Создание и исследование свойств утеплителей на основе местного сырья

• Автор: Солдатов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 138 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Характеристика применяемых материалов и методы исследований
1.1. Цель н задачи исследований
1.2. Применяемые материалы
1.3. Методы экспериментальных исследований, используемая аппаратура
Глава 2. Подбор состава теплоизоляционного арболита на основе ГЦПВ
2.1. Подбор вида и состава вяжущего для изготовления теплоизоляционного арболита
2.2. Исследование зоны контакта н адгезионной прочности контакта на границе раздела «■поверхность растительного заполнителя - вяжущее»
2.3 Влияние вида растительного заполнителя на процесс структурообразования ГЦПВ
2.4-Определение вида и количества пенообразователя для изготовления теплоизоляционного арболита
Раздел 2.5. Подбор состава поризованного ГЦПВ
Выводы по 2 - ой главе
Глава 3. Изготовление и исследование свойств теплоизоляционного арболита крупнопористой структуры на основе растительных заполнителей
3.1. Оптимизация составов крупнопористого арболитобетона
3.2. Теплофизические свойства теплоизоляционного КПАБ
3.3. Теплоперенос в исследуемых композиционных строительных материалах на пористых растительных заполнителях с цилиндрической формой зерен
3.4. Анализ зависимости коэффициента теплопроводности от средней плотности КПАБ
3.5. Исследование влияния средней плотности и влагосодержанин на теплопроводность материала
3.6. Прогнозирование теплопроводящих свойств поризованных арболитобетонов в процессе эксплуатации
3.7. Исследование сорбционного увлажнения разработанных материалов
3.8. Исследование удельной теплоемкости арболитов
Выводы по 3 - ей гзаве
Глава 4. Технологическая схема производства разработанных составов
4.1. Подбор конструкции пеногенерируюшей установки
4.2. Технологическая схема производства ТИМ и его апробапия_____________________ 1 !
Выводы по 4 - ой главе
Глава 5. Анализ конструктивных решений наружных ограждений, в которых возможно использование разработанного материала и область его применения.
5.1. Анализ конструктивных решений наружных ограждений
5.2 Оценка теплоустойчивости ограждающих конструкций из разработанных составов ГЦПВ
5.3. Технико-экономическая эффективность разработанного ТИМ

Выводы по 5 - ои главе
Основные выводы
Список используемых источников
Введение
Актуальность работы. Быстрый рост цен на все виды энергоносителей стал причиной существенного увеличения затрат как на строительство новых, так и на эксплуатацию уже существующих зданий и сооружений. По данным министерства строительства РФ в настоящее время на отопление зданий ежегодно расходуется около 240 т. тонн условного топлива (около 20 % от всей потребляемой энергии). На величину энергозатрат существенное влияние оказывают суровые климатические условия на большей части территории РФ, а также низкие, до недавнего времени, нормативные показатели термосопротивления ограждающих конструкций.
В соответствии с новой редакцией СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника», с 01.01.2000 г. введены новые нормативные требования, которые предусматривают повышение термического сопротивления ограждений примерно в 3,5 раза. В средней полосе и в более северных регионах России для выполнения требований СНиП И-3-79 необходимо применение слоистых конструкций с использованием в них только эффективных утеплителей (Я< 0,09 Вт/м-К). Традиционно эффективные теплоизоляционные материалы изготавливают на основе полимерных компонентов (пенополиуретан, мипора, пе-нополистирол и др.). Наряду с высокими теплоизоляционными свойствами полимерные утеплители имеют ряд существенных недостатков (горючесть, токсичность, термическая деструкция, относительно высокая стоимость и др.), сдерживающих их применение в строительстве.
Одним из возможных путей решения проблемы теплозащиты зданий и сооружений является создание эффективных теплоизоляционных материалов с величиной средней плотности 150-250 кг/м3 на основе минеральных вяжущих. Теплоизоляционные материалы (ТИМ) на основе неорганических вяжущих обладают рядом достоинств: они долговечны, не пожароопасны, не токсичны и, как правило, в условиях Российского рынка строительных материалов значительно дешевле полимерных аналогов. Одним из главных недостатков ТИМ на основе неорганических вяжущих является относительно высокая средняя плотность, что негативно сказывается на их теплоизолирующей способности. Предполагается очевидным, что в случае успешного решения задачи по сни-
2. Повышение общей совместимости (химической, физической, механической) основных компонентов арболитового заполнителя при помощи эффективных модифицирующих веществ.
3. Нахождение оптимального соотношения между расходом основных компонентов арболита, что приведет к повышению его прочности за счет дополнительного защемления растительного заполнителя.
Структурообразование крупнопористого арболита можно представить, как процесс постепенного склеивания частиц крупного заполнителя друг с другом. Прочность клеевого шва. формирующегося на границе раздела двух фаз, зависит от физико-химического взаимодействия вяжущего с растительным заполнителем (прежде всего с целлюлозой).
В настоящее время существует несколько теорий, по-разному объясняющих процесс склеивания (адгезии). Различают механическую, молекулярную (адсорбционную), электронную, диффузионную, химическую адгезию [28] .
Механическая теория склеивания выдвинута в 30-х годах XX века Мак-Беном. По этой теории явление адгезии объясняется образованием механической связи между поверхностями склеиваемых материалов. Остальные теории адгезии рассматривают процесс формирования клеевого шва, как образование центров адгезии (Мак-Ларен, Ставерман, Дебройн), двойного электрического слоя (Дерягин Б.В.), ковалентных или координационных связей (химическая теория), диффузионного взаимопроникновения составных веществ контактирующих материалов (Воюцкий С.С.). При достаточно большом числе существующих теорий ни одна из них не может объяснить все многообразие процессов, приводящих к образованию адгезионной связи между материалами.
Для обеспечения высокой прочности сцепления на границе «минеральное вяжущее - растительный заполнитель» необходимо осуществить целенаправленный подбор состава вяжущего компонента арболита, а также произвести при необходимости модификацию поверхности заполнителя для повышения совместимости физико-механических свойств заполнителя и вяжущего.
Удельная работа адгезии, т.е. работа, затраченная на преодоление сил сцепления двух поверхностей для их разделения, повышается с увеличением смачиваемости поверхности подложки по уравнению Дюпре [29, 30]