 450 - 600

ки

П ро до л ж ител ы (оегь мин 2.4 0,6 - 1,2

шлифовки

Создание защитных покрытий на огнеупорных изделиях

Одним из перспективных направлений является проведение исследования нанесения защитных покрытий на огнеупорные изделия (динас, шамот, форстерит, бакор) с последующей плазменной обработкой.

Целью данных исследований послужило создание на поверхности указанных огнеупоров высокоплотного покрытия, обладающего высокой адгезией и высокими показателями химических свойств, при температурах более 1400 °С.

Для работы использовались образцы Анжеро-Судженского стекольного завода. Создание защитных покрытий на изделиях производилась двумя путями: непосредственное оплавление поверхности огнеупорных изделий и предварительное нанесение паст с последующим их оплавлением. С целью улучшения качества оплавляемой поверхности огнеупоров, на их поверхность перед оплавлением плазмой наносился слой температуростойкой пасты толщиной 2,5 - 5 мм для защиты его от термического удара. Пасты подбирались исходя из КТР, наносимого покрытия, который должен быть близким к основе огнеупора.

Образцы огнеупорных изделий испытывались в промышленных условиях на Алжеро - Судженском стекольном заводе. Изделия нагревались в опечке до температуры 1550 °С в течение 15 дней, затем были установлены в насадках генераторов. Для сравнения были установлены аналогичные изделия. но без покрытий. Наблюдения за образцами показали, что образцы с покрытием простояли по продолжительности дольше на 20%, чем аналогичные образны без предварительного оплавления поверхности.

В настоящее время футеровку стекловаренных печей изготавливают из плавленных огнеупоров, преимущественно бадделеито - корундовых (бако-ровых). Процесс восстановления становится сложным и трудоемким. На практике изношенные брусья подвергают дроблению и вторичной переплавке.

Целью исследований являлось создание способа восстановления изношенных бакоровых брусьев.

Решением задачи явилось послойное наплавление, согласно которому на участке поверхности восстанавливаемого огнеупора потоком низкотемпературной плазмы образуют ванну размягчения или расплава и вносят в эту зону такой же огнеупор, дроблённый до 3 - 5 мм, после чего внесённый ог-неупор нагревают до полного расплавления. Таким способом можно наплавить или получить заново брус любой конфигурации, в том числе восстановить первоначальную форму. Однородность и качество наплавленной части соответствуют однородности и качеству ремонтируемого (восстанавливаемого) изделия, т.к. они представляют собой смеси одного состава, полученные

путем плавления. Наплавленные участки прочно сцепляются с основой изделия, т.к. его поверхность предварительно расплавляется.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Выполнено теоретическое обобщение результатов исследований в области плазменных технологий с целью создания производства строительных материалов с улучшенными эксплутационными характеристиками.

1.1 .Предложена физико-математическая модель процесса силикато- и стеклообразования, на основе которой рассчитывается распределение температуры в толще строительного композита, оплавляемого потоком низкотемпературной плазмы.

1.2. Установлено, что при воздействии плазмы на силикатсодержащие композиты процессы дегидратации, декарбонизации, силикато - и стеклообразования протекают одновременно по топотаксическому механизму.

1.3. Определены алгоритмы управления качеством строительного композита с защитно-декоративным покрытием путём корректировки состава шихты и поверхности оплавляемого объекта.

1.4. Отработаны технологические параметры и составы нового искусственного облицовочного материала на основе отходов горнодобывающей и стекольной промышленности -- стеклогранодипсид.

1.5. По расчётным и экспериментальным данным оптимальной толщиной оплавленного покрытия является 0,2 мм. При этой толщине покрытия величина термических напряжений в переходном слое минимальна

(44-60 МПа) и недостаточна для разрушения комплексообразующих силикатных связей.

1.6. Установлены рациональные технологические режимы оплавления строительных материалов с различной минералогической основой, при мощности 56-75 кВт и скорости обработки 0,10- 0,17 м/с, отвечающие условиям промышленной применимости.

1.7. Обосновано получение минерального волокна из различного техногенного сырья с повышенным модулем кислотности, реализуемое при производстве эффективных теплоизоляционных материалов.

2.Созданы технологии и реализующие их средства плазменной обработки строительных композитов, используемые в строительной отрасли.

2 I Совокупность исследований, проведённых при получении строи-1сльных композитов с защитно-декоративным покрытием, являются достаточными для инженерных методов расчёта технологических параметров и их реализации на предприятиях строй индустрии.

2.2. Высокий коэффициент использования тепловых потоков обеспечивает осуществление производства строительных материалов и композитов с улучшенным уровнем качества при соблюдении требований экологической безопасности.

3. Промышленная реализация и перспектива развития плазменных технологий, основана на высокоскоростных и эффективных результатах производства строительных материалов с эстетическими характеристиками, не изменяя первоначальные показатели используемого композита.

3.1. Разработаны технологические регламенты и технологические карты на технологии производства строительных материалов со стекловидным, защитно-декоративным покрытием.

3.2. На основе теоретических и экспериментальных исследований работы, разработаны и внедрены технологии получения защитно-декоративного покрытия на 12 - заводах по производству силикатного кирпича (Липецка, Уфы, Томска, Волгограда, Кургана, Сургута, Москвы, Бий-ска, Новосибирска и т.д.) На заводах по производству глиняного кирпича г.Черногорска, ЦОФ «Абашевская» (г.Новокузнецк), Бийске, Маслянино, на заводах железобетонных изделий (Томска, Кзыл-Орда, Мирный, Красноярска.

3.3. Обеспечение промышленной реализации разработанных технологий и определили перспективы их развития:

в рамках тематического плана Томского государственного архитектурно-строительного университета выполняется работа по исследованию процессов формирования тепло—и звукоизоляционных материалов в условиях высокотемпературного нагрева;

исследование процессов, протекающих при модификации поверхности огнеупорных материалов высокотемпературным тепловым потоком плазмы.

4. Совокупность выполненных исследований и полученных результатов можно квалифицировать как научную работу, в которой изложены обоснованные технологические решения по использованию энергии низкотемпературной плазмы при формировании строительных композитов, за счет оптимизации режимов теплового воздействия и составов, расширяет арсенал технических средств, производства строительных материалов с повышенным уровнем качества.

Список основных опубликованных работ по диссертации

1.Скрнпникова Н.К., Филиппов В.Ф., Карнаев Н.В. Исследование некоторых физико-химических свойств плазменных покрытий на силикатных кирпичах // В кн.: Строительство и транспорт. Молодые учёные и специалисты народному хозяйству. - Томск, 1980,- С. 94-97.

2.Волокитин Г.Г., Ромашок Т.Ф., Скрипникова Н.К. Изучение фазового состава силикатного кирпича и влияние его на свойства плазменного покрытия // В кн.: Создание и исследование новых строительных материалов. Томск; ТГУ, 1984. - С. 85-89.

3. Волокитин Г.Г., Романюк Т.Ф., Скрипникова Н.К., Киселёв В.И. Физико-химические исследования стекловидного покрытия, получаемого при обработке поверхности силикатных материалов низкотемпературной плазмой // В кн.: Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ и порошковой металлургии. ДСП. - Рига: Знание, 1985. -'Г.2. С. 136-143.

4. Скрипникова Н.К. Исследование качества стекловидного покрытия на силикатном кирпиче в зависимости от состава // В кн.: Создание и исследование новых материалов. - Томск: ТГУ, 1986. - С. 102-106.

5. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Черняк М.Ш. и др. Термодинамические исследования процессов, протекающих на поверхности силикатного кирпича при его обработке низкотемпературной плазмой // Библиогр. Указатель деп. рукописей, вып.5. - М , 1986,- ВНИИС Госстроя СССР, № 1383, 8с.

6. Скрипникова Н.К., Верещагин В.И. Силикатные строительные материалы автоклавного твердения с использованием кварц-диопсидовых пород// В кн. Материалы Всес.межведомственного совещания по перспективе использования диопсидового волластонитового сырья южного Прибайкалья. -Иркутск, 1987. - С. 66-70.

