Математическая модель термической обработки сырца при получении пеностекла тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Демин, Антон Михайлович

• Демин, Антон Михайлович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Демин, Антон Михайлович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Термическая обработка при изготовлении пеностекла: состояние

вопроса, обоснование цели и задач исследования

1.1. Пеностекло, его свойства и применение

1.2. Сравнительный анализ технических характеристик различных теплоизоляционных материалов

1.3. Производство пеностекла

1.4. Термическая обработка в производстве пеностекла. Подходы к изучению

Выводы по главе 1

Глава 2. Математическая модель термической обработки сырца

2.1. Физическая модель процесса

2.2. Математическая модель процесса

2.2.1. Общая структура модели

2.2.2. Модуль расчета температурных полей

2.2.3. Модуль расчета свойств сырца

2.2.4. Модуль кинетики вспенивания

2.2.5. Модуль расчета удаления свободной воды

2.2.6. Направления совершенствования математической модели

2.3. Обоснование метода решения задачи моделирования

2.3.1. Выбор метода решения

2.3.2. Вычислительный алгоритм

2.3.3. Программа

Выводы по главе 2

Глава 3. Методика расчета свойств сырца в диапазоне температур термообработки

3.1. Характеристика структуры и компонентов сырца

3.2. Использование квазигомогенного подхода для расчета эффективных свойств сырца

3.2.1. Основные принципы

3.2.2. Определение свойств стекла

3.2.3. Определение свойств сухого воздуха и воды

3.2.4. Определение эффективных свойств сырца

3.3. Методика расчета эффективных свойств сырца и ее программная реализация

Выводы по главе 3

Глава 4. Численное и натурное исследование процесса термической обработки

4.1. Натурные эксперименты

4.1.1. Общая методика экспериментальных исследований

4.1.2. Приготовление сырца

4.1.3. Анализ структуры материала

4.1.4. Измерение теплопроводности

4.1.5. Измерение плотности, пористости и влагосодержания

4.1.6. Измерение температуры в середине образца

4.1.7. Измерение кинетики вспенивания

4.2. Вычислительные эксперименты

4.2.1. Общая методика вычислений

4.2.2. Расчет зависимостей свойств сырца от температуры и пористости

4.2.3. Расчет температурных полей в сырце и параметров процесса

4.2.4. Расчет температурных зависимостей свойств сырца

4.2.5. Поиск наилучшего температурного режима печи

4.2.6. Об адекватности триады модель-алгоритм-программа

Выводы по главе 4

Заключение

Список литературы

Приложение 1. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ

Приложение 2. Акт внедрения результатов в производственный процесс

Приложение 3. Акты внедрения результатов в учебный процесс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическая модель термической обработки сырца при получении пеностекла»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы определяется необходимостью решения в нашей стране двух важных хозяйственно-экономических задач, поставленных на высшем уровне. Первая из них содержится в Федеральном законе № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», препятствующем неэффективному расходованию энергии. В законе нормируются требования к отдельным материалам, конструкциям и технологиям, использующимся при строительстве зданий и сооружений [1]. Выполнение указанных требований не представляется возможным без использования более совершенных теплоизоляционных материалов. Вторая задача косвенно поставлена принятием Технического регламента таможенного союза ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки», запрещающего вторичное использование стеклянной тары [2]. Она заключается в необходимости нахождения новых экономически эффективных путей утилизации стеклянных отходов. Устойчивая современная тенденция к «зеленому» строительству [3] является стимулом к развитию производства экологически безопасных материалов из вторсырья.

Одним из возможных путей решения поставленных задач является развитие промышленного производства пеностекла - высокоэффективного теплоизоляционного материала. Для его изготовления в качестве основного сырьевого компонента могут использоваться стеклоотходы [4]. Пеностекло отлично зарекомендовало себя в строительстве и в различных отраслях промышленности благодаря превосходным эксплуатационным свойствам и экологически безопасному составу [1, 5]. Основным препятствием к масштабному производству пеностекла в России является неконкурентоспособность технологии, что связано с отсутствием должного теоретического обоснования технологических процессов, сопровождающих его производство.

Определяющим в технологии пеностекла является процесс термической обработки (ТО), в ходе которого формируются окончательная структура изделия и

5

его эксплуатационные свойства. Оптимизация процесса ТО, а также его более детальное исследование требуют нахождения распределения температуры в изделии в любой момент времени. К настоящему моменту этот вопрос остаётся недостаточно изученным [5, 6].

В диссертационной работе рассматривается наиболее перспективный подход к исследованию процесса ТО в технологии пеностекла - математическое моделирование, в связи с чем, тема диссертационного исследования является актуальной.

Степень разработанности темы. При изучении процесса ТО исторически сложились два подхода. Первый - экспериментальный [5, 7, 8, 9], в соответствии с которым температурный режим выбирается на основе эмпирических зависимостей. Второй - теоретический, связанный с раскрытием механизмов процесса ТО и его математическим моделированием на основе фундаментальных законов. Различными авторами для моделирования отдельных этапов процесса ТО использовались уравнение теплопроводности [5, 6, 10, 11] и уравнения роста газового пузырька [12, 13, 14], однако, комплексная модель, связывающая на всех этапах процесса распределение температуры в изделии с изменением его свойств, в настоящее время не предложена.

В качестве «физического оснащения» расчетов использовались преимущественно усредненные свойства изделия в диапазоне температур ТО, и только совсем недавно были сделаны шаги к определению температурной зависимости свойств на первом этапе ТО (подогрев) [15], показавшие значимость влияния температуры.

Объектом исследования является процесс ТО сырца при получении пеностекла по бесформовому способу [16].

Предметом исследования является математическое модель процесса ТО сырца при получении пеностекла по бесформовому способу.

Цель исследования заключается в прогнозировании свойств пеностекла, формируемых в ходе ТО.

Научная задача. Разработать и обосновать математическую модель ТО сырца, позволяющую при заданных характеристиках сырца и параметрах темпера-

6

турного режима прогнозировать свойства пеностекла. Для её решения рассматриваются следующие подзадачи:

1. Анализ литературных источников, определение степени изученности процесса ТО при получении пеностекла.

2. Разработка математической модели ТО сырца, позволяющей оценить итоговые свойства пеностекла.

3. Разработка методики расчета свойств сырца в диапазоне температур ТО.

4. Построение численного алгоритма и создание программы, реализующей модель ТО сырца.

5. Проверка адекватности разработанной триады модель-алгоритм-программа.

6. Численное исследование процесса ТО с помощью модели. Расчет распределения температурных полей в сырце, свойств сырца в диапазоне температур ТО. Прогнозирование итоговых свойств пеностекла (теплопроводности, средней плотности), определение температурного режима, позволяющего получить пеностекло с заданными свойствами.

Научная новизна работы определяется следующим:

1. Построена математическая модель ТО сырца при получении пеностекла по бесформовому способу, учитывающая зависимость свойств сырца от температуры на всех этапах процесса и изменение объема сырца на этапе вспенивания [17].

