Исследование динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Баканов, Максим Олегович

• Баканов, Максим Олегович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Баканов, Максим Олегович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

1.1. Актуальность использования теплоизоляционных материалов в строительстве

1.2. Преимущества пеностекла в сравнении с другими теплоизоляционными материалами

1.3. Физико-химические основы порошкового способа производства пеностекла

1.4. Процессы, протекающие в пенообразующей смеси на стадии формирования пеностекла

1.5. Особенности вспенивания стекла

1.6. Подходы к моделированию процессов, протекающих на стадии формирования пеностекла

1.7. Существующие методы определения теплофизических характеристик материалов

1.8. Цель и задачи исследования

1.9. Выводы

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Характеристики сырьевых материалов

2.2. Методы исследования свойств и структуры пеностекла

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ

СТРУКТУРЫ В РАСПЛАВЕ ПЕНОСТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ

3.1. Физическая модель формирования пористой структуры

3.2 Основные допущения при моделировании процесса роста единичной

поры в расплаве пеностекольной шихты

3.3. Математическая модель роста единичной поры в расплаве пеностекольной шихты

3.4. Нахождение временной функции формирования пористой

структуры

3.5. Выводы

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПЕНОСТЕКЛА

4.1 Метод решения краевых задач нестационарной теплопроводности

4.2. Условия проведения исследования, описание экспериментальной установки

4.3. Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты»

ВВЕДЕНИЕ

В химической промышленности и строительстве все больший удельный вес приобретают синтезированные материалы, которые по своим технологическим и эксплуатационным параметрам имеют преимущества перед естественными материалами. Среди широкого аспекта строительных материалов немаловажное значение имеет изучение свойств пористых материалов, таких как пеностекло, а также технологии его получения.

На сегодняшний день производство пеностекла осуществляется преимущественно порошковым способом. Недостаточная изученность стадии порообразования при вспенивании пеностекла сдерживает темпы модернизации самой технологии. Кроме того, в настоящее время отсутствуют обоснованные математические и физические модели данного процесса, что, безусловно, влияет как на качество продукции, так и на процесс в целом.

Одним из основных направлений развития как химической промышленности, так и научной сферы является разработка энергосберегающих технологий. Основной путь снижения энергетических затрат на производство материалов лежит в изучении всех особенностей технологии их получения. При решении общей задачи экономии энергоресурсов необходимо учитывать затраты на производство самих материалов, составляющих большую часть их себестоимости. При отсутствии ясных представлений о динамике процесса порообразования, являющегося самым энергоемким при производства пеностекла, невозможно предлагать обоснованные меры, корректирующие как сам процесс вспенивания пеностекла, так и его производство в целом.

Актуальность работы. Производство теплоизоляционных изделий из пеностекла - интенсивно развивающаяся отрасль химической технологии. Одним из перспективным способов получения теплоизоляционного пеностекла является порошковая технология. Рациональный режим термической обработки является одним из важнейших этапов в технологии производства пеностекла, т. к. в

зависимости от выбранного режима можно получить пеностекло с широким диапазоном свойств. Довольно слабо исследованы вопросы формирования исходной системы, из которой в результате постепенного накопления газообразных продуктов при увеличении температуры формируется оптимальная пористая структура пеностекла. Не получил исчерпывающего качественного и количественного объяснения механизм порообразования при термической обработке пеностекольной шихты, характер влияние на данный процесс вязкости расплавленной шихты, поверхностного натяжения, а также парциального давления, развиваемого газообразователем. Отставание исследований в этой области привело к тому, что в настоящее время практически отсутствуют обоснованные модели, описывающие процессы, протекающие при формировании пор в расплаве пеностекольной шихты при постепенном увеличении температуры.

Указанные факторы не позволяют со всей полнотой использования преимуществ порошкового способа производства пеностекла, регулировать физические и теплофизические свойства пеностекла на стадии плавления пеностекольной шихты.

В связи с этим теоретическое и экспериментальное исследование механизма формирования пористой структуры пеностекла на стадии плавления шихты, изучение влияния вязкости расплава стекла, поверхностного натяжения и парциального давления, развиваемого газообразователем, являются актуальными задачами.

Цели работы. Научная работа посвящена установлению закономерностей процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучение процесса формирования пористой структуры в пеностекле;

- разработка математической модели динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты;

- изучение механизмов влияния поверхностного натяжения и вязкости расплава стекла на формирование теплофизических свойств пеностекла;

- разработка методики и проведение экспериментальных исследований по определению теплофизических характеристик пеностекла.

Методы исследования. Для определения теплофизических характеристик материала использовали метод нестационарного режима, при исследовании динамики процесса порообразования применяли математическое моделирование с использованием численных методов и их реализации в виде программ на ЭВМ. Достоверность результатов обусловлена:

- согласованностью результатов с известными теориями порообразования в расплаве пеностекольной шихты и экспериментальными данными, полученными непосредственно при изучении процесса производства пеностекла с использованием порошковой технологии;

- адекватностью модели порообразования в расплаве пеностекольной шихте.

Научная новизна работы.

• разработана математическая модель динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты, с учетом механизма возникновения пузырька пор при установленном режиме термической обработки пеностекольной шихты;

• установлены закономерности процесса порообразования, влияние на процесс основных факторов, обеспечивающих устойчивость пены до полного застывания пеностекла, таких как вязкость стела, поверхностное натяжение расплавленной шихты и парциальное давление, создаваемое газообразователем;

• разработана методика для определения коэффициента температуропроводности на образцах, выполненных в виде цилиндра, на основе аналитических решений типовых линейных задач нестационарной диффузии.

