автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Теплоизоляционные материалы на основе соломы и неорганических связующих

2 1 Д£Н 633

На правах рукописи

ПЕТРОВ АЛЬБЕРТ НИКОЛАЕВИЧ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СОЛОМЫ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ

05.23.05 - строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань -1998

Работа выполнена в Казанской государственной архитектурно' строительной академии.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ и РТ,

доктор технических наук, профессор В.Г.Хозин

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Л.А.Абдрахманова

Официальные оппоненты: член-корреспондент РААСН, доктор

технических наук, профессор А.Н.Бобрышев

член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор Р.З.Рахимов

Ведущая организация: Томский государственный архитектурно-строительный университет

Защита состоится "декабря 1998 года в У" час. на заседании диссертационного совета К 064.77.01в Казанской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 420043, г. Казань, ул.Зеленая, д. 1, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАСА. Автореферат разослан _^_1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук^ доцент г А.М.Сулейманов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Энергосбережение во всех странах уже около 30 лег является приоритетным направлением технико-экономического и социального развития. Основные пути его реализации заключаются в сокращении энергии на отопление зданий, в первую очередь, за счет минимизации тепловых потерь через ограждающие конструкции. А достигается это, в основном, повышением их термического сопротивления с помощью высокоэффективных теплоизоляционных материалов (ТИМ) с Я < 0,08 Вт/м К. Подсчитано, что 1 м3 теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 т условного топлива в год.

Новые изменения №3 и 4 в СНиП-П-3-79 "Строительная теплотехника" уже законодательно заставляют применять в проектах и в реальном строительстве высокоэффективные ТИМ. Огромным по объему и воспроизводимым источником сырья для получения ТИМ могут служить остатки однолетних сельскохозяйственных растений - стеблей злаковых культур и других волокнистых органических отходов, в первую очередь, соломы. Сейчас только в Татарстане многие сотни тысяч тонн соломы ежегодно сжигаются ввиду ее низкой пригодности в качестве корма для скота и необходимости освобождения полей для посева. Однако, даже известные ТИМ на основе растительного сырья (ДВП, торфоплиты, камышит и др.) не могут быть отнесены в настоящее время к перспективным изоляционным материалам ввиду их горючести, недостаточной водо- и - биостойкости, хотя большинство из них и характеризуются высокими теплотехническими показателями. Пока они используются лишь во временных зданиях и сооружениях.

В связи с этим, разработка способа превращения соломы в эффективный строительный материал, лишенный указанных выше недостатков, представляет собой весьма актуальную в технико-экономическом и экологическом плане задачу. Это касается практической стороны вопроса. В научном отношении решение этой задачи связано с отысканием эффективных связующих, технологически совместимых с соломой, выбором оптимальных структур ТИМ на ее основе и установлением закономерностей их формирования на стадии смешения, формования и твердения композиционного материала.

Диссертационная работа выполнялась в рамках межвузовской научно-технической программы "Архитектура и строительство" (1994-1997 г.г. - раздел 12.1.1.1) по теме "Строительная система - Эко-котгедж",

Целью работы является разработка композиций и технологии изготовления теплоизоляционных плит строительного назначения на основе измельченной соломы колосковых культур и негорючих связующих.

Для этого необходимо решить следующие задачи: произвести экспериментальный подбор оптимальных соотношений растительного сырья и связующего; осуществить модификацию связующего для разработки водостойких композиций; отработать оптимальные режимы смешения и формования сис-

темы наполнитель - связующее; исследовать упруго-деформационные, тепло-физические и другие свойства разработанных композиций; исследовать структуру каркасно-волокнистых материалов и установить ее влияние на основные свойства; разработать технологические схемы производства теплоизоляционных плит и конкретные варианты их применения в ограждающих конструкциях; обосновать технико-экономическую целесообразность производства и применения разработанных ТИМ.

Научная новизна. 1 .Разработаны основные принципы формирования каркасно-волокнистых теплоизоляционных материалов на основе рубленой соломы, основанные на установленных зависимостях структуры материала от соотношения "наполнитель - связующее", химического строения связующего, типа волокнистых наполнителей и технологических параметров формования: давления прессования и способа термообработки. Впервые в качестве связующего использованы кремнезоли - высокомодульные жидкие стекла.

2.Установлены особенности механического поведения формовочной смеси (солома + связующее) при постоянном давлении, заключающиеся в высоких значениях остаточной деформации, обусловленной влиянием вязкого связующего. Для описания деформационного поведения предложена усовершенствованная четырехэлементная модель вязкоупругого тела, включающая элемент ограниченной пластичности, и дано уравнение для расчета деформаций;

3.Предложена модель структуры каркасно-волокнистого ТИМ на основе рубленой соломы. Выявлена эффективность использования двухкомпонентно-го наполнителя с резко отличающимися значениями диаметра волокна. Установлено, что главным структурным параметром, определяющим свойства материала, при монофракционном наполнителе является длина волокна, а при полифракционном наполнителе - поперечное сечение.

4.0ценена применимость известных уравнений теплопроводности волокнистых материалов к новому ТИМ (соломату) и предложено уравнение для определения коэффициента теплопроводности каркасно-волокнистого материала на основе двухкомпонентного наполнителя (грубо- и тонковолокнистого), основанная на учете вклада каждого структурообразующего компонента.

Достоверность результатов работы подтверждается лабораторными испытаниями, выполненными современными методами исследований, сопоставлением полученных экспериментальных результатов с расчетными по известным моделям структур волокнистых материалов, корреляцией результатов исследований, полученных разными независимыми методами.

Практическое значение работы состоит в разработке нового негорючего, экологически чистого ТИМ на основе рубленой соломы и жидкого стекла, названного соломатом, и технологических схем производства из него теплоизоляционных плит строительного назначения. Рекомендованы различные схемы двух- и трехслойных ограждающих конструкций с применением этих

плит, которые удовлетворяют новым требованиям СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" для территории Татарстана. Проведено технико-экономическое обоснование производства плит "Соломат" из нового теплоизоляционного материала при различных проектных вариантах (создании нового производства ТИМ; размещении производства на существующих площадях, сблокированного с одновременным выпуском товарного жидкого стекла). Показана конкурентоспособность и рентабельность производства теплоизоляционных плит на основе рубленой соломы и жидкостекольного связующего. Начата подготовка к производству плит из соломата на базе УПТК "Камгэсэнергострой" в г. Набережные Челны.

Реализация работы. Результаты научных исследований использованы при разработке проекта технических условий на "Плиты из рубленой соломы и неорганического связующего теплоизоляционные" и составлении технологической инструкции производства плит "Соломат". Выполнены дипломные проекты по теме диссертации. Разработка экспонировалась на республиканских и международных выставках. Отмечена золотой медалью выставки изобретений и ноу-хау "EWEI-98" (Болгария, 1998). Плиты "Соломат" вошли в "Рекомендации по проектированию теплоэффективных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий для условий РТ", разработанных по заданию Министерства строительства и архитектуры РТ (часть2, раздел5).

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на Вторых и Третьих академических чтениях "Современные проблемы строительного материаловедения" (Казань, 1996 г., Саранск, 1997 г.), на международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии производства строительных материалов" (Новосибирск, 1997 г.), на международной конференции по механике композитных материалов (Рига, 1998 г.), на Первом Международном конгрессе "Земля и школа"(Казань, 1998 г.). По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получен патент РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 155 наименований и приложений. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы, 34 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу технологии производства теплоизоляционных материалов на основе растительного сырья, краткому обзору существующих в настоящее время ТИМ с его использованием, рассмотрению вопросов структурообразования при создании таких материалов и обоснованию выбранного направления исследований по созданию негорючих водостойких материалов на основе рубленой соломы.

б

Вторая глава содержит описание объектов и методов исследований, методики приготовления образцов для испытаний.

Третья и четвертая главы содержат экспериментально-теоретическую часть по разработке оптимальных составов композиций на основе растительного сырья и их модификации, выбору наиболее эффективных способов получения разработанных материалов с использованием различных видов связующих, а также выявлению связи основных эксплуатационно-технических свойств со структурой.

Пятая глава содержит различные варианты технологических схем и рекомендации по производству ТИМ на основе растительного сырья - соломата с их технико-экономическим обоснованием.

Приложения включают проект технических условий на "Теплоизоляционный материал на основе рубленой соломы" и технологические инструкции для производства плит "Соломат", примеры теплотехнического и механического расчета трехслойных ограждающих конструкций с использованием в качестве среднего слоя "Соломата".

