автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Технология ячеистых керамобетонов на основе композиционных связующих

кандидата технических наук
Перетокина, Наталья Алексеевна
город
Белгород
год
2007
специальность ВАК РФ
05.17.11
цена
450 рублей
Диссертация по химической технологии на тему «Технология ячеистых керамобетонов на основе композиционных связующих»

Автореферат диссертации по теме "Технология ячеистых керамобетонов на основе композиционных связующих"

ПЕРЕТОКИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСЕЕВНА

ТЕХНОЛОГИЯ ЯЧЕИСТЫХ КЕРАМОБЕТОИОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ СВЯЗУЮЩИХ

Специальность 05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003064948

Белгород — 2007

003064948

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

Научный руководитель-доктор технических наук, профессор

Евтушенко Евгений Иванович

Официальные оппоненты —

доктор технических наук, профессор Зубехин Алексей Павлович

кандидат технических наук, доцент Трубицын Михаил Александрович

Ведущая организации - ОАО «Стройматериалы» (г. Белгород)

Защита состоится « 5 » октября 2007 г. в Ю00 в ауд. 242 ГК на заседании диссертационного совета К 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова (БГТУ) по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

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

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, отдел аспирантуры.

Автореферат разослан 2007 г.

Ученый секретарь

П.В. Беседин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В условиях быстрого развития технологии, направленной на интенсификацию тепловых процессов при одновременной экономии энергоресурсов, в последние годы все большее значение приобретает разработка новой высокоэффективной теплоизоляции материалов для энергетического, нефтеперерабатывающего, металлургического промышленного оборудования. Материалы этого класса должны не только снижать теплопроводность ограждающих конструкций, но и обладать конструкционными свойствами, обеспечивающими длительную службу теплового агрегата. Только в этом случае может быть достигнут оптимальный эффект от применения жаростойких теплоизоляционных материалов. Необходимость разработки большого числа видов таких материалов и изделий диктуется экономическими соображениями, а также многообразием условий их службы и, как следствие, различием требований, предъявляемых к ним.

Существует целый ряд теплоизоляционных жаростойких материалов, технология и свойства которых характеризуются существенными недостатками: высокой влажностью формовочной смеси, значительными усадочными деформациями, длительным временем твердения (набора пластической прочности), продолжительными сушкой и обжигом, а также снижением физико-механических характеристик в процессе термообработки или службы. Получение керамобетонов на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС) открыло перспективное направление в создании новых теплоизоляционных материалов, основным достоинством которых является низкая микрпористость образующихся межпоровых перегородок и их высокая прочность, возрастающая в процессе термообработки, экологическая чистота на всех этапах производства, а также возможность использования дешевого природного и техногенного сырья.

Цель работы: Разработка технологии получения и исследование свойств теплоизоляционных жаростойких материалов на основе композиционных связующих, включающих ВКВС и шлакощелочное вяжущее.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

- исследование особенностей регулирования структурообразования и свойств композиционных связущих с использованием шлакощелочных вяжущих, ВКВС кремнеземистого и шамотного составов в сочетании с добавками пластификаторов, ПАВ и электролитов;

- изучение свойств пеномасс, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных материалов на основе ВКВС и композиционных связующих;

- технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии.

Научная новизна работы:

Установлены закономерности изменения структуры и свойств композиционных связующих и материалов на основе шлакощелочных вяжущих и ВКВС, заключающиеся в изменении характера течения смешанных суспензий с преимущественно дилатантного у ВКВС на тиксотропный у композиционного свя-

зующего, увеличении вязкости суспензии в области низких градиентов скорости сдвига. Формирование плотной межпоровой перегородки, рост пластической прочности, интенсификация спекания определяется полидисперсностью, коллоидной составляющей ВКВС и шлакощелочного вяжущего.

Выявлены технологические особенности получения материалов на композиционном связующем: набор пластической прочности определяется активностью шлака и содержанием шлакощелочного компонента, а снижение формовочной влажности, общей усадки и повышение жаростойкости — реотехнологи-ческими свойствами и содержанием ВКВС.

Показано, что в условиях механоактивации при равной удельной поверхности шлака сроки схватывания шлакощелочных вяжущих, полученных с использованием сухого помола в планетарных мельницах, в несколько раз ниже в сравнении с вяжущим на шлаках мокрого измельчения. Однако при равном времени помола мокрая активация оказывает существенно большее влияние на рост удельной поверхности и сокращение сроков схватывания, чем сухая. С ростом удельной поверхности шлака после его механоактивации реологические характеристики композиционных вяжущих улучшаются.

Практическая ценность работы.

Разработана технология теплоизоляционных жаростойких материалов на основе композиционных связующих с комплексным упрочнением, основанном на сочетании самоотвердения шлакощелочного вяжущего и росте прочности после сушки и обжига керамических вяжущих. Предложены составы масс на основе кварцевого песка, боя динасовых огнеупоров, шамота с добавлением шлакощелочных вяжущих, пластифицирующей добавки огнеупорной глины, которые характеризуются низкими усадочными свойствами и высокими физико-механическими показателями в условиях действия повышенных температур.

Определен характер влияния соотношения компонентов в композиционном вяжущем, в том числе коллоидного компонента, на физико-механические характеристики ячеистых керамобетонов. Оптимальными физико-механическими свойствами в широком интервале температур до 1300°С обладают композиты с минимальным В/Т, содержащие 2-6% коллоидного компонента ВКВС, глины и золя шлакощелочного вяжущего. Коэффициент конструктивного качества отливок из композиционного вяжущего имеет после высокотемпературного обжига максимум при содержании коллоидного компонента около 5%.

Полученные материалы по своим физико-механическим характеристикам, максимальной температуре эксплуатации, доступности используемого сырья соответствуют или превосходят мировые и отечественные аналоги.

Разработан технологический регламент для производства шамотных изделий на основе комплексного вяжущего. Технология внедрена на ЗАО «Концерн «Российские огнеупоры» (п. Латное, Воронежской обл.). Ожидаемый экономический эффект составит около 7,2 млн. рублей в год.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международной конференции "Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений ", (г. Белгород, 1997 г.); на Международной научно-практической конференции "Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века", (Белгород, 1998 г.); II Международной научно-практической конференции-школе-семинаре молодых ученых, аспирантов и докторантов (Белгород, 1999 г.); на II Международной научно-методической конференции, (Белгород, 2002 г.); на Международной научно-технической конференции "Композиционные строительные материалы. Теория и практика", (Пенза, 2006 г.)

Диссертационная работа осуществлялась в рамках фундаментальных исследований по ЕЗН "Исследование закономерностей получения теплоизоляционных материалов на основе высококонцентрированной керамической вяжущей суспензии кремнеземистого состава" (1995-2000 г.), при поддержке грантов по НТП "Архитектура и строительство" в 1998 и 1999 г., а также НИР "Физико-химические основы регулирования реотехнологических характеристик керамических суспензий с учетом структурной нестабильности сырья" (2006 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15-ти печатных работах, включая 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена в 5 главах на 203 страницах, состоит из введения, обзора литературы, методической части, трех глав экспериментальной части, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 248 источников и 3 приложения; содержит 23 таблицы, 80 рисунков.

Автор выражает глубокую благодарность первому руководителю в период аспирантуры, а затем научному консультанту работы доктору технических наук, профессору Пивинскому Юрию Ефимовичу и кандидату технических наук, доценту Череватовой Алле Васильевне.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и цель работы, сформулированы основные задачи, дана краткая характеристика научной новизны и практической значимости работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ литературных данных о состоянии теории и практики, проблемах и задачах, связанных с изготовлением высокопористых огнеупорных и жаростойких теплоизоляционных материалов, о возможности применения ВКВС в этой и смежных областях.

Использование технологий искусственных керамических вяжущих, широко развитых Ю.Е. Пивинским в области создания материалов с высокими термомеханическими свойствами, является в настоящее время одним из перспективных направлений производства керамики широкого спектра применения. Имеется некоторый опыт по использованию ВКВС для создания легковесных

теплоизоляционных материалов, однако в настоящее время остается ряд вопросов, связанных с расширением сырьевой базы получения подобных материалов на основе кварцевого песка, диатомита, техногенного сырья. Наиболее пригодным для производства эффективной теплоизоляции является пенометод, поскольку он позволяет получить материалы с высокой степенью чистоты и оптимальной поровбй структурой, обеспечивающей высокие физико-механические свойства теплоизоляционных материалов. Показано, что определяющими в данной технологии являются реологические характеристики систем на всех переделах технологической цепочки: двухфазной пены и минерализованной пены, а также процессы перехода от коагуляционных к кристаллизационно-конденсационным структурам.

Показано, что большое значение в снижении материалоемкости, удешевлении стоимости продукции, а также в уменьшении удельного расхода сырья имеет применение эффективных теплоизоляционных материалов и изделий, в том числе, огнеупорных. Охарактеризованы способы получения пористой структуры теплоизоляционных материалов, среди которых можно выделить пенометод как наиболее технологичный по простоте управления и лучшими технологическими характеристиками изделий. Приведет! характеристики наиболее распространенных пенообразователей.

Широко известным и достаточно изученным является также направление по использованию самотвердеющих смесей, т.е. введение в систему некоторой доли смеси жидкого стекла с отвердителем, которая позволяет получить полуфабрикат с достаточной механической прочностью уже на начальных этапах технологического процесса. Показано, что в роли отвердителей жидкого стекла могут выступать шлаки - отходы металлургического производства, содержащие в своем составе у - 2Ca0-Si02. При этом количество жидкого стекла составляет 17-25 %.

Сырьевые материалы и методы исследования

В качестве исходных материалов применялись: ВКВС на основе кварцевого песка Зиборовского месторождения (Si02 - 96,8 %), высокоглиноземистого шамота (А1203 - 65,7 %, Si02 - 33 %), боя динасовых огнеупоров (Si02 > 96 %), диатомита Инзенского месторождения (Ульяновская обл.). Также использовались огнеупорная каолинитовая глина Латненского месторождения (марка ЛТ-1, содержание А1203 - 35-37 %, Si02 — 48-50 %, основная примесь - кварц), стекло жидкое ГОСТ 13078-81 с модулем основности 2,7. В качестве отвердителя жидкого стекла в работе использовался шлак ОАО ОЭМК воздушно-сухого охлаждения и феррохромовый шлак Челябинского металлургического комбината. Пенообразователи: ТЭАС, выпускаемый СПО «Щит» (г. Шебекино), для получения пенодиатомита использовался пенообразователь «Унипор».(Казахстан).

Реологические характеристики суспензий определялись на ротационном вискозиметре «Rheotest -2» (ГДР) с коасильными цилиндрами. Зерновой состав твердой фазы ВКВС, глины и шлаков выполнен на лазерном гранулометре «Micro Sizer 201». Для механоактивации шлака использовалась шаровая планетарная

мельница марки «САНД-1» с диаметром шаров до 10 мм при частоте вращения около 200 мин"1. Физико-механические свойства образцов определялись по стандартным методикам.

Все экспериментальные данные обрабатывались с использованием специально разработанных программ в среде Microsoft Excel® и Sigma Plot®.

Технологические особенности исследуемых систем

Известно, что при получении огнеупорных бетонов широко используются разнообразные неорганические связки, в основе которых лежат три основных механизма твердения.

