ПЛАЗМОХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ СИЛИКАТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат наук Ильина Ирина Александровна

• Ильина Ирина Александровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ильина Ирина Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Характеристика ассортимента силикатного кирпича

1.2. Потребительские свойства силикатного кирпича

1.3. Глазурование и получение защитно-декоративных покрытий на стеновых строительных материалах

1.3.1. Теоретические и практические аспекты термического воздействия плазменного факела на оплавляемый материал

1.3.2. Методы окрашивания лицевой поверхности силикатных материалов при плазменном оплавлении

1.3.3. Плазмотроны, оборудование и технологии для оплавления и глазурования стеновых строительных материалов

1.4. Физико-химические процессы при локальной высокотемпературной обработке силикатных материалов плазменным факелом

1.4.1. Процессы тепло- и массопереноса при локальном высокотемпературном нагреве лицевой поверхности стеновых строительных материалов

1.4.2. Плазмохимическая модификация поверхности силикатных материалов

1.4.3. Реакции твердых тел и кинетические параметры образования и накопления стеклофазы в стеновых строительных материалах

1.5. Глазурование и отделка силикатного кирпича стекловидными покрытиями

1.5.1. Составы для получения защитно-декоративных покрытий на силикатном кирпиче

1.5.2. Оплавление лицевой поверхности силикатного кирпича

1.5.3. Влияние жидкого стекла на термостойкость и другие эксплуатационные свойства вяжущих и композиционных материалов

1.5.4. Экономические аспекты защитно-декоративных покрытий, полученных методом плазменного оплавления и напыления

1.6. Постановка задачи исследования

Выводы по Главе

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Выбор и обоснование объектов исследований

2.2. Методики исследований

2.3. Исследование кинетических параметров в условиях неизотермического нагрева

2.3.1. Формальное уравнение кинетики

2.3.2. Дифференциальная методика неизотермической кинетики

Выводы по Главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

3.1. Исследование температурно-временного поля в поверхностном

слое силикатного кирпича при плазменной обработке

3.2. Исследование влияния плазмохимической модификации на макро-

и микроструктуру поверхностного слоя силикатного кирпича

3.3. Исследование влияния плазмохимической модификации на фазовый состав поверхностного слоя силикатного кирпича

3.4. Исследование влияния жидкого стекла на минимизацию термоудара и дегидратацию гидросиликатов при плазмохимической модификации силикатного кирпича

3.5. Исследование влияния жидкого стекла на физико-химические свойства оплавленного слоя, полученного при плазмохимической модификации силикатного кирпича

3.5.1. Исследование водостойкости плазменнооплавленного слоя

3.5.2. Щелочеустойчивость плазменнооплавленного слоя

3.5.3. Исследование кислотостойкости плазменнооплавленного слоя

3.5.4. Исследование микротвёрдости плазменнооплавленного слоя

3.5.5. Исследование прочности сцепления оплавленного слоя

3.6. Исследование термических свойств плазменнооплавленного слоя силикатного кирпича

3.7. Исследование влияния температуры нагрева и жидкого стекла на эксплуатационные характеристики силикатного кирпича

Выводы по Главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ДЕГИДРАТАЦИИ И ОБРАЗОВАНИЯ СТЕКЛОФАЗЫ

В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

4.1. Исследование процессов дегидратации в условиях неизотермического нагрева

4.2. Исследование влияния скорости нагрева на процессы дегидратации

гидросиликатов

4.3. Исследование влияния жидкого стекла на кинетические параметры

процессов дегидратации гидросиликатов в силикатном

кирпиче

Выводы по Главе

5. РАЗРАБОТКА НОВЫХ СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА

5.1 Исследование влияния красящих солей металлов в составе водных растворов жидкого стекла на окрашиваемость силикатного кирпича при его плазмохимической модификации

5.2. Разработка технологии окрашивания силикатного кирпича с использованием тонкомолотых цветных стеклопорошков в составе жидкого стекла

5.3. Разработка технологии получения защитно-декоративных покрытий методом плазменного напыления

5.4. Разработка технологии получения композиционных и металлических покрытий на лицевой поверхности силикатного кирпича

Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ПЛАЗМОХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ СИЛИКАТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Реализация президентской программы «Доступное жилье - гражданам России» требует существенного увеличения выпуска стеновых строительных материалов.

Защитно-декоративные покрытия на стеновых строительных материалах существенно повышают архитектурно-художественные достоинства зданий и сооружений. Силикатный кирпич в настоящее время остается одним из востребованных стеновых материалов и его выпуск в РФ из года в год неуклонно возрастает. С целью повышения его конкурентоспособности отечественная промышленность выпускает окрашенный в массе силикатный кирпич. Проводились работы в области газопламенного и плазменного глазурования стеновых строительных материалов автоклавного твердения. Однако эффективных технологий глазурования силикатного кирпича с высокими эстетико-потребительскими свойствами до сих пор не разработано. Это связано с отсутствием прямых экспериментальных сведений о продвижении границ и степени дегидратации гидросиликатов и кинетики образования и накопления стекло фазы в поверхностном слое стеновых строительных материалов при их плазменной обработке. В последнее время интерес к плазменным технологиям неуклонно возрастает.

В 70-е годы XX века Постановлением АН СССР физико-химия плазменных процессов технологии органических и неорганических материалов возведена в ранг основных направлений развития науки и техники в СССР [1].

В 80-е годы МПСМ СССР утвердило отраслевую программу № 7 «Создание новых технологических процессов и оборудования для производства строительных материалов с использованием нетрадиционных источников энергии».

Применение низкотемпературной плазмы наиболее эффективно в следующих случаях [2,3]:

- равновесие реакций смещено в сторону высоких температур;

- скорость химических реакций резко возрастает с повышением температуры;

- используется широкодоступное и малоценное по составу сырье.

Исследования в области плазменных технологий для производства

стеновых строительных материалов проводились отечественными учеными: К.Э. Горяйновым, Н.М. Рыкалиным, П.А. Ребиндером, Ю.М. Баженовым, В.С. Бессмертным, Е.И. Евтушенко, И.И. Немецем; Н.И. Минько, С.В. Федосовым, В.С. Лесовиком, М.В. Акуловой, Ю.А. Щепочкиной, С.Л. Буянтуевым, Г.Г. Волокитиным, Ю.Е. Громовым, В.П. Лежепековым, Н.Г. Корсаком, Н.Н. Долгополовым и другими; учеными из стран ближнего зарубежья (Беларусь) Л.И. Киселевским, Н.И. Лепницкой, Э.Д. Подлозным, В.Д. Шиманович, А.К. Шипай, С.Г. Короткевич, В.В. Митюшевым, учеными из стран дальнего зарубежья: США, Японии, Германии, Венгрии и др.

В последнее десятилетие в РФ интерес к изысканию и расширению использования низкотемпературной плазмы в области строительных материалов неуклонно растет. В области плазменной обработки изделий из бетона, керамики, стекла и стеклокристаллических материалов защищено ряд докторских (Бессмертный В.С. (г. Москва), Волокитин О.Г. (Томск), Акулова Ю.А. (г. Иваново), Щепочкина М.В. (г. Иваново)) и кандидатских диссертаций (Пучка О.В. (г. Белгород), Дюмина П.С. (г. Москва), Соколова О.Н. (г. Москва), Анисимова Н.К. (г. Иваново), Былкова Н.В. (г. Улан-Уде)), Дрижд Н.А. (г. Москва) и др.

Ряд фундаментальных и прикладных исследований в области использования низкотемпературной плазмы для получения защитно-декоративных покрытий на стеновых строительных материалах проводились в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова. Так, в 70-е годы на кафедре технологии керамики и огнеупоров

разработаны технологии по плазменной металлизации бетона, асбестоцемента, листового и сортового стекла [4].

В 80-е годы в БГТУ им. В.Г. Шухова разработаны технологии глазурования керамического кирпича [5,6] методом плазменного оплавления лицевой поверхности. На ряд технологий плазменной обработки керамического кирпича получены авторские свидетельства [7,8].

В 90-е годы разработана оригинальная технология глазурования изделий из бетона методом плазменного оплавления свежесформованных изделий [9].

В 2000-х годах на базе БГТУ им. В.Г. Шухова разработаны технологии плазменного ангобирования стеновой керамики [10], технология глазурования керамического кирпича методом плазменного оплавления с одновременным охлаждением [11], технологии глазурования стеновой керамики методом плазменного оплавления с одновременным напылением стеклопорошков и наноструктурированных композиций [12, 13], технология плазменного глазурования асбестоцемента [14]. Впервые в мировой практике разработаны составы и технология получения композиционных микрошариков [15]. Разработаны способы получения защитно-декоративных покрытий на изделиях из бетона методом плазменного оплавления [16, 17]. Разработана технология глазурования автоклавных стеновых материалов [18] и блочного пеностекла [19] методом плазменного оплавления и напыления.