7. Скрипникова Н.К., Смиренская В.Н., Шевченко Г.В. Свойства силикатного кирпича на основе гранитного заполнителя // Библиогр. Указатель деп. рукописей; вып.З, М.. 1986. - ВНИИИС Госстроя СССР (5с).

8. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Масликова М.А., Черняк М.Ш., Южакова Т.М. Термодинамические исследования процессов, протекающих на поверхности силикатного кирпича при обработке его низкотемпературной плазмой // Депонирована в ВНИИЭСМ, 1986, № 1383; - 8 с.

9. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Масликова М.А., Скачков С.И. Расчёт энтальпий процессов разложения ГСК при обработке силикатного кирпича низкотемпературной плазмой. Деп. в ВНИИЭСМ, № 1586

10. A.c. № 1383716. Скрипникова Н.К., Верещагин В.И., Волокитин Г.Г., Романюк Т.Ф. Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича с плазменным покрытием. 1985. Не публ.

11. Скрипникова Н.К., Верещагин В.И., Волокитин Г.Г. Повышение эксплуатационных характеристик силикатного кирпича с защитно-декоративным покрытием. // Работоспособность композиционных строительных материалов на основе и с применением отходов промышленности и местного сырья / Межвузовский сб. -Казань. - КХТИ. - 1987. С.104-109.

12. Скрипникова Н.К. Создание защитно-декоративных покрытий на силикатных изделиях низкотемпературной плазмой. Автореферат дисс. ... канд.техн. наук. - Рига, 1988.- 22 с.

13. Патент РФ №1455526. Способ получения защитно-декоративного покрытия / ВолокитинГ.Г., Скрипникова Н.К., Зубчихина Г.И., и др. Опубл.в БИ- 1993. №25.

14. A.c. 1513779. Способ получения защитно-декоративного покрытия / Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Черняк М.Ш., Южакова Т.М. - 1989. Не публ.

15.А.С. № 1561464. Композиция для получения защитно-декоративного покрытия / Верещагин В.И., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. и др.- 1988. Не публ.

16. A.c. № 1601889. Способ получения защитно-декоративного покрытия / Черняк М.Ш., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. и др. - 1989. Не публ.

17. Патент 1720214. Способ изготовления декоративных бетонных изделий / Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Куликова Г.А. и др. - № 4768292/33; Опубл.15.12.89, бюл. №11.

18. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г'., Черняк М.Ш. Использование низкотемпературной плазмы для получения теплоизоляционных изделий. Деп. в НИИТЭХИМ, №1, 1992. - 61 с.

19. Волокитин Г Г., Скрипникова Н.К., Куликова Г.А., Жириова Г.И. Свойства защитно-декоративных покрытий бетонных изделий // Строительные материалы. - 1992. - № 7. - С.25-26.

20. Волокитин Г.Г"., Скрипникова Н.К., Жириова Г.И. Низкосорбнион-ные покрытия на силикатных изделиях // Строительные материалы. - 1992. -№ 7. - С.14-16.

21. A c. 1682128, В 24в 1/00. Способ обработки стеклокристаллических материалов /Волокита» Г.Г., Скрипникова Н.К., Чибирков В.К. и др.- Опубл. 07.10.91., Б.И. № 37.

22. Скрипникова Н.К., Южакова Т.М., Черняк М.Ш. Влияние минералогического состава кварцевого песка на свойства силикатного кирпича с защитно-декоративным покрытием // Создание и исследование новых строительных материалов из местного сырья: Межвуз. Сб. - Томск. ТЛИ, 1990. -С.84-88.

23. Новые материалы и технологии. Экстремальные технологические процессы / Жуков М.Ф., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К. идр.// Монография. - Новосибирск: Наука, Сиб. Отд-ние, 1992,- 183 с.

24. Недавний О.И., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К. Использование плазменного нагрева для получения цемента // Цемент. - 1992. - № 4. - С.75-78.

25. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Черняк М.Ш. Прогрессивная низкотемпературная плазменная технология изготовления утеплителей из отходов промышленности // Сб. трудов ТИСИ под ред. Гныри А.И. Актуальные вопросы строительного материаловедения и технологии строит, пр-ва. -Томск, изд.ТГУ,1993. - С. 10-16.

26. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Масликова М.А. и др. О процессах на поверхности силикатного кирпича при обработке его низкотемпературной плазмой // Там же. - С. 72-75.

27. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Дедюхин P.O., Чибирков В.К. Плазменная обработка стеклокристаллического материала сиграна // Строительные материалы. - 1992. - № 10. С.26-28.

28. Масликова М.А., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. Энергетика дегидратации гидросиликатов кальция при обработке силикатного кирпича низкотемпературной плазмой // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 1993. Т.36,вып.12. - С.63-67.

29. Патент РФ № 2014301. Сырьевая смесь для получения минерального волокна / Черняк М.Ш., Скрипникова П.К., Волокитин Г.Г., и др. - Б.И. №11, 1994.

30. Патент 2038336. Композиционный материал / Скрипникова Н.К., волокитин Г.Г., Масликова М.А. - Б.И.-1995. №18.

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

32. Волокитин Г.Г., Борзых В.Э., Скрипникова Н.К., Каледин В.В. Плазменные технологии в стройиндустрии и экологии // Изв. вузов. Строительство. - 1995,-№ 7-8. - С.64-71.

31. Скрипникова Н.К. Защитно-декоративные покрытия на золошлако-вых изделиях // Изв. вузов. Строительство. 1997. - №3. - С.51-55.

32. A.c. №1640938. Состав, для покрытия на огнеупорных изделиях / Скрипникова Н.К., Черняк М.Ш., Южакова Т.В. идр. - 1989. Не публ.

33. Патент РФ №2104252. Композиция для изготовления теплоизоляционных изделий / Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Борзых В.Э. - 1998. №4.

34. A.c. 1424307. Керамическая масса для изготовления облицовочного искусственного материала / Верещагин В.И., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. - 1986. Не публ.

Введение.

Глава I. Современное состояние использования высоких технологий в области стройиндустрии.

1.1 .Плазменные технологии в области производства строительных материалов.

1.2. Особенности высокотемпературного воздействия на минеральное сырьё и строительные изделия.

1.3. Физико - химические процессы, протекающие при образовании расплавов в силикатных системах под действием потоков плазмы.

Глава II. Технология получения расплава под действием концентрированных тепловых потоков на поверхность строительных материалов.

2.1. Термодинамика высокотемпературных процессов в силикатных расплавах.

2.2. Определение теплофизических характеристик строительных материалов.

2.2.1.Методика температурных измерений.

2.2.2. Методы установки термопар в образцы.

2.3. Математическая постановка задачи. Метод решения.

2.4. Физическая и математическая модель технологического процесса получения защитного слоя на строительных материалах.

2.4.1. Физическая модель.

2.4.2. Математическая модель.

2.4.3. Кинетика процессов силикато- и стеклообразования и её влияние на тепловое состояние строительных изделий при их обработке плазменными струями.

2.5.Технологические особенности плёночного течения расплава под действием массовых сил.

2.5.1. Лабораторные условия для исследования процесса получения минерального волокна в плазменном реакторе.

2.5.2. Физическая и математическая модель движения плёнки расплава во вращающемся плазмохимическом реакторе.

Глава III. Технология получения стекловидных покрытий на строительных изделиях.

3.1. Процессы стеютообразования в поверхностном слое строительных материалов.

3.2. Технология получения стекловидных покрытий на бетонных изделиях.

3.3. Обработка поверхности обжиговых материалов низкотемпературной плазмой.

3.4. Расчёт оптимальной толщины стекловидного покрытия.

3.5. Управление качеством стекловидного покрытия, получаемого при плазменной обработке строительных изделий.

3.5.1. Улучшение качества стекловидного покрытия введением компонентов в поверхностный слой.

3.5.2. Улучшение свойств кирпича и стекловидного покрытия путём изменения состава шихты.