Согласно существующим классификациям шлакощелочное вяжущее может быть отнесено к смешанному типу вяжущих - гидратационному и полиме-ризационному (поликонденсационному) или к неорганическим химическим связкам. ВКВС кварцевого песка может быть отнесена к поликонденсационным или к керамическим.

Целью настоящих исследований явилось изучение комбинации связок: керамической — на основе ВКВС кварцевого песка и химической, в качестве которой использовалось шлакощелочное вяжущее, установление закономерностей образования новых фаз в процессе эксплуатации разработанных материалов при температурах до 1200 °С. Подобная комбинация позволяет за счет быстрого твердения шлакощелочного вяжущего получить стабилизацию структуры композита сразу после формовки (это особенно важно при получении ячеистых бетонов, а также формованных изделий из бетона на поточных линиях), а использованием ВКВС - обеспечить существенный рост прочности при повышенных температурах.

Введение в состав разрабатываемого композита пены и формирование ячеистой структуры приводит к дополнительной нестабильности получаемых результатов. Поэтому на первом этапе исследовалась литьевая композиция без введения ПАВ, характеризующаяся только микропористостью, которая в значительной мере определяет свойства межпоровых перегородок в ячеистых бетонах. Переход от литьевой микропористой структуры к ячеистой может быть осуществлен расчетным путем с использованием коэффициента конструктивного качества: (A=RC)K/p2), являющегося величиной, близкой к постоянной при равных В/Т, составе и условиях твердения.

Можно предположить, что основные свойства композиционного вяжущего на основе шлакощелочного сырья и ВКВС будут определяться наличием в исходной системе некоторой доли коллоидного компонента или содержанием наночастиц с размером менее 0,1 мкм. В табл. 1. представлены результаты расчета содержания коллоидного Si02, которое находилось как сумма коллоидного Si02 ВКВС (определяли методом центрифугирования - около 2%) и кремнезема жидкого стекла, выделяющегося в виде золя при взаимодействии со шлаком.

Таблица 1

Химический состав материалов_

Матер;" ч Содержание оксидов, % ЯЮг колл. % Косн, смеси

8Ю2 АЬОз СаО Ре203 н2о МвО

ВКВС кварцевого песка 96,8 0,5 0,4 0,9 1,0 - до 2 0,0046

ШлакОЭМК 27,1 6,5 45,8 8,2 - 12,4 - 2,019

Композит с содержанием шла-кощел. вяж.: 20 % 85,3 1,4 7,5 2,0 1,9 1,9 4,52 0,1089

40% 73,3 2,4 14,6 3,1 2,8 3,9 7,04 0,2567

60% 59,3 3,2 24,1 4,1 3,6 5,7 9,56 0,5144

80% 48,9 4,2 29,1 5,4 4,6 7,9 11,68 0,7699

100% 31,0 5,2 36,4 6,5 5,5 9,9 14,60 1,5183

Установлено, что при температурах до 900°С прочность и коэффициент конструктивного качества возрастает при увеличении содержания шлакощелочного вяжущего. Однако композиты, содержащие менее 40 % шлакощелочного вяжущего, можно использовать при температурах до 1200 °С. Сравнивая полученные композиционные материалы по их плотности, можно отметить следующее: материалы на чистой суспензии ВКВС имеют более высокую плотность и, соответственно, меньшую микропористость. Добавление шлакощелочного вяжущего приводит к ее снижению. Однако введение шлакощелочного вяжущего в количестве до 20% существенно повышает коэффициент конструктивного качества при высоких температурах (см. рис. 1), что является следствием спекания и формирования новых фаз. Характер изменения фазового состава исследуемых композитов представлен в табл. 2. В жаростойких бетонах при их термообработке происходит образование достаточно стабильных и устойчивых фаз — кристобаллита, волластонита, диопсида, а при высоком содержании шлакощелочного вяжущего (более 60%) - и окерманита.

Шлакгацелснное вяжущее, %

Рис. 1. Зависимость коэффициента конструктивного качества бетона на основе ВКВС кварцевого песка от количества вводимого шлакощелочного вяжущего и температуры обжига: 1 - Т-120 "С; 2 - Т=600 °С; 3 -Т=900 "С; 4 - Т=1200 °С.

Значение усадки материалов на основе композиционных вяжущих не превышает предельно допустимых значений для жаростойких бетонов (не более 2 % в соответствии с ISO 2245-90), кроме материалов с повышенным содержанием шлакощелочного вяжущего (более 60 %).

Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости т] от градиента скорости сдвига е: 1 - ВКВС кварцевого песка; 2 - ВКВС кварцевого песка, пластифицированная 5 % латненской глины; 3 - ВКВС кварцевого песка с добавкой 10 % шлакощелочного вяжущего; 4 - ВКВС кварцевого песка, пластифицированная 5 % латненской глины с добавкой 10 % шлакощелочного вяжущего.

50 100 150 200 250

Градиент скорости сдвига, с'1

Таблица 2.

Изменение фазового состава исследуемых композиционных связующих _(по данным РФА)_

Состав композиционного связующего, коэффициент основности

Изменение фазового состава

Кристалли ческие фазы

ВКВС - 100 %,

р-кварц кристобапит

ВКВС-40-80%, шлакощелочное вяжущее - 20-60 %, !<„„,= 0,1-0,5

Р-кварц

кристобалит

волластонит

y-c2s

мервинит геленит диопсид FeO

120 °С

600 °С

900 °С

1200°С

Реологические исследования смешанных суспензий позволили установить, что введение шлакощелочного вяжущего в количестве до 10 % также, как и добавка небольшого количества глины - до 5 %, приводит к изменению характера течения суспензии кварцевого песка с тиксотропно-дилатантного на преимущественно тиксотропный (см. рис. 2). Смешанные суспензии с тиксотропным характером течения в области низких значений напряжений сдвига характеризуются более высокой седиментационной устойчивостью, чем дилатантные.

Введение в ВКВС ПАВ в количестве 0,05 — 0,25 % по твердому веществу приводит, вероятно, вследствие коагулирующего воздействия к увеличению вязкости суспензии без изменения характера течения. К значительному улучшению физико-механических свойств плотных отливок на композиционном связующем добавка ПАВ не приводит.

Установлен существенный положительный эффект введения небольших (2-5 %) добавок глины на свойства ВКВС кварцевого песка и материалов на их основе: повышается седиментационная устойчивость суспензии, плотность и прочность отливок после сушки и обжига в интервале температур 800-1400 °С.

Установлена взаимосвязь содержания в композиционном связующем коллоидного компонента (частицы с диаметром менее 0,1 мкм), включающего наночастицы ВКВС и золь шлакощелочного вяжущего. При малом содержании этой фракции вяжущие свойства резко ухудшаются, а при высоких концентрациях увеличивается микропористость и усадка. Оптимальными физико-механическими свойствами в широком интервале температур до 1200 °С обладают композиты, содержащие 2—5 % наночастиц.

Особенности управления структурообразованием литьевых систем на основе ВКВС и шлакощелочных вяжущих

Металлургические шлаки, склонные к силикатному распаду, могут быть использованы для получения шлакощелочных вяжущих и, в том числе, в технологии жаростойких теплоизоляционных материалов на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий в качестве структурирующего компонента. На первой стадии именно шлакощелочной компонент определяет рост пластической прочности и возможность быстрой распалубки изделий, получаемых по пенотехнологии. Для того, чтобы обеспечить высокую степень оборачиваемости форм, снижение усадки и качество выпускаемой теплоизоляции, необходимо использовать в составе шлакощелочных вяжущих шлаки с регулируемой активностью, которая зависит от фазового состава и условий первичной переработки. Со временем при хранении шлака его активность может снижаться, поэтому возникает необходимость управления активностью этого техногенного сырья в составе шлакощелочного вяжущего, например, с использованием механоактивации.

В данной работе для механоактивации шлака ОЭМК, полученного по воздушно-сухой технологии, использовалась планетарная мельница марки «САНД-1» с диаметром шаров до 10 мм при частоте вращения около 200 мин"1.

Обработка шлака осуществлялась в условиях мокрого и сухого помола в течение 10 - 120 мин.

Установлено, что в зависимости от условий помола существенным образом изменяется функция распределения частиц по размерам. На рис. 3 в качестве примера показан гранулометрический состав шлака после 20-минутного помола. Анализ выполнен на лазерном гранулометре «Micro Sizer 201». Для сухого помола характерно постепенное уменьшение во времени содержания частиц с наиболее вероятным размером 17-20 мкм, а для мокрого — постепенное смещение наиболее вероятного размера частиц к 5—10 мкм и существенное повышение содержания частиц менее 0,2-0,3 мкм. Измельченный по мокрому способу шлак характеризуется большим коэффициентом полидисперсности Кп. Если для исходного шлака показатель Кп составляет 2,97, то для измельченного в воздушно-сухих условиях — 5,65, а для шлака, активированного по мокрому способу, -6,48.

Рис. 3. Гранулометрический состав шлака: 1- исходный шлак; 2 - шлак воздушно-сухого измельчения; 3 - шлак мокрого измельчения.

Размер частиц, мкм

Водные условия помола уже активированных в результате силикатного распада шлаков вследствие эффекта Ребиндера оказываются более эффективными с точки зрения повышения общей удельной поверхности материала (рис. 4). При этом внутренняя энергия частиц снижается, что связано с релаксационными процессами, разрушением по наиболее дефектным участкам, выходом структурных дефектов на поверхность, но, происходит повышение суммарной энергии системы за счет увеличения удельной поверхности.

Вероятно, что увеличение Кп, рост содержания частиц менее 0,2 мкм и, в том числе, наночастиц, наряду с изменением структуры частиц и удельной поверхности в значительной степени будет определять активность шлака, плотность упаковки частиц твердой фазы в процессах последующего структурообра-зования. Действительно, изменение дисперсности и активности шлака существенным образом сказывается на свойствах шлакощелочного вяжущего и, прежде всего, на сроках схватывания (см. рис. 5).

Время активации, мин

Рис. 4. Влияние времени и вида активации на удельную поверхность шлака: 1 - мокрое измельчение; 2 - воздушно-сухое измельчение.

Время активации, мин

Рис. 5. Влияние вида и времени активации шлака на время схватывания шлакощелочного вяжущего при В/Т=0,8: 1,2 — время начала и конца схватывания при мокром измельчении; 3,4 — время начала и конца схватывания при воздушно-сухом измельчении соответственно.

Условия помола также оказывают существенное влияние на время схватывания шлакощелочного вяжущего. Мокрый помол в этом случае оказывается более эффективным, и для обеспечения сроков конца схватывания менее 1 часа время механоактивации может быть снижено до 25 минут.

Рис. 6. Влияние удельной поверхности шлака на время схватывания шлакощелочного вяжущего при В/Т = 0,8: 1, 2 -начало и конец схватывания при воздушно-сухом измельчении; 3, 4 - начало и конец схватывания при мокром измельчении соответственно.

soco босо тою еооо эооо юооо Удельная поверхность шлака, см2/г

Однако при равной удельной поверхности шлак, измельченный в воздушно-сухих условиях, оказывается более активным, чем шлак мокрого помола (см. рис. 6). При этом с ростом удельной поверхности интервал между началом и концом схватывания сокращается. Кроме того, следует иметь в виду, что сухой помол на ряде производств может оказаться более технологичным.