В Томском государственном архитектурно-строительном университете создан и реализован ряд технологий в промышленности строительных материалов, в частности плазменная обработка изделий из бетона.

В Ивановской архитектурно-строительной академии разработаны технологии высокотемпературной отделки бетона стекловидными покрытиями [20], технологии плазменного оплавления строительных композитов [21] и металлизации бетона [22].

В настоящее время интенсивно ведутся работы в области плазменной обработки стеновых строительных материалов, в том числе и силикатного

кирпича; в Беларуси: в Минском НИИ строительных материалов и Институте физики НАН Беларуси [21, 23, 24].

Работы в области плазменной обработки тяжелого бетона, газобетона и силикатного кирпича проводились в лаборатории «Физика плазмы и плазменные технологии» в Бурятском государственном университете [25].

Таким образом, плазменные технологии в промышленности строительных материалов продолжают развиваться как у нас в стране, так и за рубежом.

В свете вышеизложенного, тема данного диссертационного исследования является актуальной.

Степень разработанности темы. Плазмохимическая модификация с целью получения защитно-декоративных покрытий на силикатных строительных материалах является одним из эффективных современных технологий. Однако, термическое воздействие плазмы приводит к образованию в дегидратированном слое материала микротрещин, снижающих долговечность защитно-декоративного покрытия.

Решением, не применяемым ранее, является разработка технологии плазменной обработки силикатного кирпича с использованием жидкого стекла, обеспечивающего устранение микротрещин в дегидратационном слое и повышающем надежность и долговечность защитно-декоративного покрытия.

Цель работы: разработка научно обоснованной эффективной плазменной технологии и исследование влияния плазмохимической модификации на эксплуатационные свойства силикатных строительных материалов автоклавного твердения.

Задачи:

- исследование влияния плазмохимической модификации на фазовый состав, макро- и микроструктуру поверхностного слоя силикатного кирпича;

- исследование влияния жидкого стекла на кинетику нагрева поверхностного слоя и процессы, происходящие в силикатном кирпиче при плазмохимической модификации;

- исследование кинетики процессов дегидратации гидросиликатов в силикатном кирпиче в условиях неизотермического нагрева;

- исследование эксплуатационных свойств силикатного кирпича, оплавленного плазменной струей;

- разработка новых составов и технологических решений получения защитно-декоративных покрытий при плазмохимической модификации силикатного кирпича.

Научная новизна работы: Установлена закономерность влияния плазмохимической модификации на фазовый состав, макро- и микроструктуру оплавляемого поверхностного лицевого слоя силикатного кирпича, заключающаяся в послойном изменении структуры и фазового состава. Так, верхний слой представлен аморфной фазой (негомогенизированным кальций-силикатным стеклом), промежуточный слой представлен стеклофазой и нерастворившимися зернами кварца, и дегидратированный слой, представленный кварцем и продуктами дегидратации гидросиликатов, в частности волластонитом.

Послойное изменение свойств оплавленного плазменной струей поверхностного слоя с участием жидкого стекла компенсирует разность ТКЛР покрытия и подложки, что способствует снижению напряжений, а также за счет образования стеклофазы устраняет микротрещиноватый дегидратационный слой и повышает эксплуатационные характеристики силикатного кирпича.

Установлено влияние плазменной струи на модифицирование оплавленного слоя силикатного кирпича, заключающееся в обогащении образовавшегося кальций-силикатного расплава оксидом кремния на 9,11 мас. % и обеднении оксидом кальция на 7,5 % за счет процессов

частичного испарения и термодиффузии при температуре разогрева поверхности до 2000 °С.

Установлено влияние жидкого стекла на кинетику нагрева оплавляемого слоя силикатного кирпича при его плазмохимической модификации, заключающейся в снижении темпа нагрева и конечной температуры (интенсивности нагрева) оплавляемого слоя за счет образования в порах матрицы силикатного кирпича вспененного дегидратированного жидкого стекла.

Установлено, что в условиях неизотермического нагрева дегидратация и вспенивание жидкого стекла заканчивается при 250 - 390 °С, что на 410 -550 °С ниже, чем дегидратация гидросиликатов, заканчивающаяся при 800 °С, причем, продукты дегидратации жидкого стекла, расположенные не только в порах матрицы силикатного кирпича, но и на поверхности гидросиликатов кальция (на границе раздела фаз), интенсивно образуют стеклофазу, заполняя микротрещины и тем самым снижают жесткость термоудара при значительном температурном градиенте.

Теоретическая и практическая значимость работы:

- разработаны научно-технологические основы плазмохимической модификации силикатных материалов автоклавного твердения, заключающиеся в обязательном введении в технологию получения защитно-декоративных покрытий операций подготовки жидкого стекла плотностью

3

1,16 г/см , ее диспергацию и сушку лицевого слоя отходящими потоками

плазмообразующих газов;

- установленные в неизотермических условиях кинетические параметры процесса дегидратации гидросиликатов кальция в силикатном кирпиче, позволили обосновать образование микротрещиноватого слоя, отрицательно влияющего на показатели надежности и долговечности защитно-декоративного покрытия и разработать технологические решения по устранению микротрещин;

- установлено влияние жидкого стекла на повышение прочности сцепления защитно-декоративного покрытия с основой с 0,1 МПа до 2,1 МПа за счет образования расплава на границе раздела фаз и накопления силикатного расплава в дегидратированном микротрещиноватом слое и «залечивание» микротрещин при плазмохимической модификации силикатного кирпича;

- разработана и запатентована технология плазмохимического модифицирования силикатных строительных материалов автоклавного твердения с высокими эксплуатационными показателями;

- расширена область применения силикатных строительных материалов автоклавного твердения с защитно-декоративными покрытиями, в частности при выполнении монументальных панно, внутренних декоративных элементов общественных зданий и сооружений, внешней облицовки стеновых элементов и орнаментальных деталей интерьера;

- обоснована возможность использования жидкого стекла для предварительной пропитки лицевого слоя силикатного кирпича перед его плазмохимической модификацией, что позволяет повысить прочность сцепления оплавленного слоя с основой, морозостойкость, водостойкость, кислотостойкость, щелочестойкость и микротвёрдость защитно -декоративного покрытия;

- разработаны новые составы и технологические решения по получению защитно-декоративных покрытий с использованием жидкого стекла, солей красящих металлов и суспензий на их основе с тонкодисперсным цветным стеклопорошком и стеклобоем.

Методология работы и методы исследований. Методологической основой явилась теория плазменных процессов. Плазмохимическая модификация наиболее эффективна, когда с повышением температуры (порядка 5000 °С) существенно возрастает скорость процессов, в частности -образования и накопления стеклофазы в силикатных материалах автоклавного твердения. Задачи по изучению процессов дегидратации

гидросиликатов кальция в поверхностном слое силикатного кирпича, отвечающие за образование микротрещин и снижение долговечности покрытия, решались с использованием дифференциальной методики неизотермической кинетики. Изучение фазового состава, макро- и микроструктуры защитно-декоративного покрытия проводилось с

использованием рентгенофлуоресцентного метода, растровой электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и физико-химических методов испытаний.

Достоверность результатов работы. Для получения достоверных результатов при проведении исследований использовались стандартные методики, регламентированные нормативными документами. В работе применялось аттестованное оборудование. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены при непосредственном участии автора.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в учебный процесс в качестве учебного пособия для специальностей: «Технология художественной обработки материалов» и «Химическая технология». Разработана и утверждена технологическая инструкция на ООО «РегионСтройИнвест».

Апробация работы. Результаты работы были представлены на Международных конференциях: «Фундаментальные исследования» в Израиле (г. Тель-Авив) (2011), «Современные наукоемкие технологии» в Доминиканской республике (2012), «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» в Италии (Рим - Флоренция) (2012), «Инновационные технологии» в Таиланде (2012, 2013), «Управление производством и природными ресурсами» в Австралии (2013), «Новые технологии, инновации, изобретения» на Мальдивских островах (2014), «Современные наукоемкие технологии» в Испании (2014), доложены на трех Международных конференциях: «Эффективные композиты для архитектурной геоники» (Белгород, 2013), «Разработка новых потребительских товаров и технологий их производства» (Белгород, 2013), а

также на Юбилейной Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова «Наукоёмкие технологии и инновации (XXI научные чтения)» (Белгород, 2014).

Публикации. Основные положения работы изложены в 19 публикациях, в том числе 2 в рецензируемых научных журналах «Вестник БГТУ»; 12 в изданиях, индексируемых в базе данных РИНЦ.