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СОЛОМЫ

Растительные отходы, в частности, солома по своим физическим параметрам (малая плотность, тонкостенное трубчатое строение, хорошая прочность и, даже, относительная водостойкость) и благодаря постоянному воспроизводству объективно должны быть вовлечены в производство теплоизоляционных строительных материалов.

В работе приводятся результаты исследований с целью разработки на основе соломы и связующих ТИМ со структурой капиллярно-хаотичного каркаса. В качестве основы композиционного материала для ТИМ использовалась рубленная солома длиной 30-50 мм.

В качестве связующих при разработке ТИМ на первом этапе исследований были применены органические связующие (фенол-формальдегидная смола марки СФЖ, поливинилацетатная эмульсия). Далее использованы неорганические связующие (жидкое стекло и кремнезоли). Это широко известные промышленные продукты.

Количество связующего в композиции варьировалось с целью достижения полного смачивания поверхности обрезков соломы и, соответственно, для получения максимально возможной для таких композиций прочности при минимальной плотности. На рис. 1 представлены результаты определения плотности и механических показателей (прочности на сжатие при 10%-ной деформации и прочности при изгибе) в зависимости от содержания связующего. Количество органического связующего в составе композиции изменялось от 20

до 40 мас.% для СФЖ и от 30 до 55 мас.% для ПВА-эмульсии, а неорганического - жидкого стекла - от 30 до 60 мас.%.

Верхний предел содержания связующего обусловлен не столько возрастанием плотности материала (рис. 1а), сколько тенденцией падения прочности при сжатии (рис.16). Однако, показатель прочности при изгибе во всем интервале изменения содержания связующего возрастает (рис.1 в), очевидно, что при таком виде нагружения, в первую очередь, играют роль прочность соломы и прочность связи между соломой и связующим, а не прочность отвержденно-го связующего.

Из сравнения приведенных результатов можно рекомендовать следующие оптимальные соотношения компонентов: наполнитель - связующее:

1). Солома : СФЖ 1 : (0,25+0,4);

2). Солома : ПВА-эмульсия 1:1;

3). Солома : жидкое стекло 1 : (1+1,25).

Оптимальные свойства ТИМ могут быть получены как варьированием соотношения компонентов, так и параметров формования. Для выбора оптимальных условий получения ТИМ на основе соломы, в первую очередь, изменялось давление формования (усилие подпрессовки).

Из полученных экспериментальных данных следует, что: рост усилия формования в 10 -30 раз позволяет повысить прочность при сжатии более, чем в 15 раз. При этом плотность образцов также возрастает.

Для оптимизации режимов прессования сырой формовочной смеси "солома + жидкое стекло" получены кривые деформации сжатия при постоянном давлении и редеформации при снятии давления. На основе их анализа предложена модель вязкоупругого тела, состоящая из двух элементов пластичности (т), л')и Двух - упругости (Е и Е1), причем один элемент пластичности г) имеет ограничение по величине (е0) (рис.2). Математическое выражение этой модели, позволяющее описывать деформационное поведение формовочной смеси, представлено следующим выражением:

et = о0 /Е + а0Г] + а0 (l-e-t/T )/Е', (1)

где о0 ~ const - давление сжатия, т) - элемент пластичности с предельной деформацией е0, х - время запаздывания, равное ri'/E1; первый член уравнения - упругая деформация; второй - ограниченно-пластическая; третий - вязкоуп-ругая.

Анализ кривой (рис.2) показывает, что отверждение в композите жидкого стекла в процессе формования препятствует восстановлению вязко-упругой деформации, величина восстанавливаемой упругой деформации сжатия (под удельным давлением 0,02 МПа) составляет всего 5%. Это благоприятный факт для технологии формования, включающей операцию прессования перед отверждением материала.

Для полимеризации (твердения) полисиликатов в процессе их сушки использованы как конвективный нагрев, так и микроволновой. Показана возможность и эффективность применения микроволнового нагрева. Временной интервал СВЧ-обработки для достижения оптимальных показателей плит почти в 5 раз меньше, чем при обычной конвективной термообработке.

Рыхлость соломенного каркаса нового ТИМ и, в связи с этим, его недостаточная прочность требуют поиска путей разрешения антагонизма между стремлением к малым значениям теплопроводности (большой пористости) и необходимым уровнем прочности и жесткости.

Нами предлагается метод получения материала типа "структура в структуре", то есть сочетание относительно грубого хаотичного каркаса из отрезков соломы с сообщающимися крупными ячейками (размером 0,5 -1 см3) и тонковолокнистого компонента (поры менее 1 мм) - шерстяными отходами мехового производства (так называемый "постриг" - очес шерсти).

Использование двухкомпонентного наполнителя позволяет получить материал с высокими теплоизолирующими свойствами. Содержание связующего в таком материале несколько выше, чем для однокомпонентного наполнителя, в связи с тем, что постриг обладает большей удельной поверхностью. Прочность материала с двухкомпонентным наполнителем на 15-17%, выше, чем на одной рубленой соломе при том же уровне теплопроводности.

Улучшению технических характеристик способствует использование третьего компонента - также отхода мехового производства - рубленого лоскута. Таким образом, в составе ТИМ использованы волокнистые наполнители со следующими показателями по размерам:

■ рубленая солома: длина волокна 30 - 50 мм, диаметр 2 -4 мм;

■ постриг: длина волокна 10-50 мм, диаметр 0,05-0,07 мм;

■ рубленый меховой лоскут: длина 50-80 мм, поперечный размер - 5-10 мм.

Использование трехкомпонентного наполнителя позволило повысить предел прочности на сжатие на 10-15% при одновременном сохранении теп-лофизических свойств. Для такого материала характерно, что образцы при действии сжимающего усилия не подвергаются хрупкому разрушению, вплоть до 70-80%-ной деформации сжатия.

Определен показатель стойкости образцов после 5 циклов попеременного увлажнения, замораживания и влажного оттаивания. Установлено, что при плотности 150 и 200 кг/м3 свойства изменяются всего на 4 и 9%, соответственно.

Основным недостатком жидкого стекла, как связующего, является низкая водостойкость после твердения, что, конечно, приводит к снижению водостойкости и ТИМ на его основе. Для устранения этого выбрано два способа.

Первый - это традиционный путь модификации жидкого стекла с получением смешанных вяжущих, применяемых при производстве аналогичных материалов на основе древесины и растительного сырья, например, арболита.

Второй путь связан с поиском новых типов связующих на основе силикатов с более высокой водостойкостью.

Для получения ТИМ использованы смешанные вяжущие на основе жидкого стекла совместно с портландцементом и с основным шлаком. Ожидаемого улучшения показателей, особенно по водостойкости, не было достигнуто, поэтому последующие эксперименты выполнены по второму пути.

Впервые в качестве связующего в ТИМ исследованы кремнезоли -высокомодульные жидкие стекла, отличающиеся друг от друга вязкостью, силикатным модулем и содержанием сухого вещества.

Составы ТИМ с использованием различных кремнезолей и основные эксплуатационно-технические характеристики разработанных материалов в сравнении с известными ТИМ на основе растительного сырья (фибролит, арболит, торфоплиты) представлены, соответственно в табл. 1 и 2.

Эти данные позволяют сделать заключение об эффективности разработанных композиций на основе рубленой соломы, как с точки зрения повышения водостойкости, так и механических показателей и о превосходстве их по наиболее важнейшим свойствам над известными материалами аналогичного строения.

Таблица 1

Состав и свойства ТИМ на основе кремнезолей

Состав композиции (мас.доли) Наименование показателей

Со- Сили- Сили- Жид- Акрило- Плот- Предел Влагопо-

лома ном- ном- кое вая дис- ность, прочности глощение,%

30 ВН стекло персия кг/м3 на сжа- за 24 часа

Номак (АД) тие, МПа

1 1,0 - - 175 0,20 3,8

1 1Д - - - 185 0,22 3,2

1 1,2 - - - 190 0,23 2,8

1 1,3 - - - 190 0,25 2,5

1 1,4 - - - 195 0,21 2,1

1 0,9 - - 0,2 175 0,21 2,0

1 0,8 - - 0,2 170 0,22 2,2

1 1,0 - - 0,2 190 0,20 2,0

1 - 0,2 - - 180 0,30 1,8

1 - 1,1 - - 200 0,60 1,4

1 - - 1,1 - 220 0,26 2,1

Таблица 2

Свойства ТИМ на основе соломы и аналогичных материалов

Показатели ТИМ на основе соломы и связующего Фибролит Арболит Торфо-плита

Силином-30 Силином- 30+акриловая дисперсия

Плотность, кг/м3 185 170 400500 400800 170-220

Теплопроводность, Вт/м»К 0,052 0,048 0,0900,100 0,0800,170 0,0560,075

Прочность при сжатии, МПа 0,22 0,20 0,5-3,5 0,4-4,5 0,1-0,5

Прочность при изгибе, МПа 0,27 0,17 0,351,3 0,4-1,0 0,3

Водопоглощение, % за 24 часа 17,0 14,0 35-45 40-85 170

Сорбционное увлажнение, % за 24 часа 2,8 2,0 5 4,5-12 12

Горючесть негорючий горючий

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СОЛОМЫ

Условиями образования геля из полисиликатов щелочных металлов являются потеря растворимости в результате образования непрерывной пространственной сетки макромолекул [-81-0-81 -О -]„ , что достигается сушкой и (или) введением катализаторов (отвердителей).

