автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема

На правах рукописи

СВЕРГУНОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ЗЕРНИСТЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ ИЗ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2007

003052899

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Братский государственный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кудяков Александр Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Верещагин Владимир Иванович кандидат технических наук, Майдуров Владимир Анатольевич

Ведущая организация Новосибирский государственный

архитектурно-строительный университет

Защита состоится 30 марта 2007 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.265.01 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2, корп. 5, ауд. 307.

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

Автореферат разослан <<Z7»

2007 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В производстве строительных материалов потребляется значительное количество природных минеральных ресурсов, на переработку которых требуется большое количество энергоресурсов. В связи с постоянным повышением стоимости энергоресурсов актуальным является снижение энергозатрат как в производстве эффективных строительных материалов, так и при эксплуатации зданий. Уменьшение теплопотерь в зданиях обеспечивается за счет использования новых эффективных, в том числе и зернистых, теплоизоляционных материалов на основе отходов промышленности. Использование отходов промышленности позволяет расширить сырьевую базу для производства новых теплоизоляционных строительных материалов и решить проблемы экологической безопасности.

В связи с высокой концентрацией промышленных предприятий в г. Братске возникают проблемы с утилизацией значительного количества отходов. Особое внимание заслуживает микрокремнезем, отход производства кристаллического кремния ООО «Братский завод ферросплавов», ежегодный выход которого составляет 14-18 тыс. тонн.

Сотрудниками кафедр «СМиТ» Братского государственного и Томского государственного архитектурно-строительного университетов установлено, что на основе микрокремнезема может быть получено жидкое стекло, пригодное для изготовления различных эффективных строительных материалов, в том числе и теплоизоляционных.

Составы и технологические приемы получения зернистого теплоизоляционного материала на основе жидкосте-кольной композиции из микрокремнезема не изучены, что затрудняет организацию его производства. Проведение исследований по получению теплоизоляционного материала на основе жидкостекольной композиции из микрокремнезема является актуальным.

Диссертационная работа выполнялась в рамках госбюджетных тем 67.15.55 и 67.09.55 научного направления «Разработка композиционных строительных материалов с заданными свойствами и технологией их изготовления путем комплексного использования местных сырьевых ресурсов», подраздел «Исследование местных сырьевых ресурсов для получения эффективных строительных материалов».

Объект исследований. Жидкостекольные поризован-ные гранулы.

Предмет исследования. Процесс формирования зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема.

Цель диссертационной работы. Разработка зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема и научно обоснованных технологических приемов его производства.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1 Обосновать выбор местного техногенного сырья для изготовления зернистого теплоизоляционного материала.

2 Исследовать влияние состава и технологии получения высокомодульной жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала.

3 Исследовать влияние режимов тепловой обработки отформованных гранул на свойства теплоизоляционного материала.

4 Провести физико-химические исследования, с целью изучения фазовых изменений в процессе структурооб-разования гранул на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема.

5 Разработать технические условия на зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, технологический рег-

ламент его производства и провести опытно-промышленные испытания.

Методы исследований. В работе использовались стандартные методы и методики исследований материалов, планирование эксперимента, методы рентгенофазового, дифференциально-термического и ИК-спектрального анализов. Научная новизна:

1 Установлено, что при повышении силикатного модуля жидкостекольной композиции до 5 и средней плотности до 1,4 г/см" обеспечивается получение минимальной средней плотности гранул, что позволило получить зернистый теплоизоляционный материал с насыпной плотностью 70-120 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,05-0,07 Вт/(м-°С).

2 Установлено, что максимальное вспучивание гранул происходит при концентрации щелочного раствора жидкостекольной композиции 16,8-17,4% и двухступенчатой термообработке отформованного теплоизоляционного материала при температуре 100°С (10 мин) и 400°С (10 мин).

3 Установлено, что при температуре тепловой обработки жидкостекольной композиции равной 95°С и сокращении длительности тепловой обработки на 50-100% наблюдается неполное взаимодействие микрокремнезема с щелочью, создаются равномерно распределенные центры кристаллизации, что позволило повысить скорость структурообразования гранул теплоизоляционного материала и достигнуть прочности на сжатие 0,65 МПа.

Практическая значимость работы:

■ Разработаны составы смесей и получен зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, с насыпной плотностью

<3

от 70 до 120 кг/м , прочностью при сжатии от 0,5 до 1 МПа, водопоглощением по объему 7%.

■ Разработаны технология и технологический регламент получения зернистого теплоизоляционного материала.

■ Разработаны технические условия, позволяющие использовать зернистый теплоизоляционный материал для

повышения теплозащиты ограждающих конструкций (ТУ 5712-018-02069295-2003 «Материалы теплоизоляционные зернистые на основе жидкого стекла из микрокремнезема»).

■ Проведена промышленная апробация разработанных рекомендаций по получению зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидко-стекольной композиции из микрокремнезема и показавшая эффективность применения. Достоверность результатов работы обеспечена использованием аттестованных средств измерений и методов математической статистики, а полученные выводы и рекомендации подтверждены сходимостью экспериментальных результатов и опытно-промышленными испытаниями. На защиту выносятся:

• результаты исследований влияния состава и параметров изготовления высокомодульной жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты исследований параметров тепловой обработки зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты физико-химических исследований струк-турообразования зернистого материала;

• результаты исследований физико-механических свойств зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты опытно-промышленных испытаний разработанных составов и технологических приемов по изготовлению зернистого теплоизоляционного материала.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались: на XXII научно-технической конференции БрГТУ (г. Братск 2001 г.); на втором международном научно-техническом семинаре ТГАСУ «Нетрадиционные технологии в строительстве» (г. Томск 2001 г.); на третьей Всероссийской конференции Чувашского государственного университета «Новое в архитектуре, проектировании строи-

тельных конструкций и реконструкций» (г. Чебоксары 2001 г.); на седьмой Всероссийской научно-технической конференции КГАЦМиЗ «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика» (г. Красноярск 2001 г.); на международных научно-технических конференциях ПГАСА «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза 2002 г., 2005 г.); на десятых академических чтениях РААСН КГАСУ «Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения» (г. Казань 2006 г.).

Публикации. Основное содержание работы и ее результаты опубликованы в 10 печатных работах, в том числе две статьи в журнале, входящем в перечень ВАК, и приведены в описании двух полученных патентов.

Диссертационная работа выполнялась с 2000 по 2006 г. Экспериментальные исследования проводились автором в лабораториях Братского государственного и Томского государственного архитектурно-строительного университетов.

Автор выражает признательность к.т.н. доценту Т.Н. Радиной, профессору, к.т.н. A.A. Зиновьеву за оказанную помощь, ценные советы и консультации при выполнении работы.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа изложена на 144 страницах основного текста, содержит 36 рисунков, 27 таблиц; состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы, содержащего 127 источников, 9 приложений на 45 страницах. Общий объем работы 189 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы.

В первой главе приводятся современные представления о получении зернистых теплоизоляционных материалов.

Распространенность сырьевой базы, простота технологии производства, не значительные капиталовложения и энергозатраты способствуют высокой экономической эффективности производства зернистых теплоизоляционных материалов на основе вспученного жидкого стекла. Технология получения пористых стекловидных материалов из гидратиро-ванного растворимого стекла путем его нагревания изучена и не представляет особых трудностей. Такие материалы при очень высокой пористости имеют низкую плотность, малую теплопроводность и водостойкость.

Для повышения водостойкости и прочности гранул на основе жидкого стекла вводят химические добавки. Однако, применение различных добавок связано с удорожанием продукции и усложнением технологии его производства. По данным В.И. Корнеева и В.В. Данилова при увеличении силикатного модуля жидкого стекла повышается водостойкость материала, изготовленного на его основе. Таким образом, целесообразно рассмотреть возможность повышения водостойкости и улучшения других характеристик зернистого теплоизоляционного материла на основе жидкостекольной композиции путем повышения ее силикатного модуля.