Получено 3 патента на изобретение: Яи 2513071, Яи 2532784, 2553708 С 1 и положительное решение по заявке на патент № 2014142141/03(068189).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа объемом 190 страниц состоит из пяти глав, содержит 49 рисунков и 38 таблиц, библиографический список включает 142 наименования.

На защиту выносятся:

- обоснование целесообразности применения жидкого стекла при плазмохимической модификации силикатных строительных материалов автоклавного твердения;

- результаты исследования фазового состава, макро- и микроструктуры поверхностного слоя силикатного кирпича, оплавленного плазменной струей;

- описанная дифференциальной методикой неизотермической кинетики закономерность дегидратации гидросиликатов в силикатном кирпиче и влияние этого процесса на эксплуатационные свойства готовых изделий;

- результаты исследования влияния жидкого стекла на повышение эксплуатационных свойств силикатного кирпича, оплавленного плазменной струей.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Характеристика ассортимента силикатного кирпича

Силикатный кирпич широко распространенный стеновой материал. Он отличается сравнительно низкой стоимостью и хорошими строительными качествами: правильной формой, точными размерами и необходимой прочностью.

К числу основных характеристик, определяющих потребительскую ценность силикатного кирпича, относят, в том числе, и характеристику ассортимента, которая устанавливает принципиальные отличия силикатного кирпича от других видов строительных материалов.

Силикатные кирпичи состоят из смеси песка (около 90%), извести

(около 10%), а также добавок. Они применяются для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для облицовки. Силикатный кирпич не используется для стен в условиях повышенной влажности, поскольку хорошо впитывает влагу, а также для кладок, подвергающихся воздействию высоких температур, так как при высокой температуре происходит разложение гидратных составляющих кирпича. Силикатный кирпич характеризуется высокими механической прочностью и теплопроводностью (выше, чем керамический). По прочности силикатные изделия изготавливают следующих марок: 75, 100, 125, 150, 250, 300.

Размеры любого вида кирпича строго определяются стандартами, главным из которых является ГОСТ 530-2007 [26]. По данному стандарту различают следующие размеры силикатного кирпича (рисунок 1.1):

- одинарный - самый распространенный размер 250*120*65 мм, признаваемый наиболее оптимальным практически для любого вида кирпичной кладки;

- полуторный - 250^120x88 мм, собственно рождение этого и последующего размеров - это стремление насытить рынок новыми предложениями и возможностями;

- двойной - такой размер уже обусловлен стремлением ускорить весь процесс возведения конструкций, его размеры: 250x120x103 мм. Кроме того,

каждый вид кирпича может быть пустотелым, дырчатым и пористым.

в)

Рисунок 1.1 - Ассортимент силикатного кирпича и блоков а - одинарный; б - полуторный; в - двойной

В зависимости от средней плотности полнотелые изделия

3

подразделяют на пористые со средней плотностью до 1500 кг/м и плотные -

3

свыше 1500 кг/м .

Морозостойкость силикатного кирпича не менее 25 циклов.

Силикатные кирпичи изготавливают лицевыми и рядовыми. Лицевые изделия выпускаются гладкими, как неокрашенными (имеющими цвет сырья,

из которого они изготовлены), так и окрашенными в массе или с поверхностной окраской лицевых граней (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Лицевой силикатный кирпич (окрашенный и

неокрашенный)

В настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом проводятся исследования по расширению ассортимента лицевого силикатного кирпича с различными видами защитно-декоративных покрытий.

1.2 Потребительские свойства силикатного кирпича

Качественная характеристика товара имеет решающее значение для потребительских предпочтений, так как представляет собой совокупность свойств и определяющих их показателей, которые способны удовлетворить потребности людей в процессе их эксплуатации.

Типовая номенклатура потребительских свойств и показателей качества товаров включает в себя семь групп показателей: социальные,

функциональные, надежности в потреблении, эргономические, эстетические, экологические и безопасности [27] (рисунок 1.3).

Показатели социального назначения подразделяются на показатели социального адреса и потребительского класса товара, соответствия товара оптимальному ассортименту, морального старения товара.

Функциональные показатели качества товара включают показатели совершенства выполнения основной функции, показатели универсальности и показатели совершенства выполнения вспомогательных операций [27].

Показатели надежности в потреблении характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости предметов потребления [111].

Эргономические свойства товара обеспечивают удобство и комфорт его потребления или эксплуатации на различных этапах функционального процесса в системе «человек - товар - среда».

Потребительские свойства и показатели качества товаров

Социальные

Социального адреса

Показатель потребительского класса

Показатель

соответствия

товаров

оптимальному

ассортименту

Показатель морального износа

Функциональные

Совершенство выполнения основной функции

Универсальности

Совершенство выполнения вспо-могатель-ных операций

Надёжности в потреблении

Долговечность

Безотказность

Ремонто-пригодность

Сохраняемость

Эргономические

Удобство обращения с товаром при выполнении основной функции

Удобство

управления

технически

сложным

товаром

Лёгкость

освоения

выполняемых

потребителем

действий с

товаром

Эстетические

Информационная выразительность

Рациональность формы

Целостность композиции

Совершенство производственного исполнения и стабильность внешнего вида

Экологические Безопасности

Содержание вредных примесей, - выбрасываемых в окружающую среду " Пожарная

" Биологическая

" Химическая

" Радиационная

- Механическая

Необратимые изменения в окружающей среде в результате использования товара

" Термическая

" Электрическая

_ Безопасность излучений

Взрывобезо-пасность

Рисунок 1.3 - Номенклатура потребительских свойств и показателей качества промышленных товаров [27]

Показателями эстетических свойств товара являются соответствие формы изделия его назначению, моде, стилю; информационная безопасность;

выразительность; внешний вид, цветовое оформление; совершенство производственного исполнения и другие характеристики, удовлетворяющие эстетические потребности людей.

Экологические показатели характеризуют содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду; необратимые изменения в окружающей среде в результате использования товара и др.

Безопасность товаров обеспечивает защиту человека и окружающей среды от вредных и токсичных воздействий товара при его потреблении, хранении, транспортировке и утилизации. Различают безопасность излучений, биологическую, механическую, пожарную, термическую, химическую, электрическую, радиационную и взрывобезопасность [27].

В настоящее время типовая номенклатура потребительских свойств для силикатного лицевого кирпича не разработана, что затрудняет объективную оценку его конкурентоспособности как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Типовую номенклатуру потребительских свойств разрабатывали для изделий из стекла, стеновой керамики и изделий из бетона [28, 29]. Это позволило авторам объективно оценить конкурентоспособность промышленной продукции, выпущенной по разработанным технологиям, включая плазменные.

В связи с этим, разработка типовой номенклатуры потребительских свойств силикатного кирпича является достаточно важной задачей.

1.3 Глазурование и получение защитно-декоративных покрытий на стеновых строительных материалах

1.3.1 Теоретические и практические аспекты термического воздействия плазменного факела на оплавляемый материал

В настоящее время из всех тепловых методов глазурования и получения защитно-декоративных покрытий локальный нагрев является наиболее эффективным и экономически целесообразным [30].

С этой целью применяют экранные печи, позволяющие нагреть лицевую поверхность изделий в процессе глазурования до 900 - 1000 °С[31].

К наиболее перспективным технологиям глазурования и получения защитно-декоративных покрытий относят газопламенное и плазменное оплавление лицевой поверхности стеновых строительных материалов [32, 33,

5].

Однако, в процессе воздействия высокотемпературного источника энергии поверхностный слой стеновых строительных материалов разупрочняется с образованием трещин в поверхностном слое [34, 35]. В случае стеновой керамики - за счет значительного термоудара и ее низкой термостойкости, а в случае бетона и силикатных материалов автоклавного твердения - дегидратации поверхностных слоев [36, 20].

В результате термического удара и процессов дегидратации снижается прочность сцепления оплавленного слоя с основой и его морозостойкость [33].

Вопросам повышения термостойкости стеновых строительных материалов посвящено ряд работ. Так, авторы [37] изучали влияние термического удара при газопламенном глазуровании керамического кирпича на прочность сцепления и морозостойкость глазурного слоя. Разрабатывались термостойкие составы масс стеновой керамики и применялись технологические способы отвода тепла при локальном нагреве лицевой поверхности [38].

Для повышения термостойкости использовали шамот или дегидратационную глину заданного фракционного состава в количестве до 40 % в составе керамической массы [39].

Предварительное увлажнение стеновой керамики до 8 % перед оплавлением способствует снижению жесткости термоудара и температуры плавления за счет перехода оксидов железа в высокоактивную закисную форму [40].

