Разработка технологии пеностекольных материалов с использованием шлаковых отходов ТЭС и глицериновой порообразующей смеси тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат наук Гольцман Борис Михайлович

• Гольцман Борис Михайлович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Гольцман Борис Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Современная ситуация в области энергоэффективного строительства

1.2 Аналитический обзор современных эффективных теплоизоляционных материалов

1.3 Специфические особенности теплоизоляционных материалов

1.4 Направления исследований в области разработки технологий пеностекла

1.5 Анализ зол и шлаков тепловых электростанций как перспективного сырья в производстве силикатных материалов

1.6 Выводы

1.7 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Методология исследований

2.2 Характеристика сырьевых материалов

2.3 Методики испытаний и физико-химических исследований

2.4 Выводы

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО И КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОСТЕКЛА НА ОСНОВЕ ШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ

3.1 Выбор оптимального соотношения компонентов глицериновой порообразующей смеси

3.2 Разработка составов пеностекла на основе шлаковых отходов ТЭС и глицериновой порообразующей смеси

3.3 Зависимость структуры, свойств и технологических параметров синтеза теплоизоляционного пеношлакостекла от соотношения различных марок стеклобоя

3.4 Исследование влияния вида и содержания плавней на свойства, структуру и температурно-временной режим синтеза конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла

3.5 Оптимизация составов и режимов синтеза пеношлакостекла с применением метода планирования эксперимента

3.6 Выводы

ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ПЕНОШЛАКОСТЕКОЛ ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ИХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

4.1 Теоретические расчеты физико-химических свойств разработанных материалов

4.2 Результаты экспериментальных исследований свойств пеношлакостекол оптимальных составов

4.3 Физико-химические процессы, протекающие при термической обработке образцов оптимальных составов

4.3.1 Теоретические основы процесса высокотемпературного вспенивания стекломатериалов

4.3.2 Установление закономерностей процесса вспенивания шихт на основе глицериновой смеси

4.4 Исследование особенностей физико-химических процессов формирования пористой структуры теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла

4.5 Исследование механизма влияния смеси «Ка2В407+КаР» на процесс плавления конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла

4.6 Выводы

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО И КОНСТРУКЦИОННО-

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОШЛАКОСТЕКЛА, ОЦЕНКА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

5.1 Разработка технологии производства изделий из пеношлакостекла

5.2 Аппаратурно-технологическая схема производства изделий из пеношлакостекла

5.3 Экономические показатели производства изделий из пеношлакостекла и оценка их конкурентоспособности

5.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

136

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии пеностекольных материалов с использованием шлаковых отходов ТЭС и глицериновой порообразующей смеси»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В связи с ужесточением требований к энергетической эффективности жилых и производственных зданий и сооружений традиционные строительные материалы не способны обеспечить требуемое значение термического сопротивления. Поэтому необходимо дополнительное утепление фасадов с помощью современных эффективных теплоизоляционных материалов, которые должны сочетать в себе такие свойства, как высокое тепловое сопротивление, нетоксичность, негорючесть, высокая механическая прочность, долговечность, ценовая доступность и легкость монтажа. Однако большинство из существующих на сегодняшний день теплоизоляционных материалов не отвечает всем вышеперечисленным требованиям. Большинство полимерных утеплителей высоко горючи, при этом срок службы наиболее распространенных на рынке материалов ограничен: волокнистые утеплители - 7-10 лет, пенопласты - 10-20 лет при соблюдении всех условий монтажа и эксплуатации.