Исследованию свойств жидких стекол и изделий, полученных на их основе, посвящены работы многих специалистов: П.Н. Григорьева, М.А. Матвеева, В.И. Корнеева, В.В. Данилова, А.И. Жилина, И.В. Рыжкова, B.C. Толстого и многих других. Основным способом производства жидкого стекла является автоклавное растворение в воде щелочно-силикатных твердых стекол (растворимого стекла - силикат-глыбы). Недостатками при получении такого жидкого стекла является дефицит качественных природных минеральных ресурсов, сложность технологии, высокие энергозатраты, что экономически неэффективно.

Эффективным способом получения жидкого стекла является прямое растворение кремнеземсодержащих компо-

нентов в едких щелочах, с получением требуемых щелочно-силикатных растворов в один этап на одном технологическом переделе. К достоинствам этого способа производства можно отнести простоту технологического решения, низкую температуру растворения кремнеземсодержащего компонента, возможность получения жидких стекол с повышенным значением силикатного модуля.

Сотрудниками кафедры «СМиТ» Братского государственного университета установлена возможность получения жидкого стекла из микрокремнезема ООО «Братский завод ферросплавов» по «мокрому способу». Высокая дисперсность микрокремнезема и повышенная его реакционная способность при взаимодействии со щелочными растворами позволяет получить в одну стадию жидкое стекло с силикатным модулем от 1 до 7 и плотностью от 1,1 до 1,5 г/см3.

Во второй главе приведены характеристики используемых в работе материалов, методы и методики исследования полученного материала.

Для получения высокомодульной жидкостекольной композиции использовались следующие компоненты: микрокремнезем, едкий натр и вода.

Синтез жидкостекольной композиции осуществлялся в стационарном лабораторном аппарат - нагревателе при атмосферном давлении и температуре 95°С в течение 10-20 мин. Время синтеза варьировалось в зависимости от силикатного модуля жидкостекольной композиции.

В третьей главе изучено влияние состава и технологических параметров получения высокомодульной жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала.

Анализ результатов исследования по изучению свойств гранул, полученных на основе высокомодульных жидкосте-кольных композиций с силикатным модулем от 3 до 5, показал, что с увеличением силикатного модуля повышается прочность материала, что обусловлено снижением содержания щелочи в составе композиции. Минимальные значения

водопоглощения и водонасыщения гранул установлены при использовании жидкостекольной композиции с силикатным модулем 5, что свидетельствует об образовании водостойких новообразований (рис. 1).

3 4 5

Силикатный модуль жидкостекольной композиции

Рис 1 Зависимость водопоглощения и водонасыщения гранул

от силикатного модуля жидкостекольной композиции ■ водопоглощение по объему, А водонасыщение по объему

Повышение водостойкости гранул наблюдается также с увеличением плотности жидкостекольной композиции с 1,3 до 1,4 г/см3.

В процессе исследований было установлено, что конечные свойства теплоизоляционного материала в значительной мере зависят от технологических параметров получения высокомодульной жидкостекольной композиции.

Для изучения влияния концентрации щелочного раствора жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала использовалась высокомодульная жидкостекольная композиция с силикатным модулем 5 и плотностью 1,4 г/см3, полученная при температуре 95°С.

Результаты исследований показывают (таблица 1), что с увеличением концентрации щелочного раствора жидкостекольной композиции от 16,8% до 18,2% насыпная плотность гранул повышается, коэффициент вспучивания и общая по-

ристость снижается. Наименьшее снижение значений коэффициента вспучивания наблюдается при щелочности раствора жидкостекольной композиции в интервале 16,8-17,4%, что и принято оптимальным для дальнейших исследований. В выбранном интервале щелочности раствора жидкостекольной композиции обеспечивается получение зернистого теплоизоляционного материала с насыпной плотностью от 100 до 108 кг/м3 и общей пористости от 87,1 до 89,1%.

Таблица 1

Свойства гранул на основе высокомодульной жидкостекольной композиции с различной щелочностью __исходного раствора_

Свойства Концентрация щелочного раствора / жидкотвердое отношение (Ж/Т)

материала 16,82/ 0,94 | о\ чо о" 17,12/ 0,92 17,27/ 0,91 17,43/ 0,9 17,60/ 0,89 17,76/ 0,88 17,93/ 0,87 18,10/ 0,86 18,27/ 0,85

Насыпная плотность, 100,0 102,0 105,3 106,7 108,5 110,2 116,4 117,0 116,7 118,2

кг/м3

Общая пористость, % Оч ОО 88,5 88,0 Оч К ОО 87,1 86,9 86,6 ЧО ОО 85,6 87,0

Коэффициент вспучи- 3,30 3,28 3,27 !Г) <4 3,25 3,19 сГ го ОЧ оГ (Ч

вания

При снижении концентрации щелочного раствора в жидкостекольной суспензии слой частично или полностью гидратированного кремнезема растет, что повышает диффузионное сопротивление и скорость растворения его падает.

Исследованиями установлено, что с повышением силикатного модуля жидкостекольной композиции с 3 до 5 целесообразно снижение продолжительности тепловой обработки жидкостекольной композиции при получении жидкого стекла с 20 до 10 мин. При сокращении длительности тепло-

вой обработки жидкостекольной композиции на 50-100% наблюдается неполное взаимодействие микрокремнезема с щелочью, что способствует созданию равномерно распределенных центров кристаллизации и повышению скорости струк-турообразования и прочности гранул на сжатие. Снижению времени тепловой обработки высокомодульной жидкостекольной способствует изменение соотношения твердой и жидкой фаз в сторону повышения доли микрокремнезема в суспензии, увеличение поверхности контакта между ними.

Ранее на кафедре «СМиТ» Братского государственного университета В.В. Шаровой было установлено, что жидкое стекло на основе микрокремнезема отличается от промышленного жидкого стекла из силикат-глыбы наличием нерастворимых кристаллических примесей - высокодисперсных С и 81С. Указанные примеси могут оказывать влияние на закономерности структурообразования и свойства зернистого теплоизоляционного материала, изготовленного на основе такого жидкого стекла. Анализ полученных данных по изменению свойств зернистого теплоизоляционного материала, полученного из жидкостекольной композиции на основе прокаленного микрокремнезема, показал (таблица 2), что удаление углеродистых примесей прокаливанием микрокремнезема приводит к существенному уменьшению коэффициента вспучивания и увеличению насыпной плотности гранул.

Таблица 2

Влияние прокаливания микрокремнезема на свойства

зернистого мате риала

Свойства материала Не прокаленный микрокремнезем Микрокремнезем прокаленный, мин.

30 60 90

Коэффициент вспучивания 2,8 2,7 2,5 2,3

Насыпная плотность, кг/м3 118 125 201,2 240

Водопоглощение по объему, % 7,7 8,5 11,1 15,1

С целью оптимизации состава зернистого теплоизоляционного материала при проведении исследований был использован метод математического планирования эксперимента. В качестве варьируемых факторов рассматривались Ж/Т отношение и температура тепловой обработки получаемых гранул. В качестве результативных рассматривались коэффициент вспучивания гранул, плотность, пористость, водопо-глощение по объему. Анализ полученных математических моделей позволил провести комплексную оценку свойств гранул теплоизоляционного материала. Было установлено, что лучшей совокупностью свойств (ПОбщ=90,7%, р,1ас = 100 кг/м\ >\?0б.=:6,87%, Квсп.-3,4) характеризуется материал, полученный при Ж/Т отношении исходной жидкостекольной композиции 0,94 и при температуре термообработки гранул 400°С.