Газопламенное напыление цветных порошков глазурей на нетермостойкую стеновую керамику способствует образованию трещин за счет различных значений ТКЛР покрытия и подложки и существенному снижению прочности сцепления глазурного слоя с основой [41].

В монографии [21] отмечено, что при высокотемпературном воздействии плазменного факела на стеновые строительные материалы и композиты возможно возникновение трещин.

В результате плазменного оплавления происходит практически мгновенное нагревание поверхности от температуры окружающей среды до температуры поверхности. Получение защитно-декоративных покрытий методом плазменного оплавления возможно только в том случае, если материал выдерживает значительный термоудар. Максимальную температуру, которую может выдержать материал, предложено оценивать по выражению [36]:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ильина Ирина Александровна, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы/ С. А. Крапивина. - Л. : Химия. Ленингр. отделение, 1981. - 247 с.

2. Теоретическая и прикладная плазмохимия/ Ф.Б. Вурзель [и др.]. -М.: Наука, 1975. - 304 с.

3. Полак Л.С. Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы / отв. ред. Л. С. Полак. - М. : Наука, 1971. -436 с.

4. Крохин В.П. Декоративная обработка поверхности строительных материалов плазменным способом/ В.П. Крохин, В.С. Бессмертный, Н.М. Бурлаков, В.И. Попов. - М.: НИИ, БТИСМ, 1980. - С. 125-129.

5. Бессмертный В.С. Плазменная декоративная обработка глиняного кирпича/ В.С. Бессмертный// Строительные материалы. - 1983. - №10. -С. 27.

6. Немец И.И. Плазменная обработка стеновой керамики/ И.И. Немец, В.П. Крохин, В.С. Бессмертный// Стекло и керамика. - 1987. - №6. -С. 22-23.

7. Способ обработки поверхности стеновых керамических материалов/ И.И. Немец, В.П. Крохин, В.С. Бессмертный, В.М. Гропянов, В.Н. Зернов

A.С. 1116686 СССР, Б.И. № 6, 1984.

8. Немец И.И. Способ изготовления стеновых керамических материалов/ И.И. Немец, В.П. Крохин, В.С. Бессмертный, В.М. Гропянов,

B.Н. Зернов А.С. 1116685, Б.И. № 6., 1984.

9. Бессмертный В.С. Способ изготовления декоративных бетонных изделий/ В.С. Бессмертный, А.П. Ходыкин, Н.М. Бурлаков, В.П. Крохин А.С. 1705096 СССР Б.И. № 2, 1992 г.

10. Ангобирование стеновой керамики методом плазменного напыления/ В.С. Бессмертный, Н.М. Паршин, А.А. Ляшко, В.П. Крохин, А.А. Осыков// Стекло и керамика. - 2000. - №2. - С. 23-25.

11. Глазурование стеновой керамики с воздушным охлаждением/ В.С. Бессмертный, В.А. Панасенко, В.Н. Глаз, В.П. Крохин, Е.П. Никифорова// Стекло и керамика. - 2000. - №4. - С. 19-21.

12. Пат. 2335483 С2 Российская Федерация. МПК C04B 41/86 (2006.01). Способ глазурования керамических изделий / Бессмертный В.С., Симачев А.В., Минько Н.И., Дюмина П.С., Соколова О.Н., Яровой А.А., Кошелева О.С. -опубл. 10.10.08, Бюл. № 28. - 5 с.

13. Пат. 2498965 Российская Федерация. МПК C04B 41/86 (2006.01). Способ получения защитно-декоративных покрытий на изделиях из стеновой керамики/ Бессмертный В.С., Бондаренко Н.И., Лесовик В.С., Бессмертная Г.Г., Ткаченко О.И. - опубл. 20.11.2013, Бюл. № 32- 9 с.

14. Пат. 2444500 С1 Российская Федерация. МПК C04B 41/70 (2006.01). Способ глазурования асбестоцементных кровельных листов/ Симачев А.В., Бессмертная Г.Г., Дюмина П.С., Бахмутская О.Н., Гусева Е.В., Чулкова М.Г., Чулков С.П., Волобуева Ю.В. - опубл. 10.03.2012, Бюл. № 7. - 6 с.

15. Пат. 2513071 С2 Российская Федерация. МПК C03C 12/02 (2006.01) C03B 19/10 (2006.01). Состав шихты для изготовления композиционных микрошариков, способ ее получения/ Бессмертный В.С., Лесовик В.С., Ильина И.А., Бондаренко Н.И., Кротова О.В. - 20.04.2014, Бюл. № 11. - 8 с.

16. Пат. 2466864 С1 Российская Федерация. МПК B28B 11/04 (2006.01). Способ получения защитно-декоративного покрытия на изделиях из бетона/ Бессмертный В.С., Бондаренко Н.И., Черникова А.А., Вдовина С.Ю., Симачев А.В., Шахова Л.Д. - опубл. 20.11.2012, Бюл. № 32. -6 с.

17. Пат. 2459699 С1 Российская Федерация. МПК B28B 11/00 (2006.01). Способ изготовления декоративных бетонных изделий/ Бессмертный В.С., Стадничук В.И., Минько Н.И., Бессмертная В.А., Ходыкин А.П., Бондаренко Н.И., Ткаченко О.И. - опубл. 27.08.2012, Бюл. № 24. - 6 с.

18. Пат. 2354631 Российская Федерация. МПК C04B 41/50 (2006.01) B28B 11/04 (2006.01). Способ глазурования автоклавных стеновых материалов/ Бессмертный В.С., Симачёв А.В., Панасенко В.А., Бурлаков Н.М., Бахмутская О.Н., Выскребенец Л.Н. - опубл. 10.05.09, Бюл. № 13. - 6 с.

19. Пат. 2458872 С1 Российская Федерация. МПК С03С 11/00. Способ получения покрытий на блочном пеностекле/ Бессмертный В.С., Семененко В.С., Панасенко В.А., Шахова Л.Д., Алексеев С.В., Бондаренко Н.И., Волошко Н.И., Пономарёва В.Е. - опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23. - 5 с.

20. Высокотемпературная отделка бетона стекловидными покрытиями/ Ю.М. Баженов [и др.]. - М.: Изд-во АСВ, 2005. - 128 с.

21. Плазменное оплавление строительных композитов/ С.В. Федосов [и др.]. - М.: Изд-во АСВ, 2009. - 228с.

22. Федосов С.В. Плазменная металлизация бетонов/ С.В. Федосов. -М.: Изд-во АСВ, 2003. - 120 с.

23. Подлузский Е.Я. Государственное предприятие «НИИСМ»:История института/ Е.Я. Подлузский. - Минск: Стринко, 1999. -60 с.

24. Подлозный Э.Д. Температурные деформации в тонком, оплавленном плазмой слое композита/ Э.Д. Подлозный, В.В. Митюшев// Известия Белорусской инженерной академии. - 2003. - №1 (15/4). - С. 115118.

25. Буянтуев С.Л. Исследование свойств облицовочных материалов, обработанных плазмой/ С.Л. Буянтцев, Н.В. Былкова, М.Е. Заяханов, Л.А. Урханова// Вестник Бурятского университета. Сер. 9, Физика и техника. -2001. - Вып. 1. - С. 79-83.

26. ГОСТ 530-2007 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. - Введ. 2007-09-24. - М.: Изд-во стандартов, 2007. -34 с.

27. Гильмутдинова Р.А. Формирование потребительских свойств

Башкортостан: дис. На соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.19.08/ Гильмутдинова Римма Аслимовна. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009. - 130 с. -04201000207.

28. Tinted one-coat glass enamels for steel/ E.A. Yatsenko, E.B. Zemlyanaya, O.S. Krasnikova/ Glass and Ceramics. - 2006. - T. 63. - № 1-2. -С. 29-31.

29. Бессмертный В.С. Получение защитно-декоративных покрытий на стеновых материалах методом плазменного оплавления: монография/ В.С. Бессмертный, Н.И. Бондаренко, И.Н. Борисов, Д.О. Бондаренко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. - 104 с.

30. Рыкалин М.П. Применение низкотемпературной плазмы в технологии строительных материалов/ М.П. Рыкалин, П.А. Ребиндер, Н.Н. Долгополов// Строительные материалы. - 1972. - №11. - С. 7-8.

31. Гердвис И.А. Заводские параметры глазурования строительных конструкций/ И.А. Гердвис// Тр. ин-та НИИ стройкерамика, 1973. - Вып. 38.-С. 112-115.

32. Корсак Н.Г. Огнеструйный метод отделки строительных элементов зданий/ Н.Г. Корсак// Строительные материалы. - 1975. - №6. -С.17-18.