3.6. Технология получения окрашенных стекловидных покрытий на силикатных изделиях.

3.7. Влияние эксплуатационных факторов на свойства строительных материалов с оплавленным стекловидным покрытием при химическом воздействии.

Глава IV. Плазмохимический синтез минерального волокна из силикатного расплава.

4.1. Разработка состава шихты для плазмохимического синтеза волокна.

4.2. Исследование процессов, протекающих при образовании расплава и получении волокна.

4.3. Исследование зависимости выхода расплава и минерального волокна от рабочих характеристик вращающегося плазмохимического реактора.

4.3.1. Свойства минерального волокна по плазменной технологии из техногенного сырья.

4.4. Использование минерального волокна для получения перспеквдщлх кшет^адаонных.материалов.

Глава V. Перспективы плазменных технологий в области стройиндустрии.

5.1. Плазменная обработка стеклокристаллических материалов

5.2. Создание защитных покрытий на огнеупорных изделиях.

5.3. Восстановление элементов и конструктивов стекловаренных печей выполненных из бакора.

Актуальность исследований для научного обоснования, разработки и внедрения в строительную отрасль технологий производства качественно новых строительных материалов, полученных путём форсированного ввода тепловой энергии плазмы в обрабатываемый объект, обусловлена: отсутствием теоретических и технологических предпосылок по оптимизации производственных процессов выпуска строительных материалов с защитно-декоративным покрытием при использовании низкотемпературной плазмы; отсутствием достоверных данных о специфике в системе «плазма - обрабатываемый композит на основе минерального сырья»; созданием новых маяоэнергоёмких и экологически чистых плазменных технологий производства минерального волокна из различных, тугоплавких материалов, получение расплавов, из которых в существующих плавильных агрегатах затруднено.

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

Целью работы является теоретическое и технологическое обоснование производства строительных изделий со стекловидным покрытием и минерального волокна и их обобщение на основе изучения процессов взаимодействия мощных плазменных потоков с обрабатываемым объектом.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-разработать обобщённую модель образования расплавов под действием концентрированных тепловых потоков на поверхность строительных ма8 териалов и при получении тонких плёнок расплава с последующим распылом в волокно;

- обосновать режимы и параметры, обеспечивающие образование качественного стекловидного покрытия на различных строительных материалах;

- установить информативные признаки для управления качеством стекловидного покрытия;

- изучить аналитически и экспериментально особенности формирования расплава из различных минеральных компонентов во вращающемся плазмохимическом реакторе;

- осуществить реализацию результатов научных исследований в технологиях производства строительных материалов с использованием энергии низкотемпературной плазмой.

Научная новизна работы состоит в развитии теоретических положений технологий производства строительных материалов на основе формирования расплава при воздействии на минеральное сырьё концентрированных тепловых потоков, что конкретизируется следующим:

Разработана обобщённая физико-математическая модель процесса теплопереноса в тонкой плёнке расплава и в толще строительного изделия под действием низкотемпературной плазмы. На основе решения обратной задачи теплопроводности установлены теплофизические свойства обрабатываемых строительных объектов при высоких температурах, которые были использованы при установлении температурных полей по сечению изделия.

2. Установлены оптимальные технологические режимы плазменной обработки поверхности стандартных строительных изделий - мощность плазменного генератора 56 - 75 кВт, скорость обработки 0,10 - 0,17 м/с, величина теплового потока 2,0 • 106 - 2,5-106 вт/м2.

3.Разработаны критерии и алгоритмы управления качеством стекловидного покрытия путём введения в состав основы изделия компонентов, 9 снижающих температуру плавления массы, уменьшающих вязкость расплава и обеспечивающие максимальные адгезионные свойства покрытия.

4. Впервые выполнено научное обоснование технологии получения во вращающемся плазмохимическом реакторе, обеспечивающего получение из тонкой плёнки расплава минерального волокна с повышенным модулем кислотности (1,5-15), которое обладает завершённой, термически стабильной структурой и удовлетворяет современным требованиям строительной отрасли, предъявляемые к волокнистым теплоизоляционным материалам.

Практическая значимость работы.

Разработаны принципы и методы получения защитно-декоративного покрытия на строительных изделиях, полученных из минерального сы-рья(силикатный и керамический кирпич, тяжёлый бетон, керамзитобетон, газобетон, золобетон и т.д.). Установлены зависимости оптимальных режимов оплавления от состава оплавляемой подложки.

Технологические разработки, базирующиеся на выполнении диссертационных исследований, способствуют решению экологической проблемы, утилизации отходов горнодобывающей, металлургической и энергетической промышленности, путём создания и внедрения перспективной плазменной технологии производства минерального волокна из этих отходов.

Теоретические и экспериментальные результаты исследований, полученные в работе, используются в учебном процессе при чтении лекций и выполнении курсовых и дипломных работ по следующим курсам: «Плазмохи-мия», «Техника и оборудование плазменных технологий» в Томском государственном архитектурно-строительном университете.

Методология работы. Исследования основаны на использовании и развитии теоретических положений в области взаимодействия плазменных потоков с твёрдым телом, разработанных научной школой академика РАН Жукова М.Ф., учёными ПолакомЛ.С., Анынаковым A.C., Тихомировым И.А.,

10 и их применением в строительной отрасли, научные концепции которой разработаны Баженовым П.И, Баженовым Ю.М., Мазуриным, Горшковым B.C., Пащенко A.A., Горловым Ю.П., Чернышовым Е.М.,Мчелдовым-Петро -сяном О.П., Рыбьевым И.А., Рыкалиным H.H., Ребиндером П.А. и другими.

В проводимых исследованиях применялись современные приборы и оборудование Томского государственного архитектурно-строительного университета, Томского политехнического университета, Института теплофизики СО РАН. Достоверность и объективность полученных данных основаны на законах сохранения и необходимых наборах экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований. Основные положения и полученные результаты использованы при разработке ТУ - 21- РСФСР - 94 -87 «Кирпич силикатный лицевой со стекловидным защитно-декоративным покрытием», ТУ 21- РСФСР - 157 - 90 «Кирпич керамический лицевой со стекловидным защитно-декоративным покрытием», ТУ - 5741 - 001 -02069290 - 95 «Золошлакоблоки со стекловидным защитно-декоративным покрытием» и технологических регламентов на производство силикатного и керамического кирпича, бетонов с защитно-декоративным покрытием, зо-лоблоков с защитно-декоративным покрытием. Разработанная технология получения минерального волокна на основе зол внедрена на Гусиноозёрской ГРЭС, Разработаны технологические регламенты для производства конструкционных и теплоизоляционных материалов на основе минерального волокна, теплоизоляционного материла на основе зольной микросферы. Технологии плазменного термодекорирования внедрены на 14 заводах по производству силикатного кирпича, на 4 заводах по производству керамического кирпича, на 4 предприятиях по производству бетонных изделий.

Автор защищает совокупность научных положений, определяющих основу технологии производства качественно новых строительных материалов при использовании высококонцентрированных источников тепла, уста

11 новленные закономерности, необходимые для получения строительных материалов с защитно-декоративным покрытием, алгоритмы управления качеством строительных материалов, теоретические и экспериментальные результаты^/ и реализацию их в технических и технологических разработках. I

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных, всесоюзных и российских симпозиумах, конференциях по генераторам низкотемпературной плазмы, на III, IV Всесоюзных симпозиумах по плазмохимии, на конференциях по строительному материаловедению, «Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии» (Белгород, 1991);

Образцы бетонных изделий с защитно-декоративным покрытием, выполненных по плазменной технологии, были удостоены диплома и бронзовой медали на 44-й Всемирной выставке изобретательских, научно-исследовательских и промышленных достижений (Брюссель, 1995).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1.Выполнено теоретическое обобщение результатов исследований в области плазменных технологий с целью создания производства строительных материалов с улучшенными эксплутационными характеристиками.

1.1 .Предложена физико-математическая модель процесса силикато- и стеклообразования, на основе которой рассчитывается распределение температуры в толще строительного композита, оплавляемого потоком низкотемпературной плазмы.