Практическая значимость работы.

• Разработанная математическая модель динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты позволяет рассчитывать диаметр пор в зависимости от режима термообработки, источника газообразования и структурных параметров изделий, их теплофизических свойств и характера внешнего воздействия. Это дает возможность проводить проектирование режимов термообработки на различных этапах процесса производства, также позволяет повысить эффективность производства, обеспечить снижение энергетических затрат и продолжительности процессов при термообработке пеностекла.

• Разработанная математическая модель реализована в виде прикладной программы и может быть использована как на предприятиях по производству пеностекла, так и в практике теплофизических измерений, в строительной и химической технологии.

• На основе модели процесса порообразования в расплаве пеностекольной шихты при термической обработке рассмотрены процессы, протекающие на стадии размягчения смеси стекла и газообразователя в печи вспенивания, разработана методика, позволяющая повысить эффективность производства, а также снизить энергетические затраты и продолжительность процессов при термообработке пеностекла в 1,5 раза. Ожидаемый экономический эффект от реализации разработанных методик для ОАО «Гомель стекло» (Республике Беларусь) составит более 283 тыс. руб.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на следующих внутривузовских, Всероссийских, Международных конференциях и семинарах: 68-я Всероссийская научно-техническая конференция по итогам НИР 2010 г. (Самара, 2011); XVIII Международная научно-техническая конференция «Информационная среда ВУЗа» (Иваново, 2011); Международная научно-техническая конференция молодых ученых (Могилев, 2011); XIX Международная научно-техническая конференция «Информационная среда ВУЗа» (Иваново, 2012); Международная научно-практическая конференция «Актуальные научно-

технические и экологические проблемы сохранения среды обитания» (Брест, 2013); VIII Международная конференция молодых ученых (Пенза, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 научных статьи в рецензируемых изданиях, входящих в перечень рекомендованных ВАК РФ, и 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе. Объем работы составляет 120 страниц, включая 12 таблиц, 20 рисунков и библиографический список из 97 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность за научное консультирование по вопросам порошковой технологии получения пеностекла д-ру техн. наук, профессору Ю. А. Щепочкиной, по вопросам массопереноса и химической кинетики, которые нашли отражение в главе 4 настоящей работы, д-ру техн. наук, профессору В. Е. Румянцевой, всем преподавателям и сотрудникам кафедры «Строительное материаловедение, специальные технологии и технологические комплексы» Ивановского государственного политехнического университета.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

1.1 Актуальность использования теплоизоляционных материалов для технологического оборудования

Российская экономика в последнее время претерпевает существенные изменения. Сложившиеся рыночные отношения и форма устройства хозяйства требуют более осмысленного использования существующих ресурсов с максимальной эффективностью. В условиях конкуренции ведется непрерывная борьба за рынки сбыта, а, следовательно, производителю требуется постоянно искать новые пути улучшения качества и потребительских свойств продукции, снижения ее себестоимости и т. д.

Химическая промышленность занимает особое место в экономике. Данная отрасль потребляет большое количество различных материалов, человеческих и энергетических ресурсов, следовательно, для нее более актуально встает вопрос об их эффективном использовании.

В научной сфере, ориентированной на усовершенствование технологических процессов в химической отрасли, все большее место занимает разработка энергосберегающих технологий и применение новых теплоизоляционных материалов для оборудования, работающего при повышенных температурах.

Поэтому следует уделить особое внимание поиску технических и технологических решений эффективной теплозащиты различных узлов и механизмов, работающих при повышенных температурах, обеспечивающих новые нормативные показатели.

В энергетике объектами тепловой изоляции являются паровые котлы, паровые и газовые турбины, теплообменники, баки-аккумуляторы горячей воды, дымовые трубы.

В промышленности тепловой изоляции подлежат вертикальные и горизонтальные технологические аппараты, насосы, теплообменники, резервуары для хранения воды, нефти и нефтепродуктов. Особенно высокие требования предъявляются к эффективности тепловой изоляции низкотемпературного и криогенного оборудования.

Тепловая изоляция обеспечивает возможность проведения технологических процессов при заданных параметрах, позволяет создать безопасные условия труда на производстве, снижает потери легкоиспаряющихся нефтепродуктов в резервуарах, дает возможность хранить сжиженные и природные газы в изотермических хранилищах.

Проблемы изоляции технологического оборудования хорошо известны. Их решение в настоящее время осуществляется путем использования, как правило, минеральных ват. Однако из-за их недолговечности замена изоляции производится раз в три года. Учитывая свойства пеностекла, его использование в качестве изоляции позволяет ее снимать для производства ремонтных работ оборудования значительно реже и, более того, далее повторно использовать.

1.2 Преимущества пеностекла в сравнении с другими теплоизоляционными материалами

В настоящее время особенно актуален вопрос оценки качества и экономических показателей теплоизоляционных материалов как для ограждающих конструкций зданий и сооружений, так и теплоизоляции технологического оборудования. Обеспечение народного хозяйства эффективными теплоизоляционными материалами - одна из важных задач промышленности.

Современная промышленность производит достаточно большое количество различных теплоизоляционных материалов: пенопласты, пено-, газобетоны, минеральная вата и пеностекло. Первое место по объему выпуска занимает минеральная вата (75%); второе место - пенопласты (20%); далее - изделия из легких бетонов (3%). Все остальные виды теплоизоляционных материалов занимают 2% от общего объема [14].