33. Glazed wall ceramics using KMA waste/ V.P. Krokhin, V.S.Bessmertnyi, V.A. Panasenko, V.M. Nikiforov, O.N. Shvyrkina// Glass and ceramics. - 1998. - № 7. - С. 23-24.

34. Орлов А.С. Декоративная отделка кирпича оплавлением/ А.С. Орлов// Строительные материалы. - 1993. - №2. - С.15-17.

35. Волокитин Г.Г. Низкосорбционные покрытия на силикатных изделиях/ Г.Г. Волокитин, Н.К. Скрипникова, Г.И. Жирнова// Стекло и керамика. - 1992. - №7. - С. 21-22.

36. Громов Ю.Е. Индустриальная отделка фасадов зданий/ Ю.Е. Громов, В.П. Лежепеков, Г.В. Северинова. - М.: Стройиздат, 1980. - 70 с.

37. Котлярова Л.В. Технология изготовления декоративного кирпича из легкоплавких глин/ Л.В. Котлярова// ВНИИЭСМ. - М., 1977. - Вып. 4. -С. 5-7.

38. Котлярова Л.В. Технология изготовления декоративного кирпича методом оплавления/ Л.В. Котлярова, В.Б. Игнатов// ВНИИЭСМ. - М., 1980. - Вып. 2. - С.4-6.

39. Котлярова Л.В. Исследование процесса изготовления декоративного кирпича методом оплавления/ Л.В. Котлярова// Инженерно-физические исследования строительных материалов. - Челябинск, 1977. -С. 149-155.

40. Котлярова Л.В. Декорирование кирпича методом газоплазменной обработки: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук/ Котлярова Л.В. - М., 1980. - 16 с.

41. Смирнова Г.Г. Газопламенное глазурование строительных материалов/ Г.Г. Смирнова, И.Б. Баньковская, М.В. Сазонова// Строительные материалы. - 1976. - №8. - С. 18-20.

42. Пат. 1705090 СССР. МПК В28В 11/00. Способ изготовления декоративных бетонных изделий/ Бессмертный В.С., Ходыкин А.П., Бурлаков Н.М., Травкин В.М., Крохин В.П. - опубл. 15.01.1992, Бюл. №2. -

2 с.

43. Бессмерный В.С. Научные основы формирования потребительских свойств изделий из керамики и стекла, обработанных факелом низкотемпературной плазмы: автореф. диссер. на соискание ученой степени докт. техн. наук: 05.19.08/ Бессмертный Василий Степанович. - М., 2004. - 51 с.

44. Bessmertnyi V.S.Engobing of wall ceramics using the plasma spraying method/ V.S.Bessmertnyi, N.M. Parshin, A.A. Lyashko, V.P. Krokhin, A.A. Osykov// Glass and ceramics. - 1999. - № 2. - С. 23-25.

45. Семененко С.В. Стеновая керамика на основе техногенных отходов промышленности/ С.В. Семененко, В.С. Бессмертный, О.Н. Соколова. -Воронеж: Научная книга, 2006. - 127 с.

46. Гердвис И.А. Технологические и художественные основы подбора пигментов при цветном глазуровании бетонных изделий/ И.А. Гердвис// Тр. НИИ «Стройкерамика». - М., 1979. - Вып. 45. - С. 195-204.

47. Лепницкая Н.И. О некоторых особенностях технологии лицевого кирпича с оплавленной поверхностью/ Н.И. Лепницкая, В.Б. Шиманович, А.К. Шипай// Интенсификация технологических процессов производства строительных материалов и улучшение их качества. - Минск, 1979. - С. 104108.

48. Черных В.Ф. Стеновые и отделочные материалы/ В.Ф. Черных. -М.: Росагропромиздат, 1991. - 188 с.

49. Подлозный Э.Д. Плазменная технология оплавления композита -новый вид наружной отделки зданий/ Э.Д. Подлозный// Информационная среда вуза: тез. докл. конф., - Иваново, 2002. - С. 253-258.

50. Былкова Н.В. Исследование свойств паст декоративных покрытий при обработке строительных материалов низкотемпературной плазмой/ Н.В. Былкова, Н.В. Заяханов// Человек и общество: на рубеже тысячелетий: Международный сборник научных трудов. - Воронеж, 2002. - Вып. 11. -с. 134-136.

51. Буянтцев С.Л. Защитно-декоративные покрытия на строительных изделиях с использованием сырьевых материалов Бурятии/ С.Л. Буянтцев, Н.В. Былкова, М.Е. Заяханов// Строительные материалы. - 2002. - № 8. -С. 22-23.

52. Былкова Н.В. Строительные материалы на основе местного сырья с защитно-декоративными покрытиями, обработанными низкотемпературной плазмой/ Н.В. Былкова. Автореф. дис...канд.тех.наук.Улан-Уде, 2002. -с. 22-23.

53. Бессмертный В.С. Декоративные стекла и изделия из него с использованием альтернативных источников энергии/ В.С. Бессмертный, П.С. Дюмина, И.М. Дикунова. - Белгород: Кооперативное образование, 2004. - 180 с.

54. Galfir F. Et al de four a plasma haute fregueme. In: da chimik des hautes temperatures, 11-12 desembe. Paris, 1963. - P. 211.

55. Дембровский В.И. Плазменная металлургия/ В.И. Дембровский. -М.: Металлургия, 1981. - 280 с.

56. Минько Н.И. Использование альтернативных источников энергии втехнологии стекла и стеклокристаллических материалов/ Н.И. Минько,

B.С. Бессмертный, П.С. Дюмина// Стекло и керамика. - 2002. - № 3. - С. 3-5.

57. Крохин В.П. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов/ В.П. Крохин, В.С. Бессмертный, О.В. Пучка, В.М. Никифоров// Стекло и керамика. - 1997. - №9. - С. 6-7.

58. Плазма в химической технологии/ В.Д. Пархоменко [и др.]. -Киев: Техника, 1986. - 1 44 с.

59. Клюев М.М. Плазменно-дуговой переплав/ М.М. Клюев. - М.: Металлургия, 1980. - 256 с.

60. Пашацкий Н.В. Температурный режим обработки изделий движущимся плазмотроном/ Н.В. Пашацкий, А.В. Прохоров// Нетрадиционные технологии в строительстве: тез. докл. - Томск, 1999. -

C. 161-163.

61. Тихомиров И.А. Применение высокочастотной плазмы в технологии силикатных материалов/ И.А. Тихомиров, Б.П. Романов// Нетрадиционные технологии в строительстве: тез. докл. - Томск, 1999. -С. 169-170.

62. Tikhomirov I.A. Plasma topches and technologies/ TRTT-97, Novosibirsk, 1997. - P. 47.

63. Федосов С.В. Закрепление плазмооплавленного стекловидного декоративного слоя на бетоне с помощью пропиток/ С.В. Федосов,

М.В. Акулова, Е.В. Кошелев// Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. - 2008. - № . -С. 44-47.

64. Akulova M.V. Atmospheric and corrosion resistance ingrease of concrete by plasma spaying of zink/ M.V. Akulova, S.V. Fedosov// XLIII Konferencja naukowa «Problemy naukowo-bodawcze budownictwa». - Poznan: Krynica, 1997. - T VI. - S. 5-7.

65. Подлозный Е.Я. Государственное предприятие «НИИСМ»: История института/ Е.Я. Подлозный. - Минск: Стринко, 1999. - 60 с.

66. Анисимова Н.К. Процессы высокотемпературной отделки бетонов с фазовыми превращениями в декорирующем слое: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.02.13/ Наталья Константиновна Анисимова; Иван. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Иваново, 2009. - 19 с.

67. Федосов С.В. Математическое моделирование переноса тепла при оплавлении стеклобоя на поверхности бетона/ С.В. Федосов, А.М. Ибрагимов, Л.Н.Аксаковская, Н.К. Анисимова// Строительные материалы. -2006. - №9. - С. 12 - 13.

68. Федосов С.В. Влияние температуры и времени обработки на прогрев бетона/ С.В. Федосов, М.В. Акулова, Ю.А. Щепочкина, Н.К. Анисимова// Ученые записки инженерно-технологического факультета. -Иваново, 2000. - Вып. 3. - С. 104.

69. Федосов С.В. Исследование влияния плазменной отделки на тепловые и коррозионные свойства бетона/ С.В. Федосов, М.В. Акулова, Н.К. Анисимова// Проблемы строительного материаловедения: Материалы Всероссийской научно-технической конференции I Соломатовские чтения. -Саранск, 2002. - С. 304-344.