1.2. Установлено, что при воздействии плазмы на силикатсодержащие композиты процессы дегидратации, декарбонизации, силикато - и стеклообразования протекают одновременно по топотаксическому механизму.

1.3. Определены алгоритмы управления качеством строительного композита с защитно-декоративным покрытием путём корректировки состава шихты и поверхности оплавляемого объекта.

1.4. Отработаны технологические параметры и составы нового искусственного облицовочного материала на основе отходов горнодобывающей и стекольной промышленности - стеклогранодипсид.

1.5. По расчётным и экспериментальным данным оптимальной толщиной оплавленного покрытия является 0,2 мм. При этой толщине покрытия величина термических напряжений в переходном слое минимальна

44-60 МПа) и недостаточна для разрушения комплексообразующих силикатных связей.

252

1.6. Установлены рациональные технологические режимы оплавления строительных материалов с различной минералогической основой, при мощности 56-75 кВт и скорости обработки 0,10- 0,17 м/с, отвечающие условиям промышленной применимости.

1.7. Обосновано получение минерального волокна из различного техногенного сырья с повышенным модулем кислотности, реализуемое при производстве эффективных теплоизоляционных материалов.

2.Созданы технологии и реализующие их средства плазменной обработки строительных композитов, используемые в строительной отрасли.

2.1. Совокупность исследований, проведённых при получении строительных композитов с защитно-декоративным покрытием, являются достаточными для инженерных методов расчёта технологических параметров и их реализации на предприятиях стройиндустрии.

2.2. Высокий коэффициент использования тепловых потоков обеспечивает осуществление производства строительных материалов и композитов с улучшенным уровнем качества при соблюдении требований экологической безопасности.

3. Промышленная реализация и перспектива развития плазменных технологий, основана на высокоскоростных и эффективных результатах производства строительных материалов с эстетическими характеристиками, не изменяя первоначальные показатели используемого композита.

3.1. Разработаны технологические регламенты и технологические карты на технологии производства строительных материалов со стекловидным, защитно-декоративным покрытием.

253

3.2. На основе теоретических и экспериментальных исследований работы, разработаны и внедрены технологии получения защитно-декоративного покрытия на 12 - заводах по производству силикатного кирпича (Липецка, Уфы, Томска, Волгограда, Кургана, Сургута, Москвы, Бий-ска, Новосибирска и т.д.) На заводах по производству глиняного кирпича г.Черногорска, ЦОФ «Абашевская» (г.Новокузнецк), Бийске, Маслянино, на заводах железобетонных изделий (Томска, Кзыл-Орда, Мирный, Красноярска.

3.3. Обеспечение промышленной реализации разработанных технологий и определили перспективы их развития: в рамках тематического плана Томского государственного архитектурно-строительного университета выполняется работа по исследованию процессов формирования тепло—и звукоизоляционных материалов в условиях высокотемпературного нагрева; исследование процессов, протекающих при модификации поверхности огнеупорных материалов высокотемпературным тепловым потоком плазмы.

4. Совокупность выполненных исследований и полученных результатов можно квалифицировать как научную работу, в которой изложены обоснованные технологические решения по использованию энергии низкотемпературной плазмы при формировании строительных композитов, за счёт оптимизации режимов теплового воздействия и составов, расширяет арсенал технических средств, производства строительных материалов с повышенным уровнем качества.

254

1.Орлов Д.Л., Панкова Н.А. Основные направления фундаментальных сследований в области промышленного стекловарения // Стеклообразное юстояние. Л.: Наука, 1988. С 145-151.

2. Орлов Д.Л., Панкова Н.А. Основные направления фундаментальных 1ССледований в области промышленного стекловарения // Стеклообразное состояние. Л.: Наука, 1988. С 145-151.

3. Стрекалов А.В., Панкова Н.А. Основные пути интенсификации про-цессастекловарения // Основные пути процессов интенсификации процессов стекловарения. М., 1982. С. 1-5.

4. Шульц М.М. О химическом строении стеклообразующих расплавов и стёкол // Стеклообразное состояние. Л.: Наука, 1983, с 10-18.

5. Летников Ф.А., Медведев В.Я., Иванова Л.А. Взаимодействие гранитного расплава с карбонатами и силикатами. Н-ск.: «Наука» Сибирское отделение, 1978. 152 с

6. Шульц М.М., Мазурин О.В. Современные представления о строении стёкол и их свойства. Л.: Наука, 1988.-198 с. (Академические чтения).

7. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов,- Ч. 2. 2-е изд.- М.: Металлургия, 1966.-703 с.

8. Стрелов К.К., Булер П.И. Силикаты и тугоплавкие оксиды в жидком и стеклообразном состояниях. Свердловск, 1987,- 80 с.

9. Аппен A.A. «Химия стекла», M., «Химия», 1974.

10. Ватолин H.A., Пастухов Э.А. Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов. М., «Наука», 1980, 489 с.

11. Убеллоде А.Р. Плавление и кристаллическая структура. М., Изд-во «Мир», 1969, 420 с.

12. Лепинских Б.М., Манаков А.И. Физическая химия оксидных и ок-сифторидных расплавов. М., Наука, 1977, 197 с.

13. Топорищев Г.А. Современные представления о структуре расплавленных шлаков \\ Тезисы научных сообщений V Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов. Ч.З. 1983 С. 3-12.

14. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве / Горшков B.C., Александров С.Е., Иващенко С.И., Горшкова И.В. М.: Стройиздат, 1985. -273 с.

15. Кручинин Ю.Д., Кручинина Л.П., Худяков И.Ф. Использование отвальных шлаков от плавки окисленных никелевых руд. М.: Металлургия, 1977.-64 с.

16. Никифоров A.C., Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 183 с.

17. Охрана окружающей среды при обезвреживании радиоактивных отходов / Соболев И.А., Коренков И.П., Хомчик Л.М., Проказова Л.М. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 165 с.

18. Дмитриев С.А., Стефановский C.B., Князев И,А., Моссэ A.J1. Синтез стёкол различных составов в плазмохимических реакторах // Тепло- и массоперенос в плазменных аппаратах. Минск: ИТМО имени A.B. Лыкова АН БССР, 1990.-С. 10-28.

19. Моссэ A.JL, Печковский В.В. Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ. Минск: Наука и техника, 1973.-215 с.

20. Процессы и аппараты плазмохимической технологии / Пархомен-коВ.Д., Полак Л.С. и др. Киев: Вища школа, 1979. - 255 с.

21. Цветков Ю.В., Панфилов С.А. Низкотемпературная в процессах восстановления. -М. Наука, 1980,- 359 с.

22. Моссэ А.Л., Буров И.С. Обрааботка дисперсных материалов в плазменных реакторах. Минск: Наука и техника, 1980. - 207 с.

23. Улетучивание компонентов при плазменной варке стекла / Бысюк В.В., Дмитриев С.А., Соболев И.А. Стефановский C.B. // Сб. науч.тр.ИТМО АН БССР, Плазменные процессы и аппараты. Минск. 1984, - С.60-65.

24. Получение боросиликатного стекла в прямоточном плазмохимиче-ском реакторе / Соболев И.А. и др. // Сб. науч.тр. ИТМО АН БССР, Плазменные процессы и аппараты, Минск, 1984. - С. 67-74.

25. К вопросу о летучести радионуклидов при высокотемпературной переработке радиоактивных отходов / Лифанов Ф.А., Стефановский C.B., Кобелёв A.A. и др. // Сб.науч.тр. ИТМО АН БССР, Плазменные процессы и аппараты. -Минск, 1984. С. 112-117.

26. Корсак Н.Г. Огнеструйный метод отделки строительных элементов и зданий // Строительные материалы. 1975,- № 6,- С. 17-18.

27. Декоративно-защитная отделка бетона струёй высокочастотной плазмы / Зайцева Г.М., Коршунов A.B., Пухаускас И.И. и др. // Сб.науч. трудов «Перспективные направления в наружной отделке зданий на севере». -Л. : ЛенЗНИИЭП, 1985. С 43 - 47.