Увеличение удельной поверхности шлака, который входит в шлакоще-лочное вяжущее, значительно уменьшает время начала и конца схватывания композиционного связующего. Причем, это воздействие оказывается весьма значительным даже на самом начальном этапе механоактивации. Например, начало схватывания для композита с содержанием 20 % шлакощелочного вяжу-

щего на исходном шлаке составляет 178 мин, измельченного до Syj= 29,4 мин; Sva= 515 м2/кг- 18,6 мин (рис. 7).

304 м /кг -

Рис. 7. Влияние содержания шлакощело чного вяжущего и удельной поверхности шлака при воздушно-сухом помоле па время схватывания массы: 1,2 - начало и конец схватывания с использованием исходного шлака (8,д шяака=271 м2/кг); 3,4 -начало и конец схватывания 8уд шлакя=304 м2/кг; 5,6 - начало и конец схватывания шлака=5 1 5 М2/КГ.

Содержание шлакощелочного вяжущего, %

С ростом Буд шлака усадка материала незначительно увеличивается с 0,3 % при 8уд= 300 м2/кг до 0,6 % при 8уд= 510 м2/кг. Увеличивая 8уя, можно несколько снизить Тобж и содержание в материале шлакощелочного вяжущего, повысить прочность отливок. Максимальная прочность (около 32 МПа) наблюдается при измельчении шлака до 8уд= 405 м2/кг.

По данным дилатометрических исследований температура, соответствующая максимальному расширению плотного образца на основе кварцевого песка, равна 1400°С, а температура начала размягчения, соответствующая уменьшению размера образца на 0,6 % (0,3 мм), равна 1510°С. Для ячеистых материалов эта температура оказывается несколько меньше. Термостойкость керамобетонов даже на основе кварцевого песка составляет 3-5 теплосмен.

Получение теплоизоляционных жаростойких материалов пенометодом на основе ВКВС

В качестве исходных материалов для получения ВКВС, а затем ячеистых керамобетонов использовались высокоглиноземистый шамот, бой изделий МЛС-62, кварцевый песок, бой динасовых изделий и диатомит. На основе этих материалов были получены ВКВС с влажностью 14 - 14,5 %. Однако применение динаса и диатомита увеличивает влажность суспензии до 22 и 54 % соответственно.

Изготовление ячеистого материала осуществлялось смешением предварительно приготовленных на основе ПАВ пены и ВКВС с возможным добавлением 5-10% огнеупорной глины. Шлакощелочное вяжущее, представляющее собой смесь раствора жидкого стекла со шлаком, вводится в последнюю очередь. Нарушение последовательности получения приводит к нестабильности самотвердеющей пеномассы, её сминанию и браку изделий.

Установлено, что тиксотропный характер течения сохраняется в рассматриваемой системе и при введении пены, т.е. при переводе её из двухфазной

в трехфазную (жидкость - твердое вещество - газ). Эффективная вязкость пено-массы снижается при повышении В/Т.

Процесс структурообразования, характеризующийся набором пластической прочности, достаточной для разборки форм, составляет 6-8 часов. Процесс сушки, при температуре 80 - 120 °С не сопровождался заметной усадкой материала. Термообработку высушенных образцов осуществляли в интервале температур 200 - 1350 °С. Результаты испытаний ячеистых керамобетонов на ВКВС различного состава представлены в табл. 3.

Сравнительный анализ физико-механических характеристик теплоизоляции на основе электрометаллургических шлаков ОЭМК и феррохромового производства показывает, что феррохромовые шлаки позволяют в принципе получать более эффективные материалы по коэффициенту конструктивного качества. Однако в случае использования шлаков ОЭМК имеет возможность повышения их эффективности за счет дополнительной механоактивации.

С целью получения изделий с более высокими механическими характеристиками возможно использование в качестве добавки к ВКВС кварцевого песка пластификатора - латненской огнеупорной глины (5 - 10 % по массе). Ячеистые керамобетоны с использованием пластифицированной ВКВС имеют повышенную прочность при сжатии при высоких температурах (1350 °С) и небольшую усадку.

Использование в качестве материала для ВКВС боя динасовых изделий позволяет получить более огнеупорный материал (температура применения до 1350 °С и выше) с достаточными физико-механическими характеристиками.

Ячеистые керамобетоны на шамотной ВКВС отличаются широким интервалом плотности (350 — 900 кг/м3), температура возможного применения - до 1200 °С.

Максимальной температурой применения теплоизоляционных материалов в соответствии с ISO 2245-90 является температура, при которой линейная усадка не превышает 2 %. Было показано, что усадка ячеистых керамобетонов не превышает 1,2 % и зависит от количества вводимого глинистого шликера, от доли шлакощелочного вяжущего в составе материала, а так же от водотвердо-го отношения смеси. Все эти факторы необходимо учитывать при выборе оптимальных параметров исходной смеси и условий службы пеноматериала.

Установлена возможность получения пенолегковеса на основе диатомита с его измельчением по методу ВКВС с добавкой в качестве электролита 0,3 % (по сухому веществу) триполифосфата натрия. В отличие от заводского шликера, влажность которого 63 %, содержание частиц 5 мм не более 5 %, исследуемая диатомитовая суспензия имеет влажность 54 %, помол ведется до полного прохождения через сито №0063. Уменьшение влажности суспензии позволит снизить воздушную усадку образцов и время сушки, увеличить прочность (см. табл. 3). Для получения ячеистой структуры использовался пенообразователь «Унипор» с концентрацией рабочего раствора 1 %. Введение в состав материала шлакощелочного вяжущего до 10 % позволяет снизить плотность получаемого материала и производить распалубку форм на 1 сутки раньше.

Таблица 3

Физико-мехаиичсские характеристики ячеистого керамобетона на основе ВКВС

Материал для ВКВС Шлак Влажность формовочной смеси, % Плотность, кг/м3 Прочность, МПа Пористость открытая, % Общая усадка, % Теплопроводность, Вт/м°С Температура применения, °С

после сушки после обжига

Кварцевый песок ЧМК 26-28 400-800 0,8-1,2 5-15 до 80 0,4-0,7 до 1300

ОЭМК 23-25 620 0,4-0,6 5,5 62-82 0,8-1,2 0,35(350°С) 0,41(600°С) до 1300

Кварцевый песок, 5 % глины ОЭМК 26-30 600 0,4-0,6 6,4 до 78 0,5-0,7 - до 1300

Кварцевый песок, 10 % глины ОЭМК 26-30 550 0,4-0,75 7,6 до 76 0,8-0,9 0,37(600°С) до 1300

Диатомит ОЭМК 53 (64 -промышленного аналога) 400-550 2,1-3,3* до 60 7-10 0,П(350°С) до 900

Высокоглиноземистый шамот, бой огнеупоров МЛО-62 ОЭМК 28 (57-62 промышленного аналога) 350-450 850 0,1 1,0 3,8** 6 7*** 67-69 1,2 0,14(350°С) _ 0,52(350°С) до 1200

Бой динасовых огнеупоров ОЭМК 28-33 400-500 0,3 2,7-3,3 до 80 0,6 - до 1350

* промышленного аналога ~1 МПа; ** промышленного аналога 0,8-1 МПа; *** промышленного аналога 2-2,5 МПа.

При сравнительной оценке прочности теплоизоляционных материалов следует учитывать значение их плотности. Поэтому более полной характеристикой прочности может служить коэффициент конструктивного качества А=Г1сж/р2, где Йок— прочность на сжатие, МПа, р - плотность, г/см3. Установлено (см. рис. 8), что в зависимости от используемых материалов коэффициент конструктивного качества ячеистых керамобетонов может изменяться от 7 до 20 (см. рис. 8).

30 -|--

25 -

О

О

20 -

О

Л Л® о П а

о л, о а а О

ю- v . Л» !?5п° п о

5 -

0 -,-:-,-,-,-

200 400 600 800 1000 1200

Плотность, кг/м3

Рис. 8. Влияние плотности и состава материала на коэффициент конструктивного качества пенобетона на основе ВКВС:

О пенобетон на ВКВС кварцевого песка и феррохромового шлака; О пенобетон на ВКВС кварцевого песка и шлака ОАО ОЭМК; V пенобетон на шамотной ВКВС и шлака ОАО ОЭМК; А пенобетон на динасовой ВКВС и шлака ОАО ОЭМК; О пенобетон на пластифицированной (5 % латненской глины) ВКВС кварцевого песка и шлака ОАО ОЭМК;

□ пенобетон на пластифицированной (10 % латненской глины) ВКВС кварцевого песка и шлака ОАО ОЭМК;

О пенобетон на основе диатомита и шлака ОАО ОЭМК.

На рис. 9-10 представлены микрофотографии образцов ячеистого ке-рамобетона при различных увеличениях от 15 до 7500 раз. Материалы, получаемые на основе предлагаемой технологии, отличаются однородностью структуры межпоровых перегородок, что и определяет высокое качество керамобетона. При этом по данным ртутной порометрии (см. рис. 11) 70-80% пор имеют радиус 0,1-1 мкм.

-е-■е

а)

Рис. 9. Микроструктура жаростойкого пенобетона на основе ПК В С плогностыо 500 кт/м' и обожженного при 1200 "С: а - общий вид - увеличение 40 раз; б - поверхность образца - ув. 900 раз: в. i - межпоровзи перегородка у а. 550 и 400 раз.

в)

Г)

Рис. 10. Микроструктура образца жаростойкого пенобетона плотностью 350 кг/м3 на основе НКВС, содержащей 20 % шлакощелочпого вяжущего, и обожженного ири 1000 °С.; а - общий вид — увеличение 15 раз; б - структура перегородки ув. 6500 раз; м -межпаровая перегородка уп. 800 раз; г- новообразо(иния - у а. 7500 раз

Радиус пор, мкм

Рис. 11. Интегральная кривая распределения пор по размерам для ячеистого керамобетона с плотностью 400 кг/м3 (1) и 600 кг/м3 (2).

Выводы по работе:

1. Разработаны технологии получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных жаростойких материалов на основе ВКВС кварцевого песка, диатомита, боя динасовых изделий и высокоглиноземистого шамота. По показателям прочности, плотности и максимальной температуре применения разработанный жаростойкий теплоизоляционный материал не уступает известным, в том числе зарубежным, материалам.

2. Изучены процессы фазообразования и свойства композиционных связующих с комплексным механизмом твердения при температурах 100-1200°С в системе «ВКВС кварцевого песка - шлакощелочное вяжущее» при изменении содержания каждого из этих компонентов от 0 до 100%. Определены оптимальные составы жаростойких материалов с температурой эксплуатации до 1200°С. При термообработке исследуемых материалов происходит повышение физико-механических характеристик при одновременном образовании в структуре композита достаточно стабильных и устойчивых фаз - кристобаллита, волластонита, диопсида, а при высоком содержании шлакощелочного вяжущего - и окермани-та.

3. Установлено, что в исследуемых композициях содержание коллоидного компонента необходимо поддерживать на уровне 2-6 %, обеспечивающем достаточную прочность как при низких, так и при высоких температурах. Рост коэффициента основности при высоком содержании шлакощелочного вяжущего приводит к уменьшению температуры эксплуатации, а повышение содержания коллоидного компонента снижает плотность и повышает микропористость композита.