70. Федосов С.В. Моделирование процессов высокотемпературного декорирования бетона/ С.В. Федосов, Н.К. Анисимова, Ю.В. Шишков// Вестник МГСУ. - 2009. - №1. - С. 151-155.

71. Подлозный Э.Д. Моделирование плазменного нагрева плоских композитов/ Э.Д. Подлозный, В.В. Митюшев// Аналитические методы анализа и дифференциальных уравнений: тез. докл. конф.. - Минск, 2001. -С. 125-126.

72. Лохов Ю.Н. Кинетика образования жидкой фазы с учетом теплоты фазового перехода под действием точечного источника тепла/ Ю.Н. Лохов, Г.В. Рожнов, И.И. Швыркова// Физика и химия обработки материалов. -1972. - №8. - С. 9.

73. Углов А.А. Скорости плавления тел под действием тепловых потоков переменной мощности/ А.А. Углов, Ю.И. Смурос, Л.В. Карасева// Физика и химия обработки материалов. - 1985. - №4. - С. 4.

74. Киселевский Л.И. Автоматизированная система для комплексного исследования низкотемпературной плазмы/ Л.И. Киселевский, В.А. Губкевич, Е.А. Ершов. - Павлов// Доклады АНБССР. - 1982. - Т.26. - №11. -С. 973-976.

75. Киселевский Л.И. Некоторые вопросы взаимодействия высокочастотных плазменных струй с твердыми материалами/ Л.И. Киселевский, Д.К. Скутов, С.А. Соколов// Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы: Всесоюзная конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы. - Алма-Ата, 1970. - Тр.4. - С. 209213.

76. Демиденко Л.М. Высокоогнеупорные композиционные покрытия/ Л.М. Демиденко. - М.: Металлургия, 1979. - 216 с.

77. БессмертныйВ.С. Декорирование стекла и изделий из него с использованием альтернативных источников энергии/ В.С. Бессмертный, П.С. Дюмина, Л.И. Дикунова. - Белгород: Кооперативное образование, 2004. - 179 с.

78. Вурзель Ф.Б.Плазмохимическая модификация поверхности стекла: плазмохимические процессы/ Ф.Б. Вурзель, В.Ф. Назаров. - М.: Высшая школа, 1979. - 172 с.

79. Бабальянц В.Ф. Плазменная резка материалов с высокой вязкостью расплавов/ В.Ф. Бабальянц, Ф.Б.Вурзель, В.Ф. Назаров// Физика и химия обработки материалов. - 1976. - №4. - С. 62.

80. Вурзель Ф.Б. Резка стекла концентрированным источником энергии/ Ф.Б. Вурзель, В.Ф. Назаров// Физика и химия обработки материалов. - 1978. - №4. - С. 30.

81. Вурзель Ф.Б. Плазменная обработка стекла/ Ф.Б. Вурзель, В.Ф. Назаров, Е.М. Попова// Физика и химия обработки материалов. - 1978. -№ 2. - С. 57.

82. Гойхман В.Х. Исследование взаимодействия кремнезема с азотной плазмой в процессе получения кварцевого стекла/ В.Х. Гойхман, В.Н. Гольтфарб, В.В. Жаров// Плазмохимия-71. - М.: Наука, - 1971. - 165 с.

83. Норисори Кудзуо. Формирование керамического покрытия на стекле/ Кудзуо Норисор, Нарио Одзав// Японский патент № 51-13486, от 30.04.76.

84. Федосов С.В. Глазурование безобжиговых строительных материалов и изделий/ С.В. Федосов, Ю.А. Щепочкина// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2006. - №9. - С. 52-54.

85. Пат. 963979 СССР. МПК ЭД4В 43/02. Теплоизоляционная масса/ Тихонов Р.Д., Гришин А.В., Непоротовский В.Г., Золотарев Ф.Н., Сероухов А.А., Каширцев И.С. - опубл. 07.10.1982, Бюл. № 37. - 3 с.

86. Bessmertnyi V.S. Synthesis of yttrium-aluminum glasses and minerals/ V.S. Bessmertnyi, V.P. Krokhin, O.V. Puchka, V.M. Nikiforov// Glass and ceramics. - 1997. - № 9. - С. 6-7.

87. Bessmertnyi V.S. Decoration of glass and glass articles using the plasma-spraying method/ V.S. Bessmertnyi, V.P. Krokhin, V.A. Panasenko, N.A. Drizhd, V.M. Nikiforov// Glass and ceramics. - 1999. - № 3. - С. 12-14.

88. Bessmertnyi V.S. Plasma Rod Decorating of Household Glass/ V.S.Bessmertnyi, V.P. Krokhin, V.A. Panasenko, N.A. Drizhd, P.S. Dyumina, O.M. Kolchina// Glass and ceramics. - 2001. - № 6. - С. 21-22.

89. Bessmertnyi V.S. Plasma decoration on high-quality hollowware/ V.S. Bessmertnyi, I.I. Nemets, V.P. Krokhin, A.N. Abdulselimov, A.I. Silko, T.I. Shitova// Glass and ceramics. - 1983. - № 4. - С. 9-10.

90. Немец И.И. О плазменном напылении металлов на изделия сортовой посуды/ И.И. Немец, В.П. Крохин, В.С. Бессмертный, Т.И. Шитова,

A.И. Силко// Стекло и керамика. - 1982. - № 12. - С. 12-13.

91. NemetsI.I. Matt treatment of high-quality glassware using a plasma torch/ I.I. Nemets, V.P. Krokhin, V.S. Bessmertnyi, A.I. Silko// Glass and ceramics. - 1984. - № 12. - С. 8-9.

92. Киселевский Л.И. Структурные превращения в поверхностном слое при взаимодействии с низкотемпературной плазмой / Л.И. Киселевский,

B.В. Ходасевич, В.В. Углов// Физика низкотемпературной плазмы: тез. докл. VII Всесоюз. конф., Ташкент, 1987 г. - Ташкент, 1987. - Т.1. - С. 430-437.

93. Кинджери У.Д. Кинетика высокотемпературных процессов / У.Д. Кинджери; пер. с англ. - М.: Металлургия, 1965. - 444 с.

94. Гропянов В.М. Неизотермический метод исследований кинетики спекания материалов, контролируемый двумя механизмами / В.М. Гропянов, В.Г. Аббакумов// Порошковая металлургия. - 1976. - № 7 (163). - С. 36-41.

95. Браун М. Реакции твердых тел / М. Браун, Д. Доллимор, А. Галвей. - М.: Мир, 1983. - 360 с.

96. Ивенсен В.А. Кинетика уплотнения металлических порошков при спекании / В.А. Ивенсен. - М.: Металлургия, 1971. - 240 с.

97. Тамазов М.В. Особенности синтеза растворимого стекла с использованием сульфатных вторичных продуктов производства алкилсульфоната натрия / М.В. Тамазов// Автореф. диссер. канд. техн. наук. -Белгород: 2006. - 26 с.

98. Ивлева И.А. Технология теплоэффективной стеновой керамики с микроармированной пористой структурой [текст]/ И.А. Ивлева// Автореф. дис. канд. техн. наук. - Белгород: 2008. - 16 с.

99. Гропянов В.М. Неизотермические методы кинетики в технологии керамики /В.М. Гропянов, И.И. Немец, В.С. Бессмертный. - Белгород: БТИСМ им. И.А. Гришманова, 1985. - 27 с.

100. Ефимов А.И. Высокомарочный керамический кирпич с железосодержащими добавками, улучшающими реологию и спекание глинистых пород / А.И. Ефимов Автореферат диссертации канд. техн. наук. -Белгород: 2000. - 19 с.

101. Гропянов В.М. Исследование формирования стеклофазы в силикатной керамике / В.М. Гропянов, И.И. Немец, В.С. Бессмертный// Журнал прикладной химии. - 1983. - том 56, №12. - С. 2745-2746.

102. Гропянов В.М. Исследование кинетики формирования стеклофазы при обработке керамики низкотемпературной плазмой / В.М. Гропянов, И.И. Немец, В.С. Бессмертный // Конструкция и технология получения изделий из неметаллических материалов. Ч. 1. Жаропрочные керамические материалы. -М., 1982. - С. 110-116.

103. Гропянов В.М. Расчет кинетических параметров образования стеклофазы в керамике интегральным методом неизотермической кинетики /

B.М. Гропянов, И.И. Немец, В.С. Бессмертный// Химия и технология строительных материалов: сб. тр. / МИСИ и БТИСМ. - Белгород, 1982. -

C. 24-29.

104. Плесков Ю.В. Вращающийся дисковый электрод / Ю.В. Плесков, В.Ю. Филиновский. - М.: Наука, 1972. - 140 с.