В четвертой главе приведены результаты исследования режима тепловой обработки теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, проведено физико-химическое исследование полученного материала.

Процессы, происходящие в период нарастания прочности гранул, оказывают существенное влияние на свойства теплоизоляционного материала, т.к. в это время формируется основа будущей структуры.

Исследования проведены применительно к двум схемам подготовки сырьевых гранул перед их тепловой обработкой: формование и выдержка перед тепловой обработкой; формование и тепловая обработка без выдержки гранул.

Результаты исследований влияния времени выдержки гранул до тепловой обработки на свойства зернистого материала показали, что после хранения гранул в течение двух суток до термообработки увеличивается их насыпная плотность с 101 до 129,8 кг/м3 и снижается коэффициент вспучивания гранул. Это можно объяснить тем, что во время хранения образцов на их поверхности образуется затвердевший слой, который препятствует вспучиванию гранул (рис.2).

I 4

X

у = -1,10281-П(х) + 3,432

га ю

у = -0,!8118Ьп(х) + 2,9115! ...... Я2 = 0,9963 . .!

2

20

40

60

Продолжительность термообработки гранул, мин.

Рис. 2 Вспучиваемость гранул при различных способах их подготовки и продолжительности времени тепловой обработки

1 - гранулы, вспученные сразу после формования;

2 - гранулы, вспученные через два дня после формования.

Для предотвращения слипания гранул при хранении и транспортировании (вариант вспучивания гранул у заказчика) предложено: использовать обсыпку гранул дисперсным материалом на стадии формования (грануляции); подсушивать гранулы при невысоких температурах до образования корочки. При использовании обсыпки происходит увеличение плотности гранул и насыпной плотности теплоизоляционного материала.

Для повышения качества зернистых теплоизоляционных материалов на основе обводненных минеральных смесей С.П. Онацкий предложил использовать ступенчатый режим термообработки с постепенным нагревом сырцовых гранул (в зависимости от особенностей сырья) и последующим быстрым нагревом до температуры вспучивания, что и было принято для дальнейшего совершенствования технологии получения зернистого материала на основе жидкостекольной композиции из микрокремнезема.

С использованием планирования эксперимента были изучены различные режимы выдержки при температурах 60, 80 и 100°С первой ступени термообработки гранул с последующей тепловой обработкой при температуре 400°С, являющейся максимальной по проведенным ранее исследованиям. Сравнительный анализ оптимального двухступенчатого режима (100°С в течение 10 мин, затем 400°С в течение 10 мин) и традиционного способа термообработки (400°С -20 мин) материала показал, что двухступенчатый подъем температуры при тепловой обработке гранул позволяет повысить коэффициент их вспучивания до 3,7, уменьшить водопо-глощение по объему до 6,78%, при общей пористости 90,5% уменьшить количество открытых пор, повысить прочностные характеристики материала до 0,8 МПа.

Показатели качества различных фракций зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема представлены в таблице 3.

Таблица 3

Показатели качества зернистого теплоизоляционного

материала

Наименование показателя Диаметр гранул, мм

5-10 10-20 20-40

Насыпная плотность, кг/м3 100-120 80-100 70-80

Водопоглощение по объему, %, не более 7 7 7

Прочность при сжатии, МПа 1,0 0,8 0,5

Результаты проведенных физико-химических исследований зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема позволили объяснить механизм его структурооб-разования.

Данные рентгенофазовых исследований зернистого теплоизоляционного материала и исходных компонентов указывают на увеличение кристаллической составляющей при

твердении материала. Большинство продуктов, образующихся в составе материала, представлены аморфной фазой. Кри-сталличекая фаза представлена кварцем. Тепловая обработка гранул при температуре 400 °С позволяет интенсифицировать процесс образования кристаллической фазы с образованием кристобалита и кварца.

На дериватограммах теплоизоляционного материала выявлены эндотермические эффекты в области температур от 70 до 150 °С, что соответствуют удалению кристаллической воды, по всей вероятности, из основного минерала гранул -гидросиликатов натрия. Процесс удаления воды происходит ступенчато, что объясняется наличием в материале гидросиликатов натрия с различным количеством связанной воды. Что подтверждает эффективность применения двухступенчатого режима термообработки.

Анализ ИК-спектров материала позволил отметить смещение полосы поглощения 500 см"1 в сторону уменьшения волнового числа в области до 1750 см"1. Полоса поглощения в области 1096 см"' относится к колебаниям силоксано-вой связи Si-O. В ИК-спектре образца отмечается очень сильная полоса поглощения в этой области спектра, однако, происходит ее смещение в область низких частот 1085 см-1. Очевидно, при твердении образцов вспученного зернистого материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции имеет место образованием полимерных соединений линейной структуры, что способствует повышению водостойкости и прочности гранул.

В пятой главе изложены предложенные технологические схемы производства теплоизоляционного материала. На базе полученных результатов исследований разработаны технические условия на зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема (ТУ 5712-018-02069295-2003), технологический регламент на производство теплоизоляционного зернистого материала. Предложены технологические схемы с

хранением и без хранения сырцовых гранул перед тепловой обработкой.

Промышленная апробация разработанного материала в ООО «Экомат» и ИЦ «Братскстройэксперт» подтвердили достоверность полученных научных результатов и рекомендации по получению зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема, а также возможность его использования в качестве сыпучего материала для ограждающих конструкций зданий и сооружений в соответствии с разработанными техническими условиями.

Технико-экономическая эффективность использования зернистого теплоизоляционного материала показана в таблице 4.

Технико-экономический эффект достигается от использования микрокремнезема (отхода промышленности) в качестве основного сырья и применения энергосберегающей технологии изготовления зернистого теплоизоляционного материала.

Жидкостекольную композицию получают прямым растворением микрокремнезема в щелочной среде при температуре 95°С и атмосферном давлении в течение 10 мин, взамен ранее существующей технологии, при которой жидкое стекло получают в течение 20-60 мин.

Полученные данные показывают, что при использовании высокомодульной жидкостекольной композиции в производстве зернистого материала в 2 раза снижается концентрация щелочного раствора, что позволяет уменьшить расход дефицитного и дорогостоящего едкого натра. В 1,5 раза уменьшается время варки жидкостекольной композиции. В 2 раза увеличивается доля микрокремнезема в суспензии, что способствует более полному использованию отхода промышленности и улучшению экологического состояния окружающей среды в г. Братске.

Таблица 4

Сравнительные характеристики теплоизоляционных материалов

Характеристики материалов Зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции Бисипор/Сили-пор Вермикулит Керамзитовый гравий

Прочность, МПа 0,5-1,0 0,1-0,4 0,1-0,3 0,3-0,6

Плотность, кг/м3 70-120 40-200 80-300 200-1000

Водопоглощение по объему,% 7,0 18-60 90 24-45

Теплопроводность, Вт/(м-°С) 0,059-0,07 0,028-0,065 0,07-0,1 0,09-0,1

Температура вспучивания, °С 300-400 400-600 700-800 600-1200

Область применения Сыпучий теплоизоляционный материал для ограждающих конструкций зданий Теплоизоляционные засыпки, для изготовления теплоизоляционных материалов Теплоизоляционные засыпки в конструкциях, заполнитель для бетонов Тепло-и звукоизоляционные засыпки в строительной конструкции

При тепловой обработки материала значительно снижается потребление электроэнергии, т.к. процесс подсушивания происходит при температуре 100°С в течение 10 мин, а вспучивание материала осуществляется при температуре 400°С в течение 10 мин.