Основные характеристики современных теплоизоляционных материалов представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Основные характеристики современных теплоизоляционных материалов

№ п/п Материал Теплопроводность, Вт/м-К Плотность, кг/м3 Пористость, % Предел прочности, МПа

Осж

1. Пенополиуретан 0,019-0,038 35-80 94-97 - 0,01...0,0 25

2. Пеноплекс 0,025-0,03 35-45 92-96 0,008-0,025 -

3. Стекловата 0,033-0,041 50-130 88-93 - -

4. Пеноизол 0,035-0,047 8-20 90-95 0,007-0,05 -

5. Пенополистирол 0,043-0,064 15-35 85-92 0,05-0,16 -

6. Минеральная вата 0,048-0,064 60-200 85-90 0,5-0,8 0,1...0,3

7. Пеностекло 0,055-0,3 105-400 85-95 0,8-1,0 0,3...0,4

8. Керамзит 0,12-0,18 250-800 40-60 0,5-0,8 0,18...0,5

9. Пенобетон 0,16-0,02 300-1200 50-90 - -

10. Кирпич 0,8 2200 24-33 - -

Из перечисленных выше материалов только ячеистые бетоны являются достаточно безопасными и долговечными. Этим обусловлено их широкое применение в строительстве. Несмотря на ряд преимуществ перед иными теплоизоляционными материалами, газобетонам и пенобетонам присущи существенные недостатки. Высокое водопоглощение приводит к низкой влаго- и морозостойкости. Высокая гидрофобность поверхности снижает адгезию к поверхности и затрудняет штукатурные работы. Например, прочность газобетона плотностью 300 кг/м3 составляет всего 0,8 МПа, плотностью 500 кг/м3 - 2,5-3 МПа и плотностью 600 кг/м3 - 305 МПа [64].

Использование пенопластов при теплоизоляции в строительстве и производстве вызывает не только проблемы, связанные с высокой пожарной и экологической опасностью, адгезионной несовместимостью с цементными и керамическими конструкциями. Пенопласты со временем подвергаются окислительной деструкции и разрушению [33].

Сравнительная характеристика наиболее распространенных теплоизоляционных материалов показывает, что по комплексу свойств наиболее перспективно применение композиционных материалов на основе пеностекла. Главным преимуществом пеностекла по сравнению с другими теплоизоляционными материалами являются его полностью неорганический состав и низкое водопоглощение.

Благодаря незаменимым и уникальным качествам пеностекло применяют для тепло- и гидроизоляции фундаментов, подвалов, кровли, стен. В отличие от большинства теплоизоляционных материалов пеностекло может применяться для изоляции трубопроводов и технологического оборудования, работающего при повышенных температурах. Пеностекло может применяться при температурах от -260 до +600 °С [14]. При нагревании и охлаждении пеностекло, в отличие от полимерных теплоизоляционных материалов, не теряет своих теплоизоляционных свойств. После воздействия влаги пеностекло, в отличие от волокнистых теплоизоляционных материалов, сохраняет свои свойства. Влага может не только конденсироваться на поверхности теплоизоляции при температурных перепадах, но и попасть на изоляцию в случае аварии. Одним из самых важных преимуществ пеностекла по сравнению с другими теплоизоляционными материалами является долговременный срок эксплуатации, при котором пеностекло абсолютно не изменяет своих физических свойств. Ведь оно представляет собой не что иное, как обычное вспененное стекло. Именно это делает его особо устойчивым к химически и биологически активным средам, а также к термическому воздействию.

Применение пеностекла в строительстве позволяет уменьшить толщину ограждающих конструкций, снизить расход основных строительных материалов,

облегчить строительные конструкции, индустриализировать строительные работы, удешевить строительство, снизить эксплуатационные работы, в частности, затраты на отопление зданий [33]. В табл. 1.2 представлены основные характеристики слоя ограждающих конструкций, выполненных из различных материалов.

Таблица 1.2 - Характеристика слоя ограждающей конструкции

№ п/п Материал Толщина стены, м Тепло про водно сть, Вт/(м-°С) Термическое сопротивление, м2-С/Вт

1. Кирпич пустотный керамический, плотность 1200 кг/м3 1,6 0,52 3,08

2. Блок из пенобетона, 0,67 0,22 3,05

плотность 400 кг/м3

Блок из

3. керамзитобетона, плотность 800 кг/м3 1,1 0,35 3,14

4. Блок из пеностекла, 0,22 0,07 3,14

плотность 200 кг/м3

Вместе с тем, одним из главных преимуществ пеностекла по сравнению с некоторыми природными и изоляционными материалами следует полагать неорганический состав, устойчивость против гнили, микроорганизмов, действия высоких температур, кислот, щелочей.

Для полного анализа преимущества свойств пеностекла по сравнению с другими теплоизоляционными материалами имеет смысл рассмотреть его теплоизоляционные свойства.

Пеностекло является биостойким материалом и ни при каких условиях не поддается разрушающему действию микроорганизмов, бактерий, насекомых и грызунов.

По данным В. А. Китайцевой [52], теплопроводность материалов зависит от следующих факторов:

- физического состояния и строения, которые определяются фазовым состоянием вещества; степенью кристаллизации и размерами кристаллов;

анизотропией кристаллов; направлением теплового потока; объемом пористости материала и характеристиками пористой структуры;

- химического состава и наличия примесей, которые особенно влияют на теплопроводность кристаллических тел;

- условий эксплуатации материала, которые определяются температурой, давлением, влажностью, наличием радиационного облучения, интенсивностью съема теплоты с холодной поверхности материала.