Для выбора оптимальных режимов формования ТИМ в работе проведено изучение кинетики структурообразования ( гелеобразования) связующих в процессе их сушки при различных температурах.

Кинетические кривые сушки содержат два характерных участка. На первой стадии процесс испарения воды идет с большой скоростью, а на второй кривые постепенно выходят на равновесное состояние, величина которого соответствует содержанию основного сухого вещества (за исключением низкомодульного жидкого стекла) (табл.3).

Из 11 апробированных в работе модификаторов - ускорителей гелеобразования (гидроокись алюминия, хлористый алюминий, мочевина, борная кислота, ортофорфорная кислота, акриловая дисперсия, тринатрийфосфат, бех-

гаузная пыль, глауконит, лигносульфонат, суперпластификатор лигносульфо-нат, суперпластификатор С-3) наиболее эффективной оказалась акриловая дисперсия. Модифицирующее действие добавок было оценено по способности связующих к пленкообразованию, а также по водостойкости образцов.

Таблица 3

Характеристика связующих - полисиликатов

Наименование связующего Содержание 8102, мас.% Равновесная степень сушки (мас.%) при 20°С

Жидкое стекло (г.Кукмор) 24-31 54

Высокомодульное жидкое стекло (полисиликат) 19-24 8

Сплином-30 28-37 28

Силином - ВН 28-31 32

Силином-ГС-20 20 22

НОМАК 38 34

Наряду с процессом структурообразования связующего большую роль в формировании композиционного материала играют размеры, фракционный состав и другие параметры структуры трубчатых каркасообразующих элементов, то есть рубленой соломы, так как именно их соединение в местах склейки связующим определяет прочность образцов.

В связи с этим, проведены исследования влияния размеров и фракционного состава соломенного наполнителя на структуру и свойства теплоизоляционного материала.

При получении образцов одинаковой плотности с использованием рубленой соломы разной длины (от 20 до 50 мм) четко прослеживается влияние последней на свойства, а именно, линейное увеличение прочности на сжатие и линейное снижение водопоглощения образцов. Поэтому, в целях улучшения свойств плит рекомендуется после дробления соломы удалять мелкие частицы (менее 20 мм) путем механического отсева.

На основании результатов проведенных исследований предложена схема каркасно-волокнистой структуры соломата. Она содержит следующие виды пор: трубчатые поры - капилляры соломы, имеющие цилиндрическое или овальное сечение, мелкие открыто-сквозные поры в волокнистых включениях шерстяных волокон "пострига" и крупные открытые поры между элементами каркаса и поверхностью агрегатов из шерсти. Первый тип пор закрыт замкнутыми стенками соломы правильной формы, а вторые и третьи - открытые, сквозные, извилистые хаотичной формы. Пористость каркаса составляет 47%,

а капиллярная - 28%; рассчитано также среднее расстояние между волокнами в материале согласно разных моделей структуры (плоской и объемной).

В процессе перемешивания жидкостекольного связующего с соломой и шерстью образуются контакты коагуляционного типа, которые после твердения переходят в конденсационные. Механические свойства каркаса обеспечиваются прочностью и жесткостью этих контактов, адгезией твердого полисиликата к поверхности соломы и шерсти. Конечно, эти контакты хрупкие и представляют собой наиболее слабые участки материалов с данным типом структуры, поскольку солома сама по себе имеет более высокую механическую прочность (на растяжение), чем отвержденное связующее. Однако, эта структура, близкая к структуре других волокнистых ТИМ, по теплоизолирующим свойствам более предпочтительна, чем ячеистая.

Теплопроводность соломата определяется плотностью, пористостью, теплопроводностью твердых компонентов, характером волокнистой структуры, влажностью материала. Нами оценено влияние влажности образцов (при различных степенях сорбционного увлажнения на теплопроводность. Известные уравнения определения X Некрасова, Каммерера, Кауфмана, как показали наши расчеты, не позволяют получать достоверные значения X при разной плотности соломата (на рис.3 экспериментальные данные не укладываются не на одну расчетную кривую), поскольку не учитываются структурные особенности соломата.

Нами предложено новое уравнение (2) для расчета X, в котором учитывается влияние структуры грубого (солома) и тонкого (шерсть) компонентов каркаса:

+ (VMeiKB УтвУК] + a¡| [Я.С (1-V межв) ^в VBIlB] "Ь

+ ъ Хш [(dra Лш)2 + Xs(l - йш /1,„)2 /К + + 2Ха(1-0ш /1ш ) (Ав dm ]ш + 1 - dm / 1Ш)-Уяш] (2)

Здесь: 7,с; Хш\ Хв - теплопроводности соломы, шерстяных очесов и воздуха соответственно; VKCXB и VBHB - величина межволокнистой и капиллярная пористости в зависимости от плотности материала; dm - средний диаметр очесов шерсти; 1ш - эффективная длина волокон шерсти; aj_, ац, и b - объемная концентрация трех типов структур в модели образца: перпендикулярно ориентированных соломенных волокон, параллельно ориентированных соломенных волокон (по отношению к направлению теплового потока) и кластеров очесов шерсти).

Рассчитанная по данному уравнению величина коэффициента теплопроводности, например, для образца плотностью 200 кг/м3 составляет 0,049 Вт/м К. Экспериментальное значение X составляет 0,051 Вт/м К.

Рис.1.3ависимость плотности (а), прочности на сжатие при 10%-нон деформации (б), предела прочности на изгиб (в) от содержания связующего

1 - смола СФЖ;

2 - жидкое стекло;

3 - ПВА-эмульсия

Мас.доля связующего

Рис.2. Кривые деформации сжатия и редеформации смеси соломы с жидким связующим и четырехэлементная модель вязкоупругого тела

Время 1, мин

Рнс.З. Зависимость коэффициента теплопроводности от плотности ТИМ

1 - по уравнению Некрасова;

2 - по уравнению Каммерера;

3 - по уравнению Кауфмана; 4 - экспериментальная кривая

Плотность, кг/куб.м

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛОМЫ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ

На основании полученных экспериментальных данных разработаны различные варианты технологии производства теплоизоляционных плит типа "Соломат" на основе рубленой соломы и жидкого стекла.

1 вариант - конвейерная линия, где ковер Соломата непрерывно укладывается на ленту, проходит тепловую обработку в туннельной камере обычного нагрева или СВЧ и режется на плиты требуемого размера. 2 вариант - агрегат-но-поточная линия (рис.4). Сырьевая масса укладывается в формы с фиксируемыми крышками, которые подаются в сушильную камеру или на многоэтажный пресс горячего типа, по окончания процесса тепловой обработки производится распалубка готовых изделий, чистка и подготовка форм и процесс повторяется. Данная технология наиболее проста в изготовлении, обслуживании и может получить наибольшее распространение на малых предприятиях, фермерских хозяйствах и других.

Разработан проект технических условий на теплоизоляционные плиты из соломата для применения в ограждающих конструкциях (стенах и кровле) зданий различного назначения. Основные характеристики соломата для этих плит указаны в табл.4.

Таблица^ Свойства плит из "Соломата"

Наименование показателя Норма для марки "Соломата"

150 175 200 250 300

Плотность, кг/м3 125150 150-175 175200 200-250 250300

Содержание связующего вещества, %: не более не менее 40 25 40 25 40 25 40 25 40 25

Коэффициент теплопроводности при 25±5°С (298±5)К, Вт/м'К,не более 0,044 0,049 0,052 0,053 0,056

Сорбционное увлажнение, за 24 часа, % не более 2 2 2,5 2,5 2,8

Предел прочности при сжатии при 10°/о-ной деформации, МПа, не менее 0,15 0,2 0,35 0,5 0,8

Предел прочности при статическом изгибе, МПа, не менее 0,17 0,25 0,36 0,48 0,80

Рис.4. Технологическая схема производства плит "Соломат"

Предложены конструктивные варианты использования плит из "Соломата" в стеновых ограждающих конструкциях зданий в сочетании с различными несущими слоями из ЦСП, силикатного и керамического кирпича. Выполнен расчет толщины теплоизолирующего слоя из соломата в различных вариантах ограждающих конструкций для применения в климатической зоне г Казани согласно изменений №3 в СНиП П-3-79"Строительная теплотехника".