Расход материальных затрат, необходимых на производство 1 м3 зернистого теплоизоляционного материала с плотностью 100 кг/м3 составляет 446 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 При увеличении силикатного модуля жидкостеколь-ной композиции повышается прочность гранул на сжатие и водостойкость. Получение минимальной средней плотности гранул обеспечивается при силикатном модуле жидкосте-кольной композиции равном 5 и средней плотности 1,4 г/см3. Получен теплоизоляционный материал с насыпной плотностью 70-120 г/см3 и коэффициентом теплопроводности 0,050,07 Вт/(м-°С).

2 Максимальное вспучивание гранул из высокомодульной жидкостекольной композиции происходит при концентрации щелочного раствора 16,8-17,4%, что позволяет получить теплоизоляционный материал диаметром 10-20 мм со следующими физико-механическими свойствами: насыпной плотностью 100-108 кг/м3, общей пористостью 87-89%, водо-поглощением по объему 6,9-7%.

3 При температуре тепловой обработки жидкостекольной композиции равной 95°С и сокращении длительности тепловой обработки на 50-100% наблюдается неполное взаимодействие микрокремнезема с щелочью, создаются равномерно распределенные центры кристаллизации в объеме гранул. Это позволяет увеличить скорость структурообразования гранул теплоизоляционного материала и повысить их прочность на сжатие.

4 Наибольшая интенсивность вспучивания зернистого теплоизоляционного материала (3,7) и формирование прочности гранул (0,8 МПа) обеспечивается при осуществлении тепловой обработки с плавным подъемом температуры, а именно двухступенчатом режиме термообработки гранул (100°С в течение 10 мин, вспучивание 400°С в течение 10 мин).

5 Разработаны технологические схемы производства зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема и технологический регламент, позволяющие получать теплоизоляционный материал с насыпной плотностью от 70 до 120 кг/м3 и теплопроводностью от 0,05 до 0,07 Вт/(м-°С).

6 Зернистый теплоизоляционный материал, разработанный на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, рекомендован для использования в качестве засыпного материала в ограждающих конструкциях зданий и сооружений по ТУ 5712-018-02069295-2003.

7 Опытно-промышленные испытания, проведенные в

000 «Экомат» и в ИЦ «Братскстройэксперт», подтвердили основные выводы и рекомендации диссертационной работы, показали высокую технико-экономическую эффективность производства и использования разработанного теплоизоляционного материала в строительстве.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Радина Т.Н. Эффективный гранулированный теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла из микрокремнезема / Т.Н. Радина, H.A. Курмашева, И.С Ру-байло, Н.И. Павленко // Нетрадиционные технологии в строительстве: Материалы второго международного научно-технического семинара. Томск: Изд-во Томского архитектурно-строительного университета, 2001.

с. 472-476.

2 Радина Т.Н. Теплоизоляционные материалы на основе высокомодульного жидкого стекла из микрокремнезема / Т.Н. Радина, H.A. Курмашева // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкций: Материалы Третьей Всероссийской конференции. Ч. 2. - Чебоксары: Чувашский университет, 2001. -с. 299-300.

3 Радина Т.Н. Исследование свойств вспученных материалов на основе жидкого стекла из микрокремнезема / Т.Н. Радина, H.A. Курмашева // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сборник научных трудов, под общ. ред. Стацуры В.В. - Красноярск: ГАЗМиЗ, 2001с. 89.

4 Кичанова Т.Г. Гранулированный утеплитель из местного техногенного сырья / Т.Г. Кичанова, Т.А. Еремина, H.A. Курмашева, Т.Н. Радина // XXII научно-техническая конференция БрГТУ. - Братск, 2001. -280 с.

5 Кудяков А.И. Технология получения легкого зернистого материала на основе микрокремнезема / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина, H.A. Свергунова // Строительные материалы. - 2002. -№ Ю,- с. 34.

6 Радина Т.Н. Технология получения зернистого теплоизоляционного материала с использованием техногенного сырья / Т.Н. Радина, H.A. Свергунова, М.Ю. Иванов, М.А. Кузнецова, Е.А. Дмитриева // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГАСА, 2002. -с. 296-298.

7 Радина Т.Н. Влияние режима термообработки на свойства зернистого материала / Т.Н. Радина, H.A. Свергунова // Актуальные проблемы современного строительства: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. Часть 1. - Пенза: ПГУАС, 2005.-с. 191.

8 Свергунова H.A. Зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульного жидкого стекла из микрокремнезема // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сборник статей Международной научно-технической конференции. - Пенза, 2005. - с. 162164.

9 Свергунова H.A. Технология получения зернистого теплоизоляционного материала с использованием техногенного сырья - микрокремнезема // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения. Десятые академические чтения РААСН. Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - Казань, 2006. - с. 556.

10 Кудяков А.И. Зернистый пористый материал из микрокремнезема / А.И. Кудяков, H.A. Свергунова // Строительные материалы. - 2006. - № 6. - с. 86.

11 Патент РФ № 2234474. МКИ С 04 В 20/00. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.Н. Ради-на, H.A. Свергунова, И.С. Рубайло, М.Ю.Иванов. -Опубл. БИ.-2004.-№23.

12 Патент РФ № 2238242. МКИ С 01 В 33/32. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.Н. Ради-на, H.A. Свергунова. - Опубл. БИ. -2004. - № 29.

Изд. лиц. №021253 от 31.10.97. Подписано в печать £6 02.0? Формат 60x84/16. Бумага офсет. Гарнитура Тайме, печать офсет. Уч.-изд.л. 1. Тираж /(?0 экз. Заказ № 36

Издательство ТГАСУ, 634003, Томск, пл. Соляная, 2 Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ 634003 г. Томск, ул. Партизанская, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов.

1.2. Зернистые теплоизоляционные материалы.

1.2.1. Зернистые теплоизоляционные материалы на основе природного сырья.

1.2.2. Зернистые теплоизоляционные материалы на основе жидкого стекла.

1.3. Особенности получения жидкого стекла с учетом его использования в производстве зернистых материалов.

1.4. Выводы и задачи исследований.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Микрокремнезем ООО «Братский завод ферросплавов».

2.1.1. Физико-технические свойства микрокремнезема.

2.1.2. Химический и гранулометрический состав микрокремнезема.

2.1.3. Минеральный состав микрокремнезема.

2.1.4. Радиационно-гигиеническая оценка микрокремнезема.

2.2. Вода.

2.3. Едкий натр.

2.4. Жидкостекольная композиция на основе микрокремнезема.

2.5. Методы и методики исследований.

3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕ-КОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗО

ЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.

3.1. Критерии выбора свойств гранул на основе высокомодульной жидкостекольной композиции с различным силикатным модулем.

3.2. Исследование технологических параметров получения высокомодульной жидкостекольной композиции и их влияние на свойства теплоизоляционного материала.

3.2.1. Влияние концентрации щелочного раствора исходной суспензии на свойства получаемых гранул.

3.2.2. Исследование влияния примесей в микрокремнеземе на свойства материала.

3.2.3. Влияние времени тепловой обработки жидкостекольной композиции на свойства материала.

3.3. Оптимизация состава высокомодульной жидкостекольной композиции для получения зернистого теплоизоляционного материала.

3.4. Выводы.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ

ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ.

4.2. Влияние времени выдержки гранул до тепловой обработки на свойства зернистого материала.

4.3. Влияние режимов термообработки на свойства зернистого материала.

4.4. Оценка стабильности состава теплоизоляционного материала.

4.5. Физико-химическое исследование высокомодульной композиции и зернистого теплоизоляционного материала изготовленного на ее основе.

4.6. Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНИСТОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ.

5.1. Технология производства изготовления зернистого теплоизоляционного материала.

5.2. Опытно-промышленная проверка разработанной технологии.

5.3. Экономическая эффективность использования зернистого теплоизоляционного материала.

5.4. Выводы.