2. Разработана методика расчета свойств сырца пеностекла в диапазоне температур ТО [18].

3. Создан вычислительный алгоритм для исследования формирования свойств пеностекла. Алгоритм реализован в виде программы для ЭВМ «Моделирование термической обработки сырца при получении пеностекла», имеющей свидетельство о государственной регистрации [19].

4. Получены результаты численных экспериментов [11, 17, 20]:

- прогнозы свойств готового пеностекла (теплопроводности, средней плотности), параметры;

- параметры температурных режимов, позволяющие получить пеностекло с заданными свойствами;

- временной ход распределения температуры в сырце на всех этапах ТО;

- зависимости плотности, теплопроводности и удельной теплоёмкости сырца от температуры.

Теоретическая и практическая значимость работы. Построенная математическая модель позволяет исследовать и оптимизировать процесс ТО при получении пеностекла, а также даёт возможность управлять им.

Методологическая база исследования. При выполнении диссертационного исследования использовались системный подход, а также методы математического моделирования, вычислительной математики, математической статистики и теории вероятностей, линейной алгебры, а также экспериментальные методы измерения температуры, плотности, влажности, теплопроводности.

Теоретическая основа исследования - труды отечественных и зарубежных ученых в областях материаловедения (стекло, пеностекло), вычислительной математики и программирования.

Эмпирическая база исследования. Метод рентгеновской компьютерной томографии, методы измерения температуры, плотности, теплопроводности.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель ТО сырца при получении пеностекла.

2. Методика расчета свойств сырца в диапазоне температур ТО.

3. Вычислительный алгоритм модели.

4. Результаты численных экспериментов:

- прогнозы свойств готового пеностекла (теплопроводности, средней плотности), параметры;

- параметры температурных режимов, позволяющие получить пеностекло с заданными свойствами;

- временной ход распределения температуры в сырце на всех этапах ТО;

- зависимости плотности, теплопроводности и удельной теплоёмкости сырца от температуры.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением фундаментальных законов при построении модели, корректностью численных методов, использованных при реализации модели, сравнением результатов работы с результатами расчетов и измерений других авторов и результатами проведенных экспериментов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на IV Международном студенческом форуме «Образование. Наука. Производство» (Белгород, 2008); Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и докторантов «Актуальные проблемы экономики и управления в строительстве» (Санкт-Петербург, 2012); Международном конгрессе, посвященном 180-летию СПбГАСУ, «Наука и инновации в современном строительстве - 2012» (Санкт-Петербург, 2012); IX Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» (Москва, 2012); 2-ой международной научно-методической конференции «Проблемы математической и естественно-научной подготовки в инженерном образовании» (Санкт-Петербург, 2012); научном семинаре кафедры «Высшей математики» Воронежского ГАСУ (Воронеж, 2013); ежегодной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Воронежского ГАСУ на кафедре «Технологии строительных материалов, изделий и конструкций» (Воронеж, 2013); V Международной конференции «Актуальные проблемы архитектуры и строительства» (Санкт-Петербург, 2013); Российская конференция (с международным участием) «Стекло: наука и практика» (Санкт-Петербург, 2013).

Благодарности. Автор выражает благодарность:

- родителям Дёмину Михаилу Ивановичу и Дёминой Раисе Николаевне за неоценимую помощь и поддержку;

- доц., к.т.н. Шелковниковой Татьяне Иннокентьевне (Воронежский ГАСУ) за помощь в постановке экспериментальных исследований;

- проф., д.ф.-м.н. Лободе Александру Васильевичу (Воронежский ГАСУ) за ценные обсуждения и замечания;

- проф., д.ф.-м.н. Вагеру Борису Георгиевичу (СПбГАСУ) за ценные обсуждения и замечания;

- проф., д.т.н. Мазурину Олегу Всеволодовичу за конструктивную критику;

- инженеру Ивлеву Юрию Павловичу (СПбГАСУ) за помощь в постановке экспериментальных исследований;

- инженеру Кулькову Александру Михайловичу (СПбГУ) за помощь в постановке экспериментальных исследований.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 публикации - в журналах, рекомендованных ВАК, а также свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 117 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, содержит 38 рисунков и 10 таблиц.

1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПЕНОСТЕКЛА: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Пеностекло, его свойства и применение

Пеностекло (англ. Foam Glass, Cellular Glass; нем. Shaumglas) - легкий пористый тепло- и звуко- изоляционный материал, представляющий собой затвердевшую стеклянную пену [21]. Материал имеет ячеистую структуру (Рисунок 1.1), которая характеризуется высокой пористостью (до 85-95 %) [22], размер ячеек (пор) может быть от долей миллиметра до нескольких миллиметров [10].

ä- с.--. ' j * ** - ;

да», А а> t X * "

ш* V • *Г -

Рисунок 1.1- Структура пеностекла

Впервые о пеностекле как о строительном материале заявил в 1932 русский ученый-химик Китайгородский И. И. на Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых строительных материалов [23] (Рисунок 1.2). Тогда были озвучены теоретические принципы технологии производства материала, предсказаны его основные свойства и указаны возможные области применения.

Немного позднее независимо от Китайгородского И. И. патенты на производство пеностекла получают Керн Л. (Kern L.) [24] и Лонг Б. (Long В.) [25]. Промышленное производство было начато в 1943 г. американской компанией «Питтсбург-Корнинг» («Pittsburgh Corning») для нужд военно-морского флота. В Советском Союзе после войны исследования, связанные с производством пено-

стекла, были возобновлены, и к середине 50-х годов в стране действуют уже четыре завода [26].

клк ггромт* 4Ы.Л- еакриха ciaj : Ш»*» а Наронг в М *■

Шм' свой.«»«! осж*»м»к I - " иил*ли»в Кайотвзъ-ш и «йкдого С-вч v. ■ XI а. в Cm НЗДмюи i btn ч-п . <!, IMJU.. . В Гиль

йрГТваКиАн*.) омм:..* CTibjo Щ»; 1034—lu*J Г.» сп»о1.ш««* bi-o (Вою) Щ (Платать, чтз ",-ч-л; caui

ПИ оиятшыо (ICkJI о«о ар*»™«!.*.

