Влияние структуры минеральных волокнистых теплоизоляционных материалов на теплофизические свойства в условиях эксплуатации

• Автор: Павлов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ номенклатуры и качества современных теплоизоляционных материалов ТИМ на основе минеральных волокон

1.2 Значение ТИМ в обеспечении микроклимата помещений и его надежности

1.3 Основные направления совершенствования структуры и теплофизических свойств ТИМ на основе минеральных волокон из природного сырья

Выводы по главе I

1.4 Цель и задачи исследования.

Рабочая гипотеза.

ГЛАВА II МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Характеристика исходных материалов.
2.2 Методология проведения исследований
ГЛАВА III ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН ВЫСОКОПЛАСГИЧНЫМИ ПРИРОДНЫМИ И ТЕХНОГЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.
3.1 Оценка механизма пластичности модификаторов
3.2 Теоретические основы исследования теплофизических свойств модифицированных волокнистых материалов.
3.3 Поверхностные явления и фазовые превращения в системе волокно связующее
Выводы по главе III
ГЛАВА IV ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛОВАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН
4.1 Изменение основных теилофизических свойств изделий на основе модифицированных минеральных волокон из природного сырья
4.2 Модификация ТИМ с помощью защитных коллоидных покрытий
4.3 Гидрофобизация волокнистых ТИМ органоминеральными шламами. 0 Выводы по главе IV
ГЛАВА V ПРИМЕНЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВОЛОКОН В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ
5.1 Многокритериальная теплотехническая оценка вертикальных ограждений зданий.
5.2 Расчет экономической эффективности применения шламов в качестве модификаторов минераловатных изделий в ограждающих конструкциях зданий.
Выводы по главе V.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В системе скатных кровель используют эластичные маты из стекловолокна URSA М- и ISO VER КТ- TWIN путем укладывания их на деревянную обрешетку в сочетании с ветрозащитной и водонепроницаемой пленкой TYVEK. Другим направлением для утепления скатных кровель и мансард является использование надувной ваты из базальтового волокна PAROC BLT. В чердачных помещениях для дополнительной теплоизоляции или в сочетании с другим теплоизолятором применяют распыляемую стекловату ISOVER KV-0, которая наносится в присутствии ветроотводящего экрана. К таким материалам, могут относиться плиты из минерального волокна ROCKWOOL ROOF- ATTS, так как их структура более спутанная, чем у стекловолокнистых плит. Сейчас в России производится большое количество ТИМ на основе минеральных волокон, в том числе и те, которые не отвечают современным требованиям санитарии, гигиены и экологичности. Кроме того, эти материалы имеют малый интервал рабочих температур применения, повышенный коэффициент теплопроводности, слишком высокий или низкий коэффициент паро- и газопроницаемости, а также нестабильность свойств, связанных с действием жидкостей различной степени агрессивности. К материалам низкого качества относятся минераловатные плиты, получаемые из гидромассы. К уходящим в прошлое минераловатным утеплителям следует отнести изделия, диаметр волокна в которых превышает 6-7 мкм, а в качестве связующего используется экологически вредные вещества (фс-нолформальдегид, силиконаты натрия и т. Основными показателями, определяющими качество, а, как следствие, и долговечность ТИМ на основе минеральных волокон являются физикохимические и теплофизические свойства волокон. Зависимость физико-химических свойств волокон от состава исходного сырья и технологии производства выявил А. Н. Земцов [, ]. Волокна отечественного производства, полученные с помощью дуплекс-процесса и раздува скоростной струей сжатого воздуха, состоящие из пород группы базальта с содержанием SiC>2 - мас. Отличительной особенностью производства волокон зарубежными компаниями является способ производства (высокоскоростное центробежное диспергирование) и исходный состав (подшихтованный базальт с содержанием Si - мас. В образце Дмитровского завода ТИМ обнаружены как толстые волокна (до мкм), так и значительное количество ультратонких волокон (0,3 мкм и менее); поверхность волокон покрыта большим количеством мелких частиц (осколков). Характер сколов волокон (Дмитровский завод ТИМ: трещины нормального отрыва; PAROC: на сколе всегда присутствуют “язычки”) свидетельствует о большей хрупкости образца Дмитровского завода ТИМ, который имеет большую удельную поверхность, что также обуславливает большую скорость растворения в кислоте. Петрохимические характеристики минеральных волокон двух иностранных предприятий (фирмы PAROC и ROCKWOOL), обладающих более высокими физико-химическими и техническими свойствами, совпадают с известными требованиями к каменному литью. Составы шихт трех российских предприятий требуют соответствующей корректировки []. В зависимости от состава исходного сырья и технологии производства базальтовые волокна различных производителей существенно отличаются друг от друга количеством и типом неоднородностей, обусловленных распределением ионов железа в волокне. По мнению большинства исследователей, распределение ионов железа в волокне предопределяет их эксплуатационные характеристики. Гидролитическая и коррозионная стойкость минеральных волокон зарубежного производства при непрерывном рН-моииторинге раствора в различных средах изучена A. B. Гаршевым []. Циклические термические напряжения приводят к распространению микротрещин и усталостному разрушению волокон - “осыпанию”. Одна из причин этого явления - термоупругая деформация материала в градиенте температур, другая - в окислительной коррозии волокон, которая вызвана окислением ионов Fe2f, входящих в состав базальтового стекла. Многие исследователи [, , ] считают, что одна из последних технологических разработок - базальтовые супертон кис волокна, по всем параметрам лучше более тонких видов искусственных и природных волокон.