Минимальная теплопроводность для пеностекла оценивается уровнем до 0,055 Вт/(м-К) (см табл. 1.1).

Материалы с низкой плотностью обладают меньшим коэффициентом теплопроводности и являются хорошими теплоизоляторами.

Однако теплоизоляционные качества материала зависят не только от объема воздуха, заключенного в порах материала, но главным образом от равномерного распределения воздуха в пористом материале. Материалы с одинаковой плотностью не всегда будут иметь равные коэффициенты теплопроводности. Мелкопористый материал как теплоизолятор будет эффективнее крупнопористого с той же плотностью.

Сравнительная оценка плотности и пористости различных материалов приведена в табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Теплопроводность современных теплоизоляционных материалов

№ п/п Материал Теплопроводность, Вт/м-К Плотность, л кг/м Пористость, %

1. Пенополиуретан 0,019...0,038 35...80 94...97

2. Пеноплекс 0,025...0,03 35...45 92...96

3. Стекловата 0,033...0,041 50...130 88...93

4. Пеноизол 0,035...0,047 8...20 90...95

5. Пенополистирол 0,043...0,064 15...35 85...92

6. Минеральная вата 0,048...0,064 60...200 85...90

7. Пеностекло 0,055...0,3 105...400 85...95

8. Керамзит 0,12...0,18 250...800 40...60

9. Пенобетон 0,16...0,02 300...1200 50...90

10. Кирпич 0,8 2200 24...33

Величины пор у различных теплоизоляционных материалов колеблются в широких пределах. Размер пор в ячеистых теплоизоляционных материалах обыкновенно не превышает 3...5 мм [54].

Средний диаметр ячеек пенобетона равен 0,4...2 мм, газобетона 0,6...0,8 мм, пенодиатомитового кирпича 0,2..0,4 мм. Диатомитовые изделия, полученные с применением выгорающих добавок, имеют более крупные поры. Средний размер пор при этом составляет 2,5...5 мм. Пеностекло же имеет поры от 0,1 до 3...5 мм, но возможно пеностекло и с порами величиной 1...5 мкм [82,83].

Из большого количества теплоизоляционных материалов пеностекло, наряду с асбестом, керамикой, вермикулитом и др. относится к классу несгораемых [15].

При оценке огнестойкости строительных конструкций с применением теплоизоляционных материалов учитывается низкая теплопроводность, что объясняется их высокопористым строением. Благодаря этому предел огнестойкости таких изделий будет ниже, чем у родственных им изделий из плотных материалов.

Температуростойкость оценивается способностью материала сохранять свои свойства при нагревании при определенной температуре.

Температуростойкость важна главным образом в случае тепловой изоляции поверхностей разного оборудования и трубопроводов. Обычно для характеристики поведения теплоизоляционных материалов при нагревании служит величина предельной температуры применения. Для большинства теплоизоляционных материалов эту температуру устанавливают в целях предосторожности несколько ниже значения температуростойкости, см табл. 1.4.

Прочность материала, используемого в строительстве, имеет большое значение. Высокопористая структура материала обуславливает пониженную прочность большинства теплоизоляционных материалов.

Прочность теплоизоляционных материалов характеризуют показатели пределов прочности: при сжатии а^, при изгибе оизги при растяжении сраег. При определении прочности теплоизоляционных материалов ячеистого строения

ограничиваются одним показателем прочности - величиной Сс*. Прочность изделий волокнистого строения чаще выражают величиной оюг. Предел прочности при растяжении служит в-первую очередь для характеристики гибких изделий, например, войлока и матов из минеральной ваты. В ряде случаев прочность материалов независимо от их строения и вида характеризуют двумя показателями прочности с^ и аюг. Это относится преимущественно к изоляционно-конструкционным материалам. Предел прочности при сжатии у теплоизоляционных материалов обычно больше предела прочности при изгибе.

Таблица 1.4 — Предельные температуры применения и общий срок службы основных

теплоизоляционных материалов

№ п/п Наименование материалов Температура прим., °С Срок эксплуатации, лет

1. Пенополистирол -80...+80 15

2. Торфоплиты -20...+100 25...40

3. Пеноизол -50...+120 30...35

4. Пенобетон -30...+120 35

5. Пенополиуретан -220...+140 10...15

6. Пеностекло -160...+400 не ограничен

7. Стеклянная вата -60...+450 40

8. Минеральная вата -180...+600 5...10

9. Керамзит -280...+900 15

10. Кирпич -280...+950 не ограничен (в сух. сост.)

Прочность отдельных групп теплоизоляционных материалов в известных пределах можно регулировать, подбирая определенный состав сырьевой шихты или применяя некоторые способы обработки материала.

Немаловажное значение при характеристике теплоизоляционных материалов имеет водопоглощение. Изделия с преимущественно замкнутыми порами, каким является пеностекло, имеют более низкое водопоглощение, чем с сообщающимися порами. Водопоглощение зависит не только от капиллярного строения материала, но и от его сорбционных и других свойств.

