Теплоизоляционные строительные материалы на основе низинных торфов Томской области

• Автор: Калашникова, Маргарита Алексеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 203 с. : ил.

Введение
1 Анализ состояния вопросов в области теплоизоляционных мате риалов и задачи исследований

1.1 Состояние производства теплоизоляционных материалов и перепек ти вы его развития

1.2 Классификация и сравнительная оценка характеристик со временных органоминеральных теплоизоляционных материалов
1.3 Современные представления о физикохимических свойствах торфа как сырья для производства строительных материалов
1.3.1 Особенности состава, структуры и свойств торфа, примени тельно к производству строительных материалов

1.3.2 Строительные материалы на основе торфа

1.4 Направленное регулирование структурных и эксплуатационных свойств композиционных материалов на основе торфа путем использования модифицирующих добавок

1.4.1 Регулирование пористой структуры торфодревесных компози ций

1.4.2 Регулирование гидрофизических свойств торфодревесных композиций

1.4.3 Прочностные характеристики торфодрсвссных композиций

1.4.4 Повышение степени огнестойкости торфодревесных матер и а лов
1.5 Выбор модели и объекта исследований
Выводы
2 Характеристика исходного сырья и методики исследований
2.1 Характеристики исходного сырья
2.1.1 Характеристики торфа
2.1.2 Характеристики древесного заполнителя
2.1.3 Характеристики модифицирующих добавок
2.2 Методики исследований сырьевых материалов
2.2.1 Определение относительной влажности торфа
2.2.2 Определение зольности торфа
2.2.3 Оценка физикомеханических свойств древесного заполнителя
2.2.4 Оценка характеристик модифицирующих добавок для регули рования эксплуатационных свойств торфодревесных композитов
2.2.4.1 Оценка характеристик пенообразующих добавок
2.2.4.2 Оценка характеристик армирующих добавок
2.3 Методика приготовления торфодрсвесных смесей и образцов
2.4 Методики испытания торфодрсвссных образцов
2.4.1 Методика определения норовой структуры торфодрсвссных образцов
2.4.2 Методика определения величины капиллярного всасывания
торфодревесных образцов
2.4.3 Методика определения огневой стойкости торфодревесных образцов
2.4.4 Физикохимические исследования торфодревесных образцов
2.4.5 Определение величины адгезии торфяного вяжущего
2.5 Методики исследований торфодрсвесных материалов
2.5.1 Определение теплопроводности торфодревесных материалов
2.5.2 Методика определения величины паролроницаемости торфо древесных материалов
2.5.3 Методика определения долговечности торфодревесных материалов
3. Мсханоактнвания торфяного вяжущего в производстве тепло изоляционных строительных материалов
3.1 Влияние способов активации на вяжущие свойства торфа
3.2 Влияние различных способов механического воздействия на торф, его состав и свойства
3.3 Исследование свойств активированного торфяного вяжущего
3.3.1 Исследование адгезионных характеристик активированного торфяного вяжущего
3.3.2 Исследование механических свойств торфовяжущего
3.4 Исследование влияния времени твердения торфодревесных образцов на физикомеханичсские свойства торфодревесиого композита
3.5 Исследование влияния времени хранения торфовяжущего на физи комехапические свойства торфодревесиого композита
3.6 Термическое закрепление структур твердения на основе торфодре вссных композитов
Выводы
4 Теплоизоляционные строительные материалы па основе торфо вяжущего и древесного заполнителя
4.1 Влияние физикомеханических характеристик древесного заполни теля на эксплуатационные свойства торфодревесного композита
4.2 Исследование влияния модифицирующих добавок на свойства тор 4 фодревесного композита
4.2.1 Регулирование поровой структуры торфодревесных 5 теплоизоляционных материалов
4.2.2 Исследование влияния гидрофобизирующих добавок 7 на свойства торфодревесного композита
4.2.3 Исследование влияния армирующих добавок на свойства 3 торфодревесного композита
4.2.4 Исследование влияния огнезащитных составов на свойства 9 торфодревесного композита
4.3 Предварительная оценка долговечности теплоизоляционных 2 материалов на основе торфодревесных композиций
Выводы
5 Технология производства торфодревесных теплоизоляционных
материалов
5.1 Обоснование выбора технологии производства торфодревесных ма 9 териалов
5.1.1 Подготовка сырьевых материалов
5.1.2 Приготовление формовочной смеси
5.1.3 Формование торфодревесных изделий
5.1.4 Сушка изделий на основе торфодревесиых композиций
5.2 Опытнопромышленные испытания и внедрение результатов
5.5 Экономическая оценка эффективности производства торфодревес 5 ных материалов
Выводы
Основные выводы
Список использованной литературы