4. На основе раствора ПАВ неионогенного типа получены и исследованы двухфазные пены. Установлен тиксотропный характер реологических зависимостей данных пен. Изучено влияние концентрации раствора НПАВ ТЭАС на характеристики пен: увеличение концентрации от 0,1 до 0,8 % ведет к повышению устойчивости пены, однако на коэффициент выхода пены заметного влияния не оказывает.

5. Введение шдакощелочного вяжущего (до 10-20%) или добавок глины (до 5-10%) изменяет характер течения дилатантных ВКВС кремнеземного состава на тиксотропно-дилатантный или тиксотропный. Смешанные суспензии с тиксотропным характером течения в области низких значений напряжений сдвига характеризуются более высокой седиментационной устойчивостью. Дополнительное введение глины в состав композиционного связующего повышает плотность и прочность отливки, а также механическую прочность композита после термообработки в интервале температур 800—1400 °С.

6. Использование механической активации шлака позволяет устранить возможные колебания свойств композиционного связующего, повысить седи-ментационную устойчивость литьевых масс, регулировать сроки набора необходимой пластической прочности отформованных изделий. Использование активированных шлаков обеспечивает высокую технологичность получения теплоизоляционных жаростойких материалов, содержащих 80-90% ВКВС кремнеземистого и шамотного составов и до 20% шлакощелочного вяжущего.

7. Технология получения жаростойких теплоизоляционных материалов с температурой эксплуатации до 1300 °С внедрена на ЗАО «Концерн «Российские огнеупоры». Себестоимость разработанного материала в 1,5-2 раза ниже, чем аналогичных по плотности и области применения шамотных легковесов.

Содержание диссертации изложено в 15 работах. Основные из них:

1. Епифанова Т.Н., Перетокина H.A., Старостина И.В., Евтушенко Е.И., Пивинский Ю.Е. О влиянии воздействия повышенных температур на свойства ячеистых силикатных материалов // Сб. докл. Междунар. конф. «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений» - Белгород: изд-во БелГТАСМ, 1997. - Ч. 2-3. - С. 202-206.

2. Перетокина H.A. Безобжиговый тонкозернистый жаростойкий низкоплотный материал на основе ВКВС кварцевого песка // Сб. докл. II Междунар. научно-практич. конф.-шк.-сем. молод, учен., аспир. и докторантов - Белгород: изд-во БелГТАСМ, 1999.-Ч.2-С. 119-122.

3. Епифанова Т.Н., Перетокина H.A., Пивинский Ю.Е. Материалы на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС). Получение и свойства тонкозернистых пенобетонов на основе ВКВС кварцевого песка // Огнеупоры и техническая керамика, 1998. № 10, - С. 6-11.

4. Перетокина H.A., Евтушенко Е.И., Гончаров Ю.И.Жаростойкие бетоны на основе шлакощелочного вяжущего и ВКВС кварцевого песка // Сб. докл. II Междунар. научно-методич. конф. - Белгород: изд-во БелГТАСМ, 2002. - Ч. 3 -С. 167-171.

5. Череватова A.B., Перетокина H.A., Евтушенко Е.И. О возможности получения жаростойкого пенобетона на основе модифицированной ВКВС алю-мосиликатного состава // Сб. докл. Междунар. научно-технич. конф. «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» - Пенза: ПДЗ, 2006. - С. 298-300.

6. Гончаров Ю.И., Перетокина H.A., Ткаченко A.M., Фатеев В.А. Керамика на основе опаловидных пород - диатомита // Строительные материалы, 2006. №9. -С. 72-73.

7. Евтушенко Е.И., Перетокина Н.А, Череватова A.B., Агеева М.С. Управление структурообразованием шлакощелочных вяжущих при получении теплоизоляционных керамобетонов // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки, 2007. №2.-С. 64-67.

8. Череватова A.B., Перетокина H.A., Ермак Ю.Н. Совершенствование технологии получения жаростойких легковесов с применением модифицированной ВКВС // Промышленное и гражданское строительство, 2007. № 8. - С. 2425.

Подписано в печать Заказ /<££

Формат 60x84 1/16 Усл. п. л. Тираж 100

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

308012, г. Белгород, ул. Костюкова 46.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Перетокина, Наталья Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Объем производства и ассортимент выпускаемых теплоизоляционных материалов

1.2. Теоретические основы получения оптимальной пористой структуры

1.3. Анализ традиционных и современных способов получения легковесных и теплоизоляционных огнеупорных материалов

1.3.1.Способы поризации при получении жаростойких теплоизоляционных материалов.

1.3.2. Пенотехнология производства теплоизоляционных материалов

1.4. Керамические вяжущие как матричная система огнеупорных пенобетонов

1.5. Выводы

1.6. Цели и задачи исследований

Глава 2. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ

2.1. Сырьевые материалы

2.2. Методики и экспериментальные установки

Глава 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДУЕМЫХ СИСТЕМ

3.1. Фазовый состав и свойства композитов на основе высококонцентрированной вяжущей суспензии (ВКВС) и шлакощелочного вяжущего

3.2. Реотехнологические свойства системы «ВКВС - ПАВ»

3.3. Система «ВКВС - латненская глина»

3.4. Система «пластифицированная ВКВС - шлакощелочное вяжущее»

3.5. Выводы

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРО

ОБРАЗОВАНИЕМ ЛИТЬЕВЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ

ВКВС И ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ

4.1. Управление структурообразованием шлакощелочных вяжущих

4.2. Физико-механические характеристики керамобетонов с учетом активации шлакового компонента

4.3. Выводы

Глава 5. ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЖАРОСТОЙКОГО

МАТЕРИАЛА ПЕНОМЕТОДОМ НА ОСНОВЕ ВКВС

5.1. Теплоизоляционные материалы на основе феррохромового шлака и ВКВС кварцевого песка

5.2. Теплоизоляционные материалы с использованием электрометаллургических шлаков ОАО ОЭМК

5.3. Материал на пластифицированной ВКВС

5.4. Пенолегковес на основе шамотной ВКВС

5.5. Пенолегковес на основе ВКВС динасового состава

5.6. Пенолегковес на основе диатомита

5.7. Особенности структуры и свойств теплоизоляционных материалов на основе ВКВС

5.8. Разработка технологии получения теплоизоляционных материалов с использованием композиционного связующего

5.9. Технико-экономическая эффективность разработанной технологии

5.10. Выводы

Введение 2007 год, диссертация по химической технологии, Перетокина, Наталья Алексеевна

Актуальность работы. В условиях быстрого развития технологии, направленной на интенсификацию тепловых процессов при одновременной экономии энергоресурсов, в последние годы все большее значение приобретает разработка новой высокоэффективной теплоизоляции материалов для энергетического, нефтеперерабатывающего, металлургического промышленного оборудования. Материалы этого класса должны не только снижать теплопроводность ограждающих конструкций, но и обладать конструкционными свойствами, обеспечивающими длительную службу теплового агрегата. Только в этом случае может быть достигнут оптимальный эффект от применения жаростойких теплоизоляционных материалов. Необходимость разработки большого числа видов таких материалов и изделий диктуется экономическими соображениями, а также многообразием условий их службы и, как следствие, различием требований, предъявляемых к ним.

Существует целый ряд теплоизоляционных жаростойких материалов, технология и свойства которых характеризуются существенными недостатками: высокой влажностью формовочной смеси, значительными усадочными деформациями, длительным временем твердения (набора пластической прочности), продолжительными сушкой и обжигом, а также снижением физико-механических характеристик в процессе термообработки или службы. Получение керамобетонов на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС) открыло перспективное направление в создании новых теплоизоляционных материалов, основным достоинством которых является низкая микропористость образующихся межпоровых перегородок и их высокая прочность, возрастающая в процессе термообработки, экологическая чистота на всех этапах производства, а также возможность использования дешевого природного и техногенного сырья.

Цель работы: Разработка технологии получения и исследование свойств теплоизоляционных жаростойких материалов на основе композиционных связующих, включающих ВКВС и шлакощелочное вяжущее.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

- исследование особенностей регулирования структурообразования и свойств композиционных связущих с использованием шлакощелочных вяжущих, ВКВС кремнеземистого и шамотного составов в сочетании с добавками пластификаторов, ПАВ и электролитов;

- изучение свойств пеномасс, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных материалов на основе ВКВС и композиционных связующих;

- технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии.

Научная новизна работы:

Установлены закономерности изменения структуры и свойств композиционных связующих и материалов на основе шлакощелочных вяжущих и ВКВС, заключающиеся в изменении характера течения смешанных суспензий с преимущественно дилатантного у ВКВС на тиксотропный у композиционного связующего, увеличении вязкости суспензии в области низких градиентов скорости сдвига. Формирование плотной межпоровой перегородки, рост пластической прочности, интенсификация спекания определяется полидисперсностью, коллоидной составляющей ВКВС и шлакощелочного вяжущего.

Выявлены технологические особенности получения материалов на композиционном связующем: набор пластической прочности определяется активностью шлака и содержанием шлакощелочного компонента, а снижение формовочной влажности, общей усадки и повышение жаростойкости -реотехнологическими свойствами и содержанием ВКВС.

Показано, что в условиях механоактивации при равной удельной поверхности шлака сроки схватывания шлакощелочных вяжущих, полученных с использованием сухого помола в планетарных мельницах, в несколько раз ниже в сравнении с вяжущим на шлаках мокрого измельчения. Однако при равном времени помола мокрая активация оказывает существенно большее влияние на рост удельной поверхности и сокращение сроков схватывания, чем сухая. С ростом удельной поверхности шлака после его механоактивации реологические характеристики композиционных вяжущих улучшаются.

Практическая ценность работы.

Разработана технология теплоизоляционных жаростойких материалов на основе композиционных связующих с комплексным упрочнением, основанном на сочетании самоотвердения шлакощелочного вяжущего и росте прочности после сушки и обжига керамических вяжущих. Предложены составы масс на основе кварцевого песка, боя динасовых огнеупоров, шамота с добавлением шлакощелочных вяжущих, пластифицирующей добавки огнеупорной глины, которые характеризуются низкими усадочными свойствами и высокими физико-механическими показателями в условиях действия повышенных температур.

Определен характер влияния соотношения компонентов в композиционном вяжущем, в том числе коллоидного компонента, на физико-механические характеристики ячеистых керамобетонов. Оптимальными физико-механическими свойствами в широком интервале температур до 1300°С обладают композиты с минимальным В/Т, содержащие 2-6% коллоидного компонента ВКВС, глины и золя шлакощелочного вяжущего. Коэффициент конструктивного качества отливок из композиционного вяжущего имеет после высокотемпературного обжига максимум при содержании коллоидного компонента около 5%.

Полученные материалы по своим физико-механическим характеристикам, максимальной температуре эксплуатации, доступности используемого сырья соответствуют или превосходят мировые и отечественные аналоги.

Разработан технологический регламент для производства шамотных изделий на основе комплексного вяжущего. Технология внедрена на ЗАО «Концерн «Российские огнеупоры» (п. Латное, Воронежской обл.). Ожидаемый экономический эффект составит около 7,2 млн. рублей в год.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международной конференции "Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений ", (г. Белгород, 1997 г.); на Международной научно-практической конференции "Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века", (Белгород, 1998 г.); II Международной научно-практической конференции-школе-семинаре молодых ученых, аспирантов и докторантов (Белгород, 1999 г.); на II Международной научно-методической конференции, (Белгород, 2002 г.); на Международной научно-технической конференции "Композиционные строительные материалы. Теория и практика", (Пенза, 2006 г.)