ЙЬсгяе игр«*«» « jaouuua a iiwtnc глааии щ шмоии. В -Ikio?».. гигуддг^гв» Р<хсм. (Срамима ' «тыс «мциггс* с Vй"01"

РУС"» Это s.nO«THt OT-хигса

<«арвтэоа»и-с HiwiJi-.a Ш С<*.еш»е>-"> у »Й ифма <"» H.vawia . < Mfcjcrn

улрашсч»

В 9*1

уч>а- iww

I щнгнаОС*. ■

GOBE.TCKO-rEPHAMC.4UL Q-EJQ

КУЛЬТУРА . Т1ХНИКА

, всЕСоранос

:"0 в ЕДИНЕНИЕ

ННТП СССР

Т it

СОЮа&ТАНААЙТЖИЛОТРОЙ

ВСЕСОЮЗНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ по СТАНДАРТИЗАЦИИ -ПРОИЗВОДСТВА

новых

СТРОИТЕЛЬНЫХ АТЬРИААОВ

москба 19зг

ю как строительный МАТЕРИАЛ

"АЯГОГОЛСКИЙ I « fw ,

КРАТКИЙ ЛШкРАГУРНЫЙ ОБЗОР

tor J М»»ш 1 (К*Н Miter*) a.wrw и^мМи^ОЫ-. рнЦип vuvhw и» et*tf |vum. *МЧ с m ntapv. v •« ii»i11Ц1И1И |

В fi4tb- • ."..-J« .in,I Г.Н. |.-.m Urn .wi n»»*n- 1л-о ч»,1ж лона в В»чслг~ —■

.. «и CciiH и »«ЛК1 -ru . _ ч

«их ОГ?с»РМ»и*

- ПИК' J)ic МмиМм&с 1пПг;1--вп ,.Ь:«--Я'с Л1-я«

—-----pji»»-u av\amiu|u Цени К«Лп1 не

• ». XltSlK *

в пммок ■ «»" Ваян*"»

доне «.r«oj ОКОМpawwx «к „ .-3. IJ w л стек np«c.w* » «» «Ji»r-.« Полни» 1'рлнч*»

l-И"» l OOJKUM » I •

„ .й аеадоап-u»* »*■ ___ ..._.

В сш-' .L*iT«n» m-чЧ. i- ^

¡¡¡ГГ.... — модом я и*реа«м

________________■, Щ11««"1 «

«» »yew*" да« ° г ...

^ «эезелю* л лом«« — — орииеиялхи, к +-*чсс1а'

ssri; am»*** te<"

ar3«^-^v^fc_____

Рисунок 1.2 - Титульный лист сборника трудов конференции и первая страница статьи Китайгородского И.И., в которой впервые было упомянуто о пеностекле [23]

В зависимости от назначения пеностекло может быть с замкнутыми (теплоизоляционное) и с сообщающимися (звукоизоляционное) порами. В промышленных условиях в настоящее время производят преимущественно теплоизоляционное пеностекло.

Основные технические требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам, сформулированы в ГОСТ 16381-77 [27]:

• теплопроводность не более 0.175 Вт/(м-°С) при температуре 25 °С;

• плотность (объемная масса) не более 500 кг/м ;

• стабильные физико-механические и тепломеханические свойства;

• отсутствие токсичных выделений сверх установленного допустимого предела.

Пеностекло отлично соответствует указанным требованиям:

• теплопроводность при комнатной температуре 0.042...0.09 Вт/(м-°С) [9, 10];

• плотность (объемная масса) 120...220 кг/м3 [1];

• долговечно без изменения теплофизических свойств и геометрических размеров;

• не токсично, не горит.

Кроме того, пеностекло обладает комплексом уникальных свойств, выделяющим его среди прочих теплоизоляционных материалов. Как и стекло, этот материал совершенно не горит, не впитывает жидкости или газы, водонепроницаем, паронепроницаем, устойчив к воздействию большинства кислот и растворителей, химически нейтрален, имеет высокую прочность на сжатие, устойчив к воздействию насекомых и грызунов [28]. Материал способен сохранять свои основные свойства и форму в интервале температур от -260 до +450 °С и в условиях относительной влажности среды до 97 % [1, 28].

Теплоизоляционное пеностекло производится в виде блоков, щебня и гранул (гравия). Далее из пеностекольных блоков изготавливают изделия широкой номенклатуры для различных областей применения: плиты, скорлупы, сегменты и прочее. Размеры блоков относительно невелики. Они ограничиваются размером форм, используемых для вспенивания, и могут достигать у разных производителей размеров: 0.45x0.6 м [28], 0.4x0.475 [29]. Щебень - это продукт дробления отходов, полученных при обрезке блоков, раскрое ленты, растрескивании блоков и ленты. Он представляет собой куски пеностекла неправильной формы. Размер щебня 10...40 мм. Гранулированное пеностекло представляет собой зернистый материал из пористых шариков правильной формы. Диаметр гранул 5-30 мм [1].

Уникальный комплекс свойств пеностекла позволяет использовать его как в стандартных условиях, так и в случаях, когда использование других теплоизоляционных материалов затруднено, малоэффективно или даже невозможно. В Советском Союзе единственным теплоизоляционным материалом, разрешенным для утепления кровель и стен атомных электростанций и объектов с повышенными требованиями к пожаробезопасности, было пеностекло [1].

Блоки пеностекла и изделия из них используются для теплоизоляции [28]:

• ограждающих конструкций (стен, крыш, полов) зданий и сооружений;

• трубопроводов, ёмкостей и различного оборудования:

- применяемых при транспортировке и хранении горючих веществ на нефтеперерабатывающих, газоперерабатывающих и химических предприятиях,

- применяемых при транспортировке и хранении агрессивных химических соединений на различных перерабатывающих предприятиях,

- применяемых на предприятиях пищевой, фармацевтической и косметической промышленности,

- с рабочей температурой до-260 °С;

• подземных и наземных трубопроводов общего назначения;

• технологического оборудования;

• в судостроении;

• в атомной энергетике.

Пеностекольный щебень и гранулированное пеностекло используются [1,

• для утепления крыш и полов зданий и сооружений;

• для теплоизоляции грунтов при строительстве автомобильных и железных дорог, стадионов и спортивных площадок, в садово-парковом хозяйстве;

• в качестве теплоизоляционного заполнителя бетонов.

Изделия из пеностекла хорошо обрабатываются, пилятся, сверлятся, отличаются удобством и простотой монтажа [1, 28]. Более подробно свойства и способы применения пеностекла описаны в монографиях и справочной литературе [1, 5, 7, 10,21,28,31,32,33].

1.2. Сравнительный анализ технических характеристик различных

теплоизоляционных материалов

Современная промышленность выпускает большое количество различных теплоизоляционных материалов, которые по используемому сырью могут быть разделены на две большие группы: неорганические (минераловатные и стекловат-ные плиты, ячеистый бетон, вспученный перлит, керамзит, пеностекло и др.) и органические (пенопласты, пенополистирол, пенополиуретан и др.). В таблице 1.1 приводятся свойства и эксплуатационные характеристики некоторых теплоизоляционных материалов [1, 28, 34, 35, 36]. Сравнение пеностекла с другими теплоизоляционными материалами наглядно показывает преимущество первого как по отдельным характеристикам, так и по всему комплексу свойств.