По техническим свойствам плиты из "Соломата" близки к плитам из минеральной ваты повышенной жесткости, однако превосходят их по прочности, водостойкости, санитарно-гигиеническим показателям. В табл.5 даны сравнительные характеристики минераловатных плит повышенной жесткости и плит "Соломат".

Таблица 5

Основные свойства теплоизоляционных плит

Наименование плиты Плотность, кг/м3 Прочность на сжатие при 10%-ной деформации, МПа Теплопроводность при 25°С, Вт/мК Водопо-глоще-ние по массе за 24 часа, % Прочность на сжатие при 10%-ной деформации после сорбцион-ного увлажнения, МПа

Плита "Соломат" на жидком стекле 200 не менее 0,35 не более 0,052 17 не менее 0,30

Минватная плита повышенной жесткости (ГОСТ 22950-95) 200 ±25 не менее 0,1 не более 0,052 не более 30 не менее 0,08

Выполнено технико-экономическое обоснование производства плит из "Соломата", организованного по трем проектным вариантам:

1 - Новое строительство комплекса по производству плит из "Соломата" и жидкого стекла (в том числе товарного);

2 - Технология по производству "Соломата" и жидкого стекла вписана в существующие корпуса;

3 - Технология по производству "Соломата" вписана в существующие корпуса, а жидкое стекло получают со стороны.

Основные технико-экономические показатели даны в табл.6.

Объектами применения "Соломата" могут быть жилые дома и административные здания, особенно, в сельской местности, сельскохозяйственные здания различного назначения.

Таблица 6

Основные технико-экономические показатели производства

Наименование показателей Единицы Варианты

измерения

1 2 3

А. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ

Годовая производственная программа:

соломат тыс. м2. 100 100 100

жидкое стекло т 1262 1262 -

Численность работающих, в том числе чел. 54 54 40

рабочих 44 44 32

Сметная стоимость, в том числе: тыс. руб. 6508 3085 1764

строительные работы 3628 943 198

монтажные работы 389 860 245

оборудование 1458 1415 1022

прочие работы 1033 367 299

Основные фонды тыс. руб. 6494 3077 1760

Выпуск Соломата на 1 работающего 2 м 1852 1852 2500

Прибыль тыс. руб. 833 707 820

Срок окупаемости лет 7,8 4,4 2,2

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны составы и технология изготовления нового негорючего теплоизоляционного материала (ТИМ) на основе измельченной соломы и от-верждаемых жидких связующих для применения в ограждающих конструкциях зданий. Установлено, что в ряду фенолформальдегидная смола СФЖ -ПВА-эмульсия - жидкое стекло растет величина минимального количества связующего, необходимого для создания формоустойчивого материала (20, 27 и 30 мае. % соответственно).

2. Изучены упруго-вязко-пластические свойства формовочной смеси из рубленой соломы и жидкостекольного связующего. Получены экспериментальные кривые ползучести и редеформации. Для описания механического поведения формовочной смеси предложена усовершенствованная четерехэле-ментная модель вязкоупругого тела. Определен параметр стойкости разработанных ТИМ разной плотности к циклическим температурно-влажностным воздействиям - попеременному увлажнению, замораживанию и оттаиванию. Выявлена зависимость механических свойств от давления формования материала.

3. Показана эффективность использования двухкомпонентного или трехкомпонентного наполнителя с резко отличающимися значениями диаметра волокна. При содержании тонковолокнистого наполнителя (отходы мехового производства - пострига) от 0,2-0,3 мае. долей прочность на сжатие при 10%-ной деформации возрастает почти в 2 раза при снижении коэффициента теплопроводности на 10%.

4. Выявлена зависимость свойств ТИМ от длины отрезков рубленой соломы. Показано отрицательное влияние мелких фракций соломы (менее 20 мм) на свойства материала. Установлено, что оптимальная структура материала с высокими техническими показателями достигается при монофракционном наполнителе по параметру - длина волокна и при полифракционном наполнителе по показателю - размер сечения (диаметр) волокна. Предложена схема структуры каркасно-волокнистого ТИМ на основе рубленой соломы и связующего. Определены экспериментальные и расчетные параметры структуры (межволокнистая и капиллярная пористость соломы, среднее расстояние между волокнами в материале).

5. Изучена зависимость коэффициента теплопроводности от плотности, влажности, состава и типа структуры материала. Проведено сопоставление экспериментальных данных с расчетными значениями коэффициента теплопроводности для различных моделей волокнистой структуры материала. Предложено новое уравнение для расчета эффективного коэффициента теплопроводности для волокнистого связанного ТИМ на основе грубо- и тонковолокнистого наполнителя (рубленой соломы и очесов шерсти), связанных жидким стеклом.

6. С целью повышения водостойкости ТИМ на основе рубленой соломы и неорганического связующего использованы высокомодульные жидкие стекла - кремнезоли, различающиеся вязкостью и величиной силикатного модуля.

7. Разработаны варианты технологических схем производства теплоизоляционных плит типа "Соломат" на основе рубленой соломы и жидкого стекла в зависимости от вида волокнистого наполнителя и способа термической обработки композиции при формовании. Рекомендованы различные схемы ограждающих конструкций с использованием в качестве среднего слоя плит "Соломат".

8. Проведено технико-экономическое обоснование производства теплоизоляционного материала "Соломат" при различных проектных решениях (создании нового производства ТИМ, размещении производства на существующих площадях, проектирования одновременного выпуска товарного жидкого стекла). Показана конкурентоспособность и рентабельность производства теплоизоляционных плит на основе рубленой соломы и жидкостекольного связующего в сравнении с плитами из фибролита, торфоплит и минваты повышенной жесткости. Разработан проект технических условий на новый теплоизоляционный материал "Соломат".

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

1. Пат. № 21001255РФ. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала./Хозин В.Г., Петров А.Н., Санникова В.И., Загоскин C.B., Артеменко Н.Ф. - № 96107067/03; заявл. 11.04.96; опубл. бюлл. №1,1998 г.

2. Загоскин C.B., Петров А.Н., Санникова В.И. Теплоизоляционные материалы на основе органо-волокнистых отходов // Материалы межд. науч.-технич. конф. "Современные проблемы строительного материаловедения". -Казань. - 1996. - 4.5. - С. 102-103.

3. Хозин В.Г., Шекуров В.Н., Петров А.Н., Шишкин А.Б. Комплексное использование растительного сырья при производстве строительных материалов // Строительные материалы. - 1997. - № 9. - С.22.

4. Шекуров В.Н., Хозин В.Г., Шишкин А.Б., Петров А.Н. Комплексная переработка растительного сырья при получении теплоизоляционных материалов // Тез. докл. III академических чтений "Актуальные проблемы строительного материаловедения". - Саранск. - 1997. - С.86.

5. Петров А.Н., Санникова В.И., Хозин В.Г. Использование соломы для производства теплоизоляционных изделий // Межд. сборник научных трудов "Технология строительства сельскохозяйственных зданий и сооружений из местных материалов". - Новосибирск. - 1997. - С.130-133.

6. Петров А.Н., Хозин В.Г., Санникова В.И. Исследование теплоизоляционного материала на основе связующего и органо-волокнистых отходов // Тез. докл. Международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии производства строительных материалов". -Новосибирск. - 1997 . - С.55.

7. Petrov A.N., Sannikova W.I., Khozin V.G. Frame-fibrous composites for thermoisolation in construction // Tenth International Conf. On Mechanics of Composite Materials. - Riga, Latvia. - 1998. - P. 165.

Соискатель

А.Н.Петров

ВВЕДЕНИЕ.

1.ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА

ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.

1.1 .Роль теплоизоляционных материалов на основе растительного сырья в современном строительстве.

1.2.Технологические, эксплуатационно-технические и экологические свойства ТИМ из растительного сырья.

1.3.Теоретические представления о формировании структуры и свойств теплоизоляционных материалов из растительного волокнистого сырья

2.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Характеристика объектов исследования и методика приготовления образцов.

2.1.1 .Объекты исследования

2.1.2.Методика приготовления образцов.