Актуальность работы:

В производстве строительных материалов потребляется значительное количество природных минеральных ресурсов, на переработку которых требуется большое количество энергоресурсов. В связи с постоянным повышением стоимости энергоресурсов актуальным является снижение энергозатрат как в производстве эффективных строительных материалов, так и при эксплуатации зданий. Уменьшение теплопотерь в зданиях обеспечивается за счет использования новых эффективных, в том числе и зернистых, теплоизоляционных материалов на основе отходов промышленности. Использование отходов промышленности позволяет расширить сырьевую базу для производства новых теплоизоляционных строительных материалов и решить проблемы экологической безопасности.

В связи с высокой концентрацией промышленных предприятий в г. Братске возникают проблемы с утилизацией значительного количества отходов. Особое внимание заслуживает микрокремнезем, отход производства кристаллического кремния ООО «Братский завод ферросплавов», ежегодный выход которого составляет 14-18 тыс. тонн.

Сотрудниками кафедр «СМиТ» БрГУ и ТГАСУ установлено, что на основе микрокремнезема может быть получено жидкое стекло, пригодное для изготовления различных эффективных строительных материалов, в том числе и теплоизоляционных.

Составы и технологические приемы получения зернистого теплоизоляционного материала на основе жидкостекольной композиции из микрокремнезема не изучены, что затрудняет организацию его производства. Проведение исследований по получению теплоизоляционного материала на основе жидкостекольной композиции из микрокремнезема является актуальным.

Диссертационная работа выполнялась в рамках госбюджетных тематик 67.15.55, 67.09.55, в соответствии с научным направлением «Разработка композиционных строительных материалов с заданными свойствами и технологией их изготовления путем комплексного использования местных сырьевых ресурсов», подраздел «Исследование местных сырьевых ресурсов для получения эффективных строительных материалов».

Целью диссертационной работы является разработка зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема и научно обоснованных технологических приемов его производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обосновать выбор местного техногенного сырья для изготовления зернистого теплоизоляционного материала.

2. Исследовать влияние состава и технологии получения высокомодульной жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала.

3. Исследовать влияние режимов тепловой обработки отформованных гранул на свойства теплоизоляционного материала.

4. Провести физико-химические исследования, с целью изучения фазовых изменений в процессе структурообразования гранул на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема.

5. Разработать технические условия на зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, технологический регламент его производства и провести опытно-промышленные испытания.

Научная новизна работы:

• Установлено, что при повышении силикатного модуля жидкостеколь-ной композиции до 5 и средней плотности до 1,4 г/см обеспечивается получение минимальной средней плотности гранул, что позволило получить зернистый теплоизоляционный материал с насыпной плотностью 70-120 кг/м и коэффициентом теплопроводности 0,05-0,07 Вт/(м-°С).

• Установлено, что максимальное вспучивание гранул происходит при концентрации щелочного раствора жидкостекольной композиции 16,8-17,4% и двухступенчатой термообработке отформованного теплоизоляционного материала при температуре 100°С (10 мин) и

400°С (10 мин).

• Установлено, что при температуре тепловой обработки жидкостекольной композиции равной 95°С и сокращении длительности тепловой обработки на 50-100% наблюдается неполное взаимодействие микрокремнезема с щелочью, создаются равномерно распределенные центры кристаллизации, что позволило повысить скорость структурообразования гранул теплоизоляционного материала и достигнуть прочности на сжатие 0,65 МПа.

Практическая значимость работы

Разработаны составы смесей и получен зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, с насыпной плотностью от 70 до 120 кг/м , прочностью при сжатии от 0,5 до 1 МПа, водопоглощением по объему 7%.

Разработаны технология и технологический регламент получения зернистого теплоизоляционного материала.

Разработаны технические условия, позволяющие использовать зернистый теплоизоляционный материал для повышения теплозащиты ограждающих конструкций (ТУ 5712-018-02069295-2003 «Материалы теплоизоляционные зернистые на основе жидкого стекла из микрокремнезема»).

Проведена промышленная апробация разработанных рекомендаций по получению зернистого теплоизоляционного материала на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема и показавшая эффективность применения.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и обсуждались: на XXII научно-технической конференции БрГТУ (г. Братск 2001 г.); на втором международном научно-техническом семинаре ТГАСУ «Нетрадиционные технологии в строительстве» (г. Томск 2001 г.); на третьей Всероссийской конференции Чувашского государственного университета «Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкций» (г. Чебоксары

2001 г.); на седьмой Всероссийской научно-технической конференции КГАЦМиЗ «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика» (г. Красноярск 2001 г.); на международных научно-технических конференциях ПГАСА «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», «Актуальные проблемы современного строительства» (г. Пенза

2002 г., 2005 г.); на десятых академических чтениях РААСН КГАСУ «Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения» (г. Казань 2006 г.).

Публикации

Основное содержание работы и ее результаты опубликованы в 10 печатных работах, в том числе две статьи в журнале, входящем в перечень ВАК, и приведены в описании двух полученных патентов.

На защиту выносятся:

• результаты исследований влияния состава и параметров изготовления высокомодульной жидкостекольной композиции на свойства зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты исследований параметров тепловой обработки зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты физико-химических исследований структурообразования зернистого материала;

• результаты исследований физико-механических свойств зернистого теплоизоляционного материала;

• результаты опытно-промышленных испытаний разработанных составов и технологических приемов по изготовлению зернистого теплоизоляционного материала.

Диссертационная работа выполнялась с 2000 по 2006 г. Экспериментальные исследования проводились автором в лабораториях Братского государственного и Томского государственного архитектурно-строительного университетов.

Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 144 страницах основного текста, содержит 36 рисунков, 27 таблиц; состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка используемой литературы, содержащего 127 источников, 9 приложений на 45 страницах. Общий объем работы 189 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. При увеличении силикашою модуля жидкостекольной композиции повышается прочность i-ранул на сжаше и водостойкое ib. Получение минимальной средней плошосги гранул обеспечивается при силикатом модуле жид-кос юкольной композиции равном 5 и средней плотности 1,4 г/см3. Получен 1егшоиюляционный материал с насыпной плотностью 70-120 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,05-0,07 Вт/(м-°С).

2. Максимальное вспучивание гранул из высокомодульной жидкостеколь-ной композиции происходит при концентрации щелочного pací вора 16,817,4%, чю позволяет получить теплоизоляционный магериал диамефом 10-20 мм со следующими физико-механическими свойс1вами: насыпной iijioi-носгыо 100-108 кг/м3, общей порисккмыо 87-89%, водопоглощением по объему 6,9-7%.

3. При температуре 1епловой обработки жидкое школьной композиции равной 95°С и сокращении длительности тепловой обработки на 50-100% наблюдаем неполное взаимодействие микрокремнезема с щелочью, создают равномерно распределенные центры кристаллизации в объеме гранул. Ото позволяв! увеличить скорость сфуктурообразования гранул 1еплоизоляционною ма1ериала и повысить их прочность на сжаше.

4 Наибольшая ишенсивжхль вспучивания зернисюго теплойюляционно!о магериала (3,7) и формирование прочное i и фанул (0,8 МПа) обесиечивае1ся при осуществлении тепловой обработки с плавным подъемом ieMnepaiypbi, а именно двухс1упенчаюм режиме термообработки гранул (100°С в 1ечение 10 минут, вспучивание 400°С в течение 10 минут).

5 Разработны технологические схемы производеша зернистою геплоию-ляционного материала на основе высокомодульной жидкое геколышй композиции из микрокремнезема и 1ехнологический реитмен!, позволяющие получап> теплоизоляционный ма1ериал с насыпной плотное 1ыо 01 70 до 120 к1/м3 и юп-лопроводносшо о г 0,05 до 0,07 Вг/(м-°С).

6. Зернисшй теплоизоляционный материал, разработнный на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, рекомендован для использования в качеспзе засыпного материала в ограждающих консфукциях зданий и сооружений но ТУ 5712-018-02069295-2003.

