Теплоизоляционно-конструкционные композиты с применением алюмосиликатных микросфер

• Автор: Сапелин, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Классификация и свойства стеновых материалов и ограждающих 11 конструкций

1 ,2.Теплофизические параметры в зависимости от строения и

плотности ограждающих конструкций и материалов

1.3. Применение алюмосиликатных микросфер для повышения 26 теплофизических характеристик

1.4. Генезис и свойства микросфер

1.5. Бетоны с использованием микросфер

1.6. Выводы

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1 Изучение строения и состава материалов
2.1.1. Исследование морфологических особенностей 42 микроструктуры с помощью РЭМ
2.1.2 Рентгенофазовый анализ
2.1.3. Измерение теплопроводности конструкционно-
теплоизоляционных строительных материалов
2.2. Исследование теплотехнических параметров строительных 49 материалов
2.2.1. Определение геометрических размеров
2.2.2. Определение кажущейся плотности
2.2.3. Определение водопоглощения
2.2.4. Определение пористости
2.2.5. Определение размеров пор
2.2.6. Определение сорбционной влажности
2.2.7. Определение коэффициента теплопроводности
2.2.8. Определение паропроницаемости
2.2.9. Определение коэффициента абсорбции воды (скорость

всасывания)
2.2.10. Определение скорости высушивания
2.3 Применяемые материалы
2.3.1. Портландцемент
2.3.2. Глинистое сырье
2.3.3. Жидкое стекло
2.3.4 Микросферы
3 ОБЖИГОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОСФЕР
3.1 Теоретические предпосылки создания конструкционно- 65 теплоизоляционных материалов заданного строения и свойств
3.1.1 Критерий оптимизации структуры композитов по прочности
3.1.2 Критерий оптимизации структуры композитов по 73 теплопроводности
3.1.3. Критерий оптимизации структуры по прочности и 78 теплопроводности
3.2 Подбор составов обжиговых материалов
3.3 Основные свойства полученных обжиговых материалов
3.3.1 Прочность, плотность, морозостойкость
3.3.2 Сорбционные свойства
3.3.3 Водопоглощение, пористость, паропроницаемость
3.4 Влияние строения композитов на их эксплуатационные 98 характеристики
3.5 Теплофизические параметры обжиговых композитов на основе 103 микросфер
3.6 Выводы
4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПОЗИТОВ С 112 ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОСФЕР И ВЯЖУЩИХ
4.1 Процесс структурообразования композитов с микросферами
4.2 Конструкционно-теплоизоляционные материалы на основе 113 микросфер и жидкого стекла
4.3 Эксплуатационные характеристики цементных композитов

4.4 Теплофизические характеристики материалов гидратационного 133 твердения на основе микросфер
4.5 Новый подход к оценке теплоизоляционных качеств стены
4.5.1 Действующие нормы и способы измерения 139 теплопроводности
4.5.2. Обоснование необходимости разработки новой
измерительной установки
4.5.3 Теоретические предпосылки для повышения точности 144 измерения теплопроводности крупноформатных пустотелых
изделий
4.5.4 Расчет параметров установки для определения 147 теплопроводности крупноформатных изделий
4.6 Выводы
5 ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
5.1 Расчёт тепловлажностного режима ограждающих конструкций
5.1.1 Типы конструкций на материалах из микросфер и область их 156 анализа
5.1.2 Теплотехнический расчет стеновой ограждающей 157 конструкции на основе материалов из микросфер
5.1.3 Конструктивный расчет несущей способности стен из 164 материала на основе алюмосиликатных микросфер и глины
5.2 Разработка технических условий
5.3 Технико-экономическое обоснование целесообразности выпуска 168 композита на основе микросфер
5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

прирост теплопроводности на каждый процент влажности строительных материалов.
Сорбционные свойства алюмосиликатных микросфер представлены в таблице 1.2 [120].
Таблица 1.
Сорбционные свойства алюмосиликатных микросфср
Относительная влажность воздуха (<р), % 40 60 80 90
Сорбционная влажность (іг), % 0,027 0,038 0,067 0,106 0,
Основной недостаток ценосфер заключается в том, что поскольку они имеют естественное происхождение, производители могут лишь в ограниченной мере влиять на конечные характеристики продукции. Как следствие, в зависимости от используемого для сжигания угля, ценосферы могут разниться по фракционному составу, по цвету, и другим физическим и химическим характеристикам. Выделение сфер однородного состава приводит к образованию больших объемов отходов - ценосфер другого фракционного состава, что снижает рентабельность производства.
Благодаря свойственному им набору химических и физических характеристик ценосферы нашли применение в производстве различных композиционных материалов. Они используются в технических задачах, где требуется снижение веса материала при низкой теплопроводности, высокой прочности, экономии объема, повышенной устойчивости к эрозии и агрессивным средам.
1.5. Бетоны с использованием микросфер
Применение микросфер настолько разнообразно, что сегодня нет такой области науки и техники, где не исследовалось бы их возможное применение [121...126].
Ценосферы различного происхождения широко применяются как