2.2.Методы испытаний и аппаратура.

З.РАРЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ

СОЛОМЫ.

3.1.Определение оптимальных соотношений сырьевых компонентов (органо-волокнистых компонентов и связующего).

3.2.Установление технологических параметров формования теплоизоляционного материала.

3.3.Модификация волокнистого наполнителя.

3.4.Модификация связующего ТИМ на основе рубленой соломы.

4.ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СОЛОМЫ.

4.1 .Изучение процесса структурообразования жидкого стекла и кремнезолей.

4.2.Структуроо6разование ТИМ на основе рубленой соломы и жидкого стекла.

5 .РАЗРАБОТКА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ СОЛОМАТА. КОНСТРУКТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

5.1 .Технологические линии производства плит с использованием органических наполнителей различной природы.

5.1.1 .Производство теплоизоляционных плит

Соломат-Г.

5.1.2.Производство теплоизоляционных плит типа "Соломат-2".

5.2.Технико-экономическая оценка технологии производства теплоизоляционных плит.

5.3.Конструктивные свойства плит "Соломат" и рекомендации по их применению.

Основным направлением экономического и социального развития в условиях энергетического кризиса во всем мире и в России является развитие производства эффективных строительных материалов и экономия топливно-энергетических ресурсов, включая минимизацию тепловых потерь через ограждающие конструкции зданий, сооружений и технологического оборудования.

Рано или поздно проблема снижения теплопотерь встает практически перед каждым владельцем недвижимости (от муниципальных властей до хозяев коттеджей, садовых домиков). Правильный обоснованный выбор теплоизоляции является важнейшим условием для создания комфортного микроклимата помещений.

Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с З помощью теплоизоляционных материалов (ТИМ). Подсчитано, что 1 м теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 т условного топлива в год.

Новые изменения в СНиП-3-79 "Строительная теплотехника" уже законодательно заставляют применять в проектах и в реальном строительстве высокоэффективные ТИМ. Совершенно очевидно, что реализация требований СНиП по повышению термического сопротивления конструкции возможна лишь при разделении между материалами ее элементов несущих, защитных и изолирующих функций [1].

Эффективность современных строительных ТИМ обеспечивается следующими факторами: средняя плотность теплоизолирующего материала не более 200 о кг/м и коэффициент теплопроводности менее 0,060 Вт/м ■ К; минимальные затраты энергии и сырья на производство самих ТИМ; срок окупаемости их применения в конструкциях не более 5-10 лет: наличие доступного местного сырья для производства ТИМ, так как из-за низкой средней плотности (большого объема при малом весе) их экономически невыгодно перевозить на большие расстояния.

В последние годы на российском рынке строительных материалов появилась широкая гамма (ТИМ) отечественного и зарубежного производства.

К числу наиболее эффективных ТИМ относятся изделия из минеральных волокон и газонаполненные пластмассы, они и находят сейчас наибольшее применение в строительстве. Однако, в России пока на одну тысячу жителей приходится в 5-7 раз меньше ТИМ, чем в других странах. При этом более 80 % теплоизолирующих материалов обладают рядом существенных недостатков, среди которых можно выделить следующие: их ограниченная теплостойкость и повышенная горючесть, наличие в их составе вредных веществ, которые неизбежно загрязняют окружающую среду, нерешенность проблемы утилизации отходов при их производстве и эксплуатации, а также изначальные высокие энергетические затраты на производство.

Для сравнения ниже приводятся данные энергозатрат на производство известных ТИМ (кВт час /куб.м): пенополистирол.18900 минвата.10000 древесина.180 солома.9

Одной из приоритетных вопросов и разработок строительной научной проблематики является ресурсо- и энергосберегающие производственные строительные технологии [2,3].

Чтобы отрасль по выпуску ТИМ не стала тормозом по выполнению программ "Энергосбережение" и "Жилище" [4] необходимо расширять номенклатуру ТИМ, повысить их качество до уровня, обеспечивающего их конкурентную способность.

Дополнительным источником сырья для производства ТИМ могут служить остатки однолетних сельскохозяйственных растений -стеблей злаковых культур и других волокнистых органических отходов. А как видно из представленных данных, технология их переработки самая энергосберегающая.

Актуальность работы заключается в необходимости разработки на основе сельскохозяйственных отходов (экологически полноценного, воспроизводимого местного сырья) эффективных материалов, обладающих необходимым комплексом теплоизолирующих и эксплуатационных свойств и создание на их основе энергосберегающей технологии производства негорючих ТИМ.

Целью работы является - разработка композиций и технологии изготовления теплоизоляционных плит строительного назначения на основе измельченной соломы колосковых культур и негорючих связующих, в частности, жидкого стекла и кремнезолей.

При этом необходимо решить следующие задачи: осуществить экспериментальный подбор оптимальных соотношений растительного сырья и связующего; осуществить модификацию связующего для разработки водостойких композиций; отработать оптимальные режимы смешения и формования системы наполнитель - связующее; исследовать упруго-деформационные, физико-механические, те-плофизические и другие свойства разработанных композиций; исследовать структуру каркасно-волокнистых материалов и установить ее влияние на основные свойства; разработать технологические схемы производства теплоизоляционных плит и конкретные варианты их применения в ограждающих конструкциях; обосновать технико-экономическую целесообразность производства и применения разработанных ТИМ.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса по технологии теплоизоляционных материалов на основе растительного сырья, краткому обзору существующих в настоящее время ТИМ с использованием растительного сырья, рассмотрению вопросов структурообразования при создании таких материалов и обоснованию выбранного направления исследований по созданию негорючих водостойких материалов на основе отходов сельскохозяйственной продукции.

Вторая глава содержит характеристику объектов и методов исследований.

Для выполнения поставленных задач в работе использованы следующие методы исследований: стандартные методы испытаний ТИМ, оптической микроскопии, ЯМР-спектроскопии, сорбционный метод и другие.

Третья и четвертая главы содержат экспериментально-теоретическую часть по разработке оптимальных составов композиций на основе растительного сырья и его модификаций, выбору наиболее эффективных способов получения разработанных материалов с использованием различных видов связующих, изучению их структуры и взаимосвязи структуры с основными эксплуатационно-техническими свойствами .

Пятая глава содержит различные варианты технологических схем и рекомендаций по производству ТИМ на основе растительного сырья с их технико-экономическим обоснованием.

Приложения включают проект технических условий на "Теплоизоляционный материал на основе рубленой соломы" и технологические инструкции для производства плит "Соломат", пример теплотехнического и механического расчетов ограждающих трехслойных конструкций с использованием в качестве среднего слоя плит "Соломат".

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны составы и технология изготовления нового негорючего теплоизоляционного материала (ТИМ) на основе измельченной соломы и отверждаемых жидких связующих для применения в ограждающих конструкциях зданий. Установлено, что в ряду фенолформальдегидная смола СФЖ - ПВА-эмульсия - жидкое стекло растет величина минимального количества связующего, необходимого для создания формоустойчивого материала (20, 27 и 30 мае. % соответственно).

2. Изучены упруго-вязко-пластические свойства формовочной смеси из рубленой соломы и жидкостекольного связующего. Получены экспериментальные кривые ползучести и редеформации. Для описания механического поведения формовочной смеси предложена усовершенствованная четерехэлементная модель вязкоупругого тела. Определен параметр стойкости разработанных ТИМ разной плотности к циклическим температурно-влажностным воздействиям попеременному увлажнению, замораживанию и оттаиванию. Выявлена зависимость механических свойств от давления формования материала.

3. Показана эффективность использования двухкомпонентного или трехкомпонентного наполнителя с резко отличающимися значениями диаметра волокна. При содержании тонковолокнистого наполнителя (отходы мехового производства - пострига) от 0,2-0,3 мае. долей прочность на сжатие при 10%-ной деформации возрастает почти в 2 раза при снижении коэффициента теплопроводности на 10%.

4. Выявлена зависимость свойств ТИМ от длины отрезков рубленой соломы. Показано отрицательное влияние мелких фракций соломы (менее 20 мм) на свойства материала. Установлено, что оптимальная структура материала с высокими техническими показателями достигается при монофракционном наполнителе по параметру - длина волокна и при полифракционном наполнителе по показателю - размер сечения (диаметр) волокна. Предложена схема структуры каркасно-волокнистого ТИМ на основе рубленой соломы и связующего. Определены экспериментальные и расчетные параметры структуры (межволокнистая и капиллярная пористость соломы, среднее расстояние между волокнами в материале).