7. Опытно-промышленные испытания, проведенные в ООО «Экомат» и в ИЦ «Братскстройэкснерг», подтвердили основные выводы и рекомендации диссертционной работы, показали высокую 1ехнико-экономическую зффек-тивнос1ь производства и использования разрабоэнного теплоизоляционною материала в строительстве.

132

1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. Введ. 1.10.2003. - Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 26 с.

2. Heller D. Leichtbeton-die neue Energieesparverordnung // Betonowerk + Fertigteil -Tecknik. 2001. - № 11. - S. 70-78.

3. ГОСТ 16381-77. Материалы и изделия строительные ¡енлоизоляционные. Классификация и общие технические требования.

4. Комар А.Г. Технология производства строительных материалов / Ю.М. Баженов, J1.M. Сулименко. М.: Высш. шк., 1991.-272 с.

5. Галашов Ю.Ф. Теплоизоляционный материал марки URSA эффективный утеплителей // Строительные материалы. - 1999. - № 2. - с. 24-25.

6. Поповский В.М. Сибирский утеплитель стратегия выхода из кризиса // Строительные материалы. - 1998. - № 4. - с. 15-16.

7. Широкородюк В.К. Минераловатный утеплитель: практические предпосылки развития технологии и оборудования для предприятий сгроительного комплекса // Строительные материалы. 2000. - № 9. - с. 18-21.

8. Бикбау М.Я. КАПСИМЭТ новый материал и технология для офаждаю-щих конструкций / М.Я. Бикбау, П.Я. Булатов, Б.А. Липовецкий // Строительные материалы. - 1999. - № 2. - с. 34-36.

9. Шилл Ф. Пеностекло (производство и применение). М.: Изд. литера1уры по строительству, 1965. - 307 с.

10. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника, 1972. 304 с.

11. Берлин А.А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олиюме-ров / А.А. Берлин, Ф.А. Шутов. М.: Химия, 1978. - 195 с.

12. Ахундов А.А. Пенобетон эффективный стеновой материал / А.А. Ахундов, Ю.В. Гудков, В.В. Иваницкий // Строительные материалы. - 1998. -№ 1. - с. 9-10.

13. Енджиевский C.JI. Ячеистый бетон на основе вяжущего из техногенных стекол / C.JI. Енджиевский, Ю.П. Горлов, Г.В. Кантонов // Строительные материалы. 1992. - № 4. - с. 15-16.

14. Овчаренко Е.Г. Перспективы производства и применения вспученного перлита // Строительные материалы. 1999. - № 2. - с. 14-15.

15. Майзель И.Л. Эффективные утеплители из вспученного перлита // Строительные материалы. 1996. - № 6. - с. 24-25.

16. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов: Учебник для Вузов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, А.А. Усгенко. М.: Стройиздаг, 1980.-399 с.

17. Вязовченко II.A. «Геокар» в России есть новый теплоизоляционный материал // Строительные материалы. - 1998. - № 4. - с. 10.

18. Кудяков А.И. Системный подход при разработке материалов для многослойных ограждающих конструкций / А.И. Кудяков, И.О. Копаница // Строительные материалы. 2005. - № 12. - с. 66-68.

19. Kudiakov A. Quality management of building materials in multilayer trimming sustems / A. Kudiakov, N. Kopanitsa. 16 Internationale Baustofftagung (Ibau-sil). Tagungsbericht. - Band 2. - Weimar. Deutschland 2006. - S. 2-1305 - 21309.

20. Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов: Учебник для подготовки рабочих на производстве / М.Ф. Сухарев, И.Л. Майзель, В.Г. Сандлер . М.: Высш. шк., 1981.-231 с.

21. Хоменко В.П. Справочник но теплозащите зданий / В.П. Хоменко, Г.Г. Фаранюк. -К.: Буд1вельник, 1986. 216 с.

22. Онацкий С.П. Производство керамзита / С.П. Онацкий. М., 1987. - 290 с.

23. Ицкович С.М. Технология заполнителей бетона: Учеб. для строи г. вузов. М.: Высш. шк., 1991.-272 с.

24. Баженов Ю.М. Технология бетона. Учеб. пособие для технол. спец. строит. вузов, 2-е изд., перераб.-М.: Высш. шк., 1987. 415 с.

25. Горин В.М. Состояние и перспективы производства и применения керамзита и керамзитобетона в стройкомплексе России / В.М. Горин, С.А. Токарева, М.К. Кабанова // Строительные материалы. 2005. - № 8. - с. 2627.

26. Емельянов А.Н. Особенности технологии керамзита для однослойных стеновых панелей // Строительные материалы. 2000. - № 11. - с. 32-33.

27. Верещагин В.И. Керамические теплоизоляционные материалы из природного техногенного сырья Сибири / В.И. Верещагин, В.М. Погребенков, Т.В. Вакалова, Т.А. Хабас // Строительные материалы. 2000. - № 4. -с. 34-35.

28. Стороженко Г.И. Новая технология сухого обогащения вермикулита / Г.И. Стороженко, Ю.А. Пак, Г.В. Болдырев, В.Г. Ярощук, В.И. Маценко, В.А. Самура, H.A. Дворников // Строительные материалы. 2004. - № 1. -с. 20-21.

29. Томов М.Ч. Энергоэффективный керамзит / М.Ч. Томов, М.М. Томов // Строительные материалы. TECHNOLOGY. 2004. - № 3. - с. 2-3.

30. Ахтямов Р.Я. Состояние сырьевой базы вермикулитовой промышленности России // Строительные материалы. 2001. - № 11. - с. 12-13.

31. Дубенецкий К.Н. Вермикулит / К.Н. Дубенецкий, А.П. Пожнин. М.; JI.: Стройиздат, 1971. - 175 с.

32. Роговой Н.М. Технология искусственных пористых заполнителей. Уч. для вузов. М.: Стройиздат, 1974. 315 с.

33. Лазарашвили М.Г. Энергосберегающая технология производства облегченного керамзита, соответствующего европейским нормам // Строительные материалы. TECHNOLOGY. 2004. - № 3. - с. 4-6.

34. Болдырев A.C. Строительные махериалы: Справочник / A.C. Болдырев, П.П. Золотов, А.Н. Люсов и др.- М.: Стройиздаг, 1989. 567 с.

35. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Высш.шк. 1989.-384 с.

36. Лотов В.А. Перспективные теплоизоляционные материалы с жесткой структурой // Строительные материалы. 2004. -№11. - с. 8-9.

37. Шлегель И.Ф. Перспективы производства и применения легкого пористого заполнителя / И.Ф. Шлегель, Г.Я. Шаевич, Л.А. Карабуг // Строительные материалы. 2005. - № 7. - с. 27-29.

38. Комиссаренко Б.С. Поризация жидкое гекольных сис1ем / Б.С. Комисса-ренко, С.А. Мизюряев, А.Ю. Жигулина // Экспресс информация. Строительство и архитектура. Свободный том. Выпуск № 6. М. - 2000. - с. 2628.

39. Мизюряев С.А. Жаростойкий пористый заполнитель на основе жидкосте-кольных систем / С.А. Мизюряев, А.Ю. Жигулина // Экспресс информация. Строительство и архитектура. Свободный том. Выпуск № 6. М. -2000. - с. 28-29.

40. Федоров В.А. О некоторых свойствах стеклопора как теплоизоляционного материала // Строительные материалы. 1982. - № 5. - с. 25-26.

41. Петраков Б.И. Стеклопор повышенной водостойкости эффективный ie-плоизоляционный материал / Б.И. Петраков, A.B. Лопагкин // Цемент. -1995.-№4.-с. 38-39.