Использование пенопластов в строительстве вызывает серьезные проблемы, связанные с высокой пожароопасностью, экологической токсичностью и адгезионной несовместимостью с цементными и керамическими конструкциями. Уже через 10-12 лет эксплуатации пенопласты не обеспечивают требуемого термического сопротивления. Материал поглощает пары воды, что приводит к его коррозии, дальнейшему снижению термического сопротивления, слеживанию и разрушению [34, 37].

Теплоизоляционные плиты на основе минеральных и стеклянных волокон не сгорают, однако при нагревании выделяют продукты сгорания синтетического связующего, содержание которого не менее 5 %. Высокая паропроницаемость материла приводит к накоплению влаги, что не только ухудшает его теплоизоляционные свойства, но и к значительно увеличивает вес конструкции, что может привести к её разрушению [34, 37, 38].

Наиболее надежным и долговечным является ячеистый бетон, широко применяемый в строительстве, но и ему присущи такие недостатки, как низкие показатели прочности, влаго- и морозостойкости [39].

Таблица 1.1

Технические характеристики различных теплоизоляционных материалов

Изделия Плотность, кг/м Теплопроводность, Вт/(м-°С) Прочность на сжатие, МПа Температуры применения, °С Паропроница-емость, мг/(м-ч-Па) Сгораемость Экологическая оценка Срок службы, лет

Неорганические:

Плиты:

- минераловат-ные 50...225 0.038...0.04 6 до 0.05 -60...400 0.4...0.5 Трудносгораемы Токсичны при горении 7...12

- стекловатные 50...130 до 0.033 до 0.05 -60...320 - Трудносгораемы Токсичны при горении 7...10

Бетон ячеистый 200... 600 0.055...0.12 0.3...3.2 до 350 0.17..0.35 Несгораем Экологически чистый ~ 10

Пеностекло:

- плиты 100...220 0.04...0.08 0.5...2 -260...+430 0...0.004 Несгораемы Экологически чистый Неограничен

- гравий до 200 0.06...0.08 0.5...1.1 -260...+430 - Несгораем Экологически чистый Неограничен

Керамзит (гравий) 250...350 0.21...0.23 0.5...1.5 до +450 0.21 Несгораем Экологически чистый Долговечен

Вермикулит (гравий) 80...200 0.056...0.07 - до +450 - Несгораем Экологически чистый Долговечен

Вспученный перлит(песок) 75...500 0.043...0.09 3 0.1...0.6 -200...+900 - Несгораем Экологически чистый Долговечен

Органические:

Пенопласты:

Пенополистирол 15...50 0.025...0.04 1 0.1...0.5 -50...+75 0.015...0.018 Сгораем Токсичны при горении 10...12

Пенополиуретан 30...80 0.018...0.03 0.1...0.7 -180...+160 30...100 Сгораем Токсичны при горении 10...12

Недостатком вспученного перлита является высокое водопоглощение и гигроскопичность, вследствие того, что объем замкнутых пор составляет не более 25%. Поэтому в условиях эксплуатации теплоизоляция из вспученного перлита требует надежной защиты от увлажнения [8]. Водопоглощение вспученного вермикулита также большое, так как он имеет сообщающуюся пористость [40].

Керамзит имеет в 5-7 раз более высокую теплопроводность, чем гравий пеностекла [34]. К тому же объемы производства керамзита в последнее время резко сократились. Это связано, прежде всего, с дефицитом глинистого сырья. Как известно, для производства керамзита необходимо использовать хорошо вспучивающееся сырье [41].

Несмотря на видимые преимущества пеностекла, этот материал в настоящее время не находит должного применения в строительстве. Есть у него один существенный недостаток - высокая стоимость [35]. Однако, этот недостаток оказывается преувеличенным, если учесть, что стоимость теплоизоляции складывается не только из стоимости теплоизоляционного материала, но и из стоимости его монтажа, а также из стоимости ремонтных работ при выходе изоляции из строя [42]. Долговечность пеностекла, сопоставимая со сроком службы зданий и сооружений, его технологичность позволяют значительно снизить общие затраты на теплоизоляцию. И даже если обратиться к стоимости одного кубического метра теплоизоляционного материала, на деле этот показатель не отражает реальной стоимости теплоизоляции. Ведь изоляция укладывается не кубическими метрами, а метрами квадратными. А количество пеностекла, требуемое для изоляции одного квадратного метра перекрывает эффект кажущейся высокой стоимости его кубического метра [35].

Тем не менее, на сегодняшний день при выборе теплоизоляционного материла едва ли не решающим критерием является его стоимость. Самым популярным теплоизоляционным материалом, как в России, так и за рубежом, является минеральная вата, занимающая более 65 % рынка [1].

Для того чтобы объяснить причины высокой себестоимости пеностекла рассмотрим технологии его производства.

1.3. Производство пеностекла

На сегодняшний день развитой промышленной технологией производства пеностекла обладают США, Китай, Япония и Белоруссия [26]. Крупнейший производитель пеностекла в мире компания «Pittsburgh Corning» (США) имеет в Европе три завода: в Бельгии, в Германии и в Чехии общей мощностью 860000 м3/год. В России же масштабного промышленного производства пеностекла нет. Из четырех заводов, действовавших в СССР, в годы перестройки сохранился лишь один - «Гомельстекло» (Белоруссия). Его мощность около 40000 м3/год [34]. Основная причина остановки производства пеностекла в России кроется в некон-курнтноспособности существовавшей технологии [42, 43].

Известен ряд технологий получения пеностекла [9, 21]:

1. Порошковая. Термическая обработка смеси порошкообразных стекла и га-зообразователя, уложенных в жаропрочную форму.

2. Холодная. Вспенивание измельченного стекла пенообразующими веществами на холоде с последующим фиксированием структуры спеканием частиц стекла.

3. Насыщение расплава стекла воздухом или газами.

4. Вспенивание размягченного стекла под вакуумом.

В настоящее время в промышленном производстве пеностекла применяется исключительно порошковая технология, суть которой заключается в следующем. При нагревании тонкоизмельченной смеси стекла и газообразователя (шихты) до температуры 700-900 °С, газы, образующиеся в результате сгорания или диссоциации газообразователя, вспенивают размягченное стекло. После вспенивания полученная ячеистая структура фиксируется быстрым охлаждением. Затвердевшее пеностекло, как и любое стеклянное изделие, медленно охлаждают (отжигают) до нормальной температуры [21].

Для производства пеностекла можно использовать отходы стекольного производства и гранулят стекла, навариваемый специально для вспенивания. В каче-

18

стве газообразователя могут быть использованы углеродные вещества (кокс, антрацит, сажа), различные карбонаты (известняк, мрамор, доломит) и многие другие [21].

По порошковой технологии пеностекло может быть произведено несколькими способами [5, 9, 10, 16]:

1) одностадийным;

2) двухстадийным;

3) способом непрерывного вспенивания ленты пеностекла;

4) бесформовым;

5) гидротермальным;

6) способом получения гранулированного пеностекла.

