Утилизация стеклобоя путем получения пеносиликатного теплоизоляционного материала

• Автор: Пузанов, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 226 с. : ил.

1. Литературный обзор

1.1. Стеклобой как источник силикатного сырья.

1.1.1. Объмы образующегося стеклобоя.

1.1.2. Пути утилизации стеклобоя

1.1.3. Химический состав стеклобоя

1.2. Оценка технологий переработки стеклобоя.

1.2.1. Метод АВС

1.2.2. Разработка критериев оценки технологий переработки стеклобоя

1.2.3. Оценка технологий переработки стеклобоя по методу АВС

1.3. Строительные теплоизоляционные материалы

1.4. Методы получения пеностекла.

1.4.1. Свойства пеностекла.3.
1.4.2. Технологии получения пеностекла
1.4.3. Физикохимические основы процесса получения пеностекла.
1.4.4. Методы повышения качества пеностекла.
1.4.5. Современное состояние производства пеностекла
1.5. Свойства силикатных стекол в аморфном и пиропластичном состоянии
1.5.1. Свойства стекла при низких температурах в аморфном состоянии
1.5.2. Система кремнезем вода
1.5.3. Свойства стекла при повышенных температурах в пиропластичном
состоянии.
1.5.4. Кристаллизация стекол и свойства ситаллов
1.6. Выводы по главе.
1.7. Цель и задачи исследования
2. Методики исследования.
2.1. Разделение порошка на фракции.
2.2. Фотоседиментационный анализ.
2.3. Определение
2.4. Нагрев композиции.
2.5. Сравнение вязкостей расплавленного стекла.
2.6. Нахождение плотности образца.
2.7. Рентгеновский анализ
2.8. Определение теплопроводности.
2.9. Определение предела прочности при сжатии.
2 Определение паропроницаемости
3. Физикохимические основы агрегации в водных порошковых системах
3.1. Кислотноосновные свойства порошка стекла в водной среде
3.2. Выводы по главе.
4. Процессы формирования пеностекла в пиропластичном состоянии.
4.1. Термодинамика газообразования и силикатообразования при повышенных
температурах
4.2. Объм образующихся газов
4.3. Влияние различных факторов на процесс формирования структуры
пеностекла.
4.3.1. Дисперсность порошка
4.3.2. Количество вспенивающего компонента.
4.3.3. Температура и время термообработки
4.4. Влияние различных сортов стекла на процесс вспенивания пеностекла
4.4.1. Зависимость вязкости различных видов стекол от температуры
4.4.2. Экспериментальное сравнение вязкости расплавов различных видов стекла при температуре вспенивания.
4.4.3. Получение пеностекла из различных видов стекла
4.5. Выводы по главе.
5. Свойства пеносиликатного материала
5.1. Химический состав.
5.2. Поверхность материала.
5.3. Коэффициент теплопроводности
5.4. рочность на сжатие
5.5. Коэффициент паропроницаемости.
5.6. Водопоглощение и водопроницаемость
5.7. Выводы по главе.
6. Предлагаемая технология.
6.1. Принципиальная схема технологии пеностекла
6.2. Энергетический расчт технологии
6.3. Бизнесплан организации производства блочного пеностекла
6.4. Выводы по главе.
Заключение.
Выводы по работе.
Список публикаций автора работы.
Список использованных


Ими был получен облегчнный укрупннный по размерам силикатный кирпич плотностью кгм3 и тплый кладочный раствор 0 кгм3 путм введения в их состав взамен части немолотого кварцевого песка дроблного керамзитового заполнителя. Структура лгкого керамзитового песка представлена в основном малотеплопроводным алюмосиликатным стеклом с замкнутыми микропорами. Также один из способов это применение стекла как добавки в цемент. Здесь можно добиться частичной или полной замены цемента при получении монолитных бетонных композиций , . Кроме того, материал может быть поризован при невысоких температурах аналогично газобетону с получением теплоизоляционного материала , , . Полученный материал при плотности 0 0 кгм3 имеет коэффициент теплопроводности 0,0, ВтмС, прочность при сжатии 1,,5 МПа, водопоглощение по массе. В основу получения положена способность растворения в воде аморфного кремнезма и его осаждения из раствора посредством процесса конденсационной полимеризации мономера кремниевой кислоты БКОН В данных случаях тонкий порошок стекла следует рассматривать как замену цементу не только с технологической, но и с химической точки зрения. То есть, процессы, происходящие при твердении материала протекают по гидратному механизму и предполагают наличие в системе воды. В работе также предполагается поризация порошка стекла, полученного из любого несортированного стеклобоя. После термообработки при температуре С получается микропористый легкообрабатываемый керамический материал с прочностью МПа. В четвртой группе методов используются пиропластичные свойства стекла при температурах выше С. В этом состоит принципиальное отличие данной группы методов от перечисленных выше. Использование порошка стекла в качестве связующего компонента в керамике и кирпиче позволяег заменить минеральные связующие, такие как глина. Данная замена в некоторых случаях увеличивает прочность и морозостойкость, понижает температуру размягчения, уменьшает время обжига и потребление топлива . Крупным потребителем стеклобоя как пиропластичного материала является промышленность стеклянных волокон и стекловаты. В данной области наряду с сортовым стеклом в качестве сырья предпринимаются попытки увеличить долю стеклобоя 6. Основным потребителем боя стекла являются стекловаренные заводы, но, как отмечалось выше, они ориентированны преимущественно на сортовой стеклобой. Для получения стекла или керамики могут быть использованы отходы конкретных производств в смеси со стеклобоем . Но в данном случае необходимо разрабатывать технологию иод конкретный состав отходов и стеклобоя. Выполняемые кафедрой химической технологии стекла и ситаллов МХТИ им. Д.И. Менделеева исследования в рамках решения проблемы Использование отходов стекла в производстве декоративноотделочных материалов типа стсклокремнезита показывают, что производство спечнных материалов на основе стекла может быть полностью переведено на применение стеклобоя. Технологическая схема производства стеклокремнезита включает дробление стеклобоя, приготовление смеси и укладка е в форму, спекание плит при температуре С, отжиг и охлаждение, обрезка кромок. Одним из недостатков спечнных материалов плотность кгм3 является их сравнительно невысокая механическая прочность в сравнении с исходным стеклом , . Стекло при повышенных температурах, как неравновесная система переохлажденная жидкость, всегда стремится к кристаллизации. Поэтому при рассмотрении способов переработки стеклобоя при повышенных температурах отдельно следует остановиться на технологиях, приводящих к кристаллизации стекла. Обычно целью таких технологий является получение строительных материалов, что достигается на основе стекол определнных составов с последующей их кристаллизацией , . К настоящему времени разработано большое количество различных видов строительных стеклокристаллических материалов стекломрамор, авантюриновое стекло, стеклокристаллит, стеклокрошка, различные виды енгаллов, сигран и др. При производстве таких матерйалов можно использовать как специально сваренные стекла, так и различные отходы стекольного производства , .