Номенклатура теплоизоляционных материалов весьма обширна, а их свойства разнообразны. Общая классификация по ГОСТ 1 существующих теплоизоляционных материалов представлена в таблице 1. Таблица 1. По теплопроводности Низкая 0. ВтмК средняя 0,0,5 ВтмК повышенная 0,,5 ВАК. Классификация органических теплоизоляционных материалов в зависимости от вида исходно сырья и способа порообразования структуры, формы и вида приведена в таблице 1. Таблица 1. Наиболее распространенными видами органических утеплителей, применяемыми в строительной индустрии являются различные поропласты пенополистирол, пенополиуретан, псноизол, все они обладают хорошей теплоизолирующей способностью, однако обладают рядом недостатков. Основные сравнительные характеристики данных материалов приведены в таблице 1. Таблица 1. Вид материала Ср. Пенополистирол стиропор 0,, до 0, до 0, 0,,0 . Пенополи уретан 0 0,0, до 1,5 ДО 0,4 0,,5 . Пеноизол минора 0,,2 до 0,2 до 0,1. Приведенные в таблице 1. Довольно низкие прочностные характеристики, высокую степень горючести и низкую паропроницаемость. Таким образом, актуальным является расширение ассортимента предлагаемых теплоизоляционных материалов органической и органоминеральной природы, обладающих хорошими эксплуатационными характеристиками. Промышленное производство строительных материалов с использованием торфа началось с года И, . Для использования торфа в строительстве имеются следующие предпосылки низкая теплопроводность, высокая пористость, антисептические свойства природного сырья, экологичность, сложный органомиисральный состав. Вид торфа, его групповой состав и структура во многом предопределяют его использование в производстве строительных материалов. Торф органическая горная порода, образующаяся в результате биохимического процесса разложения отмирания и неполного распада болотных растений при повышенной влажности и недостатке кислорода. Торфяные залежи по классификации разделяют на три типа низинный, переходный и верховой , , , в зависимости от типа водного питания торфяного месторождения и растений торфообразователей. Сложность состава торфа обусловлена наличием в его объеме органического, минерального и водного компонента. При этом количество минеральных веществ увеличивается от верхового к низинному типу торфа. Содержание элементарных веществ, таких как углерод, сера, азот в торфе увеличивается при переходе от верхового к низинному типу. В состав торфяных битумов входят воск, углеводороды, смоляные кислоты, собственно смолы или асфальтены и масла. Содержание битумов возрастает при переходе от низинного к верховому типу залежи. Высокое содержание битумов в верховом торфе обеспечивает его клеящие свойства и возможность использования в производстве строительных материалов в качестве, например, гранулированного легкого заполнителя 1. Углеводы составляют основу веществ, выделяемых из торфов горячей водой или растворяющихся в ней в присутствии минеральных кислот. Углеводы преимущественно состоят из моно и полисахаридов, гексозы и пентозы. Содержание в торфе водорастворимых и легкогидролизуемых веществ колеблется в пределах от 7 до и уменьшается с увеличением степени разложения. Низинные торфа отличаются наиболее низким содержанием веществ этой группы, представляющих собой так называемые цементные яды, что делает возможным использование низинного торфа в цементосодержащих композиционных материалах . Гуминовые вещества это продукты распада растительных остатков. В торфе гуминовые кислоты находятся как в свободном, так и в связанном состоянии. В свободном состоянии они встречаются преимущественно в верховом торфе. В низинном торфе благодаря наличию большого числа поливалентных катионов, и в первую очередь Са2, образуются нерастворимые гуматы. Структура гуминовых веществ аморфная, а агрегаты макромолекул проницаемы для воды. Кислотные и основные группы агрегатов диссоциируются и придают этим соединениям свойства электролитов. С одержание гуминовых кислот в торфе колеблется в пределах 5 и снижается при переходе от низинного к верховому торфу .