Диссертационная работа осуществлялась в рамках фундаментальных исследований по ЕЗН "Исследование закономерностей получения теплоизоляционных материалов на основе высококонцентрированной керамической вяжущей суспензии кремнеземистого состава" (1995-2000 г.), при поддержке грантов по НТП "Архитектура и строительство" в 1998 и 1999 г., а также НИР "Физико-химические основы регулирования реотехнологических характеристик керамических суспензий с учетом структурной нестабильности сырья" (2006 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15-ти печатных работах, включая 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена в 5 главах на 207 страницах, состоит из введения, обзора литературы, методической части, трех глав экспериментальной части, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 248 источников и 3 приложения; содержит 23 таблицы, 80 рисунков.

Заключение диссертация на тему "Технология ячеистых керамобетонов на основе композиционных связующих"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны технологии получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных жаростойких материалов на основе ВКВС кварцевого песка, диатомита, боя динасовых изделий и высокоглиноземистого шамота. По показателям прочности, плотности и максимальной температуре применения разработанный жаростойкий теплоизоляционный материал не уступает известным, в том числе зарубежным, материалам.

2. Изучены процессы фазообразования и свойства композиционных связующих с комплексным механизмом твердения при температурах 100-1200°С в системе «ВКВС кварцевого песка - шлакощелочное вяжущее» при изменении содержания каждого из этих компонентов от 0 до 100%. Определены оптимальные составы жаростойких материалов с температурой эксплуатации до 1200°С. При термообработке исследуемых материалов происходит повышение физико-механических характеристик при одновременном образовании в структуре композита достаточно стабильных и устойчивых фаз - кристобаллита, волластонита, диопсида, а при высоком содержании шлакощелочного вяжущего - и окерманита.

3. Установлено, что в исследуемых композициях содержание коллоидного компонента необходимо поддерживать на уровне 2-6 %, обеспечивающем достаточную прочность как при низких, так и при высоких температурах. Рост коэффициента основности при высоком содержании шлакощелочного вяжущего приводит к уменьшению температуры эксплуатации, а повышение содержания коллоидного компонента снижает плотность и повышает микропористость композита.

4. На основе раствора ПАВ неионогенного типа получены и исследованы двухфазные пены. Установлен тиксотропный характер реологических зависимостей данных пен. Изучено влияние концентрации раствора НПАВ ТЭАС на характеристики пен: увеличение концентрации от 0,1 до 0,8 % ведет к повышению устойчивости пены, однако на коэффициент выхода пены заметного влияния не оказывает.

5. Введение шлакощелочного вяжущего (до 10-20%) или добавок глины (до 5-10%) изменяет характер течения дилатантных ВКВС кремнеземного состава на тиксотропно-дилатантный или тиксотропный. Смешанные суспензии с тиксотропным характером течения в области низких значений напряжений сдвига характеризуются более высокой седиментационной устойчивостью. Дополнительное введение глины в состав композиционного связующего повышает плотность и прочность отливки, а также механическую прочность композита после термообработки в интервале температур 8001400 °С.

6. Использование механической активации шлака позволяет устранить возможные колебания свойств композиционного связующего, повысить седиментационную устойчивость литьевых масс, регулировать сроки набора необходимой пластической прочности отформованных изделий. Использование активированных шлаков обеспечивает высокую технологичность получения теплоизоляционных жаростойких материалов, содержащих 80-90% ВКВС кремнеземистого и шамотного составов и до 20% шлакощелочного вяжущего.

7. Технология получения жаростойких теплоизоляционных материалов с температурой эксплуатации до 1300 °С внедрена на ЗАО «Концерн «Российские огнеупоры». Себестоимость разработанного материала в 1,5-2 раза ниже, чем аналогичных по плотности и области применения шамотных легковесов.

Библиография Перетокина, Наталья Алексеевна, диссертация по теме Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

1. Хорошавин Л.Б. Огнеупоры нового поколения // Огнеупоры 1994.- №8.- С.2-5.

2. Горлов Ю.П., Еремин Н.Ф., Седунов Б.Н. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы. М.: Стройиздат, 1976. - 192 с.

3. Preparing refractory fiberreinforced ceramic composites : Пат. S316797 США, МКРГ В OS D 3/02; В OS D 1/36 / Hazlebeck David A, Montgomery Frederick С., Streckert Holger H.; General Atomics .-№ 553904 ; Заявл. 13.6.90 ; Опубл. 31.5.94 ; НКИ427/376.2.

4. Овчаренко Е.Г., Артемьев В.М. Основные направления развития производства эффективных теплоизоляционных материалов // Строительные материалы, 1996. № 6. С. 2-6.

5. Хлыстов А.И., Божко A.B., Соколова C.B., Риязов Р.Т. Повышение эффективности и улучшение качества футеровочных конструкций из жаростойкого бетона // Огнеупоры и техническая керамика, 2004. № 3. - С. 19-21.

6. Мартыненко В.В., Дергапуцкая JI.A. Эффективные теплоизоляционные легковесные и волокнистые огнеупоры// Огнеупоры, 1993. -№ 6. С. 19-22.

7. Ахтямов Р.Я. Применение эффективных теплоизоляционных материалов и жаростойких бетонов в футеровках печей обжига керамического кирпича // Строительные материалы, 2004. -№ 2. С. 26-28.

8. Хлыстов А., Стоцкая В. Жаростойкие и огнеупорные материалы повышенной долговечности // Стройинформ, 1998.-№2.-С. 15-18.

9. Лурье М.А., Гончаренко В.П. Легковесные огнеупоры в промышленных печах М.: Металлургия, 1974. - 240 с.

10. Овчаренко К.Г. Тенденции в развитии производства утеплителей в России // ГиТеК, 2001. -№ 1(5), № 2(6).

11. Овчаренко К.Г. Производство утеплителей в России // Стройинформ, 2001. -№11.

12. Овчаренко К.Г, Артемьев В.М., Шойхет Б.М., Жолудов B.C. Тепловая изоляция и энергосбережение // Энергосбережение, 1999. № 2.

13. Пономарев В.Б. Быть или не быть. Супертонкое базальтовое волокно в строительстве // Строительство и бизнес, 2002. -№ 1(17).

14. Овчаренко Е.Г. Вклад АО «Теплопроект» в создание новых теплоизоляционных материалов // Монтажные и специальные работы в строительстве, 2000. №7, С. 10-13.

15. Овчаренко Е.Г., Артемьев В.М. О приоритетных направлениях научно-технического развития в теплотехническом строительстве // Монтажные и специальные работы в строительстве, 1998. -№10, С. 2-7.

16. Теплоизоляционные изделия «URSA» в конструкциях тепловой изоляции промышленного оборудования. Рекомендации по применению с альбомом технических решений. TP 12220-ТИ. 2000. АО «Теплопроект».- М., 2000.

17. Теплоизоляционные изделия «URSA» в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов. Рекомендации по применению с альбомом технических решений. TP 12207-ТИ. 2000. АО «Теплопроект».- М., 2000.

18. Бобров Ю.Л., Овчаренко Е.Г., Шойхет Б.М., Петухова Е.Ю. Теплоизоляционные материалы и конструкции М.: ИНФРА-М, 2003. - 268 с.

19. Иванченко В. Вермикулит: защищает, греет, изолирует // Стройинформ, 2001.-№38.

20. Семченко Г.Д. Теплоизоляционные материалы. Учебное пособие Харьков: НТУ«ХПИ», 2006.-285 с.

21. Алексеева Н.В., Андронова P.A., Жуковская А.Е., Фишев В.Н. Нормативная база теплоизоляционных огнеупоров в России и за рубежом // Новые огнеупоры, 2006. -№ 9.-С. 51-56.

22. Беркман A.C., Мельникова И.Г. Пористая проницаемая керамика. Ленинград: Стройиздат, 1969 г. - 141 с.

23. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и' изделий: Учеб. для ВУЗов. М.: Высш.шк., 1989. - 384с.

24. Коломацкий A.C., Коломацкий С.А. Теплоизоляционные изделия из пенобетона // Строительные материалы, 2003. № 1. - С. 38-40.

25. Гузман И.Я., Сысоев Э.П. Технология пористых керамических материалов и изделий. Тула: Приокское книжное издательство, 1975. - 196 с.

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

27. Соков В.Н. О потенциальных возможностях способа выгорающих добавок при производстве теплоизоляционных огнеупоров // Огнеупоры, 1994. №7. - С. 17 -25.

28. Устиченко В.А., Примаченко В.В. Изготовление изделий сложной конфигурации с вкладышами из пенополистирола// Огнеупоры, 1992.-№5,-С. 23.

29. Соков В.Н. Модифицированные теплоизоляционные огнеупоры из глино-полистирольных масс// Огнеупоры, 1995.-№ 5.-C.I7-21.

30. Соков В.Н. Теоретические принципы и экспериментальные исследования тепломассопереноса при электропрогреве шамотно-полистирольных масс в замкнутом перфорированном объеме // Огнеупоры, 1998. № 2. - С. 25 - 31.

31. Сандуца Т.М. Получение шамотных легковесных огнеупоров // Огнеупоры, 1992.-№7.-С. 19-23.

32. Полубояринов Д.Н., Гузман И.Я. Основы технологии высокоогнеупорной керамики, ее строение и свойства. В книге: Высокоогнеупорные материалы. (Сборник статей) Под ред. Д.Н. Полубояринова и Д.С. Рутмана. И.Я. М.: Металлургия, 1966,224 с.

33. Беркман A.C., Мельникова И.Г. Пористая керамика Ленинград: Стройиздат, 1969.-141 с.

34. Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов М.: Издательство литературы по строительству, 1964. - 404 с.

35. Шапиро ЯЗ., Литвин Л.Г. Исследование по технологии шамотных бетонных теплоизоляционных изделий // Огнеупоры, 1991. -№ 7. С. 4-7.

36. Красулин Ю.Л., Тимофеев В.Н., Баринов С.М., Иванов А.Б., Ассонов А.И., Шнырев Г.Д. Пористая конструкционная керамика. -М.: Металлургия, 1980. -100 с.

37. Смирнова К.А. Пористая керамика для фильтрации и аэрации. М.: Стройиздат, 1968.- 171с.

38. Енджиевский С.Л., Горлов Ю.П., Капитонов Г.В. Ячеистый бетон на основе вяжущего из техногенных стекол // Строительные материалы, 1992. № 4. - С. 15.

39. Меркин А.П. Ячеистые бетоны: научные и практические предпосылки дальнейшего развития // Строительные материалы, 1995. №2. - С. 11-15.

40. Пивинский Ю.Е., Бевз В.А., Макаренкова Р.Г. Технология получения муллитовой пенокерамики // Огнеупоры, 1980. № 1. - С. 49-52.

41. Рутман Д.С., Торопов Ю.С., Плинер С.Ю. и др. Высокотемпературный теплоизоляционный материал порокерамобетон на основе диоксида циркония // Огнеупоры, 1983.-№ 7.-С. 15-16.