28. Вурзель Ф.Б., Чепижный К.И., Назаров В.Ф. Экспериментальное изучение превращений кварца в низкотемпературной плазме // Тез. Докл. IV Всесоюзного симпозиума по плазмохимии. Днепропетровск, 1984.- Ч. I. С. 180-181.

29. Мананков A.B. Механизм и кинетика процессов минералообразова-ния в стеклосодержащих базитах // Дисс. .д-ра геолого-минералогических наук: 04.00.08. Томск, 1983. - 339 с.

30. Klain В. Облагораживание лицевых поверхностей силикатных строительных материалов с помощью плазменной технологии // Промышленность стройматериалов. Берлин. 1985. - №1.- С.20-21.

31. Зайцева Г.М. Индустриальная отделка бетонных изделий плазменной обработкой // На стройках России. 1984. - №7. - С. 42-46.

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

33. Корнеев В.И., Петров А.Я. Превращение цементного камня при его оплавлении плазменной струёй электродугового плазмотрона. -Д., 1988. 11 е.- Библиогр. 6 назв. - Деп. в ВИНИТИ 18.10.88., № 7514 - В 88.258

34. Петров А.Я. Декорирование цементного камня путём оплавления электодуговым плазмотроном косвенного действия: Атореф.дис. канд.техн.наук. -Л., 1989. -20 с.

35. Декоративный бетон / Г.Г. Волокитин, Т.Ф. Романюк, Н.К. Скрип-никова, В.И. Верещагин // Химия и технология минерального сырья: Тез.докл.обл.конф. молодых учёных. Мурманск.- 1985. С. 49 - 50.

36. Скрипникова Н.К., Жирнова Г.И., Куликова Г.А., Борохова О.Н. Бетонные изделия с защитно декоративным покрытием // Строительные материалы. - 1992. - № 7. - С.31-32.42. Патент ВНР № 171530, 1978

37. Патент США № 3715228, 1970.

38. Куликова Г.А. Технология создания защитно-декоративного покрытия на бетонных изделиях с помощью низкотемпературной плазмы. Дис. . канд.техн наук 05.17.11. Томск. 1996. 195 с.

39. Липницкая Н.И., Равинская Л.И. Микроструктура поверхности кирпича, декорированной плазменным оплавлением // Сер. «Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей». 1977. - № 12 (ВНИИЭСМ). - С. 10 - 11.

40. Жолнеровский Д.А., Шиманович В.Д., Шипай А.К. и др. Плазменная обработка бетонных поверхностей // в кн.: Тез.докл. «Интенсификция технологических процессов производства строительных материалов и улучшение их качества». Минск. 1979. - С.109 - 114.

41. Никифоров A.A. Технология получения минерального волокна из природного и техногенного силикатсодержащего сырья с помощью низкотемпературной плазмы. Дис. . канд.техн.наук. 05.17.11. Томск. 1998. 137 с.

42. Волокитин Г.Г. Технология получения минеральной ваты. Анализ и перспективы развития // Изв.вузов. Строительство. 1993. - №9. - С. 12-16.

43. Хвостенков С.И. Роль поверхностных факторов в технологических процессах производства силикатного кирпича // Сб.тр. ННИстройматериалов и конструкций, 1983. № 50/78. С. 82-89.

44. Скрипникова Н.К. Создание защитно-декоративных покрытий на силикатных изделиях низкотемпературной плазмой. Дис. . канд.техн.наук. 05.17.11.- 1988.-Рига. 1988.-221 с.

45. Громов Ю.Е., Лежепёков В.П., Северинова Г.В. Индустриальная отделка фасадов зданий. М.: Стройиздат, 1980. - 70 с.260

46. Нанесение декоративных плазменных покрытий на глиняный кирпич / И.Я. Чернявский, Е.С. Лысенко, Н.П. Першин, Б.Е. Пантелеев // Переработка промышленных отходов в строительные материалы. Челябинск. -1981. - С.100-105.

47. Бессмертный B.C. Плазменная декоративная обработка стеновой керамики и стеклоизделий. Автореф.дис. . канд.техн.наук. Рига. - 1987. -16 с.

48. Бессмертный B.C. Плазменная декоративная обработка глиняного кирпича // Строительные материалы. 1983. - № 10. - С. 27-29.

49. Котляроваа Л.И. Декорирование кирпича методом газоплменной обработки. Атореф.дис. . канд.техн.наук. 05.23.05. Челябинск - Ростов. -1979.-22 с.

50. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазменных тугоплавких покрытий. М., Машиностроение. 1981.

51. Гильдерман В.К., Земцов В.И., Нейулин А.Д.// Огнеупоры. 1978. №1 С. 47-49.

52. Селяков В.Г., Кучерявый М.Н., Полевов В.А. // Стекло и керамика. 1977. №11, С. 28-30.

53. Шершнев А.А., ГаенкоИ.С., Савельчикова И.Л. и др. Исследование защитных плазменных покрытий.// Огнеупоры. 1987. №2

54. Фридмент М.Г., Першин В.А., Гаенко Н.С., Карасев В.П. Металло-устойчивость огнеупоров с плазменным покрытием // Огнеупоры. 1986. № 6. С. 24-28.

55. Усов Л.Н., Борисенко А.И. Применение плазмы для получения высокотемпературных покрытий. М., изд-во «Наука» 1965.

56. Недавний О.И., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К. и др. Использование плазменного нагрева для получения цемента // Цемент. 1992. № 4. С. 75 78.261

57. Шубин В.И., Смазнов В.В., Хныкин Ю.Ф. и др. Высокотемпературный синтез портландцементного клинкера // Цемент. 1988. № 3. С. 21 22.

58. Волокитам Г. Г. Автоматизация процессов плазменной обработки строительных материалов и изделий. Дис. .д.т.н. 05.13. 07. Томск. - 1990. 321 с.

59. Горяйнов К.Э. Электрическая сварка и резка бетонных, керамических и каменных материалов. М.: Стройиздат. 1972.

60. Акерман Р.Дж., Торн Р.Дж. Исследование химической связи при высоких температурах. Сублимация огнеупорных соединений // Исследование при высоких температурах. М.: Наука, 1976.

61. Панин В.Е., Лихачёв В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твёрдых тел. Новосибирск: Наука, 1985, 229 с.

62. Самораспостраняющийся высокотемпературный синтез. Трансформационное упрочнение керамических материалов / Стрелов К.К., СуминВ.И. Плинер С.Ю. и др. Свердловск Изд-во УПИ, 1989,72 с.

63. Ефименко В.Н. Плазменная обработка гранулированного глинистого грунта при производстве керамического материала для строительства основания дорожных одежд автомобильных дорог. Дис. . д.т.н. 05.23.08. -Томск. 1994. -290 с.

64. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. М.: Энергия, 1976.-392 с.

65. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978. - 592с.262

66. Бабушкин В.Ч., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян С.П. Термодинамика силикатов. М.: СтройиздатД986. - 407с.

67. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1979.-288с.

68. Стечкин C.B., Субботин Ю.Н. Сплайны в вычислительной математике. М. : Нука, 1976. - 248с.

69. Гришин A.M., Вергун В.Н., Зинченко В.И. Итерационно-интерпаляционный метод и его приложения. Томск: Изд-во ТГУ, 1981. -168с.

70. Гофман А.Г., Грузин А.Д., Пырх С.И. Процедура решения линейного дифференциального уравнения второго порядка параболического типа на основе итерционно интерпаляционного метода,- ОФАП, 1982.- 21с.

71. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. -М.: Наука, 1978,- 592с.

72. Абалтусов В.Е. Тепломассообмен в системах тепловой защиты со вдувом активной массы. Деп. ВИНИТИ, 1985, №535.-1 Юс.