Пеностекло представляет собой материал из замкнутых стеклянных ячеек, имеющих сферическую и гексагенальную форму. Среди всех представленных на рынке теплоизоляционных материалов пеностекло наиболее устойчиво к воздействию влаги и пара. Гигроскопичность пеностекла равна нулю. Его сорбционная влажность близка к нулю (менее 0,5%) даже в атмосфере со 100% -ной влажностью. Водопоглощение пеностекла при полном погружении в жидкость не превышает 5% от общего объема материала и обусловлено лишь накоплением влаги в поверхностном слое разрушенных при механической обработке ячеек [16]. Необходимо отметить, что водопоглощение пеностекла независимо от периода полного увлажнения не возрастает с течением времени, что позволяет эксплуатировать данный материал как при максимальной влажности атмосферы и почвы, так и непосредственно в воде.

Пеностекло может одновременно служить для теплоизоляционных и акустических или только акустических целей в ограждающих конструкциях зданий.

Акустическими свойствами являются звукоизоляция и звукопоглощение.

Звукоизолирующие материалы способны снижать уровень громкости звука при прохождении его через ограждение из такого материала и предназначены для защиты от передачи строительным конструкциям ударного и вибрационного шума [19].

Звукопоглощающие материалы применяют для отделки внутренних поверхностей стен и потолков с целью борьбы с реверберацией в помещениях, где возникает шум.

В сравнении с большинством теплоизолирующих материалов пеностекло обладает также рядом дополнительных полезных свойств. К ним относятся: несгораемость, огнестойкость, температуростойкость и др.

В частности, данные по несгораемости приведены в табл. 1.5. Из большого количества теплоизоляционных материалов пеностекло, наряду с асбестом, керамикой, вермикулитом и др. относится к классу несгораемых.

Таблица 1.5 - Горючесть основных теплоизоляционных материалов

Несгораемые Трудносгораемые Трудно-воспламеняемые Сгораемые

Асбестовые и Минерало ватные Пенопласта: двп

асбесто содержащие с битумными и хлорвиниловые, ДСП

(вулканит, совелит и др.); синтетич. фенолоформальдеги Тофоизоляц. Плиты

Керамические: вяжущими; дные Камышит

диатомитовые, Стекловатные с Пеноизол Пенополиуретан

перлитовые; синтетич. вяжущ.; Пенопелкс

Вермикулит; Пробковые; Пенополистирол

Минеральная вата; Фибролиты

Стеклянная вата;

Пеностекло

По своей химической структуре пеностекло не более чем вспененное силикатное стекло (аморфное тело), состоящее из расплава высших оксидов кремния, кальция, натрия, алюминия и магния. Пеностекло не содержит никаких органических соединений или химических веществ, за исключением вышеперечисленных. Как известно, высшие оксиды совершенно не окисляются, не горят и не воспламеняются. Оксиды кремния, кальция, натрия, алюминия и магния распадаются на газообразную ионизированную плазму только при температуре в несколько тысяч градусов Цельсия, что достижимо только в лабораторных условиях. Таким образом, пеностекло не горит и не воспламеняется, огнестойко и не выделяет газов и паров при нагреве.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баканов, Максим Олегович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев, М. И. Прибор для измерения температуропроводности твердых тел методом светового импульса // М. И. Алиев, Р. Э. Гусейнов, Д. Г. Араслян // Изв. АН Аз. ССР. Серия физико-технических и математических наук. -1979. - № 3. - С.77.

2. Аппен, А. А. Химия стекла / А. А. Аппен. - JL: Химия, 1976. - 296 с.

3. Бартенев, Г. М. Строение и механические свойства неорганических стекол / Г. М. Бартенев. - М.: Издательство литературы по строительству, 1966. -216 с.

4. Беляев, Н. М. Методы теории теплопроводности / Н. М. Беляев, А. А. Рядко. Ч.1.-М.: Высшая школа, 1982. - 327 с.

5. Бойков, Г. П. Основы тепломассообмена / Г. П. Бойков, Ю. В. Видин, В. Н. Журавлев. - Красноярск, 2000. - 272 с.

6. Бровкин, JL А. Определение коэффициента температуропроводности при квазистационарном режиме / JI.A. Бровкин // Заводская лаборатория. 1961. Т. 27. №5. С. 578—581.

7. Вавилов, В. П. Тепловые методы неразрушающего контроля: справочник / В. П. Вавилов. -М.: Машиностроение, 1991.-240 с.

8. Варганов, И. С. Тепловой метод неразрушающего контроля с помощью датчика теплового потока / И. С. Варганов, O.A. Геращенко // Промышленная теплотехника. 1987.№4. С. 77 —80.

9. Васильев, JI. JI. Теплофизические свойства плохих проводников тепла / ЛЛ. Васильев, Ю.Е. Фрайман. Минск, Наука и техника, 1967. 172 с.

10. Волькенштейн, B.C. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов / B.C. Волькенштейн. Л.: Энергия, 1971. 145 с.

11. Геращенко, О. А. Основы теплометрии / O.A. Гращенко. Киев: Наукова думка, 1971. 192 с.

12. Геращенко, O.A. Теплометрический метод определения комплекса теплофизических свойств вещества при гармоническом теплопоточном

воздействии / O.A. Геращенко, Т.Г. Гриценко // Теплофизика и теплотехника. 1979.Выпуск 36. С. 19 — 22.

13. Гурьев, М. Е. Тепловые измерения в строительной теплофизике / М.Е. Гурев. Киев, 1976. С. 93 —105.

14. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий: учебник для вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций» / Ю.П. Горлов. - М.: Высшая школа, 1989. - 384 с.