Несмотря на кажущуюся простоту реализации, порошковая технология кроет в себе ряд недостатков. Основная причина, остановившая производство пеностекла в России - несовершенство технологии, и в частности, высокая энергозатратность производства [42, 43, 44].

Анализируя процесс производства, Демидович Б. К. показывает, что факторы, влияющие на показатели качества готового продукта, могут быть выделены в четыре основные группы [5]:

1) определяемые составом и свойствами исходных компонентов;

2) относящиеся к условиям синтеза пенообразующих смесей;

3) определяемые явлениями теплообмена, происходящими при подогреве и вспенивании пеностекольной шихты, и течения силикатного расплава при вспенивании;

4) зависящие от условий стабилизации ячеистой структуры и отжига пеностекла.

Одной из важнейших проблем при производстве пеностекла, а исходя из результатов анализа в [5] - наиболее затратной, является вопрос сырья. В настоящее время в этой области проведен огромный объем исследований. Изучались возможности получения пеностекла из стекол различных химических составов [5, 9,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Демин, Антон Михайлович, 2013 год

Список литературы

1. Зарубина, JL П. Теплоизоляция зданий и сооружений. Материалы и технологии. 2-е изд. / JI. П. Зарубина. - СПб.: БХВ-Петербург, 2013. - 416 с.

2. TP ТС 005/2011. О безопасности упаковки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tsouz.ru/db/techreglam/Documents/TR%20TS%20Upakovka.pdf (дата обращения: 09.11.2013).

3. Yudelson, J. The green building revolution / J. Yudelson. - Washington, Cove-lo, London: Island Press, 2008. - 245 p.

4. Эйдукявичюс, К. К. Применение стеклобоя различного химического состава для производства пеностекла / К. К. Эйдукявичюс, В. Р. Мацейкене, В. В. Балкявичюс, А. А. Шпокаускас, А. А. Лаукайтис, Л-Ю. Ю. Кунскайте // Стекло и керамика. - 2004. - №3. - С. 12-15.

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

6. Городов, Р. В. Оценка конвективной составляющей при нагреве шихты в печи в процессе производства пеностекла / Р. В. Городов, А. В. Кузьмин // Известия Томского политехнического университета. - 2008. - Т. 313. - №4. - С. 18-22.

7. Шилл, Ф. Пеностекло / Ф. Шилл. - М.: Стройиздат, 1965. - 307 с.

8. Дамдинова, Д. Р. Эффективные пеностекла на основе эффузивных пород и стеклобоя / Д. Р. Дамдинова, П. К. Хардаев, К. К. Константинова. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2006. - 166 с.

9. Минько, Н. И. Пеностекло. Научные основы и технология / Н. И. Минько, О. В. Пучка, В. С. Бессмертный, С. В. Семененко, В. Б. Крахт, Р. Г. Мелконян. -Воронеж: Научная книга, 2008. - 168 с.

10. Китайгородский, И. И. Пеностекло / И. И. Китайгородский, Т. Н. Кеши-шян. - М.: Промстройиздат, 1953. - 80 с.

11. Дёмин, А. М. Математическое моделирование подогрева сырца в процессе производства пеностекла / А. М. Дёмин // Вестник гражданских инженеров. -2013.-№1.-С. 166-172.

12. Эйгенсон, Jl. С. Термические основы формования стекла / Л. С. Эйгенсон. - М.: Госстройиздат, 1959. - 268 с.

13. Черняк, Я. Н. Некоторые вопросы теории процесса вспучивания легкоплавких глин и пеностекла / Я. Н. Черняк // Труды НИИстройкерамики. - 1958. -вып. 13.-С. 136-154.

14. Steiner, А. С. Foam glass production from vitrified municipal waste fly ashes: proefschrifït... doctoral degree / A. C. Steiner. -Eindhoven, 2006. - 222 p.

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

16. Баранов, Е. В. Технология получения теплоизоляционных материалов на основе использования эффекта вспучивания и поризации обводненного техногенного стекла: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.05 / Баранов Евгений Владимирович. -Воронеж, 2006.- 160 с.

17. Дёмин, А. М. Комплексная математическая модель термической обработки сырца при получении пеностекла / А. М. Дёмин // Вестник гражданских инженеров. - 2013. - №5. - С. 280-287.

18. Дёмин, А. М. Расчет свойств сырца пеностекла в интервале температур термообработки / А. М. Дёмин // Физика и химия стекла. - 2013. - т. 39. - № 4. -С. 660-666.

19. Программа для ЭВМ «Моделирование термической обработки сырца при получении пеностекла» / Демин А. М. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013619218, РФ от 27.09.2013 г.

20. Дёмин, А. М. Численное моделирование процесса термической обработки при получении пеностекла / А. М. Дёмин // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: межвуз. темат. сб. тр.; СПбГАСУ. - СПб, 2013.-вып. 19.-С. 76-90.

21. Справочник по производству стекла: в 2-х томах, т. I / под ред. И. И. Китайгородского, С. И. Сильвестровича. - М.: Государственное издательство лите-

104

A t «

H«, «j I

7 и' Î. > » «

V

• I л **

11

я,

1 I ч, Ч Sil

1 И

1 "1,

/ >1

I >

<>.< ] * vil ' I V '

ратуры по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1963. - 1026 с.

22. Химическая технология стекла и ситаллов / под ред. Н. М. Павлушкина. -М.: Стройиздат, 1983. - 432 с.

23. Китайгородский И. И. Стекло как строительный материал / И. И. Китайгородский // Труды Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых строительных материалов. - М., 1932. С. 139-143.

24. Pat. № 1898839 USA. Process of manufacturing porous silica ware / Kern L. -Serial № 462120; application filed 18.06.1930; patented 21.02.1933. - 2 p.

25. Pat. № 1945052 USA. Glass product and method of manufacturing sponge-like glass / B. Long (France). - Serial № 676403; application 22.06.1932 (in France) and 17.06.1933; patented 30.01.1934.-2 p.

26. Сосунов E. Пеностекло. На пути из прошлого в будущее / Е. Сосунов // Архитектура и строительство. - 2004. - №5. - С. 110-111.

27. ГОСТ 16381-77. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования. - М.: Издательство стандартов, 1992.-6 с.

28. Foamglas Industrial Insulation Handbook. - Waterloo: Pittsburgh Corning Europe NV/S A, 1992.-512 p.

29. СТБ 1322-2002. Блоки теплоизоляционные из пеностекла. Технические условия. - Минск: Минстройархитектуры, 2002. - 6 с.

30. Sustainable waste management and recycling: glass waste / edited by M. C. Limbachiya, J. J. Roberts. - London: Thomas Telford Publishers, 2004. - 362 p.

31. Демидович, Б. К. Применение пеностекла в строительстве и технике / Б. К. Демидович. - Минск: БелНИИНТИ, 1972. - 54 с.

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

33. Пеностекло - технология и применение / Б. К. Демидович, Н. П. Садчен-ко. - М.: ВНИИЭСМ, 1990. - 45 с.