73. Прянишников В.П. Ковалентная модель кремнезёма и общие закономерности процесса стеклообразования // Стеклообразное состояние. Труды пятого всесоюзного совещания. Изд-во «Наука», JL, 1971, С 55-59.263

74. Геворкян A.A. Плазмированные изделия из лёгких бетонов для использования в нейтральных средах. Дис. . к.т.н. 05.23.05. Томск, 1990, 240 с.

75. Скрипникова Н.К., Жирнова Г.И., Куликова Г.А., Борохова О.Н. Бетонные изделия с защитно-декоративным покрытием // Строительные материалы. 1992. №7. - С. 14-16.

76. Горшков B.C., Тимашёв В.В. Методы физико-химического анализа вяжущих. М. - 1963, - 286с.

77. Вурзель Ф.Б., Назаров В.Ф. Плазмохимическая модификация поверхности стекла // Плазмохимические процессы. М. - 1979, - С. 172-204.

78. Миклашевский А.И. Новый способ отделки наружных и внутренних стен зданий (термодекорирование). Д., 1964.95 .Митрофанов K.M. Современная монументальная декоративная керамика. // Искусство. JI.-M.- 1967, - 30 с.

79. Комаров А.И. Новая техника стенописи // Декоративное искусство СССР. 1964.-№9.-С. 9-10.

80. Митрофанов K.M. Вечные краски // Стенопись керамическими эмалями / Строительство и архитектура Ленинграда. 1964. №7. - С. 28-29.

81. Wuich W. Fachbichte fur aberblachtechnik. 1972,- № 10. p. 2-6.

82. A.c. № 1726663 СССР, С 04 В 31/44 Способ декоративной обработки строительных материалов / Корсак Н.Г. Б.И. 1965. - №13.

83. Пат. 1337391 Великобритания, С04 В 43/16. Обработка лицевой поверхности строительных материалов.

84. Куатбаев З.А., Лигай H.H. Использование отходов и попутных продуктов для изготовления строительных материалов, изделий и конструкций // ВНИСМ. 1973. - № 2. - С. 19-21.264

85. Смирнова Г.Г., Баньковская И.В., Сазанова М.В., Аппен A.A. Газопламенное глазурование строительных материалов // Строительные материалы. -1986. № 8. - С. 18-19.

86. Влияние нагрева на структурные превращения в силикатных изделиях / Жуков М.Ф., Волокитам Г.Г., Дандарон Г.-Н.Б. и др. // Изв. СО АН СССР. Строительство и архитектура. 1983. - № 10. - С.59-64.

87. Изучение фазового состава силикатного кирпича и влияние его на свойства плазменного покрытия / Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Рома-нюк Т.Ф., Сирина Г.П. // В кн.: Создание и исследование новых строительных материалов. Томск: ТПУ, 1984. - С. 85-89.

88. Разработка теории взаимодействия низкотемпературной плазмы со строительным материалом. Отчёт о НИР / Томский инж.- строит, ин-т (ТИСИ); Руководитель Волокитин Г.Г. № ГР 01910028993; Инв. № 02920003589. - Томск, 1991. - 65 с.

89. Жуков М.Ф., Волокитин Г.Г., Дандарон Г.-Н.Б. и др. Влияние нагрева на структурные превращения в силикатных изделиях // Изв. СО АН СССР. Строительство и архитектура. 1983. - № 10. - С.59-60.

90. Зевин Л.С., Хейкер Д.М. Рентгеновские методы исследования строительных материалов.-М.: Стройиздат, 1965.

91. Власов А.Т., Флоринская В.В. Инфракрасные спектры неорганических стёкол и кристаллов. Л.: Химия. 1972. - 304 с.265

92. Сизоненко А.П. Высокотемпературные ИК спектры отражения природных волластонита и бронзита в интервале 20 - 1200 °С // Записки Всесоюзного минералогического общества, 1979. - Ч. 108, вып. 1. - С 80-81.

93. Такасима X. Инфракрасные спектры отражения силикатных стёкол, содержащих окислы щелочных и щелочноземельных металлов // Нагоя коге гидзюцу сикэнсе хококу. 1977. 26 №12. - С. 437-443.

94. ИЗ. Бабушкин В.И., Матвеев Г.И., Мчедлов Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1986. - 407с.

95. Химия цементов / Под ред. Х.Ф.У. Тейлора. М.: Стройиздат, 1969. 502с.

96. Киреев В.А. Методы практических расчётов в термодинамике химических реакций. М.: Химия, 1970. - 480с.

97. Бутт Ю.М., Сычёв М.М., Тимашёв В.В. Химическая технология вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1980. - 471 с.

98. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Верещагин В.И. Силикатный кирпич с защитно-декоративным покрытием // Тез.докл.конф.по химии и технологии минерального сырья. Мурманск, 1985.- С.44.

99. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. М., 1972.-239 с.

100. Безбородов М.А. Вязкость силикатных стёкол. Минск, 1975.352 с.

101. Технология стекла. Под общей ред. И.И. Китайгородского. М., 1967.-564 с.

102. Вурзель Ф.Б., Назаров В.Ф. Плазмохимическая модификация поверхности стекла // Ин-т нефтехимического синтеза им. A.B. Топчиева. М.6 Наука, 1979. - С. 172-203.

103. Wuich W. Fachberichte for aberblachtechnik. 1972. № 10 - p. 2-6.

104. A.c. № 1726663 СССР, C04 В 31/44. Способ декоративной обработки строительных изделий / Корсак Н.Г. Б.И. - 1965. - № 13.

105. Громов Ю.Е., Лежепёков В.П., Северинов Г.В. Индустриальная отделка фасадов зданий. М.: Стройиздат. 1980. 70 с.

106. Ступаченко П.П. Доклады международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных жележо-бетонных конструкций. М., 1964.

107. Скрипникова Н.К., Чернова А.Ю., Чернов В.А., Романюк Т.Ф. Влияние удельной поверхности известково-кремнезёмистого вяжущего на прочность сцепления стекловидного покрытия // Молодые учёные и специалисты народному хозяйству. Томск: ТГУ, 1983. - С. 89-92.

108. Скрипникова Н.К. Исследование качества стекловидного покрытия на силикатном кирпиче в зависимости от состава //В кн.: Создание исследование новых строительных материалов. Томск: ТГУ, 1986. - С. 102 — 106.

109. Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. Под ред. Тананаева М.: Мир, 1970. С.48 - 52.

110. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М. ИЛ, 1962.

111. Августиник А.И. Керамика. Л.: Стройиздат. 1975. - 590 с.267

112. Кингери У.Д. Введение в керамику. Пер. с англ. М.: Стройиздат! 1967.-500 с.

113. A.c. 1040754 СССР С04 В 41/34. Способ получения защитно-декоративного покрытия на силикатных изделиях / Волокитин Г.Г., Романюк Т.Ф., Скрипникова Н.К. и др. 1983. - Публ. не подлежит.

114. Тимашев В.В. Синтез и гидратация вяжущих материалов. М.: Наука. 1986. - - 424 с.

115. Сиенко М., Плейн Р., Хестер Р. Структурная неорганическая химия. Перевод с англ. М: Мир, 1968. - 344 с.

116. Краснова Г.В., Юдушкина Т.А. Энерго-материалсберегающая технология автоклавных строительных материалов с использованием промышленных отходов // Сб. ВНИИНТИ и экономики промышленности строительных материалов. М.: 1985. - С.45-48.

117. Алёхин Ю.А., Маянц М.М. Экономическая эффективность использования промышленных отходов в производстве строительных материалов // Сб. трудов: Использование отходов в промышленности строительных материалов. Вып. 26 М., 1985. - С. 3-7.

118. Хренов В.И., Янчукович С.Г. Диопсид новый наполнитель защитно-декоративных покрытий для силикатного кирпича // Строительные материалы. - 1987. - №1. - С. 12-13.

119. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. Плазменная обработка силикатного кирпича. Информ. листок о научно-техническом достижении № 4 -87 сер.Р 55.21.99. Томск, ЦНТИ, 1987. - 2с.268

120. Гришин В.К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов. М.: МГУ, 1975. - 128 с.