5. Изучена зависимость коэффициента теплопроводности от плотности, влажности, состава и типа структуры материала. Проведено сопоставление экспериментальных данных с расчетными значениями коэффициента теплопроводности для различных моделей волокнистой структуры материала. Предложено новое уравнение для расчета эффективного коэффициента теплопроводности для волокнистого связанного ТИМ на основе грубо- и тонковолокнистого наполнителя (рубленой соломы и очесов шерсти), связанных жидким стеклом.

6. С целью повышения водостойкости ТИМ на основе рубленой соломы и неорганического связующего использованы высокомодульные жидкие стекла - кремнезоли, различающиеся вязкостью и величиной силикатного модуля.

7. Разработаны варианты технологических схем производства теплоизоляционных плит типа "Соломат" на основе рубленой соломы и жидкого стекла в зависимости от вида волокнистого наполнителя и способа термической обработки композиции при формовании. Рекомендованы различные схемы ограждающих конструкций с использованием в качестве среднего слоя плит "Соломат".

8. Проведено технико-экономическое обоснование производства теплоизоляционного материала "Соломат" при различных проектных решениях (создании нового производства ТИМ, размещении производства на существующих площадях, проектирования одновременного выпуска товарного жидкого стекла). Показана конкурентоспособность и рентабельность производства теплоизоляционных плит на основе рубленой соломы и жидкостекольного связующего в сравнении с плитами из фибролита, торфоплит и минваты повышенной жесткости. Разработан проект технических условий на новый теплоизоляционный материал "Соломат",

1. Бондаренко В.М., Римшин В.И. Строительная наука направления развития // Строит, материалы. - 1998.- №4. - С.2-4.

2. Овчаренко Е.Г., Петров-Денисов В.Т., Артемьев В.М. Основные направления развития производства эффективных ТИМ // Строит, материалы. 1996. - №6. - С.2-4.

3. Семенченков A.C. Энергосберегающие ограждающие конструкции зданий // Бетон и железобетон. 1996. - №2. - С.6-7.

4. Силаенков Е.С. Нормативная база системы утепления наружных стен // Строит. Материалы. 1998.- №6.-С.7-9.

5. Бобров Ю.Л., Гранев В.В., Никифорова О.П. Современные легкие ограждающие конструкции с новыми минераловатными тепло-изоляторами М: - Стройиздат. - 1980. - 48 с.

6. Курдюмова В.М., Гончаров H.A., Ильченко Л.В. Плиты многокомпонентные из отходов растительного сырья, в сб. "Технология и оборудование деревообрабатывающих производств" Л.: труды ЛТА. 1987. - С.31-38.

7. Петросян Э.А., Румако Т.К., Стравчинский А.И. Состояние и перспективы производства строительных материалов с использованием растительных отходов в Узбекистане./ Обзор. Ташкент. -1986.-С.З-26.

8. Курдюмова В.М., Хрулев В.М. Комплексное использование древесных отходов ./ Обзор, информ. М.: ВНИИлеспром. 1987. вып. 2. - С.9-18.

9. Алехин Ю.А., Люсев А.Н. Экономическая эффективность использования вторичных ресурсов в производстве строительных материалов М: - Стройиздат. 1988. - 325 с.

10. Попов Л.М. Пути экономии лесоматериалов в строительстве Узбекской ССР //обзорная информ. Ташкент: УзНИИНТИ. - 1986. -28 с.

11. Баум М.Ю., Новак Н.П. Изготовление стружечных плит из виноградной лозы / Реф. информ. "Фанера и плиты". 1971. - №10. -С.9-10.

12. Курдюмова В.М. Материалы и конструкции из отходов растительного сырья // Фрунзе: Кыргызстан. - 1990. - 110 с.

13. Стравчинский А.Е., Замесова И.Ф., Румако Т.К. Строительные материалы из растительных отходов // Тез. докл. совещания по вопросу использования отходов промышленности в производстве строительных материалов 1968. - Фрунзе. - С.37-39.

14. Вербестель Д., Корнблюм Г. Плиты из льняных частиц // Тез докл. межд. конф. по ДСП и ДВП. Женева. - 1957. - Пер. № 7285/7 ВИНИТИ. - 1960. - 28 с.

15. Сардаров Б.С., Меркин А.П., Зейфман М.И. Эффективные теплоизоляционные материалы в современном строительстве // Баку:. -Маариф. 1986. - 264 с.

16. Шошинов В.В. Оптимизация плотности суперлегкой теплоизоляции с учетом экономических и теплофизических показателей // Автореф. дис.канд.техн.наук. М:.- 1989. 17 с.

17. Поганцев В.Г. Исследование оптимальной плотности волокнистых теплоизоляционных материалов // Холодильная техника. -1980.-№7.-С. 27-30.

18. Новосельский Н.Г., Кунин В.М., Дроздов М.Я. Строительные плиты из органического волокна // М:. Промстройиздат. - 1956. -326 с.

19. Батырбаев Г.А. Дробленые стебли хлопчатника наполнитель бетона // Строит, матер. -1971. - №6. - С.12-14.

20. Бухаркин В.Н., Свиридов С.Г., Рюмина З.П. Производство арболита в лесной промышленности // М:5 1969. - 65 с.

21. Евсеев Г.А. Исследование процессов гидратации цемента в присутствии водорастворимых экстрактивных веществ древесины (на примере получения арболита) // Автореф. дис.канд.техн.наук. М:. -1971. 22 с.

22. Справочник по производству теплоизоляционных материалов // Под ред. Спирина Ю.Л. М:. Стройиздат. 1975. - 432 с.

23. Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов //М:. Стройиздат. 1979. - 382 с.

24. Наназашвили И.Х. Строительные материалы на древесно-цементной композиции Л.: Стройиздат. 1990. - 415 с.

25. Крутов П.И., Склизков Н.И., Терновский А.Д. Строительные материалы из местного сырья в сельском строительстве М: -Стройиздат. - 1978. - 284 с.

26. Хоменко З.С., Бухарева Б.В. Строительные волокнистые плиты из камыша и соломы //М,% Гостройиздат. 1963. 51 с.

27. Соломатов В.И., Черкасов В.Д. Создание строительных биокомпозитов из древесного и другого растительного сырья. Сообщение 1. Теоретические представления и принципы // Изв. вузов. Строительство. 1997. - №1-2. - С. 27-32.

28. Вознесенский В.А., Керш В.Я. Современные методы оптимизации композиционных материалов // Киев: Будивильник. 1983. 144 с.

29. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ //М.: Высшая шк. -1978. 309 с.

30. Бобрышев А.Н., Калашников В.И., Квасов Д.В., Марин Д.Е., Голикова И.Н. Эффект усиления свойств в дисперсно-наполненных композициях // Изв.вузов. Строительство. 1996. - №2. - С.48-52.

31. Акчабаев А.А, Тайгиев Т.Т. Стереорегулярная модель // Изв. Вузов. Строительство. 1992. - № 9ДО. - С. 67-71.

32. Лебвок В.А., Нехорошее A.B., Соломатов В.И., Чошниев Р.Ч. Композиционные строительные материалы стереорегулярной структуры // Ащхабад: Термен НИИНТИ. 1989. - 59 с.

33. Ходжаев Ш.А. Модифицированный арболит на основе отходов сельского хозяйства // Авт. Дис. канд. техн. наук. Алма-Ата. -1990.-22 с.

34. Танский В.В. Строительные материалы из костры // Обзорн. ин-форм. ВНИТЕСПРОМ. М.: 1961. - 48 с.

35. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко Л.А. Технология теплоизоляционных материалов // М.: Стройиздат. 1980. - 400 с.

36. Россиянский Б.М. Теплоизоляционные и отделочные плиты фанерного производства // Труды совещания по координации НИР в области производства теплоизоляционных и акустических материалов. М.: Гостройиздат. -1958. - 58 с.

37. Курдюмова В.М. Исследование и разработка технологии изготовления плит из стеблей хлопчатника // автореф. дис. канд.техн.наук Л.: Лесотехн. Акад. -1981.-21 с.

38. Курдюмова В.М., Гончаров H.A. Изготовление плит из стеблей на основе отходов хлопчатника // Рефер информаций "Плиты и фанера". 1980. - №2.

39. Малый В.Т., Усаченко А.Н., Козлов Ю.Д. Волокнистые плиты на основе отходов хлопчатника // Изв. вузов. Строительство. 1992.-№5,6.- С.96-98.

40. Пикарев А.К. Современная радиационная химия //М.: Наука. -1987.-446 с.

41. Козлов Ю.Д., Малый В.Т. Основы радиационной безопасности в производстве строительных материалов // Киев.: УМК ВО. 1992. -240 с.