34. Маневич, В. Е. Пеностекло и проблемы энергосбережения / В. Е. Маневич, К. Ю. Субботин // Стекло и керамика. - 2008. - № 4. - С. 3-6.

35. Минько, Н. И. Пеностекло - современный эффективный неорганический теплоизоляционный материал / Н. И. Минько, О. В. Пучка, Е. И. Евтушенко, В. М. Нарцев, С. В. Сергеев // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 6. - С. 849854.

36. ГОСТ 10832-2009. Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2011. - 24 с.

37. Сосунов, Е. Надежность систем наружного утепления / Е. Сосунов // Белорусский строительный рынок. -2005. - № 3-4. - С. 11-15.

38. Сосунов, Е. Комплексный подход к оценке эффективности теплоизоляционных материалов / Е. Сосунов // Белорусский строительный рынок. - 2005. - № 21-22.-С. 28-30.

39. Бобкова, Н. М. Получение пеностекла на основе гранитных отсевов Ми-кашевичского месторождения / Н. М. Бобкова, С. Е. Баранцева, Е. Е. Трусова // Стекло и керамика. - 2007. - № 2. - С. 13-16.

40. Горлов, Ю. П. Технология теплоизоляционных материалов / Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, А. А. Устенко. - М.: Стройиздат, 1980. - 399 с.

41. Ицкович, С. М. Технология заполнителей бетона [Текст] / С. М. Ицкович, JI. Д. Чумаков, Ю. М. Баженов. - М.: Высшая школа, 1991. - 272 с.

42. Кетов, А. А. Теплоизоляция из пеностекла - воспоминания о будущем с думой о настоящем / А. А. Кетов // Стройкомплекс плюс (Приложение к журналу «Стройкомплекс среднего Урала»), - 2006. - март. - С. 14-21.

43. Кетов, А. А. Опыт производства пеностеклянных материалов из стеклобоя / А. А. Кетов, И. С. Пузанов, Д. В. Саулин // Строительные материалы. - 2007. - март. - С. 70-72.

44. Кетов, А. А. Тенденции развития технологии пеностекла / А. А. Кетов, А. В. Конев, И. С. Пузанов, Д. В. Саулин // Строительные материалы. - 2007. - сентябрь. - С. 2-5.

45. He Yang Research on heat treatment process of foam glass prepared by titania-bearing blast furnace slag / He Yang, Ming-long Ma, Ming-lei Gao, Xiang-xin Xue, You-quan Tang // Advanced Materials Research. - 2009. - v. 79-82. - P. 1587-1590.

46. Bo Chen Preparation of sintered foam glass with high fly ash content / Bo Chen, Zhiwei Luo, Anxian Lu // Materials letters. - 2011. - v. 65. - P. 3555-3558.

47. Казьмина, О. В. Получение пеностекольных материалов на основе зо-лошлаковых отходов тепловых электростанций / О. В. Казьмина, Н. А. Кузнецова, В. И. Верещагин, В. П. Казьмин // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - т. 319. - С. 52-56.

48. Ашпина, О. Стекло и пена / О. Ашпина, П. Степаненко // The Chemical Journal. - 2010. - январь-февраль. - С. 47-49.

49. Shutts, В. Taking out the trash [Electronic resource] / B. Shutts // CT GreenScene. - 2011. - March, 28. - Access mode: http://ctgreenscene.typepad.com /ct_green_scene/2011/03/taking-out-the-trash.html (date: 01.11.2013).

50. Баранов, E. В. Новый технологический принцип поризации и вспучивания стекла при получении легких заполнителей / Е. В. Баранов, , Т. И. Шелковникова, Е. М. Чернышов // Вестник Центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. - 2009. - вып. 8 - С. 95-102.

51. Кулаева, Н. С. Технологические параметры брикетирования шихты для получения пеностекла / Н. С. Кулаева, М. С. Гаркави // Стекло и керамика. - 2005. -№ 12.-С. 18-19.

52. Гаркави, М. С. Влияние технологических параметров подготовки шихты на свойства пеностекла / М. С. Гаркави, О. К. Мельчаева, А. И. Назарова // Стекло и керамика. - 2011. - № 2. - С. 8-10.

53. Лотов, В. А. Кинетика процесса формирования пористой структуры пеностекла / В. А. Лотов, Е. В. Кривенкова // Стекло и керамика. - 2002. - № 3. - С. 1417.

54. Черняк, Я. Н. Некоторые вопросы теории процесса вспучивания легкоплавких глин и пеностекла (сообщение 2-е) / Я. Н. Черняк // Труды НИИстройке-рамики. - 1959. - вып. 14. - С. 46-53.

107

t'P't.Vi г' .Y Ь ц ''^нЬИ lfl Ч Н fMpi I • i * fftfi'tj »1 .'-»Л*, tr > « "r,|vU ¡V , At* 4 » } iif1" ( ' k tf 8

55. Маневич, В. Е. Закономерности формирования пеностекла / В. Е. Маневич, К. Ю. Субботин // Стекло и керамика. - 2008. - № 5. - С. 18-20.

56. Емельянов, А. Н. Кинетика синтеза гранулированного пеностекла / А. Н. Емельянов // Химия и химическая технология. - 2006. - т. 49. - вып. 11. - С. 141142.

57. Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике / В. С. Зарубин; под ред. В. С. Зарубина, А. П. Крищенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана.

58. Кафаров, В. В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В. В. Кафаров, М. Б. Глебов. - М.: Высшая школа, 1991. -400 с.

59. Лыков, А. В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах / А. В. Лыков. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954.-296 с.

60. Павлов А. Р. Математическое моделирование процессов тепломассопере-носа и температурных деформаций в строительных материалах при фазовых переходах / А. Р. Павлов. - Новосибирск: Наука, 2001. - 176 с.

61. Мазурин, О. В. Тепловое расширение стекла / О. В. Мазурин, А. С. То-теш, М. В. Стрельцина, Т. П. Швайко-Швайковская. - Л.: Изд-во «Наука», Ленинградское отд., 1969. - 216 с.

62. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967.-599 с.

63. Speyer, R. F. Thermal analysis of materials / R. F. Speyer. - New York, Basel, Hong Kong: Marcel Dekker, Inc., 1993. - 285 p.

64. Pakleza, J. Experimental investigation of vapor bubble growth / Pakleza J., M.-C. Duluc, T. Kowalewski // Selected Papers from the Twelfth International Heat Transfer Conference. -Grenoble, 2002. - P. 479-484.

65. Lord Rayleigh, On the pressure developed in a liquid during the collapse of a spherical cavity / Lord Rayleigh // Philosophical Magazine and Journal of Science. -1917.-vol. 34.-№ 199.-P. 94-98.