105. Бережной А.С. Многокомпонентные системы окислов / А.С. Бережной. - Киев: Наукрва думка, 1970. - 544 с.

106. Бабушкин В.И. Термодинамика силикатов / В.И. Бабушкин, Г.М. Матвеев, О.П. Мчедлов-Петросян. - М.: Стройиздат, 1972. - 351 с.

107. Мазурин О.В. Стеклование и стабилизация неорганических стекол / О.В. Мазурин. - Л.: Наука, 1978. - 63 с.

108. Нохратян К.А. Сушка и обжиг в промышленности строительной керамики / К.А. Нохратян. - М.: Стройиздат, 1962. - 664 с.

109. Третьяков Ю.Г. Твердофазные реакции / Ю.Г. Третьяков. - М.: Химия, 1978. - 174 с.

110. Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича / Л.М. Хавкин. -М.: Стройиздат, 1982. - 384 с.

111. Теплов В.И. Коммерческое товароведение: учебник / под общ. ред. д.э.н.,проф. В.И. Теплова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2012. - 696 с.

112. Щепочкина Ю.А. Глазури для строительных материалов и изделий / Ю.А. Щепочкина. - Минск: Кшгазбор, 2010. - 136 с.

113. Сураженко А.Е. Альфрейно-живописные работы / А.Е. Сураженко. - М.: Высшая школа, 1976. - 280 с.

114. Щепочкина Ю.А. Использование отходов для стекловидного покрытия кирпича / Ю.А. Щепочкина, М.В. Акулова, С.В. Федосов// Стекло и керамик. - 2000. - №11. - С.21.

115. Пат. 2263638 Российская Федерация. МПК С03С 8/02. Глазурь для силикатных изделий/ Щепочкина Ю.А., Федосов С.В. - опубл. 10.11.2005, Бюл. № 31. - 3с.

116. Акулова М.В. Глазурование керамического, силикатного кирпичей и бетонов / М.В. Акулова, Ю.А. Щепочкина, С.В. Федосов// Строительные материалы. - 2006. - №9. - С. 14-16.

117. Pat. 4301352 USA. Device for surface fusion treatment of artificial stone products/ L.I. Kiselevsky, A.K. Shipai, A.I. Zolotovsky, V.G. Moskovsky, N.N. Naumenko, V.D. Shimanovich (USSR), 1981.

118. Киселевский Л.И. Плазмотроны с открытой дугой для термообработки поверхности кирпича и облицовочной плитки / Л.И. Киселевский, А.И. Золотовский, А.С. Лесковец// Весщ АН БССР. Сер. фiз. -техн. навук. - 1986. - №2. - С. 82-86.

119. Федосов С.В. Свойства цементных композитов на механоактивированном растворе силиката натрия / С.В. Федосов, М.В.

Акулова, Т.Е. Слизнева, Ю.С. Ахмадулина, В.А. Пыдохин, А.В. Базанов// ВЕСТНИК МГСУ. - 2012. - №1. - С. 57-62.

120. Веницианов Е.В. Динамика сорбции из жидких сред/ Е.В. Веницианов, Р.Н. Рубинштейн. - М.: Наука, 1983. - 237 с.

121. Залесская И.М. Исследование структуры и фазового состава жаростойкого бетона на жидком стекле: дис. канд. техн. наук. - М., 1966. -168 с.

122. Акулова М.В. Разработка состава пенобетона повышенной термостойкости / М.В. Акулова, А.А. Ветошкин, В.Ю. Емелин// Информационная среда вуза: материалы XVIII Международной научно-технической конференции/ Ивановский государственный архитектурно- строительный университет. - Иваново, 2011. - С. 189-192.

123. Акулова М.В. Получение жаростойкой штукатурки повышенной прочности / М.В. Акулова, А.Н. Коллеров // Информационная среда вуза: материалы XVIII Международной научно-технической конференции/ Ивановский государственный архитектурно-строительный университет. -Иваново, 2011. - С. 202-204.

124. Акулова М.В. Влияние жидкого стекла на термостойкость цементных композитов / М.В. Акулова, О.В. Потемкина, В.Ю. Емелин, А.Н. Коллеров// Приволжский научный журнал. - 2013. - №1. - С. 17-21.

125. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикатно-натриевых композиций / Б.Д. Тотурбиев. - М.: Стройиздат, 1988. - 208 с.

126. Пат. 2307113 Российская Федерация. МПК С04В 41/65 (2006.01). Оплавляемый отделочный слой для бетона / Акулова М.В., Федосов С.В., Щепочкина Ю.А.. - опубл. 27.09.2007, Бюл. № 27. - 4 с.

127. Исследование изменения фазового состава пенобетона с добавлением жидкого стекла и стеклобоя термографическим методом / С.В. Федосов, М.В. Акулова, О.В. Потемкина, В.Ю. Емелин, Н.А. Белякова// Строительные материалы и технологии. - 2013. - № 3. - С. 69-76.

128. Акулова М.В. Защита и декорирование строительных конструкций высокотемпературной плазмой / М.В. Акулова, С.В. Федосов// Проблемы формирования структуры, эксплуатационной надежности и долговечности строительных материалов: Тез. докл. - Иваново, 1996. - С. 25-28.

129. Инженерная подготовка строительного производства / Т.Н. Цай и др. - М.: Стройиздат, 1996. - 352 с.

130. Кафтаева М.В. Теоретическое обоснование совершенствования автоклавной технологии производства энергоэффективных газосиликатов [текст]/ М.В. Кафтаева Автореферат диссертации доктора технических наук.-Белгород: 2014. - 37 с.

131. Рамачандран В.С. Применение дифференциального термического анализа в химии цементов. М.: Стройиздат, 1977. - 408 с.

132. Термодинамика оксидов: справ. изд./ И.С. Куликов. - М.: Металлургия, 1986. - 344 с.

133. Пащенко А.А. / Физическая химия силикатов// А.А. Пащенко, А.А. Мясников, Е.А. Мясникова и др. - М.: Высшая школа, 1986. - 368 с., ил.

134. Формирование потребительских свойств изделий из стекла, полученных методом электроварки: монография/ Н.И. Минько и др. -Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2011. - 279 с.

135. Lyon K.C. Calculation of High-Temperature Viscosities of Sodalime Glasses// American Ceramic Society Bulletin. - 1975. - V. 54/ - # 11/ - P/ 10101011];

136. Леко В.К. Вязкость кварцевых стекол // Физика и химия стекла. -1979. - Т.5. - № 3. - С. 258-278.

137. Physical-chemical properties and structure of foamed slag glass based on thermal power plant wastes/ E.A. Yatsenko, V.A. Smolii, A.S. Kosarev, E.B. Dzyuba, I.S. Grushko, B.M. Gol'tsman/ Glass and Ceramics. - 2013. - T. 70. -№ 1-2. - С. 3-6.

138. Мазурин О.В., Клюев В.П., Старцев Ю.К. Влияние на вязкость оконного стекла замены оксида натрия оксидом калия // Физика и химия стекла. - 1985. - Т. 11. - №6. - С. 706-710.

139. Белоусов Ю.Л., Акулова М.В., Логинова Е.А. Расчет температурной зависимости вязкости стёкол // Физико-химические основы производства строительных материалов. - М.: МИСИ-БТИСМ, 1986. -С. 49-58.

140. Белоусов Ю.Л., Фирсов В.А. Метод расчета температурной зависимости вязкости многокомпонентных силикатных стекол по их химическому составу // Физика и химия стекла. - 1991. - Т. 17. - № 3. -С. 411-418.

141. Федосов С.В. Исследование изменения фазового состава пенобетона с добавлением жидкого стекла и стеклобоя термографическим методом/ С.В. Федосов// Строительство и реконструкция. - 2013. - № 3. -С. 69 - 76.