42. Васильков С.Г. Искусственные пористые заполни 1ели и легкие бетоны на их основе: Справочное пособие / С.Г. Васильков, С.П. Онадский, Ю.П. Горлов. М.: Стройиздат, 1987. - 304 с.

43. Генералов Б.В. Бисипор новый эффективный минеральный утепли!ель / Б.В. Генералов, О.В. Крифукс, H.H. Малявский // Строительные материалы. - 1999.-№ 1.-е. 7-8.

44. Генералов Б.В. Комплексные теплоизоляционные изделия на основе минерального утеплителя Бисипора / Б.В. Генералов, О.В. Крифукс, Ю.А. Куликов, Н.В. Буркова // Строительные материалы. 1999. - № 4. -с. 4-5.

45. Крифукс О.В. Развитие производства эффективного минеральною теплоизоляционною материала бисипор / О.В. Крифукс, Б.В. Генералов // Строительные материалы. 2003. -№11.- с. 26-27.

46. Иванов Н.К. Структурообразование в системах на основе жидкого стекла и опаловых пород / Н.К. Иванов, С.С. Радаев, С.М. Шорохов // Строительные материалы. 1998. - № 8. - с. 24-25.

47. Корнеев В.И. Производство и применение растворимого стекла: Жидкое стекло / В.И. Корнеев, В.В. Данилов. JI.: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1991. - 176 с.

48. Григорьев II.II. Растворимое стекло / П.Н. Григорьев, М.А. Матвеев. М., Промстройиздат, 1956. - 443 с.

49. Weldes H.H., Lange K.R. Ind. Eng. Chem. 1969. V.61, № 4.

50. Жаростойкие бетоны / Под ред. Некрасова К.Д. М.: Стройиздат, 1974. -176 с.

51. Димаков И.В. Целлюлоза, бумага и картон / И.В. Димаков, C.B. Разюзина и др. ЭКСИНФ. ВНИПИЭИМСпром. М.: 1984.-31-33 с.

52. Тарасов В.В. Проблемы физики стекла: Уч. Пособие. М.: Стройиздат, 1979.-255 с.

53. Сычев М.М. Неорганические клеи. 2-е изд., перераб. и доп. - J1.: Химия, Ленинградское отделение, 1986. - 152 с.

54. Рыжков И.В. Физико-химические основы формирования свойс1в смесей с жидким стеклом / И.В. Рыжков, B.C. Толстой. Харьков: Вища шк., 1975. -139 с.

55. Жилин А.И. Растворимое стекло, его свойства, получение и применение. Москва-Свердловск, Стройиздат, 1939. 99 с.

56. Сурнин A.A. Структура и свойства модифицированных жидкостекольных композиций с активными минеральными наполнителями: Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Саратов, 1996.-185 с.

57. Генералов Б.В. Повышение эффективности производства жидкого ciekjia / Б.В. Генералов, P.C. Афанасьев, О.В. Крифукс // Строительные материалы. 2001.-№ 3.-с. 40-41.

58. Sengul О. Influence of aggregate type on mechanical behavior of normal and high-strength concretes / 0. Sengul, C. Tasdemir, M. Tasdemir // AC1 Materials Journal. - 2002. - Vol. 99, № 6. - P. 528-533.

59. Lewis R. Silica fume in spayed concrete // Concrete. 2002. - Vol. 36, № 4 -P. 20-21.

60. Christophienk P. Glastechn. Ber., 1985, 85, № 11, s. 308-314.

61. Wiliamson G., Glasser F.P. Phys. Chem. Classes, 1966, 7, № 4, s. 127.

62. VairJ.G. Soluble Silicates. New York, 1952. V.l, 2.

63. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикатнатриевых композиций. М.: Стройиздат, 1988. - 205 с.

64. Фишман И.Р. Современные способы производства жидкого стекла. Технология, экономика, организация и управления. Сер. 8. Вып. 37. М.: 1989. -40 с.

65. Радина Т.Н. Утеплители с использованием техногенных отходов иром-предприятий г. Братска. / Т.Н. Радина, Д.В. Ульянов, A.B. Стефанишин. Труды БрИИ: Материалы 14 научно-технической конференции. Братск: БрИИ, 1998.-с. 298.

66. Шарова В.В. Бетоны на основе древесного заполнителя и шлакощелочных вяжущих с использованием углеродосодержащего жидкого стекла: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Томск, 1996. - 26 с.

67. Малкин В.Г1. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: Учебное пособие. Иркутск - Братск, 1992. - 88 с.

68. Naik T.R. Precast concrete products using industrial by products. / T.R. Naik, Yoon-Moon Chun, R.N. Kraus, B.W. Ramme, R. Siddique // AC1 Materials Jornal. - 2004.- Vol. 101, №3.-P. 199-206.

69. Белых С.А. Жаростойкий пенобетон с использованием тонкодисперсных отходов / С.А. Белых, Т.А. Лебедева, Ю.В. Зайцева, К.В. Красичкова //

70. Охрана окружающей среды в муниципальных образованиях на современном этапе: Материалы второй межрегиональной научно-практической конференции. Братск: ГОУ BI10 БрГУ, 2005. - с. 289-290.

71. Пагент РФ № 2171221. МКИ С 01 В 33/32. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.Н. Радина, М.А. Калинина. Опубл. БИ. -2001. -№21.

72. Шарова В.В. Получение жидкого стекла из микрокремнезема. Братск: БрИИ, 1998.-22 с.

73. Шарова В.В. Оценка состава и свойств жидкого стекла из микрокремнезема / В.В. Шарова, E.H. Подвольская. Братск: БрИИ, 1998. - 43 с.

74. Патент РФ № 2056353. МКИ С04 В 28/04. Способ получения жидкого стекла / Ю.П. Карнаухов, В.В. Шарова. Опубл. БИ. -1996. - № 8.

75. Строительный комплекс Востока России. Проблемы, перспективы, кадры: Труды межрегиональной научно-практической конференции. ВСГТУ. -Улан-Удэ, 1999.-Т1.-204 с.

76. Радина Т.Н. Эффективный гранулированный утеплитель. Труды БрГТУ.-Братск, 2000. с. 229-230.

77. Глебов М.П. Теплоизоляционные материалы из юнкодисперсных оiходов промышленности / М.П. Глебов, С.А. Белых, Т.А. Лебедева // Современные строительные материалы: Труды юбилейной научно-технической конференции. Новосибирск. НГАСУ, 2000. - 104 с.

78. Карнаухов Ю.П. Особенности формирования структуры и свойств шла-кощелочных вяжущих на жидком стекле из микрокремнезема / Ю.П. Карнаухов, В.В. Шарова // Строительные материалы. 1995. № 9. - с. 26-28.

79. ТУ 5743-048-02495332-96. Микрокремнезем конденсированный.

80. Лохова H.A. Обжиговые материалы на основе микрокремнезема / H.A. Лохова, И.А. Макарова, C.B. Патраманская Братск: БрГТУ, 2002.163 с.

81. Шарова В.В. Зола от сжигания Ирша-Бородинских углей и микрокремнезема как сырья для производства строительных материалов /В.В. Шарова, H.A. Лохова, E.H. Подвольская, Е.Б. Сеничак // Известия вузов. Стр-во. -1999. -№ 4 с. 55-59.

82. Патраманская C.B. Строительные материалы пониженной средней плотности на основе микрокремнезема. Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Братск, 2001.- 196 с.

83. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд., перераб. и доп. -М., 1998. 768 с.

84. Патент РФ № 2142411. МКИ С 01 В 33/32. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.Н. Радина, Ю.П. Карнаухов, Д.В. Ульянов, A.B. Сгефанишин. Опубл. БИ. -1999. - № 34.

85. Патраманская C.B. Вспученные материалы на основе жидкого стекла и микрокремнезема / C.B. Патраманская, М.П. Глебов, H.A. Лохова // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций. Материалы 2 МНТК ВолГАСА. Волгоград, 2000. - с. 54-55.