42. Завадский Г.В., Белозерова Н.Г. Исследование композиционного материала на основе растворимого стекла // Изв.вузов. Строительство и архитектура. 1980. - №6. - С. 61-62.

43. Симонов В.И. Исследование технологии и свойств темплоизо-ляционных материалов на основе костры льна // автореф. дисс.докт. техн. Наук. М.: 1974. - 23 с.

44. Панин A.C. О придании теплоизоляционным материалам гидрофобных свойств // труды совещания по координации НИР в области производства теплоизоляционных и акустических материалов. М.: Гостройиздат. - 1958. - 58 с.

45. Наназашвили И.Х. Арболит эффективный строительный материал // М.: Стройиздат. - 1984. - 122 с.

46. Крутов П.И., Наназашвили И.Х., Склизков Н.И., Савин В.И. Справочник по производству и применению арболита // под ред. Наназашвили И.Х. М.: Стройиздат. 1987. - 208 с.

47. Величко В.П., Машкин H.A., Петяшкин И.А., Шегай Н.Ю. Технология атмосферостойкого арболита с автоматизаированной обработкой древесного азполнителя // Изв.вузов. Строительство. -1994. №3. - С.53-56.

48. Жуков В.П., Филонов A.A. Использование лузги подсолнечника для производства строительных плит // Механическая обработка древесины. -1969. -№3. -С.9-10.

49. Современные эффективные теплоизоляционные материалы // Труды ВНИИЭСМ. М.: 1980. - 95 с.

50. Бизов В.И., Юшков В.В. Коробетон как строительный материал //Лесная промышленность. 1992.- №2.- С.20-21.

51. Штофенмахер Б.М. Исследование биостойкости органических теплоизоляционных материалов для полов // Авт. Дисс. Док. Техн. Наук. М.: 1967. 30 с.

52. Курдюмова В.М., Ильченко JI.B. Композиционные древесные плиты с новыми наполнителями //Деревообработка 1991. - №2. С.9-11.

53. Оболевская А.Б., Щеглов В.П. Химия древесины и полимеров. М.: Химия. 1980. 168 с.

54. Лапин В.В., Меркулова H.H. Водостойкий деревобетон на арбо-литовых заполнителях //Инф. Листок Новосибирской ЦНТИ. 1989.-№79-89.-2 с.

55. Дворкин Л.Н., Мироненко A.B., Ковтун A.M. Бесцементный арболит на костре льна //Научн-техн. Сб. ЦНИИЭПСЕЛЬСТРОЯ, 1989.-вып. 11. С.32-33.

56. Пучковская Л. Производство костроплит. /Информ. листок. Орловский ЦНТИ. №187-74. 1974. - 2 с.

57. Степанов М.П. Камышитовый утеплитель // Строит, материалы. 1958. -№1. С.10-12.

58. Авт. свид. СССР № 1240743 // Опубл. В БИ изобр. № 24. 1986.

59. Дроздов П.И., Колесников B.C., Золотухина В.В. Плиты страмит //Строит, материалы. 1964. №8. - С.30-31.

60. Дроздов П.И., Колесников B.C., Золотухина В.В., Бабенков Н.И. Производство и применение соломенных плит типа страмит // Сельское строительство. 1964. -№9. - С.21.

61. Курдюмова В.М., Ястребова JI.B., Хрулев В.И. Строит, плиты из стеблей хлопчатника и эффективность их применения // Изв. вузов. Строительство и рахитектура. 1984. №6. - С. 74-76.

62. Меркин А.П., Вительс Л.Э., Мазина Н.И. Гидрофобизация поверхности теплоизоляционных перлитовых изделий растворами парафина // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1983. -№ 8. -С.61-62.

63. Зыкова В.В., Панкратова Г.А., Морозов Н.Т. Гидрофобизация торфяных теплоизоляционных плит кремнийорганическими соединениями // Строит, материалы. 1966. -№2. - С. 18-19.

64. Курдюмова В.М., Ильченко Л.В. Конструкторско-теплоизоляционные плиты для ограждающих конструкций зданий /Информ. листок. Бишкек. КыргНИИНТИ. -1993.-№39. - 4 с.

65. Брук A.C. Придание биостойкости древесно-волокнистым плитам // Бумажная промышленность. 1959. -№9. -С. 18-20.

66. Стоянов В.В. Структурная модель и упругое поле лозолита //Изв. вузов. Строительство и архитектура.- 1989. -№10. С.66-69.

67. Авт. свид. СССР № 1308604 //Опубл. В бюлл. Изобр. № 17. -1983.

68. Ван Фо Фы Г.А. Конструкции из армированных пластмасс // Киев.: Техника. -1971.-219 с.

69. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н. Порядок "беспорядок-порядок" в структуре композиционных строительных материалов //Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1988. -№1. С.47-54.

70. Карери Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи. М.: Мир.- 1985. 228 с.

71. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов //Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1984. -№8. -С. 17-23.

72. Авт. свид. СССР № 937403 // Опубл. В бюллюизобр. № 23. -1982.

73. Савин В.И., Колосов Г.Е., Смирнов В.Е., Широкова O.A. Арболит на основе древесной коры. //Ыаучн. труды Моск. лесотехн. института. 1988.- №204. С. 16-22.

74. Линецкий А.И., Гутина М.Г. Строительные материалы и изделия из камыша // Строит, материалы. 1961. №3. -С. 18-21.

75. Курдюмова В.М. Структурная модель композиционных плит с дискретными частицами армированным лубяным волокном // Информ. листок Бишкек. КыргНИИНТИ. - 1993. - №39 - 3 с.

76. Кучерявый В.И. Физико-механические свойства соломы // Ыаучн. труды Моск. лесотехн. института 1988. - №204. -С.79-84.

77. Лыков A.B. Теория теплопроводности М.; Стройиздат. 1967. -400 с.

78. Георгиевский H.H. Журнал русского физ.-хим. общества. 1903. Вып.8. 35 с.

79. Франчук А.У. Теплопроводность строительных материалов в зависимости от влажности М.: Стройиздат. 1941. -80 с.

80. Теплофизические свойства веществ и материалов //Сб. "Физические константы и свойства веществ М.: Изд. стандартов. 1980.-вып. 14. 160 с.

81. Факторович Л.М. Теплоизоляционные материалы и конструкции. М.: Стройиздат. 1957. 30 с.

82. Эффективные теплоизоляционные материалы, их основные виды и показатели взаимозаменяемости в ограждающих конструкциях // Обзорная информ. М.: 1985. 27 с.

83. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. JI.:. Энергия. 1974. 264 с.

84. Мискар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М: Мир. 1966. - 464 с.

85. Бобров Ю.Л Современные проблемы прогнозирования качества и долговечности эффективных теплоизоляционных материалов. М.: Изд. МИСИ. 1977. 83 с.

86. Рыбьев И.А., Клименко М.И. Исследование общих закономерностей в структуре и свойства арболита // Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1972. -№2. -С.21-24.

87. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов //Изв.вузов. Строительство и архитектура. 1980. -№8. -С. 61-70.

88. Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и растворимое стекло. Санкт-Петербург. Стройиздат. 1996. 215 с.

89. Тотурбаев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций М.: Химия. 1970. 107 с.

90. Минас А.И. Наназашвили И.Х. Специфические свойства арболита. //Бетон и железобетон. 1978.- №6. С. 19-20.

91. Шпакельберг Д.И. Влияние коллоидно-химических явлений на развитие деструкции при твердении минеральных вяжущих веществ // Технология, механика бетона. 1978. №12. -С. 127-138.

92. Подчуфаров B.C. Некоторые вопросы теории формирования оптимальной структуры арболита //Научн. труды Моск. лесотехн. института. 1988.- №204. С. 119-129.

93. Саркисов Ю.С. Кинетические аспекты процессов структурооб-разования дисперсных систем //Изв. вузов. Строительство. -1994. №1. -С.38-42.

94. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло (получение, свойства, применение) М.: Промстройиздат. 1956. 444 с.

95. Матвеев М.А. О строении щелочных силикатов, гидратирован-ных в стеклообразном состоянии //Сб. трудов по химии и технологии силикатов. М.: Промстройиздат. -1957. -373 с.

96. Жилин А.И. Растворимое стекло, Свердловск.: Огиз. 1933. -270 с.

97. Казанов Ю.К. Структурообразование в технологии силикатных систем // Стекло и керамика. 1993. №5. - С. 23-25.

98. Патент России № 2018495 Способ изготовления теплоизоляционных материалов // Опубл. в бюлл. изобр. 1994.- № 1694.