142. Стекло. Справочник под ред. Н.М. Павлушкина. - М.: Стрйиздат, - 1973. - 487 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

I стадия

5 С/мин 10 С/мин 1/т1 1/т2

потеря массы,% Т1 Т2 т1 т2 1000/Т1 1000/Т2 ю1 ю2 ю1/ю2 1п(ю1/ю2) R•ln(ю1/ю2) (1000/Т2-1000/Т1) Е,кДж/моль

98,90 250 287 49,7 29,4 4,000 3,484

98,80 286 327 57,0 33,0 3,497 3,058 0,014 0,028 0,493 -0,707 -5,878 -0,438 13,41

98,70 327 367 64,5 36,0 3,058 2,729 0,013 0,033 0,400 -0,916 -7,618 -0,330 23,11

98,60 363 401 71,7 39,6 2,755 2,494 0,014 0,028 0,500 -0,693 -5,763 -0,261 22,08

98,50 397 425 79,0 42,5 2,519 2,353 0,014 0,034 0,397 -0,923 -7,675 -0,166 46,25

98,40 428 450 85,0 45,0 2,336 2,222 0,017 0,040 0,417 -0,875 -7,279 -0,114 63,72

98,30 452 471 90,0 47,2 2,212 2,123 0,020 0,045 0,440 -0,821 -6,826 -0,089 76,48

98,20 470 487 93,5 48,7 2,128 2,053 0,029 0,067 0,429 -0,847 -7,044 -0,074 94,85

98,10 484 499 95,1 49,8 2,066 2,004 0,065 0,091 0,710 -0,343 -2,851 -0,062 45,91

98,00 495 510 97,0 51,0 2,020 1,961 0,051 0,083 0,615 -0,486 -4,037 -0,059 67,93

I Е = 453,74

Среднее значение энергии активации исследуемого процесса Е ср= 50,42

II стадия

5 С/мин 10 С/мин 1/т1 1/т2

потеря массы,% Т1 Т2 т1 т2 1000/Т1 1000/Т2 ю1 ю2 ю1/ю2 1п(ю 1/ю2) R•ln(ю1/ю2) (1000/Т2-1000/Т1) Е,кДж/моль

98,00 495 510 97,0 51,0 2,020 1,961

97,75 517 533 103,0 53,0 1,934 1,876 0,042 0,125 0,333 -1,099 -9,134 -0,058 157,31

97,50 535 550 107,0 55,0 1,869 1,818 0,063 0,125 0,500 -0,693 -5,763 -0,051 113,05

97,25 550 565 110,0 56,5 1,818 1,770 0,083 0,167 0,500 -0,693 -5,763 -0,048 119,39

97,00 563 578 113,0 57,5 1,776 1,730 0,083 0,250 0,333 -1,099 -9,134 -0,046 198,15

96,75 575 590 115,0 59,0 1,739 1,695 0,125 0,167 0,750 -0,288 -2,392 -0,044 54,09

96,50 585 600 117,0 60,0 1,709 1,667 0,125 0,250 0,500 -0,693 -5,763 -0,043 134,85

96,25 597 610 119,0 61,0 1,675 1,639 0,125 0,250 0,500 -0,693 -5,763 -0,036 161,43

96,00 610 623 122,0 62,0 1,639 1,606 0,083 0,250 0,333 -1,099 -9,134 -0,033 277,47

95,75 620 635 124,0 63,5 1,613 1,575 0,125 0,167 0,750 -0,288 -2,392 -0,038 62,78

95,50 633 645 127,0 64,5 1,580 1,550 0,083 0,250 0,333 -1,099 -9,134 -0,029 310,77

95,25 645 658 129,0 66,0 1,550 1,520 0,125 0,167 0,750 -0,288 -2,392 -0,031 78,08

95,00 655 670 131,0 67,0 1,527 1,493 0,125 0,250 0,500 -0,693 -5,763 -0,034 168,60

94,75 667 683 133,5 68,0 1,499 1,464 0,100 0,250 0,400 -0,916 -7,618 -0,035 216,91

94,50 676 695 135,0 69,0 1,479 1,439 0,167 0,250 0,667 -0,405 -3,371 -0,040 83,36

I Е = 2 136,23

Среднее значение энергии активации исследуемого процесса Е ср= 152,59

III стадия

5 С/мин 10 С/мин 1/т1 1/т2

потеря массы,% Т1 Т2 т1 т2 1000/Т1 1000/Т2 ю1 ю2 ю1/ю2 1п(ю 1/ю2) R•ln(ю1/ю2) (1000/Т2-1000/Т1) Е,кДж/моль

94,50 676 695 135,0 69,0 1,479 1,439

94,25 685 703 137,3 70,0 1,460 1,422 0,109 0,250 0,435 -0,833 -6,925 -0,037 185,26

94,00 690 710 138,0 71,0 1,449 1,408 0,357 0,250 1,429 0,357 2,965 -0,041 -72,64

93,75 697 715 139,5 71,5 1,435 1,399 0,167 0,500 0,333 -1,099 -9,134 -0,036 252,88

93,50 702 720 140,4 72,0 1,426 1,389 0,278 0,500 0,556 -0,588 -4,887 -0,037 133,42

93,25 705 725 141,0 72,5 1,418 1,379 0,417 0,500 0,833 -0,182 -1,516 -0,039 38,74

93,00 708 730 142,0 73,0 1,412 1,370 0,250 0,500 0,500 -0,693 -5,763 -0,043 135,38

92,75 712 735 143,0 73,5 1,404 1,361 0,250 0,500 0,500 -0,693 -5,763 -0,044 131,12

I Е = 804,17

Среднее значение энергии активации исследуемого процесса Е ср= 114,88

Приложение 2

Калькуляция единицы продукции (лицевой полнотелый силикатный кирпич 250*120*65)

Наименование изделия

№ Ед. изм. Традиционная технология Разработанные технологии

п/п Наименование статей затрат Кирпич силикатный одинарный лицевой, полнотелый (белый) Кирпич силикатный одинарный лицевой, полнотелый (красный, коричневый) Плазменное оплавление Плазменное напыление

1 Сырьё и материалы руб. 0,82 1,60 1,28 1,47

2 Вспомогательные материалы руб. 0,36 0,76 0,61 0,69

3 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты руб.

4 Топливо, энергия руб.

5 Основная заработная плата производственных рабочих руб. 1,29 2,57 2,02 0,31

6 Дополнительная заработная плата производственных рабочих руб. 0,11 0,21 0,13 0,15

7 Отчисления на соцстрах руб. 0,96 1,94 1,55 1,77

8 Расходы на содержание и эксплутацию оборудования руб. 0,14 0,28 0,20 0,23

9 Цеховые расходы руб. 0,64 1,32 1,01 1,23

10 Общезаводские расходы руб. 1,93 3,88 3,03 3,63

11 Прочие производственные расходы руб. - - - -

12 Потери от боя и брака руб. - - - -

13 Производственная себестоимость руб. 6,43 12,97 10,15 12,27

14 Внепроизводственные расходы руб. 0,07 0,14 0,07 0,08

15 Полная себестоимость руб. 6,50 13,11 3,50 12,27

16 Рентабельность % 30 30 30 30

17 Прибыль руб. 2,75 5,62 4,37 5,17

18 Оптовая цена руб. 9,25 18,72 14,59 17,43

19 Налог на добавленную стоимость руб. 9,36 18,93 14,79 17,67

20 Свободная отпускная цена единицы продукции руб. 10,00 20,25 15,80 18,90

21 Свободная отпускная цена 1000 шт. руб. 10 000 20 250 15 800 18 900

и «Утверждаю»

tofe^nTS^^W) БГТУ им. В.Г. Шухова

'ессор Н.Л Шаповалов

Акт

о внедрении в учебный процесс материалов диссертационной работы Ильиной И.А.

Мы, нижеподписавшиеся, комиссия в составе д.т.н., профессора Евтушенко Е.И. -заведующего кафедрой технологии стекла и керамики, д.т.н., профессора Бессмертного B.C. - заведующего секцией стекла кафедрой технологии стекла и керамики, д.т.н., профессора Минько Н.И., составила настоящий акт в том, что в проведении исследований диссертационной работы «Плазмохимическая модификация силикатных строительных материалов автоклавного твердения» на соискание ученой степени кандидата технических на\к принимали участие магистры кафедры при выполнении магистерских диссертаций Кротовой О.В. «Получение стсклошариков методом плазменного напыления», 2012: Нуршиной Н.Л., «Получение защитно-декоративных покрытий на стеновых строительных материалах», 2015 г., а также при подготовке студентов специальностей 18.03.01 «Химическая технология» , 29.03.04 «Технология художественной обработки материалов» в лекционных, проведении научно-исследовательских, практических и лабораторных работ.

Зав. секцией технологии

стекла и керамики, д.т.н., профессор

Зав. кафедрой технологии

стекла и керамики, д.т.н., профессор

Д.т.н., профессор

Бессмертный B.C.

Минько Н.И.

Общество с ограниченной ответственностью "Региопстройинпест"

ИНН/КПП 3123064592/312301001 308023, Россия, г. Белгород, ул. Промышленная, д. 3, Тел. [phone]

УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ

НА ТЕХНОЛОГИЮ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ

юиинвест»

А.И. Осыков

РАЗРАБОТАНО:

Науч. руков.: д-р техн. наук, проф.

- _B.C. Бессмертный

« Qten^-lJ^ 2015 г. Исполнитель: аспирант кафедры ТС и К

«

г.

-j/^_И.А. Ильина

« д~ » OKi'^с'^сЛ 201 5 г.

Белгород 2015