15. Горлов, Ю.П. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы / Ю.П. Горлов. -М.: Стройиздат, 1976. - 192 с.

16. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов: учебник для вузов / Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, А. А. Устенко. - М.: Стройиздат, 1980. -399 с.

17. Городов, Р.В. Экспериментальное определение зависимости температуропроводности пеностекольной шихты от температуры / Р.В. Городов // Известия Томского политехнического университета. - 2009. -Т.314. - №4. - С. 33-37.

18. Городов, Р.В. Математическая модель роцесса нагрева шихты при производстве пеностекла / A.B. Кузьмин // Современные техника и технологии: Труды XIV Междунар. Научно-практ. Конф. Молодых ученых, -г. Томск, 2008. -Т.З.-С. 356-359.

19. Горяйнов, К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий / К.Э. Горяйнов. - М.: Стройиздат, 1982. - 376 с.

20. Дамдинова, Д.Р. Вспененный стеклокристаллический материал на основе местных пород и отходов промышленности / Д.Р. Даидинова, И.И. Будаева, И.И. Убеева // Матер, науч.-техн. конф. «Технические науки». - Улан-Удэ: Изд-во. ВСГТУ, 2002. - С. 38-39.

21. Дульнев, Г. Н. Температуропроводность неоднородных систем / Г.Н. Дульнев, A.B. Сигалов. ИФЖ. 1980. Т. 39. № 5. С. 859.

22. Демидович, Б.К. Производство и применение пеностекла / Б.К. Демидович. - Минск: Наука и техника, 1972. - 304 с.

23. Демидович, Б.К. Пеностекло / Б.К. Демндович. - Минск: Наука и техника, 1975.-248 с.

24. Дудеров, И.Г. Общая технология силикатов / И.Г. Дудеров, Г.М. Матвеева, В.Б. Суханова. М.: Стройиздат, 1987. - 560 с.

25. Елисеев, В. Н. Теоретическое и экспериментальное исследование погрешности измерения температур термопарами в теплоизоляционных материалах / В.Н. Елисеев, В.А. Соловов // Инженерно-физический журнал. 1983. Т. 45. № 5. С. 737 — 742.

26. Егоров, Б. Н. Комплексное определение теплофизических свойств твердых материалов импульсно-адиабатическим методом / Б.Н. Егоров, B.C. Килессо // Тепофизические свойства твердых тел. Киев: Наукова думка. 1971. С. 65 — 71.

27. Жерновая, Н.Ф. Физико-химические основы технологии стекла и стеклокристаллических материалов: учебно-практическое пособие / Н.Ф. Жерновая, В.И. Онищук В.И., Н.И. Минько. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001.-101 с.

28. Жерновая, Н.Ф., Физико-химические свойства стекол и стеклокристаллических материалов: учеб пособие / Н.Ф. Жерновая, З.В. Павленко. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. - 96 с.

29. Жуков, А. В. Пористые материалы и заполнители для легких бетонов / А. В. Жуков, Е. М. Коленов, Т. Т. Труцко. - Киев, 1958.-23 с.

30. Загребин, JI. Д. Импульсный метод измерения теплофизических свойств металлов с использованием лазерного нагрева: автореф. дис. ...канд. техн. наук: 01.04.14 / Загребин Леонид Дмитриевич. Свердловск, 1982. 23 с.

31. Зубехин, А.П. Сырая легкоплавкая глазурь для облицовочной плитки / А.П. Зубехин, В.П. Ратькова, Н.В. Тарабрина // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы Междунар. конф. - Самара, 1995.-С. 40.

32. Зубехин, А.П. Ресурсосберегающая технология производства облицовочных плиток / А.П. Зубехин // Стекло и керамика. - 1996. - №6. - С. 3-5.

33. Зыбинский, П.А. Новые строительные материалы и технологии, вопросы экологической безопасности в жилых и общественных зданиях / П.А. Зыбинский, В.А. Кириченко, В.Г. Скляревский // Труды Кубанского государственного технологического университета. - 2002. - Т. 12. - Вып. 1. _С. 41-44.

34. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер.М.: Наука, 1964.487 с.

35. Кондратьев, Г. М. Регулярный тепловой режим / Г.М. Кандратьев. М.: Гостехиздат, 1954. 408 с.

36. Кондратьев, Г. М. Тепловые измерения / Г.М. Кондратье. JI.: Машгиз, 1957. 240 с.

37. Коновалов, В.И. Методы решения задач тепломассопереноса. Теплопроводность и диффузия в неподвижной среде: учебное пособие / В.И. Коновалов, А.Н. Пахомов, Н.Ц. Гатапова, А.Н. Колиух. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. 80 с.

38. Козлов, В. П. Аналитические основы неразрушающих способов комплексного определения теплофизических характеристик материалов / В.П. Козлов, В.Н. Липовцев, Г.П. Писарик // Промышленная теплотехника.. 1987. № 2. С. 96—102.

39. Краев, О. А. Простой метод измерения температуропроводности теплоизоляторов/ O.A. Краев// Теплоэнергетика. 1958. № 4. с. 81 — 82.

40. Курепин, В. В. Приборы для исследования температуропроводности и теплоемкости в режиме онотонного разогрева / В.В. Курепин, Е.С. Шатунов// Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1966. т 9. с. 127— 130.

41. Курепин, В. В. Энтальпийный термозонд для неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов / В.В. Курепин, Е.С. Платунов, Е.А. Белов // Промышленная теплотехника. 1982. № 4. С. 78.