99. Матвеев М.А., Рабухин А.И. О строении жидких стекол //Ж. ВХО им. Менделеева. -1963. №2. - С.208-210.

100. Матвеев М.А., Смирнов P.A. Новый теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла //Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева. 1954. -Вып. 19. С. 205-206.

101. Бабушкина М.И. Жидкое стекло в строительстве Кишинев.: Изд. КАРТЯ МОЛДОВЕНЯСКЭ. -1971. 215 с.

102. ЮЗ.Солечник Н.Я., Наткина Л.Н. Исследование химических процессов при получении древесных пластиков без связующих // Труды лесотехн. академии. -1962. вып.98.

103. Солечник Н.Я. Производство ДВП. Гослесбумиздат. 1959. -146 с.

104. Житушкин В.Г. Легкие конструкции для строительства. Кишинев. Штиинца. 1985. - 120 с.

105. Гольцева Л.В., Кучерявый В.И., Бутерин В.Л. Строительные материалы на основе соломы и известково-хлоркальциевого вяжущего //Научн. труды Моск. лесотехн. института 1988. - №204. -С. 126-129.

106. Авт. свид. СССР № 545613. Теплоизоляционный материал. \\Опубл„ в бюлл. изобр, 3 %. 1977.

107. Авт. свид. СССР. № 1204599 //Опубл. в бюлл. изобр. №2. -1986.

108. Козлов Ю.Д., Малый В.Т. О радиационно-химическом модифицировании ДВП // Изв. вузов. Строительство. 1998. - вып.8. -С.47-50.

109. ПО. Стравчинский А.И., Румако Т.К. Использование хлопковых отходов и жидкого стекла для изготовления теплоизоляционных плит. Ташкент. : Изд. УзИНТИ. 1967.

110. Колесников B.C. Исследование теплоизоляционных строительных материалов на основе растительных отходов с/х производств и промышленности Казахстана //Авт. дисс. канд. техн. наук. -Ростов на Дону. 1975. - 16 с.

111. Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов М.: Стройиздат. 1978. - 224 с.

112. ПЗ.Минас А.И., Склизков Н.И., Наназашвили И.Х. Влияние специфических свойств древесного заполнителя на структурную прочность арболита // Труды ЦНИИЭПСЕЛЬСТРОЯ. 1975. -№12.-С. 98-105.

113. Поляков К.А., Ключенкова H.A. Силикатные кислотупорные цементы // Сб. НИИХИММАШ. Машгиз.: 1952. - 3".

114. Завадский Г.В., Белозерова Н.Г. Исследование композиционного материала на основе растворимого стекла //Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1985. - №4. - С.61-64.

115. Ильченко JI.B. Технология и свойства строительных плит из отходов производства табака и хлопчатника // Авт. дисс. канд. техн. наук. Новосибирск. - 1995. - 21 с.

116. Филонов A.A. Исследование возможности замены древесного сырья в производстве стружечных плит подсолнечной лузгой //Авт. дисс. канд. техн. наук -Воронеж. 1970. - 17 с.

117. Черемис М.М., Мусько Н.П., Комарова Н.Г., Салин Б.Н., Ша-кин Н.Г. Композиционные материалы на основе продуктов химической модификации отходов с/х производств //Изв. вузов. Строительство. 1995. - №2. - С. 17-22.

118. Салин Б.Н., Чемерис М.М., Горский Е.Ю., Калюжная E.H., Андреева A.B., Никитин В.М. Теоретические основы делигнифика-ции // Лесная промышленность. 1995. № 12.

119. Ахундов С.К. Исследование тепловых свойств местных строительных материалов // Авт. дисс. канд. техн. наук. Баку. -1963. 17 с.

120. Куландина А.Н. Влияние влаги на теплопроводность и температуропроводность дисперсных тел //Авт. дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск. 1963. 16 с.

121. Определение теплофизических и влажностных характеристик новых строительных материалов // Изд-во НИИМосстроя. 1972. -С. 31-38.

122. Казанский М.Ф., Куландина А.Н. Влияние форм связи влаги на теплоперенос в типичных капиллярно-пористых телах. ИФЖ. -1959.-№5.

123. Резцов Н.Г. Определение теплопроводности строительных материалов. М. Стройиздат. 1941. - 115 с.

124. Тимпот Д.Л. Определение теплопроводности строительных изоляционных материалов. М.-Л.: Энергоиздат. -1932. 120 с.

125. Кауфман Б.Н. Теплопроводность строительных материалов. М,: Госизд. по строит, и архитектуре. 1955. - 128 с.

126. Вязовченко П.А. Геокар в России есть новый эффективный теплоизоляционный материал // Строит, материалы. - 1998. - №4. -С. 10-11.

127. Горегляд С.Ю. Экологически чистые материалы для строительства// Строит, материалы. 1996. - №4. - С.5-6.

128. Тихонюк Ю.Н., Голубев В.Ю. Листротраволитовая технология в малоэтажном домостроении // Строит, материалы. 1995. - 36. -С.13.

129. Устинов Б.С. Теплоизоляционный материал из отходов кар-тонно-рубероидного производства // Строит, материалы. 1988. -№7. - С. 5-6.

130. Семенов А.Т. Арболит универсальный материал // Строит, материалы и конструкции. - 1994. - №2. - С.6.

131. Козлов Ю.Д., Малый В.Т., Усаченко А.Н. Волокнистые плиты из отходов с/х и макулатуры // Строит, материалы и конструкции.- 1994.-32.-С. 9-10.

132. Пилиновский Ю.Л., Листовничая С.П., Ковальчук Н.М. Материалы на отходах деревообработки и неорганических вяжущих // Строит, материалы и конструкции. 1994. - № 2. - С. 7-8.

133. Бурковская Н.М., Пичугин А.П. Технология производства арболита улучшенного качества // Сб. научных трудов "Технология строительства с/х зданий и сооружений из местных материалов".- Новосибирск. 1997. - С. 79-80.

134. Чемерис М.М., Мусько Н.П., Шакина H.A. Композиционные материалы на основе продуктов химической модификации отходов с/х производства. 2. Изготволение и исследование свойств плитных материалов // Изв. вузов. Строительство. 1997. -№ 11.-С. 27-33.

135. Шахзадян Э.А., Квачев Ю.А., Попков B.C. Температурные переходы в древесине и ее композитах // Высокомолек. соед. 1992. -T. 34А. - № 9. - С. 3-14.

136. Щербаков A.C., Гамова И.А., Мельникова JI.B. Технология композиционных древесных материалов . -М.: Экология. 1992. -192 с.

137. Петри В.Н. Плитные материалы и изделия из древесины и других одревесневших растительных остатков без добавления связующих. М.: Лесная промышленность. 1976. - 360 с.

138. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Линия для СВЧ-конвективной сушки теплоизоляционного материала ТИШСОМ //Строит, материалы. 1997. -№4. -С. 10-11.

139. Горемыкин A.B. Технология экологически безопасного производства теплоизоляционных материалов //Строит, материалы. -1997. -№4. С.7-9.

140. Пат. № 210011255РФ. Сырьевая смесь дляизготовления теплоизоляционного материала/ Хозин В.Г., Петров А.Н., Санникова В.И., Загоскин C.B., Артеменко Н.Ф. " 96107067/03; опубл. в бюлл. №1, 1998 г.

141. Перепелкин К.Е., Перепелкина M.Д. Растворимые волокна и пленки. Л.: Химия. 1997. 104 с.

142. Пат. США № 3029151. Reuter R. (Nalco Chtmical Со). 1962.

143. Visser J.Adgesion of Colloidal Particles // Surface and Colloid Science. 1976-Vol.8.-P.3.

144. Соколов Л.Б. Закономерности эмульсионной поликонденсации . в кн. : Поликонденсационные процессы и полимеры. - 1979. -С. 185-209.

145. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. Киев.: Наукова думка. - 1984.-344 с.

146. Хозин В.Г., Шекуров В.Н., Петров А.Н., Шишкин А.Б. Комплексное использование растительного сырья при производстве строительных материалов // Строит, материалы 1997. - №9. -С.22.

147. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М.: Высшая школа. 1989. - 384 с.

148. СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника" Минстрой России. М.: 1996.- 29 с.

149. ГОСТ 22950-95. Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия.

150. Хохолькова Л.А. Стойкость минераловатных плит // Строительные материалы. 1970. - № 3. -С. 13-14.

151. Нильсен Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия. 1978. - 310 с.

152. Аскадский A.A. Деформация полимеров. М.: Химия. 1973. -448 с.