86. Максимова С.М. Стеновые керамические материалы пониженной средней плотности на основе высококальциевой золы и микрокремнезема. Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Брагск, 2002. -216с.

87. Лебедева Т.А. Ячеистые стеновые материалы на основе минерализованных пен из жидкого стекла. Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Братск, 2004. 201с.

88. Радина Т.Н. Оценка свойств зернистых теплоизоляционных материалов на основе высокомодульных жидких стекол и микрокремнезема / Т.Н. Радина, H.A. Дмитриева // Труды БрГТУ. Том 2. Братск, 2002. - с. 219.

89. Патент РФ № 2151121. МКИ С 04 В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Т.Н. Радина,

90. A.B. Стефанишин. Опубл. БИ. -2000. - № 17.

91. Тацки J1.H. Определение прочности отдельных гранул керамзита / JI.H. Тацки, H.A. Лохова // Информационный листок № 58-91. ЦНТИ, Новосибирск: ЦНТИ, 1991. -4 с.

92. Горшков B.C. Методы физико-химическою анализа вяжущих веществ /

93. B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. М.: Высшая шк. 1981. -335 с.

94. Вознесенский В.А. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ / В.А. Вознесенский, Т.В. Ляшенко, Ю.Л. Огарков. К.: Вища шк., 1989. - 328 с.

95. Патент РФ № 2101253. МКИ С 04 В 28/26. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала / Т.Н. Радина, Ю.П. Карнаухов,

96. A.Ф. Галицкий, И.П. Невмержицкий. Опубл. БИ. -1998. - № 1.

97. Патент РФ № 2177462. МКИ С 04 В 38/00. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала / Т.Н. Радина, Ю.П. Карнаухов, М.А. Калинина. Опубл. БИ. -2001. - № 36.

98. Патент РФ 2128633. МКИ С 04 В 28/26. Сырьевая смесь и способ получения теплоизоляционного материала / Т.Н. Радина, Ю.П. Карнаухов, И.П. Невмержи цкий, A.B. Е всин, Д.С.Сазонов.- Опубл. БИ. -1999. -№ 10.

99. Абдарахимова Е.С. Влияние параметров теплоносителя на процесс сушки керамических материалов / Е.С. Абдарахимова, В.З. Абдарахимов,

100. B.П. Долгий // Известия вузов. Строительство. 2005. -№ 3. - с. 37-42.

101. Патент РФ № 2238242. МКИ С 01 В 33/32. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.П. Радина, H.A. Свергунова. Опубл. БИ. -2004. - № 29.

102. Горчаков Г.И. Строительные материалы / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. М.: Стройиздат, 1986. - 688 с.

103. Кичанова Т.Г. Гранулированный утеплитель из местного техногенною сырья / Т.Г. Кичанова, Т.А. Еремина, H.A. Курмашева, Т.Н. Радина // XXII научно-техническая конференция БрГТУ. Братск, 2001. - 280 с.

104. Белами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Высшая шк. 1982.-228 с.

105. Крешков A.A. Физическая химия // Физическая химия. 1954. - № 28. -с. 538.

106. Юхневич Г.В. Успехи в применении ИК спектроскопии для харак!ери-стики связей ОН. Успехи химии, 1963. с. 52.

107. Накамого К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1966.-317 с.

108. Кудяков А.И. Технология получения легкого зернистого материала на основе микрокремнезема / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина, H.A. Свергунова // Строительные материалы. 2002. - № 10. - с. 34.

109. Патент РФ № 2234474. МКИ С 04 В 20/00. Способ получения высокомодульного жидкого стекла / Т.Н. Радина, H.A. Свергунова, И.С. Рубайло, М.Ю. Иванов. Опубл. БИ. -2004. - № 23.

110. Кудяков А.И. Зернистый пористый материал из микрокремнезема / А.И. Кудяков, H.A. Свергунова // Строительные материалы. 2006. - № 6. - с. 86.

111. Нестер Е.В. Проектирование тепловой защиты здания с учетом региональных особенностей: учебное пособие / Е.В. Нестер, J1.B. Перетолчина. -Братск: БрГУ, 2006. 97 с.

112. Справочный еженедельник // Ремонт и строительство. М.: ООО «Паблишинг Хаус Венето», 2006. - № 18. - с. 128.

113. Заказчик . Братский индустриальный Институт

114. Меюдика измерения / ОСТ30180-94 "Материалы и изделия строительные Методы определенияудепьной эффективно^ активности"I

115. Ооор) допаиие гам ма-радио метр1. РУГ-р} М "АдатГ1. Резулыагы испытании

116. N Наименование Удельная активность НРН, i У юльная !|/11 ма1ериала Бк/ь i эффективна/) активное) ь, Бк/кгi2"Ra Ш1Ь 40к1. Микрокремнезем - 167 152 (Братский алюминиевый завод)

117. Зола-уноса(первое ИЗ 136 288 346поле) i11римсчание Ответственность ¡а представительность проб нссет заказчик

118. Заключение Исслед) емые материалы имеют удельную эффективную актив иость менее U0 Вк/кг и с огпаспо IVCI 10180-94 соответствуют первому i tute i' (могут быть ш пользованы в строительстве бе i ограничений)

119. Зав лаборлюрией Старший иа>чиыи со ¡рудник1. РА Нлзиров"" ^ ^ LIJcümchko1. (

120. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ УЧРЕЖДЫШЕ

121. ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

122. Испытательная лаборатория «Братсксгройжснерг»1. СОГЛАСОВАНО1. УТВЕРЖДАЮ1. Руководительь ЩЫБратскаройэксперт»1. А А Зиновьевфевраль 2006 гГкй» МНР ГОУ ВНО «БрГУ» (У/ ГШ Огар ^февраль 20061о

123. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА (на основе микрокремнезема)

124. Введен в дейс!вие с 01.03 2006 Без ограничения срока действия1. РАЗРАБОТАН СОТРУДНИКАМИ:1. ГОУ ВПО БрГУ1. ГОУ ВНО ПАСУ1. Инж«*"""1. Н А Свергуновафевраль 2006 г1. БРАТСК 2006 г1. СОДЕРЖАНИЕ1. Введение.3

125. Общая характеристика производства.42. Номенклатура продукции.5

126. Технические требования к изделиям.6

127. Требования к сырьевым материалам.7

128. Составы теплоизоляционных зернистых материалов.8

129. Маркировка и условные обозначения.97. Комплектность.9

130. Технологический процесс производства теплоизоляционного зернистого материала.109. Правила приемки.1310. Методы кошроля.15

131. Требования безопасности произведет ва и охрана окружающей среды.15

132. Транспортирование и хранение.16

133. Перечень нормативных документов.171. ВВЕДЕНИЕ

134. Технологическии регламент предназначен для инженерно-технических работников, участвующих в управлении производственными процессами и обеспечивающих производство теплоизоляционных изделий с установленными требованиями.

135. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА

136. Самостоятельное производство.

137. Производство привязано к источникам энерго и водоснабжения производственного региона г. Братска.

138. Производственных отходов организация не имеет.2. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ

139. Предприятие производит ¡еилоизоляционный зернистый материал, соответствующий требованиям ТУ 5712-021-02069295-2003.

140. Условное обозначение теплоизоляционных зернистых материалов при оформлении заказов, в нормативных и технологических документах, на этикетках, упаковке формируйся из названия, размера фракции и обозначения технического условия:

141. ЭТИМ, фракция 10-20, ТУ 5712-021-02069295-2003.

142. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЮ

143. Классификация материалов теплоизоляционных зернистых по размерам фракций соответствует ГОСТ 9757-90.

144. Технические характеристики теплоизоляционного зернистого материала приведены в табл. 1.