42. Курепин, В. В. Скоростной метод определения коэффициента теплопроводности и температуропроводности твердых тел / В.В. Курепин,

В.А. Калинин // Изв. Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Естественные науки. 1979. №2. С. 24.

43. Каменецкий, С. П. Перлиты. Свойства, технология и применение / С. П. Каменецкий. - М.: Госстройиздат, 1963. - 28 с.

44. Каммерер, И.С. Теплоизоляция в промышленности и строительстве / И.С. Каммерер. -М.: Стройиздат, 1965. - 378 с.

45. Карташов, Э.М. Метод решения обобщенных тепловых задач в области с границей, движущейся по параболическому закону/ Э.М. Карташов, Б .Я. Любов // техн. физ. 1971, т. 61, № 1. - С. 3-16.

46. Карташов, Э. М. Метод решения обобщенных краевых задач уравнения теплопроводности в области с границей, движущейся по произвольному закону / Э.М. Карташов, Г.М. Бартенев, Б. Я. Любов // В кн. Тепло и массоперенос. Минск. - 1972, т.8. - С. 274 - 285.

47. Карташов, Э.М. Аналитические методы решения краевых задач уравнения теплопроводности в области с движущимися границами/ Э.М. Карташов, Б.Я. Любов// Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1974, № 6. - С. 83-11.

48. Карташов, Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел / Э.М. Карташов. — М.: Высш. Школа, 2001. —550 с.

49. Китайгородский, И.И. Технология стекла / И.И. Китайгородский. - М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. - 1961. - 621 с.

50. Китайгородский, И.И. Пеностекло / И.И. Китайгородский, Т.Н. Кешишян. -М.: Промстройиздат, 1953. - 78 с.

51. Китайгородский, И.И. Справочник по производству стекла / И.И. Китайгородского. -М.: Стройиздат, 1963. - Т. 1. - 1028 с.

52. Китайцев, В.А. Справочник по производству теплоизоляционных и акустических материалов / В.А. Китайцев, P.M. Гурвич, И.В. Корольков. -Москва: Промстройиздат, 1954. - 500 с.

53. Ковтунов, Д.А. Идентификация граничных режимов в задачах свободной конвекции высоковязкой жидкости / Д.А. Ковстунов // Тезисы докладов III Всероссийской конференции «Актуальные проблемы прикладной математики и механики». - 2006. -С. 58—59.

54. Комар, А.Г. Технология производства, строительных материалов / А.Г. Комар, Ю.М. Баженов, JIM. Сулименко. - М.: Высшая школа, 1984. -408 с.

55. Краев, O.A. Метод определения зависимости температуропроводности от температуры за один опыт / O.A. Краев // Теплоэнергетика. - 1956. - №4. -С. 15-18.

56. Краев, O.A. Простой метод измерения теплопроводности теплоизоляторов / O.A. Краев // Теплоэнергетика. - 1958. - №4. - С. 81-82.

57. Кривилёв, М.Д. Нестационарный теплоперенос при фазовых переходах в пористых материалах / М.Д. Кривилев, Г.А. Гордеев, В.Е. Анкудинов, Е.В. Харанжевский // Вестн. Удм. ун-та. Сер. Физика. Химия. 2010. - Вып. 1. -С. 43-55.

58. Кутателадзе, С. С. Тепломассообмен и волны в газожидкостных системах / С.С. Кутателадзе, В.Е. Накоряков. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984.-303 с.

59. Левченко, П.Л. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности / П.Л. Левченко. -М.: Альянс, 2007. - 367 с.

60. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967. 599 с.

61. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа /Л.Г. Лойцянский. - Изд. 5, переработанное. - М.: ГРФМЛ изд. Наука, 1978. - 736 с.

62. Марич, М. Совместное определение теплофизических характеристик материалов / М. Марич. ИФЖ. 1973. Т.25, № 5. С. 851.

63. Мандельброт, Бенуа Б. Фрактальная геометрия природы / Бенуа Б. Мандельброт. - Москва: институт компьютерных исследований, 2002.-656

с.

64. Минько, Н.И. Пеностекло. Научные основы и технология. / Н.И. Минько и др. - Воронеж: Научная книга, 2008. - 168 с.

65. Наймарк, М.А. Линейные дифференциальные операторы / М.А. Наумарк. -М.: Наука, 1969.-528 с.

66. Нигматулин, Р. И. Динамика многофазных сред / Р.И. Нигматулин. - М.: Наука, 1987.-Т. 1.-464 с.

67. Накоряков, В. Е. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред / В.Е. Накоряков, Б.Г. Покусаев, И.Р. Шрейбер. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -248 с.

68. Накоряков, В. Е. Усиление амплитуды волн давления в парожидкостной среде пузырьковой структуры / В.Е. Накоряков, Е.С. Вассерман, Б.Г. Покусаев // Теплофизика высоких температур. - 1994. - Т. 32. - №3. - С. 411-417.

69. Горлов, Ю.П. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы: учеб. пособие для техникумов / Ю.П. Горлов. - М.: Стройиздат, 1976. - 192 с.

70. Осипова, В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / В.А. Осипова. М: Энергия, 1979. 319 с.

71. Осипов, В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / В.А. Осипов. - 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергия, 1979.-320 с.

72. Парцхаладзе, К. Г. Импульсный метод измерения температуропроводности / К.Г. Парцхаладзе // Труды метрологических институтов СССР. 1971. В. 129. С. 86.