42. Пивинский Ю.Е., Дабижа A.A., Рутман Д.С. О некоторых технологических закономерностях и свойствах высокопористых керамобетонов // Огнеупоры, 1984. № 2.-С. 20-25.

43. Дабижа A.A., Пивинский Ю.Е. Получение и свойства высокопористых цирконовых материалов // Огнеупоры, 1984. № 7. - С. 20-25.

44. Пивинский Ю.Е. Керамические вяжущие и керамобетоны. М.: Металлургия, 1990.-270с.

45. Ергешев Р.Б., Родионова A.A., Югай В.А., Канн A.B., Глаголев В.А., Сатпаева К.И. Роль межпоровых перегородок как структурообразующего элемента порогипсобетона // Строительные материалы, 2006. № 1. - С. 30-31.

46. Черепанов B.C., Давидович Д.И. Макроструктура пенокерамики и ее прочностные свойства // Стекло и керамика, 1981. № 6. - С. 13-14.

47. Черепанов Б.С. Взаимосвязь текстуры пеномассы с дисперсностью наполнителя // Стекло и керамика, 1980. -№ 6. С. 17-19.

48. Августиник А.И., Бердичевский И.М. Связь поровой структуры с прочностными свойствами // Стекло и керамика, 1980. № 3. - С. 20-22.

49. Езерский В.А., Иващенко П.А., Воропаев A.B. Основные свойства пористокерамических материалов. Сб. трудов ВНИИстрома, вып. 53 (81), М. 1984.

50. Эскуссон К.К. Некоторые принципы управления прочностными и деформативными свойствами ячеистого бетона // Строительные материалы, 1984. -№5.-С. 9-10.

51. Рублевская М.Г., Баранов И.М., Хотин В.А. Эффективный пенобетон и новое оборудование для его производства // Строительные материалы, 2001. — № 6. -С. 20-21.

52. Феклистов В.Н. К оценке формирования пенобетонной структуры различной плотности // Строительные материалы, 2002. № 10. - С. 16-17.

53. Иваницкий В.В., Сапелин H.A., Бортников A.B. Теоретические и практические аспекты оптимизации структуры пористых бетонов // Строительные материалы, 2002. -№ 3. С. 32-33.

54. Стрелов К.К., Кащеев И.Д., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. М.: Металлургия, 1988.- 528 с.

55. Сандуца Т.М., Дергапуцкая J1.A. Исследование свойств корундовых теплоизоляционных материалов// Огнеупоры, 1990.-№ 1 С. 14-17.

56. Шапиро ЯЗ., Старолат Е.Е. Корундовые легковесные огнеупоры с повышенными теплоизоляционными свойствами // Огнеупоры, 1990. № 10 - С. 2426.

57. Писарева Н.В., Аксельрод Е.А., Кулаенко С.И. Новый теплоизоляционный корундовый ультралегковесный материал // Огнеупоры, 1991. №9. - С. 26-27.

58. Семченко Г.Д., Высоцкий Д.А., Кинаш Ю.Д. Термо- и жаростойкие огнеупорные материалы на основе корунда и кремнийорганических связках // Неорганические жаростойкие материалы, их применение и внедрение в народное хозяйство. Кемерово, 1982.-С. 199.

59. Семченко Г.Д. Ультралегковесная корундовая керамика с использованием золь-гель композиций // Стекло и керамика, 1997. № 5. - С. 15-18.

60. Verfahren zur Herstellung eines keramischen LeichtbaustofFes: Заявка 19637977 Германия, МПК6 С 04 В 38/06 / Heinzel R, Krause E., Claufi U., Stolle G./;Chemnitzer' Ziegelwekre GmbH.-№ 19637977.6: Заявл 18 9 96-Опубл. 26.3.98

61. Kavasaki Kenji, Ozaki Yoshiharu // Nippon seramikkusu kyokai fiakujutsu ronbiinsh// J. Ceram. Soc. Jap.-1997.- 105.-№ 1223.-C. 600-605.

62. Seki Yashiho, Kodama Teruo, Matsubara Ichiro, Tauimoto Kazumi, Ogura Torn // Nippon seramikkusu kyokai gakujutsu ronbunshi J. Ceram. Soc. Jap - 1996-104, № 1215-C. 1075-1080.

63. Verfahren zur Herstellung eines mikroporosen Korpers mit warmedammenden Eigenschaffcn : Заявка d31SOS8 ФРГ , МКИ' С 04 В 38/06, С 04 В 41/70 / Eyhorn Г., Krafel G, Stohr G. ; Wacker-Chemie GmbH .- Ne 4315088.8 ; Заявл. 6.05.93; Опубл. 10.11.94.

64. Беляков A.B., Фомин H.H., Кох Д. Получение открытих микропор в нанопористой керамике из кремнийорганических полимеров // Стекло и керамика, 2002.-№5.-С. 24-26.

65. Рыжова В.Н. Получение пористой керамики //Огнеупоры, 1994. №9. - С. 10.

66. Полунин К.А. Получение термостойкой пенокерамики // Огнеупоры, 1990. -№5. С.22-26.

67. Verfahren zur Herstellung eines mikroporosen Korpers mit warmedammenden Eigenscaften / Eyhorn T., Kratel G., SWtohr G., Wacker Chemil GmbH. - № 4315 088.8.

68. Михайлов В.И., Красовский E.B. Свойства пористой теплоизоляционной керамики с использованием лигнина// Строительные материалы, 2001.- № 12.- С. 46-47.

69. Пименов Г.Н. Способ изготовления легковесных изделий методом литья// Огнеупоры, 1991. №6. - С. 14-19.

70. Гелевер А.П. Получение пористой глиноземистой керамики с применением гелирования альгината аммония и некоторые свойства этой керамики// Огнеупоры, 1994.-№10.-С. 17-22.

71. Porous ceramic granules. Kostuch Jacek Antoni, Hearle Jonathan Adrew.; Ecc International Ltd.-№ 93218174.

72. Патент Германии № 19634205.8 «Спеченный пеноматериал с открытой пористостью и непрерывный способ его изготовления", 1998.

73. Сандуца Т.М., Дергапуцкая JI.A. Получение шамотных легковесных огнеупоров // Огнеупоры, 1992. № 7-8. - С. 19-21.

74. Будников П.П., Дудеров Ю.Г. Получение пористых теплоизоляционных' материалов с применением поропластов на основе А120з и плавленого кремнезема // Стеклообразные системы и материалы. Рига: Зинатне, 1967. - С. 301-306.

75. Патент РФ №2114089 «Способ изготовления легковесного огнеупора», 1998.

76. Буров В. К., Соков В. В., Виноградов А. В. Теоретические основы создания безобжигового шамотного легковеса // Изв. вузов. Стр-во и архит- 1998 № 1- С. 4649.

77. Соков В.Н. Теоретические и практические основы получения легковесных огнеупоров из самоуплотняющихся масс // Огнеупоры, 1992. -№ 7 8. - С. 12-14.

78. Соков В.Н., Метанидзе Т.А. Термостойкие шамотные легковесные огнеупоры // Огнеупоры, 1992. № 9 -10. - С. 25 - 27.

79. Соков В.Н. и др. Технология легковесных огнеупоров с направленной неоднородностью // Огнеупоры, 1993. -№ 2. С. 27 - 29.

80. Соков В.Н. Теоретические принципы и экспериментальные исследования по выбору технологических путей получения разноплотных материалов// Огнеупоры, 1995.-№7.-С. 11-21.

81. Соков В.Н. Монолитные теплоизоляционые футеровки ячеисто-кремневолокнистой структуры // Огнеупоры, 1995. № 8. - С. 6-11.

82. Соков В.Н. Теоретические и технологические принципы создания легковесных огнеупоров, армированных тонкодисперсными огнеупорными волокнами // Огнеупоры, 1995.-№4.-С. 3 -13.

83. Соков В.Н. Научно-технологические решения, обеспечивающие получение высокоглиноземистых легковесных огнеупоров// Огнеупоры, 1995.-№6.-С. 13-15.

84. Соков В.Н. Безобжиговые шамотные легковесные изделия, полученные методом активного синтеза высокотемпературных новообразований в гидротеплосиловом поле // Огнеупоры, 1998. № 1. - С. 2 -11.

85. Соков В.Н. Анализ физико-химических процессов, протекающих при теплосиловой обработке шамотно-полистирольной системы, затворенной раствором жидкого стекла // Огнеупоры, 1998.- № 3.- С. 2 4.

86. Карпов А.П. Новый способ получения углеродистой пенокерамики // Огнеупоры, 1993.- №5.- С. 24-27.

87. Власов A.C., Поляк Б.И., Постников С.А. Теплоизоляционная корундовая керамика на основе полых микросфер // Стекло и керамика, 1999. № 3. - С. 15-16.

88. Горяйнов К.Э., Коровникова В.В. Технология производства полимерных и теплоизоляционных изделий. Учебник для вузов. М.: ВШ, 1975. - 296 с.

89. Joyama Atsunori, Takayama Satoshi, Kaneko Yasunari // Nippon seramikkusu kyokai gakujutsu ronbunshi /Production of foam formation mullite porous body using slip casting and aluminum powder// J. Ceram. Soc. Jap -1997 -105, № 1220 C. 356-360.

90. Патент РФ №2091348 «Состав для изготовления теплоизоляционного материала», 1997.

91. Соков В.Н. Системный анализ технологии безобжиговых шамотных легковесных изделий // Огнеупоры, 1998. -№ 4. С. 2 - 7.

92. Sinterschaume und Verfahren zu ihrer Heretellung: Заявка 19612985 Германия, МКИ6 С 04 В 38/02 / Sterzel H.-J, Hesse M.; BASF AG.- № 19612985.0; Заявл. 1.04.96;' Опубл. 2.10.97.

93. Verfahren zur Stabilisierung von Sinterschaum und zur Herstellung von offenzelligen Sinterschaurnteilen: Заявка 19619986 Германия, МПК6 С 04 В 38/02 / Sterzel H.-J.; BASF AG.-№ 19619986.7; Заявл. 17.5.96; Опубл. 20.11.97.

94. Соков В.Н. Экспериментально-теоретическое обоснование создания жаростойких теплоизоляционных материалов методом самоуплотняющихся масс // Огнеупоры, 1994.-№9.-С.8-14.

95. Ротенберг Г.Б. Огнеупорные материалы. М.: Металлургия, 1980. - 344 с.

96. Deren Gary. Refractoiy-ceramic-fiber furnace linings // Amer. Ceram. Soc. Bull. -1995 .- 74, № 5.-C. 65-68.

97. Ковальчук H.M. Теплоизоляционные материалы на основе волокон из огнеупорных оксидов//Огнеупоры, 1991.-№ 12.-С. 7-12.

98. Расширение рынка углеродных волокон. Japan: Kohlenstoffaser-Markt zieht an // Keram. Z.-1995 47, № 11.- C. 927.

99. Патент США № 5322822 «Сверхвысокопрочные огнеупорные волокна SiC и способ их изготовления», 1994. МКИ С 04 В.

100. Keramischer Faserverbundwerkstoff: Заявка 4303016 ФРГ . МКИ5 С 04 В 35/80, Е 04 В 1/94 /Ehrmann U., Haug Т., Schafer W.; Dornier GmbH .- № 4303016.5; Заявл. 3.02.93; Опубл. 4.08.94.

