Пеностекло с повышенными конструктивными свойствами на основе эффузивных пород и стеклобоя

• Автор: Павлов, Виктор Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИИ.

1.1. Литературный анализ отечественного и зарубежного опыта использования горных пород и отходов промышленности при производстве вспененных алюмосиликатных материалов
1.2. Физикохимические предпосылки и технологические подходы, к получению пеностекол с повышенной прочностью на основе

эффузивных пород и стеклобоя

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ф СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Обоснование выбора сырьевых материалов

2.1.1. Химикоминералогическая характеристика сырьевых материалов

2.2. Методика исследований

2.2.1. Методика физикомеханических испытаний
2.2.2. Методика физикохимических исследований при получении
пеностекол
2.3.3. Методика статистической обработки результатов эксперимента
2.3.4. Методика математического планирования эксперимента
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ПЕНОСТЕКОЛ НА ОСНОВЕ ЭФФУЗИВНЫХ ПОРОД И
СТЕКЛОБОЯ
3.1. Определение факторов, влияющих на синтез пеностекол с заданными свойствами
3.1.1. Изучение влияния структуры исходных материалов и температурновременных режимов вспенивания на основные свойства пеностекол в системе стеклобойперлитбазальт
3.1.2. Исследование влияния реологических свойств расплава на
условия вспенивания, структуру и свойства пеностекол в системе стеклобойперлитбазальт
3.1.3. Оптимизация составов и температурных режимов вспенивания пеностекол в системе стеклобойперлитбазальт
3.2. Изучение влияния механо и щелочной активации и температурновременных режимов вспенивания на структуру и свойства пеностекол с повышенным содержанием стеклобоя
3.3. Исследования по изучению влияния химических и технологических факторов на основные свойства пеностекол в системе стеклобойбазальт
3.3.1. Изучение влияния структуры исходных материалов, их щелочной активации и температурновременных режимов вспенивания на свойства пеностекол
3.4. Изучение влияния предварительной термической обработки на основные свойства пеностекол
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕНОСТЕКОЛ
4.1. Определение водопоглощсния пеностекол
4.2. Определение физикомеханических свойств пеностекол
4.3. Определение теплопроводности пеностекол
4.4. Определение морозостойкости пеностекол
4.5. Определение гидролитической устойчивости пеностекол
4.6. Определение статистической модуля упругости пеностекол
4.7. Определение прочности сцепления пеностекол с кладочным раствором
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПЕНОСТЕКОЛ, ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ
5.1. Технологическая схема производства изделий из пеностекол на
основе эффузивных пород и стеклобоя
V
я
5.2. Опытнопромышленное опробование технологии изделий из пеностекол
5.3. Техникоэкономическое обоснование эффективности производства
и применения изделий из пеностекол на основе эффузивных пород и стеклобоя ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


В силу того, что вспученный перлит, керамзитовый гравий, аглопорит, шлаковая пемза, пенополистирол и другие виды заполнителей являются материалами с зернистой структурой, использование их в изделиях требует дополнительных технологических операций, как увлажнение и перемешивание с вяжущими веществами, формование и т. Известны также проблемы достижения равномерного распределения пористого заполнителя в формовочной смеси, переизмельчения их в процессе перемешивания, удаления избыточной влаги после термообработки и т. Вспученный перлит в перлитобетонах играет роль основного компонента высокопористого заполнителя. Объем замкнутых пор у вспученного перлитового песка, характеризующегося общей пористостью, равной , составляет не более , вследствие чего водопоглощение и гигроскопичность вспученного перлита являются высокими . Выход из данного положения один применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов. Одним из таких материалов является пеностекло. Вопросу синтеза пеностекла посвящены работы И. И. Китайгородского, Т. М. Кешишяна, Б. К. Демидовича, Л. М. Бутта, Ф. С.С. Акулича и др. Известны работы сотрудников Минского НИИСМа, НПО Камень и силикаты Армения, МГСУ Москва и др. В монографиях Б. К. Демидовича и Ф. Шилла , 1 дан широкий обзор технологий производства пеностекла в нашей стране и за рубежом с использованием минеральных сырьевых компонентов и отходов производства. Согласно общепринятому мнению, пеностекло высокопористый теплоизоляционный материал ячеистой структуры, в котором равномерно распределенные поры разделены тонкими перегородками из стекловидного вещества . С физической точки зрения пеностекло представляет гетерогенную систему из газообразной и твердой фаз, в которой газообразная фаза может занимать более от всего объема материала. Величина и характер распределения пор в пеностекле определяют физикомеханические и эксплуатационные свойства материала. По сравнению с традиционными теплоизоляционноконструкционными материалами пеностекло обладает достаточно высокой прочностью при низких значениях средней плотности. Прочностные характеристики пеностекла по сравнению с газобетоном выше в 2,,5 раза. Мелкопористая структура пеностекла с замкнутыми порами обеспечивает низкие значения коэффициента теплопроводности и показателя водопоглощения, что способствует повышению надежности и увеличению срока эксплуатации изделий и конструкций из пеностекла. Согласно технологии производства пеностекла, впервые предложенной И. И. Китайгородским и Л. М. Буттом , для получения пеностекла использовалось сваренное при температурах порядка С стекло из минерального сырья, которое подвергали фриттованию, сушке и измельчению в мельницах с добавкой сначала известняка, а позднее антрацита и угля. Затем пенообразующаяся смесь нагревалась в жаростойких стальных формах в печи вспенивания до температуры С, после чего блоки пеностекла при температуре С извлекали из форм и отжигали в туннельных печах. К полученному по этой технологии пеностеклу предъявлялись требования обеспечения максимальной средней плотности до 0 кгм3, минимальной прочности при сжатии 2,,0 МПа и максимального водопоглощения до 5 по объему. По вышеуказанной технологии Минским ГосНИИСМом было получено пеностекло для эксплуатации в условиях низких температур 5, . Варка стекол состава масс. АЬОз 5,0 БегОз 0, СаО 6,0 3,0 ,8 3 0,2 осуществлялась в горшковой печи, а вспенивание в туннельной печи. Пеностекло обладало средней плотностью 7 кгм3, прочностью при сжатии 1, МПа, водопоглощением до 3,2 и рекомендовано как несгораемый материал низкой и средней теплопроводности для тепловой изоляции строительных конструкций и оборудования при температуре от минус 0 до плюс 0 С и в условиях относительной влажности среды до . Известно пеностекло под названием i, полученное немецкими исследователями 9. Варка алюмомагнезиального стекла производилась в ванной печи. Стекломасса после печи подвергалась орошению водой. Такой способ охлаждения стекла позволил получить мелкий, равномерный стеклогранулят, который является исходным материалом для приготовления пенообразующей смеси.