73. Платунов, Е. С. Цифровой экспресс-измеритель теплофизических свойств вещества /Е.С. Платунов, В.М. Козин, Ю.В. Левочкин// Промышленкая теплотехника. 1982. Т. 4. № 1. С. 51 —65.

74. Платунов, Е. С. Теплофизические измерения в монотонном режиме / Е.С. Платунов. Л.: Энергия, 1973. 143 с.

75. Павлов, А. Л. Моделирование сушки листовых материалов при комбинированном подводе теплоты / А.Л. Павлов, С.В. Федосов, В.А.

Круглов // Изв. высш. учеб. зав. Химия и химическая технология. -1994. -т.37. -№7-9. С. 157-162.

76. Павлушкин, Н.М. Практикум по технологии стекла и ситаллов / Н.М. Павлушкин, Г.Г. Сентюрин, Р.Я. Ходаковская. -М.: Стройиздат, 1970. -511 с.

77. Пучка, О.В. Оценка качества и стоимости теплоизоляционных материалов для ограждающих конструкций зданий / О.В. Пучка, М.Н. Степанова, Я.Г. Наумова // Строительные материалы. - 2008. - №12. - С.42-44.

78. Пучка, О.В. Методы измерений и испытаний строительной продукции: метод. Указания / О.В. Пучка, Е.С Черноситова. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - 31 с.

79. Рудобашта, С.В. Диффузия в химико-технологических процессах/С.П. Рудобашта, Э.М. Карташов//М.: Химия, 1993.-208 с.

80. Савватимский, А. И. Экспериментальное определение физических свойств веществ при микросекундном нагреве импульсом электрического тока: автореф. дис.... д-ра техн. наук: 01.04.14 / Савватимский Александр Иванович. М., 1999.

81. А. С. № 458753 Способ определения теплофизических свойств материалов / С. 3. Сапожников, Г. М. Серых; заявл. 14.08.73; опубл. КОГДА1975. Бюл. №4. - 6 с.

82. Смирнова, Л.Б. Гранулированное пеностекло из боя стекла / Л.Б. Смирнова // Стекло и керамика. - 1990. - №12. - С. 22-23.

83. Сосунов, Е.О. О преимуществах пеностекла в сравнении с другими теплоизоляционными материалами // Стекло мира. - 2005. - №3. - С.90-96.

84. Селиванов, Н. В. Теплообмен высоковязких жидкостей в емкостях: монография / Н.В. Селиванов. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2001. - 231 с.

85. Теплотехнический справочник. Т. 2. / Под общей ред. В. И. Юренева и П. Д. Лебедева. М.: Энергия, 1975. 896 с.

86. Тымчак, В.М. Расчет нагревательных и термических печей: справочное издание / В.М. Тымчак, В.Л. Гусовский - М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

87. Федосов, C.B. Применение методов теории теплопроводности для моделирования процессов конвективной сушки / C.B. Федосов, В.Н. Кисельников, Т.У. Шертаев. - Алма-Ата.: Издательсвто Гылым ( Наука ), 1992.- 168 с.

88. Федосов, C.B. Тепломассоперенос в технологических процессах строительной индустрии / C.B. Федосов. - Иваново: ИПК «ПресСто», 2010. -364 с.

89. Федосов, C.B. Теоретические основы математического моделирования механических и тепловых процессов в производстве строительных материалов / C.B. Федосов, P.M. Алоян, В.Е. Мизонов. - Иваново: ИГАСУ, ИГЭУ, 2011.-288 с.

90. Федосов, C.B. Композиционный материал на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием / C.B. Федосов, Ю.А. Щепочкина, М.О. Баканов // Строительство и реконструкция - 2012. - №6 (44) (ноябрь-декабрь). - С. 109-114.

91. Федосов, C.B. Особенности получения композиционного строительного материала на основе пеностекла с защитно-декоративным покрытием / C.B. Федосов, Ю.А. Щепочкина, М.О. Баканов // Строительство и реконструкция. - 2013. - №3 (47) (май-июнь). - С. 77-80.

92. Федосов, C.B. Математическая модель динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты / C.B. Федосов, М.О. Баканов, A.B. Волков, А.И. Сокольский, Ю.А. Щепочкина // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология.-2014.-Т.57.-вып.З.-С. 73-79.

93. Филиппов, JI. П. Измерения теплофизических свойств веществ методом периодического нагрева / Л.П. Филлипов. М.: Энергоатомиздат, 1984.105 с.

94. Фокин, В.М. Научно-методические основы экспериментального определения теплофизических характеристик строительных материалам по температурным изменениям: дис. ... д-ра тех. наук: 01.04.14 / Фокин Владимир Михайлович. - Волгоград, 2004.- 378 с.

95. Шилл, Ф. Пеностекло / Ф. Шилл. - М.: Стройиздат, 1965. - 308 с.

96. Щепочкина, Ю.А. Технология получения композиционного теплоизоляционного материала с защитно-декоративным покрытием/ Ю.А. Щепочкина, М.О. Баканов//Строительство и реконструкция - 2012. - №3 (41) (май-июнь). - С. 73-76.

97. Эйгенсон, Л.С. Термические основы формирования стекла / Л .С. Эйгенсон, Т.И. Белобородова, Б.И. Борисов, Е.Г. Фролова. - М.: Издательство литературы по строительству, 1959. - 268 с.