101. Elevated-temperature fracture characterisation of advanced fibrous ceramic thermal insulators /Orfiz-Longo Carlos R, White Kenneth W. // J. Amer. Ceram Soc -1994.- 77 № 10 .-C. 2703-2711.

102. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала : Пат. 2100310 Россия, МКИ" С 04 В 28/26 / Маленьких А. Н., Лисай В. Э.; АООТ Брат, алюм. з-д.- № 96103473/03; Заявл. 22.2.96; Опубл. 27.12.97, Бюл. -№ 36.

103. Патент РФ № 2081095 «Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материала», 1993.

104. Mikroporoser warme-dammformkorper: Заявка 4310613 ФРГ, МКИ1 F 16 L О' 59/02, С 04 В 35/68 / Gro|i М., Kratel G., Stohr G., Wilde E.; Wacker Chemie GmbH .- NB 4310613.7; Заявл. 31.3.93; Опубл. 6.10.94.

105. Патент РФ № 2118950 «Огнеупорный теплоизоляционный материал», 1998.

106. Mischung und Verfahren zur Herstellung warmedammender Formkorper: Заявка 19618968 Германия, МПК6С 04 В 38/06 / Eyhorn Th., Gunter Dr., Reil A.; Wacker-Chemie GmbH.-№ 19618968.3; Заявл. 10.5.96.

107. Panneau en fibres refractaires resistant, а 1400 °C // Ind. ceram. et verr 1996.-№ 3.-C. 167.-Фр.

108. Conditions of use of insulating refractory castables // Ind. ceram. 1995, -№ 5 - C.296.

109. Кузнецова Т.Л., Закаменных Т.М., Засорина Л.В. Экологические проблемы использования органических связующих в производстве волокнистых теплоизоляционных материалов//Огнеупоры, 1995.-№ 10.-С.6-8.

110. Пивинский Ю.Е. Новые огнеупорные бетоны. Белгород, 1996. -148с.

111. Патент РФ №2112760 «Керамобетонная смесь дня производства огнеупорного теплоизоляционного материала и способ ее получения», 1998.

112. Способ получения ячеистого жаростойкого бетона: Заявка 96118883/03 Россия, МКИ6 С 04 В 38/02 / Затворницкая Т. А., Чапков Г. В., Лузан А. И Рубин О. Д-№ 96118883/03; Заявл. 23.9.96; Опубл. 27 1 98 Бюл. Na 3

113. Рыжов И.В., Толстой B.C. Физико-химические основы формирования свойств смесей с жидким стеклом. Харьков: ВШ, 1975. -139 с.

114. Патент РФ № 2102357 «Сырьевая смесь для производства легкого огнеупорного бетона», 1998.

115. Патент РФ № 2100321 «Способ получения теплоизоляционного конструктивного материала», 1997.

116. Соков В.Н., Кузенков A.A., Бижанов А.Х., Науменко В.А., Талакуев Н.П. Скоростная технология бесшамотных ультрапористых огнеупоров // Огнеупоры, 1993. -№ 1.-С.27-29.

117. Юрков A.A., Аксельрод Л.М. Свойства теплоизоляционных материалов (обзор) // Новые огнеупоры, 2005. № 3. - С. 18-22.

118. Милыиенко P.C. Получение пеноматеиалов из смес оксидов // Огнеупоры, 1994,- №9.-С.12-14.

119. Пористый керамический изоляционный материал. Порест керамичен изолационен материал: A.c. 42578, НРБ, МКИ С 04 В 35/30, С 04 В 18/26 / Могилски

120. Любомир Тончев, Динев Иван Гочев, Петков Тончо Георгиев; Електропорцеланов завод «Ленин». № 76390; Заявл. 11.09.86; Опубл. 30.01.88.

121. Гришин H.H. и др. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы на основе алюмосиликатных полых микросфер из золоотвала Аптитской ТЭЦ //Огнеупоры, 2000. №2. - С. 19 - 25.

122. Гладких К.В. Изделия из ячеистых бетонов на основе шлаков и зол. М.: Стройиздат, 1976 - 256 с.

123. Патент РФ № 2036882 «Способ изготовления огнеупорных легковесных изделий», 1997.

124. Патент РФ №2101259 «Состав для изготовления пористого проницаемого керамического материала с высокой термостойкостью», 1998.

125. Использование отходов производств для изготовления теплоизоляционных материалов / Качурин Н. М., Егорычев Л. К. // Изв. Акад. пром. экол-1997. №3. - С.43 -44.

126. Молостова Н.В. О возможности получения вспученного теплоизоляционного материала на основе отходов производства алюмосиликатного катализатора //

127. Исследование местных строительных материалов.: Сб. науч. Тр. Уфа, 1990. - С. 6669.

128. Митякин П.Л., Розенталь О.М. Жаропрочные материалы на основе водных керамических вяжущих суспензий. Новосибирск: Наука, 1987. -174 с.

129. Сенниов С.Г., Фокин С.Н. Состояние Российской металлургической и огнеупорной промышленности на рубеже третьего тысячелетия //Огнеупоры, 2000. -№1.-С. 49-56.

130. Власов А. С., Кулинко Р. В., Поляк Б. И., Постников С. А. Теплоизоляционная керамика на основе полых корундовых микросфер // Тез. докл. 5 Меж-дунар. конф. "Наукоемк. хим. технол.", Ярославль, 19-21 мая, 1998. Т. 2- Ярославль, 1998 С. 270271.

131. Шевченко B.C. Синтез и свойства пенокарбидных материалов //Огнеупоры, 1994. -№11.- С 22-21.

132. Крючков Ю.Н., Минеев В.П., Троянская C.B., Ткач В.В. Теплоизоляционный легковесный материал // Стекло и керамика, 1999. № 5. - С. 29-30.

133. Кривицкий М.Я. Жароупорный пенобетон, его свойства и приготовление -M.: Госстройиздат, 1950.-48 с.

134. Подобеда Л.Г., Ткачева И.И. Пеномассы для низкоплотной пенокварцевой-керамики // Журнал прикладной химии, -1981. Т 54. - № 11. - С. 2412-2415.

135. Пивинский Ю.Е., Макаренкова Р.Г. Основные характеристики пен и исследование процессов получения цирконовой пенокерамики // Огнеупоры, 1980. -№ 2.-С. 53-57.

136. Кондратьев В.В., Хозин В.Г., Морозова H.H. Структурно-технологические основы получения сверхлегких пенобетонов // Строительные материалы, 2002. № 11. -С. 35-37.

137. Филиппов Е.В., Удачкин И.Б. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон // Строительные материалы, 1997. № 4. - С. 2-4.

138. Иваницкий В.В., Бортников A.B., Гаравин В.Ю., Бугаков А.И. Новый вид пенообразователя для производства пенобетона // Строительные материалы, 2001. -№ 5.-С. 35-36.

139. Дятлова Е.М., Гайлевич С.А., Миненкова Г.Я., Радченко C.JI. Тугоплавкие теплоизоляционные материалы, полученные способами пенно- и газообразования // Стекло и керамика, 2002. -№ 2. С. 20-23.

140. Рахимбаев Ш.М., Твердохлебов Д.В., Тарасенко В.Н. Сравнительные исследования реологических свойств пенобетонных смесей с пенообразователями «Пеностром» и «Неопор» // Строительные материалы, 2005. -№ 6. С. 64-66.

141. Шахова Л.Д. Поверхностные явления в трехфазных дисперсных системах // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2003. -№ 4. С.149.

142. Пенообразователь для поризации бетонной смеси: A.c. 1528768 СССР, МКИ4 С 04 В 38/10 / Карнуахов Ю.П., Белых С.А., Карелина Е.А., Кобзарева С.А.,' Щасновская Е.А.; Брат. Индустр. Ит-т. № 4318492/23-33; Заявл. 20.10.87; Опубл. 15.12.89, Бюл.№ 46.

143. Wu. Mianxue, Fujiu Takamitsu, Messing Gaiy L. Synthesis of cellular inorganicthmaterials by foaming sol-gels: Pap. 5 Int. Workshop Glasses and Ceram. Gels, Rio de Janeiro, Aug. 6-10,1989//J. Non-Ciyst. Solids.-1990.-121,121,№ 1-3.-C.407-412.-Англ.

144. Тихомиров B.K. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. — М.: Химия, 1975.-264 с.

145. Корнев Г.К. Пены в пористых средах. М.: Изд-во физико-математической литературы, 2001. -192 с.

146. Шахова Л.Д. Роль пенообразователей в технологии пенобетонов // Строительные материалы, 2007. № 4, - С. 16-19.

147. Шварц А., Перри Д., Бэрч Д. Поверхностно-активные вещества. Пер. с англ. -М.: ИЛ, 1960.-555 с.

148. Ребиндер П.А. Поверхностно-активные вещества и их применение // Химическая наука и промышленность, 1959, т. IV. №5, - С. 554 - 565

149. Демченко П.А. Коллоидно-химическая классификация ПАВ. Маслобойно-жировая промышленность, 1962. -№7, - С. 27-30.

150. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии Л.: Химия, 1974. - 352 с.

151. Неволин В.Ф. Химия и технология синтетических моющих средств. М.: Пищевая промышленность. 1971.-424 с.

152. Ребиндер П. А. Пены. Краткая химическая энциклопедия, 1964, т. III, - 900 с.

153. Величко Е.Г., Комар А.Г. Рецептурно-технологические проблемы пенобетона // Строительные материалы, 2004. -№ 3. С. 26-29.

154. Черных В.Ф., Ницун В.И., Маштаков А.Ф. Технологическая линия по производству пенобетонных изделий неавтоклавного твердения // Строительные материалы, 1998. -№12. С. 4-5.

155. Веденов A.A. Физика растворов. М.: Наука. 1984. - 112 с.

156. Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ. СПб: Химия. 1992. - 280 с.

157. Моргун Л.В. Анализ структурных особенностей пенобетонных смесей // Строительные материалы, 2005. -№ 12. С. 44-45.

158. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии, М., Химия, 1976. 512 с.

159. Моргун Л.В. О жидкокристаллической агрегативной устойчивости пенобетонных смесей // Строительные материалы, 2006. № 6, - С. 22-23.

160. Золотарева Н.Л., Шмитько Е.И., Пояркова Т.Н. Устойчивость газовой фазы и структура поризованного бетона // Строительные материалы, 2007. № 4, - С. 2021.

161. Трифонов Ю.П., Сухов В.Г. Новые технологии и установка непрерывного приготовления пенобетона под давлением // Строительные материалы,. 1999. -№ 7-8. -С. 32.

162. Трифонов Ю.П., Сухов В.Г. Приготовление пен и пенобетонных смесей в условиях закрытой системы // Строительные материалы, 2001. № 2. - С. 6.

163. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко A.A. Технология теплоизоляционных материалов-М.: Строийздат, 1980.-399 с.

164. Получение пористой керамики: Заявка 6469577 Япония, МКИ С 04 В 38/00 / Тории Кадзуо, Ивасаки Такаси; Когё гидзюцу когё. № 62 - 224934; Заявл. 08.09.87; Опубл. 15.03.89 // Кокай токе кохо. Сер. 3(1). - 1989. -17. - С. 405-410. -Яп.