108

М 11 " i , / 1 ' , I * " ' " I ' ' ' 1*1 ' 1 « } » ' fc ' I

I ' . , V, ), ! „ л , , l(f , V • И Ч1 / V ' л I' Ь " '

, / V ! 1 ' t I 1 "г ( < 1 . ' 1 \ I I j I » I , ( t I

66. Plesset, M. S. The dynamics of cavitation bubbles / M. S. Plesset // Journal of Applied Mechanics. - 1949. - vol. 16. - P. 228-231.

67. Yamada, K. Time-evolution of bubble formation in a viscous liquid / K. Yamada, H. Emori, K. Nakazawa // Earth Planets Space. - 2008. - vol. 60. - № 6. - P. 661-679.

68. Amon, M. A study of the dynamics of foam growth: Analysis of the growth of closely spaced spherical bubbles / M. Amon, C. D. Denson // Polymer Engineering and Science. - 1984. - vol. 24. - iss. 13. - P. 1026-1034.

69. Гегузин, Я. E. Физика спекания / Я. Е. Гегузин. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 312 с.

70. Муштаев, В. И. Сушка дисперсных материалов / В. И. Муштаев, В. М. Ульянов. - М.: Химия, 1988. - 352 с.

71. Гришин, М. А. Эффект динамического структурирования влаги в процессе сушки / М. А. Гришин, Н. И. Погожих, В. А. Потапов // Промышленная теплотехника. - 2001. - т. 23. - № 4-5. _ с. 100-105.

72. Марчук, Г. И. Методы расщепления / Г. И. Марчук. - М.: Наука, 1988. -263 с.

73. Марчук, Г. И. Методы вычислительной математики / Г. И. Марчук. - М.: Наука, 1989. - 608 с.

74. Марчук, Г. И. Методы расщепления для решения нестационарных задач / Г. И. Марчук // Журнал вычислительной математики и математической физики. -1995. - т. 35. - №6. - С. 843-849.

75. Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды / Г. И. Марчук. - М.: Главная редакция физико-математической литературы, 1982.-320 с.

76. Петров, И. Б. Лекции по вычислительной математике / И. Б. Петров, А. И. Лобанов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 528 с.

77. Wharton, L. Should С replace Fortran as the language of scientific programming? [Electronic resource] / L. Wharton // CiteSeerX. - 1995. - Fall. - P. 1-25 - Ac-

cess mode: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=l 0.1.1.52.8502&rep= repl&type=pdf (date: 01.11.2013).

78. ГОСТ P 52022-2003. Тара стеклянная для пищевой и парфюмерно-косметической продукции. Марки стекла. - М.: Госстандарт России, 2006. - 6 с.

79. Большая Советская Энциклопедия: в 30-и томах, т.24, кн. 1 / глав. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. - М.: Советская Энциклопедия, 1976. - 608 с.

80. Россомагина, А. С. Химико-технологические основы производства пеностекла из стеклобоя / А. С. Россомагина, И. С. Пузанов, А. А. Кетов. - М.: Спут-ник+, 2003.-64 с.

81. Горбунов, Г. И. Основы строительного материаловедения (состав, химические связи, структура и свойства строительных материалов) / Г. И. Горбунов. -М.: Издательство АСВ, 2002. - 168 с.

82. Клемпнер, Д. Полимерные пены и технологии вспенивания / Д. Клемпнер - СПб.: Профессия, 2009. - 600 с.

83. Хейфец, JI. И. Многофазные процессы в пористых средах / JI. И. Хейфец, А. В. Неймарк. - М.: Химия, 1982. - 320 с.

84. Шульц, М. М. Современные представления о строении стекол и их свойствах / М. М. Шульц, О. В. Мазурин. - Л.: Наука, 1988. - 200 с.

85. Аппен, А. А. Химия стекла / А. А. Аппен. - Л.: Химия, 1974. - 352 с.

86. Физико-химические основы производства оптического стекла / под ред. Л. И. Демкиной. - Л.:Химия, 1976. - 456 с.

87. Volf, М. В. Mathematical Approach to Glass / M. В. Volf. - Amsterdam: Elsevier Science Publisher, 1988. - 420 p.

88. Properties of glass forming melts / edited by L. David Pye, A. Montenaro, I. Joseph. - Boca Raton: CRC Press, 2005. - 492 p.

89. Schmelzer, J. W. P. Glasses and the Glass Transition / J. W. P. Schmelzer, I. S. Gutzow, O.V. Mazurin, S.V. Todorova, В. B. Petroff, A. I. Priven. - Weinheim: WILEY-VCH VerlagGmbH and Co.KGaA, 2011. - 408 p.

90. Winkelmann, A. Uber thermische Widerstandscoefficienten verschiedener Glaser in ihrer Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung / A. Winkelmann, O. Schott // Annalen der Physik und Chemie. - 1894. - Bd. 51. - S. 730-46.

91. SciGlass - Glass Property Information System // Официальный сайт SciGlass: [сайт]. - 2011. - Режим доступа: www.sciglass.info (дата обращения: 20.09.2013).

92. Interglad - International Glass Database System// Официальный сайт Inter-glad: [сайт]. - 2012. - Режим дocтyпa:www.newglass.jp/interglad_n/gaiyo/info_e.html (дата обращения: 20.09.2013).

93. Гулоян, Ю. А. Физико-химические основы технологии стекла / Ю. А. Гу-лоян. - Владимир: Транзит-Икс, 2008. - 736 с.

94. Fluegel, A. Glass viscosity calculation based on a global statistical modeling approach / A. Fluegel // Glass Technology: European Journal of Glass Science and Technology. - 2007. - part A. - v. 48.-№ l.-P. 13-30.

95. Демкина, JI. И. Система расчета показателя преломления, средней дисперсии и плотности силикатных оптических стекол / Л. И. Демкина // Физика и химия стекла. - 1994. - т. 20. - №5. - С. 639-653.

96. Fluegel, A. Global Model for Calculating Room-Temperature Glass Density from the Composition / A. Fluegel // J. Am. Ceram. Soc. - 2008. - v. 90. - №. 8. - P. 2622-2625.

97. Мазурин, О. В. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник. т. III, ч. 1. Трехкомпонентные силикатные системы / О. В. Мазурин, М. В. Стрельцина, Т. П. Швайко-Швайковская. - Л.: Наука, 1977. - 586 с.

98. Применко, В. И. Теоретический метод определения температурной зависимости теплопроводности стекла / В. И. Применко // Стекло и керамика. - 1980. -№5. - С. 17-18.

99. Ван дер Темпел, Л. Теплопроводность стекла: II. Эмпирическая модель / Л. Ван дер Темпел // Физика и химия стекла. - 2002. - т. 28. - №3. - С. 213-220.

100. Kingery, W. D. Heat-conductivity processes in glass / W. D. Kingery // J.

Am. Ceram. Soc. - 1961. - v.44. - № 7. - P. 302-304.