121. Шведков ЕЛ. Элементарная математическая статистика в экспериментальных задачах материаловедения. Киев: Наукова думка, 1975. - 111 с.

122. Куколев Г.В., Пивень И.Я. Задачник по химии кремния и физической химии силикатов. М.: Высшая школа, 1971. 238 с.

123. Бережной A.C. Многокомпонентные системы окислов. Киев: Наукова думка, 1970. - 539 с.

124. Резницкий Л.З., Васильева Л.П., Некрасова Е.А. Геология и тетралогия безжелезистых дтопсидовых пород // Там же. С. 12-14.

125. A.c. 3954106 СССР С04 В 15/06. Сырьевая смесь доя силикатного кирпича с защитно-декоративным покрытием / Верещагин В.И., Скрипнико-ваН.К., Волокитин Г.Г. 1987. ДСП

126. Янчукович С.Г. Использование порошковых мономеров для получения защитно-декоративных покрытий на силикатном кирпиче // Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих. Сер.: Экспресс инф. - М.: ВНИИЭСМ, 1985. - Вып. 10.269

127. Романов Б.П. Взаимодействие электрофизических источников нагрева с силикатными и керамическими материалами. Дис. д.т.н.05.17.11. .1. Томск. 1998,- 346 с.

128. Илюхин В.В., Кузнецов В.А., Лобачёв А.Н. и др. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия. М.: Наука, 1979. 184 с.

129. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Верещагин В.И. Использование плазменной технологии для получения декоративных покрытий на силикатных изделиях // Тез. докл. 8 Всес.конф. по взаимодействию атомных частиц с твёрдым телом. М., 1987, С. 193.

130. Инструкция по отделке и защите от атмосферных воздействий фасадных поверхностей стеновых панелей из ячеистых бетонов в заводских условиях. М.: ВНИИстром, 1977.

131. Павлушкин Н.М., Сентюрин Г.Г., Ходаковская Р.Я. Практикум по технологии стекла и ситаллов. М.: Стройиздат, 1970. - 512 с.

132. Смиренская В.Н., Скрипникова Н.К. Влияние добавок диопсида на свойства силикатного кирпича. Билиогр. указатель деп.рукописей,вып. 3. -М., 1986, ВНИИИС Госстроя СССР. № 1336.

133. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Черняк.М.Ш, Южакова Т.Н. Влияние состава заполнителя на свойства силикатного кирпича с плазменным покрытием // Тез.докл.конф. Пути повышения эффективности производства бетона. Челябинск, 1988. - С 136-139.270

134. Воробьёв Х.С., Казикаев Д.М., Кудеярова Н.П. и др. О возможности использования метаморфических сланцев КМ А в производстве силикатного кирпича // Строительные материалы. 1986. - № 11. - С. 14-18.

135. Куатбаев К.К. Силикатные бетоны из побочных продуктов промышленности. М.: Стройиздат, 1981. - 245 с.

136. Патент 1720214 СССР. Способ изготовления декоративных бетонных изделий / Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Куликова Г.А., Боро-хова О.Н. (СССР). №4768293/33; Опубл. 15.12.89, бюл.№11.

137. Скрипникова Н.К. Защитно-декоративные покрытия на золошла-ковых изделиях // Изв.вузов. Строительство. 1997. - № 3. - С. 51 -54.

138. Петров А.Я. Декорирование цементного камня путём оплавления электродуговым плазмотроном косвенного действия. Автореферат дисс. . канд. техн. наук. 05.17.11. - 1989,- Л. -20 с.

139. A.C. 04 В 32/00 ДСП. Керамическая масса для изготовления облицовочного искусственного материала / Верещагин В.И., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г.271

140. Альперович И.А. Керамические стеновые и теплоизоляционные материалы в современном строительстве // Строительные материалы. 1966. № С.22-24.

141. A.C. 366175 С04 В 36/41. Способ декоративной отделки строительных изделий / Чурсин В.М. (СССР). Опубл. в Б.И. - 1973. - № 7.

142. Блюмен Л.М. Глазури. М., 1954. - 171 с.

143. Гулоян Ю.А. Исследование кинетики превращения красителей в начальный период варки окрашенных стёкол //В кн.: Производство и исследования стекла и силикатных материалов. Вып. 8, Ярославль, 1985. С 27-32.

144. Варгин В.В. Производство цветного стекла. Гизлегпром, М., 1940.270 с.

145. Холопова Л.И. Цветной искусственный камень и его применение в современном строительстве. Автореферат дисс. . д.т.н. Л., 1972. 48 с.

146. Безбородов М.А. Химия и технология древних и средневековых стёкол. Минск, 1969.

147. Безбородов М.А. Вязкость силикатных стёкол. Минск, 1975.352 с.

148. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К. Долговечность автоклавных силикатных бетонов . М.: Изд-во литературы по строительству, 1966. - 216 с.

149. Павлушкин Н.М., Сентюрин Г.Г., Ходаковская Р.Я. Практикум по технологии стекла и ситаллов. М.: Стройиздат, 1970. - 512 с.

150. Физико-химические исследования стекловидного покрытия, полученного при обработке поверхности силикатных материалов низкотемпера272турной плазмой / Волокитин Г.Г., Романюк Т Ф., Скрипникова Н.К., Киселёв

151. B.И. // В кн.: Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорга-ничеких материалов и порошковой металлургии. ДСП. - Т.2, - Рига, 1985.1. C.136-144.

152. Баженов П.И. Технология автоклавных материалов. Л.: Стройиз-дат, 1978.-368 с.

153. Тейлор Х.Ф.У. Доклады международных конгрессов по химии цемента. Токио, 1968. С. 176-186.

154. Масликова М.А., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. Энергетика дегидратации гидросиликатов кальция при обработке силикатного кирпича низкотемпературной плазмой. Изв. вузов. Химия и химическая технология, 1993.-Вып. 12,-С. 63-67.

155. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977. - 279 с.

156. Артамонов А.Г., Володин В.М., Авдеев В.Г. Математическое моделирование и оптимизация плазмохимических процессов. М.: Химия, 1989. 224 с.

157. Кингери У.Д. Введение в керамику. Пер. с англ. М,: Стройиздат, 1997.-500 с.

158. Дьюли У. Лазерная технология и анализ материалов. М.: Мир, 1986. - 502 с.

159. Синтез боросиликатного стекла на основе трио- (триметисилил)-бората // Докл. АН СССР, 1978.-Т.241 ,N6-0.1363-1366.273

160. Разработка и реализация технологии получения минеральной ваты при помощи низкотемпературной плазмы из зол ГО ГРЭС: Отчёт о НИР (промежуточный) / НИИ СМ при ТГАСА, руководитель Г.Г. Волокитин. -№ГР 02903027056. Томск, 1995. - 43с.

161. Гришин В.К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов. М. МГУ,1975. - 128 с.

162. Шведков E.JI. Элементарная математическая в экспериментальных задачах материаловедения. Киев: Наукова думка, 1975. — 11 с.

163. Химическая технология стекла и ситаллов / Под ред. Н.М. Пав-лушкина. М.: Стройиздат, 1983. -432 с.

164. Химическая технология стекла и ситаллов / М. В. Артамонов, К.С. Асланова, И.М. Бужинский и др. М. : Стройиздат, 1983,, 432 с.

165. Шульц М.М., Мазурин О.В. Современные представления о строении стекол и их свойствах. Л.: Наука, 1988, 198 с.

166. Производство минерального волокна и изделий на его основе // ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1989, " Обзорная информация " № 1, 60 с.

167. Горшков B.C., Савельев В.Г., Фёдоров Л.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. -М., "Высшая школа", 1988 -400 с.

168. Исследование плазмохимического способа получения минерального волокна из руды месторождения «Копна» и кварц-топазового концентрата: Отчёт о НИР / НИИ СМ при ТГАСУ, руководитель Г.Г. Волокитин. № ГР 01330128062. Томск, 1997. - 44 с.

169. Патент 2038336. Композиционный материал / Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Масликова М.А. 1995. Б.И. № 18.

170. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко A.A. Технология теплоизоляционных материалов. М.: Стройиздат, 1980. - 399 с.274

171. Горяйнов К.Э. Технология минеральной ваты и изделий из неё. -Л.: Госуд. изд-во литер, по строительству, архитектуре и строит, материалам, 958.- 180 с.

172. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидродинамика газожидко-;тных систем. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. - 296 с.

173. Жуков М.Ф., Аныпаков A.C., Дандарон Г.-Н.Б., Замбалаев Ж.Ж. Определение температуры на термокатоде // VIII Всес.конф. по генерато->ам низкотемпературной плазмы. Новосибирск, 1980. Ч. 2, с 12-15.

174. Поповский В.М. Сибирский утеплитель стратегия выхода 13 кризиса // Строительные материалы. 1998. № 4, С. 15-16.

175. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Борзых В.Э. Физико-:имические и технологические основы плазмохимического синтеза мине-»ального волокна // Изв.вузов. Строительство. 1995. № 5-6. С 71-73.

176. Волокитин Г.Г., Борзых В.Э., Скрипникова Н.К. Плазменные ехнологии в стройиндустрии и экологии. Изв.вузов. Строительство // 1995. fe 7-8.-С. 64-71.

177. Макмилан П.У. Стеклокерамика. Изд-во «Мир» М.,1967,- 264 с.

178. Козлова В.К. Основные направления использования зол и золош-аковых смесей ТЭЦ сибири в производстве строительных материалов и в пгроительстве//Изв. вузов. Строительство и архитектура-1990. № 10.-С 60 -63.

179. Низкотемпературная плазма. Т. 3 Химия плазмы. Новосибирск, Наука, 1991, 328 с.

180. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий троительной керамики. М.,1977.- 240с.

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

182. Макмилан П.У. Стеклокерамика. Изд-во «Мир» М., 1967.- 264 с

183. Бетехтин А.Г. Текстуры и структуры руд. М., Госгеолтехиздат, 1958. 138 с.

184. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Дедюхин P.O. Плазменная обработка стеклокристаллического материала сиграна / Строительные материалы. - 1992. - №10. - С.26 - 28.

185. Недавний О.И., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К. и др. Плазми-зованное покрытие на легковоспламеняющихся материалах / Лесная промышленность. 1992. - №6. - С. 14 - 17.

186. A.c. 1682128. Способ обработки стеклокристаллического мате-эиала. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Орлова В.М. 1991. Б.И. №37.

187. A.c. 2014301. Сырьевая смесь для получения минерального во-токна / Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Черняк М.Ш. и др. 1994. Б.И. № 11.

188. Волокитин Г. Г., Скрипникова Н.К., Ворожищева Н,М. Плазмен-1ая технология для производства минеральной ваты / Физика низкотемпера-гурной плазмы. Матер. VIII всесоюз. конф. Ч.З. Минск, 1991. - С.36 -38.

189. Патент РФ № 2104252. Композиция для изготовления теплоизо-шционных изделий // Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Борзых В.Э. Эпубл.ВБИ№4,1988.

190. Патент РФ № 2007294. Способ изготовления двухслойных плит с тщитно-декоративным покрытием / Недавний О.И., Скрипникова Н.К., Во-юкитин Г.Г. и др. Опубл. В БИ № 3,1994.

191. Патент РФ № 1798969. Способ получения защитно-декоративных покрытий на строительных изделиях // Недавний О.И., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К. и др. Опубл в БИ № 8,1997.

192. Скрипникова Н.К., Беликова И.П. Исследование свойств минерального волокна полученного с помощью ВПХР / Тез. докл. конф. по проблемам использования вторичного сырья и производства строительных материалов. Томск. 1994.- С. 56-58.

193. Волокитин Г.Г., Борзых В.Э., Скрипникова Н.К. Плазменные ехнологии в производстве / Сб. Международ, науч. конф. Сопряжённые за-|дчи физической механики и экологии. Томск. - 1994. - С.32-34.

194. A.c. № 1383716. Сырьевая смесь для изготовления силикатного :ирпича с плазменным покрытием / Верещагин В.И., Скрипникова Н.К., Во-юкитин Г.Г. и др. 1985.- Не публ.

195. A.c. № 1513779. Способ получения защитно- декоративного по-фытия / Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Черняк М.Ш. и др. 1988. Не 1убл.

196. A.c. № 1682128. Способ обработки стеклокристаллических мате-шалов / Волокитин Г.Г., Шишковский В.И., Скрипникова Н.К. и др. Опубл.в Ж №37, 1991.

197. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Ластушкина Г.Я. Использование зол для производства минеральной ваты при помощи низкотемпературной плазмы // Там же.

198. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Верещагин В.И. Исследование свойств покрытий на силикатных изделиях, обработанных плазмой. Тез. цокл. XI всес.конф. Генераторы низкотемпературной плазмы. Н-ск. - 1989.

199. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Ворожищева Н.М. и др. Плазменнная технология для производства минеральной ваты. Мат-лы VIII Всес.конф. Физика низкотемпературной плазмы. Ч.З. Минск. - 1991,- С.65-67.278

200. Скршпшкова Н.К., Волокитин Г.Г., Черняк М.Ш. Использование шзкотемпературной плазмы для получения теплоизоляционных материалов. Цеп. в НИИТЭХИМ, № 1,1992. 61 с.

201. Волокитин Г.Г., Скршпшкова Н.К., Жирнова Г.И. Низкосорбци-шные покрытия на силикатных изделиях // Строительные материалы. -1992.-№ 7. С. 14-16.

202. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Ворожищева Н.М. Плазменная обработка поверхности керамического кирпича // Тез. докл. конф. Актуальнее проблемы тепломассообмена. Томск. 1992.

203. Никифоров A.A., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г. Плазменная технология производства минераловатных скорлуп для теплозащиты трубо-фоводов. //тез.докл. г. Новосибирск, 1996.- С.40-41.

204. Скрипникова Н.К., Никифоров A.A. Технология производства теп-ноизоляционных скорлуп на минераловатной основе с помощью низкотемпературной плазмы //Тез.докл.г.Красноярск, 1996.- С.25-26.

205. Скрипникова Н.К., Никифоров A.A. Производство строительных материалов на основе зольного волокна // Тез.докл.НГАСУ, Н-ск. 1997. -С.27-28.279

206. Скрипникова Н.К., Петроченко В.В. Технология получения тепло изоляционных материалов на базе минерального волокна / Мат-лы Все-рос.конф. Актуальные проблемы строительного материаловедения. Томск. -1998. с.173-175.

207. Химия силикатов и оксидов. Л., «Наука», 1981, 303 с.

208. П.У. Макмилан. Стеклокерамика. М., «Мир» 1987.- 265 с.

209. Бутт Ю.М., Дудеров Т.Н., Матвеев М.А. Общая технология силикатов. М., Стройиздат, 1976. 600 с.

210. Гузман И.Я. Высокоогнеупорная пористая керамика. М., Метал-лургиздат, 1971. 208 с.

211. Горяйнов К.Э. Электрическая сварка и резка бетонных, керамических и каменных материалов. М., Стройиздат, 1973. 144 с.

212. Химическая технология керамики и огнеупоров. Под ред. П.П. Будникова и Д.Н. Полубояринова. М., Стройиздат, 1972. 552 с.

213. Бартенев Г.М. Строение и механические свойства стекла. М., Стройиздат, 1966. -215 с.

214. Богуславский И.А. высокопрочные закалённые стёкла. М-Л., Стрйиздат, 1969. -250 с.

215. Булавин И.А. Оборудование керамических и огнеупорных заводов. М., «Высшая школа». 1965. 426 с.

216. Мороз И.И. Технология строительной керамики. Изд-е 2-е, Киев, :<Вшца школа», 1972. 416 с.

217. Беркман А.С., Мельникова И.Г. Структура и морозостойкость сте-яовых материалов. Л., Госстройиздат, 1962. 166 с.

218. ЗальмангГ. Физико-химические основы керамики. 1959. 396 с.280