165. Пенокерамика: Заявка 1141884 Япония, МКИ4 С 04 В 38/00, В 01 D 39/20 / Мацуо Хидеясу, Ито Кадзуо, Сасаки Ясудзицу; Тосиба сэрамиккусу к.к. № 62 -297420; Заявл. 27.11.87; Опубл. 02.06.89 // Кокай токе кохо. Сер. 3(1). - 1989. - 36. - С. 437-438.-Яп.

166. Будников П.П., Бережной A.C., Булавин И.А., Куколев Г.П., Каллига Г.П., Полубояринов Д.Н. Технология керамики и огнеупоров М.: Госстройиздат, 1962, -707 с.

167. Верещагин В.И., Погребенков В.М., Вакалова Т.В. Использование • природного и техногенного сырья Сибирского региона в производстве строительной керамики и теплоизоляционных материалов // Строительные материалы, 2004. -№ 7. -С. 28-31.

168. Моргун JI.B. Влияние дисперсного армирования на агрегативную устойчивость пенобетонных смесей // Строительные материалы, 2003. № 1. - С. 3335.

169. Моргун В.Н. Влияние формы компонентов на интенсивность межчастичных взаимодействий в пенобетонных смесях // Строительные материалы, 2007. № 4, - С. 29-31.

170. Ахундов A.A. Удачкин В.И. Перспективы совершенствования технологии пенобетона // Строительные материалы, 2002. № 3. - С. 10-11.

171. Neuentwicklungen im Bereich Feuerfest und Isoliertechnik // Keram. Z. - 1994. -46,-№ 10.-C. 821.-Нем.

172. Бове Г. и др. Автоклавный ячеистый бетон. М.: Стройиздат, 1981. - 88 с.

173. Саснаускас К.И., Шяучунас Р.В. Волженский A.B. Теплоизоляционные материалы и изделия (плотностью до 200 кг/м ) на основе гидросиликатов кальция // Строительные материалыы, 1987. №8. - С. 23-26.

174. Капиллярная химия/ Под ред. К. Тамару: пер. с японского. М.: Мир, 1983. -272 с.

175. Пивинский Ю.Е. Теоретические аспекты технологии керамики и огнеупоров. Избранные труды. Том I. С.-Петербург: Стройиздат СПб., 2003. - 544 с.

176. Пивинский Ю.Е. Керамические и огнеупорные материалы. Избранные труды. Том II. С.-Петербург: Стройиздат СПб., 2003. - 688 с.

177. Будников П.П., Пивинский Ю.Е. Исследование условий получения высокоплотной керамики из кварцевого стекла. Доклады Ан УССР, сер. Б. - 1968. -№ 5. -С. 449-453.

178. Будников П.П., Пивинский Ю.Е. Исследование спекания керамики из плавленого кварца// Журнал прикладной химии. 1968. - № 5. - С. 657 - 964.

179. Пивинский Ю.Е., Горобец Ф.Т. О некоторых особенностях шликерного литья керамики из кварцевого стекла// Стекло и керамика. -1968. № 5. - С. 19 - 22.

180. Пивинский Ю.Е., Горобец Ф.Т. Высокоплотная кварцевая керамика // Огнеупоры. 1968. - № 6. - С. 45 - 51.

181. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. М.: Металлургия, 1974,-264 с.

182. Чернобережский Ю.М., Кулешина М.П./В сб.: Электроповерхностные явления в дисперсных системах. М.: Наука, 1972. - С. 29 - 33.

183. Авакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. -Новосибирск. -1986. 256 е.

184. Хайнике Г. Трибохимия. М.: Химия. - 1987. - 582 с.

185. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 232 с.

186. Пивинский Ю.Е., Скородумова Е.Б., Дегтярева Э.В. и др. К оценке способов получения и свойств корундовых суспензий// Огнеупоры 1985. -№ 12. -С. 4-9.

187. Пивинский Ю.Е., Моисеева В.В., Дабижа A.A., Иванова Л.П. О некоторых закономерностях процессов получения суспензий, шликерного литья и спекания корундовых отливок// Огнеупоры -1986. № 2. - С. 12 - 20.

188. Пивинский Ю.Е., Дабижа A.A., Ульрих В.И. и др. Изучения шликерного литья керамики на основе стабилизированного Zr02, полученного методом химического соосаждения// Огнеупоры 1986. - № 1. - С. 24 - 28.

189. Евтушенко Е.И. Активационные процессы в технологии строительных материалов. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - 209 с.

190. Пивинский Ю.Е. Гидратация, реологические и вяжущие свойства водных суспензий периклаза// Огнеупоры 1984. - № 12. - С. 12 -18.

191. Зубехин А.П. Введение в специальность «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»: Уч. пособие. -Новочеркасск: Новочеркасский политехнический институт. 1992.-91 с.

192. Пивинский Ю.Е., Бевз В.А. Получение водных циркониевых суспензий и исследование их реологических, технологических и вяжущих свойств// Огнеупоры -1979.-№8.-С. 38-43.

193. Немец И.И., Трубицин М.А., Карпенко А.И. Керамические вяжущие и керамобетоны кварцешамотного состав// Огнеупоры 1986. -№ 5. - С. 5 - 9.

194. Пивинский Ю.Е., Трубицын М.А. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Дисперсионная среда, стабилизация и вяжущие свойства. // Огнеупоры, 1987. -№ 12. С.9 -14.

195. Пивинский Ю.Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Стабилизация, реологические свойства и принципы реотехнологического соответствия// Огнеупоры -1988. № 6. - С. 6 - 13.

196. Зубехин А.П., Страхов В.И., Чеховский В.Г. Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов: Учеб. пособие. СПб.: «Синтез», 1995. - 190 с.

197. Пивинский Ю.Е. Неформованные огнеупоры: Справочное издание: В 2-х томах. Т1. Книга 1. Общие вопросы технологии. М.: Теплоэнергетик, 2003. - 448 с.

198. Пивинский Ю.Е. Керамические и огнеупорные материалы. Избранные труды. Том II. С.-Петербург: Стройиздат СПб., 2003. - 688 с.

199. Пивинский Ю.Е., Наценко А.И. Реологические и технологические свойства смешанных суспензий на основе огнеупорных компонентов/УОгнеупоры, 1974. № 11.-С. 49-55.

200. Добровольский А.Г. Шликерное литьё. М.: 2 изд., Металлургия, 1977 г. -242 с.

201. Пивинский Ю.Е. в сб.: «Синтез, технология производства и методы испытаний жаропрочных неорганических материалов», Труды III Всес. конф., - М., 1975.-С. 13-19.

202. Чернобережский Ю.М., Кулешина М.П. в сб. «Электроповерхностные явления в дисперсных системах» М.: Наука, 1972. - С. 29 - 33.

203. Пащенко A.A., Сербии В.П., Старчевская В.А. Вяжущие материалы. Киев; Вища школа, 1975,-442с.

204. Айлер Р. Химия кремнезема: перев. с англ. М.: Мир, 1982. Ч 1.-416 с.

205. West. R. R., Czaplinski W. J., Frankson R. W. // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1969. V. 48.-№2.-P. 209-213.

206. Пивинский Ю.Е., Каплан Ф.С., Семикова С.Г. и др. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Коллоидный компонент и вяжущие свойства. // Огнеупоры. 1989. № 2. - С. 13 -18.

207. Борсук П.А., Лясс A.M. Жидкие самотвердеющие смеси. М.: Машиностроение, 1979. -256 с.

208. Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии./ Под ред. Волоцкого С.С. М.: Химия, -1974 с.

209. Лукин Е.С., Андрианов Н.Т. Технический анализ и контроль производства керамики.-М.: Стройиздат, 1986.-271 с.

210. Попильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование порошковых керамических масс М.: Металлургия, 1983.-176 с.

211. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов. JL: Стройиздат, 1978. -368 с.

212. Качанов H.H., Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. М.: Машгиз, 1960.-215 с.

213. Powder diffraction file. Search Manual (Alphabetical listing). JCPDS. USA, 1973 -1989.

214. Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н. и др. Термический анализ минералов горных пород. Л.: Недра. 1974.-399 с.

215. Routchka G. Feuerfeste Werkstoffe. Vulkan Verlag. Essen, 1996. - 378 S.

216. Schulle W. Feuerfeste Werkstoffe. Leipzig. Verlag fur grundstoffindustrieEssen, 1990.-494 S.

217. Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф., Максунов C.E. Вяжущие и композиционные материалы контактного твердения Киев: ВШ, 1991. - 243 с.

218. Яковлев Г.И. Кластерные системы в твердеющих минеральных вяжущих. Ижевск: изд-во Института прикладной механики УрО РАН, 1999 г. 82 с.

219. Перетокина H.A. Безобжиговый тонкозернистый жаростойкий низкоплотный материал на основе ВКВС кварцевого песка // Сб. докл. II Междунар. научно-практич. конф.-шк.-сем. молод, учен., аспир. и докторантов Белгород: изд-во БелГТАСМ, 1999.-ч. 2-С. 119-122.

220. Перетокина H.A., Евтушенко Е.И., Гончаров Ю.И. Жаростойкие бетоны на основе шлакощелочного вяжущего и ВКВС кварцевого песка // Сб. докл. II Междунар. научно-методич. конф. Белгород: изд-во БелГТАСМ, 2002. - ч. 3 - С. 167-171.

221. Пивинский Ю.Е., Трубицын М.А. Огнеупорные бетоны нового поколения. Общая характеристика вяжущих систем // Огнеупоры. 1990. -№ 12. С. 1 - 8.

222. Пивинский Ю.Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Коллоидно -химический аспект технологии. // Огнеупоры, 1994. № 1. - С. 4 -12.

223. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. 256 с.

224. Урьев Н.Б., Потанин A.A. Текучесть суспензий и порошков. М.: Химия, 1992.-261 с.

225. Урьев Н.Б., Талейсник М. А. Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс. М.: Пищепром, 1976. - 240 с.

226. Евтушенко Е.И., Перетокина Н.А, Череватова A.B., Агеева М.С. Управление структурообразованием шлакощелочных вяжущих при получении теплоизоляционных керамобетонов // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки, 2007. № 2, С.64-67 .

227. Гуляев Б.Б., Корнюшкин O.A., Кузин A.B. Формовочные процессы. J1.: Машиностроение, 1987,-264 с.

228. Бевз В.А., Пивинский Ю.Е. Получение вяжущих суспензий и керамобетона на основе динаса / Огнеупоры, 1980. № 6, - С. 39-45.

229. Гончаров Ю.И., Перетокина H.A., Ткаченко A.M., Фатеев В.А. Керамика на основе опаловидных пород диатомита // Строительные материалы, 2006. - № 9, -С 72-73.

230. Кац С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981.-232 с.

231. Литовский Е.Я., Пучкелевич H.A. Теплофизические свойства огнеупоров. -М.: Металлургия, 1982. -152 с.

232. Тихи О. Обжиг керамики: перев. с чеш. М.: Стройиздат, 1988.-344 с.

233. Рахимбаев Ш.М., Аниканова Т.В. Теоретические аспекты улучшения теплотехнических характеристик пористых систем // Строительные материалы, 2007. -№ 4,-С. 26-28.

234. Карупу В.Я. Электронная микроскопия К.: Вища школа, 1984.-208 с.