Ill

101. Varshneya, А. К. Fundamentals of Inorganic Glasses / A. K. Varshneya. -Boston: Academic Press, 1994. - 570 p.

102. Гудович, О.Д. Расчет теплоёмкости силикатных стекол и расплавов / О. Д. Гудович, В. И. Применко // Физика и химия стекла. - 1985. - т.И. - № 3. - С. 349-355.

103. Применко, В. И. Расчет истинной теплоёмкости силикатных стекол / В. И. Применко, В. И. Галянт // Стекло и керамика. - 1988. - № 4. - С. 9-10.

104. Stebbins, J. F. Heat capacities and entropies of silicate liquids and glasses / J. F. Stebbins, I. S. E. Carmichael, L. K. Moret // Contributions to Mineralogy and Petrology. - 1984. - v. 86.-P. 131-148.

105. Халимовская-Чуркина, С. А. Расчет теплоемкости оксидных стекол в интервале температур от 100 К до нижней границы интервала стеклования / С. А. Халимовская-Чуркина, А. И. Привень // Физика и химия стекла. - 2000. - т. 26. -№6. - С. 768-782.

106. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. -М.: Энергия, 1977. - 344 с.

107. Лыков, А. В. Тепломассообмен / А. В. Лыков. - М.: Энергия, 1978. - 480

с.

108. Cellular and Porous Materials / edited by A. Ochsner, G. E. Murch, M. J. S. de Lemos. - Weinheim: WILEY-VCH VerlagGmbH & Co.KGaA, 2008. - 422 p.

109. Heat Transfer if Multi-Phase Materials / edited by A. Ochsner, G. E. Murch. -Dordrecht, London, New York: Springer Heidelberg, 2011. - 460 p.

110. Cellular Ceramics: Structure, Manufacturing, Properties and Applications / edited by M. Scheffler, P. Colombo. - Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, 2005. - 640 p.

111. РМГ 75-2004. Измерение влажности веществ. Термины и определения. -М.: Стандартинформ, 2005. - 18 с.

112. The Measurement, Instrumentation, and Sensors: Handbook / Editor-in-Chief J. G. Webster. - Boca Raton: CRC Press LLC, 1999. - 2588 p.

113. Товаров, В. В. Измерение удельной поверхности порошкообразных материалов / В. В. Товаров // Заводская лаборатория. - 1948. - Вып. 14. - С. 68-76.

114. Борсук, П. А. Жидкие самотвердеющие смеси / П. А. Борсук, А. М. Лясс. - 1979. - М.: Машиностроение, 1979. - 255 с.

115. Computed Tomography - Special Applications / Edited by L. Saba. - Rijeka: InTech, 2011.-318 p.

116. Дёмин, A. M. Определение теплофизических характеристик сырца пеностекла [Электронный ресурс] / А. М. Дёмин // Сборник материалов. IX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов», Москва, 23-26 октября 2012 г. -М.: ИМЕТ РАН, 2012. - С. 128-129. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013619218

«Моделирование термической обработки сырца при получении пеностекла»

Правообладатель: Демин Антон Михайлович (КС!)

Автор; Демин Антон Михайлович (ЕЦ)

у *

Заявка № 2013616874

Дата поступления 01 августа 2013 Г.

Дата государственной регистрации

в Реестре программ для ЭВМ 2 7 сентября 2013 г.

*

' Руководитель Федеральной службы по ште,1яектуальной собственности

Б.Л, Симонов

ГШ

'¿А.

ш

ш

I

ш а

УТВЕРЖДАЮ Генеральный лироюор ' ÜOÖ «Пеносгек»

О

.QAJULjUy'

v Hj.ri. Бчлакнн

. /// у/

Акт

о применении роулыаюв диссертационной рабоi ы

На>чно-)е\ническая комиссия п<и прелеедше 1млком Внрюлина III. сосгави ш на-стяшии ик 1 в юм. что разработанные ДсЧшным A.M. магматическая мои* )ь процесса uyMii'tecKw") обрабонси сырца и ч.скиика расчет свойств сырца п шападане темперлпр icnwoiipaGoiKH, ян шощиеея рсд'н.татамн лиесеришионной работы 'AtaieMai нческач sutic.tb термической оораоотки сырца при «¡олччешга пеностекла». прелеишлемюй на соискание чченой степени канди шта технических на\к, внедрены и иепемыиотот it юте н.ноепт 1 Ipe шрнятия. а нменно:

1 При выполнении на\чно-исе юдо наг ел,с кой работы на ie\i> <\Ош ими зацмя leunepa-

ivpnoio режима исчи при нроимю icme iранчлированнш о пеностекла« 2, При ра ¡работке авюматишровашюн системы управления процессом термической обработки при производстве трану.шроиатшою rtenoctекда.

1 ipe и с шель комиссии

I*} нор.« im ельооособлеш/о!о оодрлt клгння

ООО '-Пеностек»

Ьирю пш f I !

Ч 1СПЫ комиссии *>кспер|

ООО »1 leiiOCieK« Эксперт

ООО «Пеностек» Г)кенерт

ООО «Пеностек»

f\\ j

.}

/

Миши ( .(>.

Па\м\ [ob B.R.

I (аиченко Ф,В.

«УТВЕРЖДАЮ» проректор по науке и инновациям

ЛК'Г

об исполЕ.зокаини результатов диссертационной работы Демина A.M. в учебном процессе университета

Мы. нижеподписавшиеся, начальник проректор по науке и инновациям доктор химических наук профессор Рудаков О.Ь., заведующий кафедрой «Технологии строительных материалов, изделии и конструкций» к.т.п., проф Власов В.В. составили настоящий акт п том, что результаты диссертационной работы Демина A.M. «Математическая модель термической обработки сырца при получении пеностекла» внедрены в учебный процесс университета, а именно:

• разработанная автором программа для ЭВМ «Моделирование термической

обработки сырца при получении пеностекла». Основные результаты, полученные автором, использованы в научно-исследовательских работах, выполняемых кафедрой «Технологии строительных материалов, изделий и конструкций».

Заведующий кафедрой « Технологии строительных материалов, изделий и конструкций»

К.Т.М., профессор В.В.Власов

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Дёмина A.M. в учебном процессе университета

Мы, нижеподписавшиеся, начальник управления учебной работы кандидат технических наук доцент Панин А.Н., заведующий кафедрой «Прикладная математика и информатика», доктор технических наук профессор Никифоров С.Н. составили настоящий акт в том, что результаты диссертационной работы Дёмина A.M. «Математическая модель термической обработки сырца при получении пеностекла» внедрены в учебный процесс университета, а именно:

• разработанная автором модель процесса термической обработки при получении пеностекла используется в лекциях и на лабораторных занятиях по специальности «Строительство» при преподавании дисциплины «Математическое моделирование»;

• основные результаты, полученные автором, использованы в научно-исследовательских работах, выполняемых кафедрой «Прикладная математика и информатика».

Начальник УУР

Никифоров С.Н.

Панин А.Н.