Практически единственным теплоизоляционным материалом, отвечающим всем предъявляемым требованиям, является пеностекло - пористое стекло, обладающее не только отличными изоляционными качествами, но и всеми преимуществами стекломатериалов (долговечность, стойкость к агрессивным средам, вредителям, полная пожарная безопасность и т.д.). Главным недостатком пеностекла является его сравнительно высокая цена, обусловленная использованием в качестве сырьевого материала дефицитного боя стекла. Одним из наиболее перспективных путей решения данной проблемы является замена стеклобоя на природное и техногенное сырье, причем особенно эффективным является применение золошлаковых отходов ТЭС, что также снижает экологическую нагрузку путем уменьшения объемов золошлакоотвалов. Другим недостатком современного пеностекла является необходимость дополнительного помола неорганических порообразователей для получения равномерной пористой структуры. Данная проблема может быть решена путем использования новых перспективных видов органических порообразователей. Также, учитывая

тугоплавкость золошлаковых отходов, для составов с повышенным их содержанием необходим поиск активных плавней, интенсифицирующих процесс структурообразования. Таким образом, исследования по разработке технологии пеностекольных материалов на основе отходов ТЭС и стеклобоя с применением эффективных порообразователй и плавней являются актуальными.

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке Соглашения № 14.574.21.0124 ^МЕБ157414Х0124), выполняемого в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям научно технологического комплекса России на 2014-2020 годы» Министерства образования и науки РФ.

Степень разработанности темы. Исследования по разработке составов и технологии пеностекла с использованием природных и техногенных материалов проводились научными группами Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (Н.И. Минько, О.В. Пучка и др.), Томского политехнического университета (О.В. Казьмина, В.И. Верещагин и др.), Восточно-Сибирского государственного технологического университета (Д.Р. Дамдинова, В.Е. Павлов и др), Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова (Е.А. Яценко, В.А. Смолий и др.) и др. Исследований в области применения органических соединений как порообразователя в технологии пеностекла на основе промышленных отходов ранее не проводилось.

Цель работы: разработка составов и технологии пеностекла на основе шлаковых отходов тепловых электростанций в композиции с глицериновой порообразующей смесью.

Задачи:

- разработка составов и технологии пеностекла на основе шлаковых отходов ТЭС с использованием глицериновой порообразующей смеси (пеношлакостекла);

- выбор оптимальных составов теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла;

- установление зависимости структуры, свойств и технологических параметров синтеза теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла от вида и соотношения сырьевых компонентов;

- исследование физико-химических и технологических свойств теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла;

- исследование физико-химических процессов, протекающих при термической обработке составов с применением глицериновой порообразующей смеси, а также особенностей формирования структуры теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла в зависимости от их состава.

Научная новизна работы:

Выявлены закономерности физико-химических процессов формирования пористой структуры пеношлакостекла при использовании глицериновой порообразующей смеси, заключающиеся в том, что при введении материала в зону температур около 600 °С в условиях скоростного обжига обеспечивается снижение интенсивности диффузионных процессов удаления газообразных продуктов реакций (пары воды, продукты диссоциации глицерина) за счет их капсуляции в порах размером до 0,1 мм и образования вязкого расплава жидкостекольного компонента, устраняющего капилляры между порами.

Расчетно-экспериментальным путем установлены два качественных уровня изменения структуры образцов, соответствующих пороговым величинам вязкости

7 6 7 0 7 6

10 ' Па с и 10 ' Па с: по достижении температуры вязкости 10 ' Па с происходит

7 0

образование зародышей пор (0,2-0,3 мм), а при вязкости 10''° Па с начинается резкий рост пор. Дальнейшее снижение вязкости при нагреве материала обеспечивает формирование структуры с закрытой пористостью и размером пор 2-3 мм.

Показано, что при содержании шлака в составе материала до 20 мас. % образующегося расплава достаточно для формирования полностью рентгеноаморфной структуры. При дальнейшем увеличении количества шлака в составе резко снижается интенсивность порообразования, что ведет к

необходимости введения плавней (смесь фторида натрия и буры), которые обеспечивают образование необходимого количества расплава, а фторид натрия дополнительно играет роль активного компонента, взаимодействующего с кремнеземом шлака и ускоряющего общий процесс плавления шихты. Введение смеси плавней приводит к началу формирования кристаллических фаз на основе кремнезема в конечном продукте.

Теоретическая и практическая значимость работы:

- выявлен оптимальный состав глицериновой порообразующей смеси для производства пеностекольных материалов;

- установлено влияние введения шлаковых отходов на формирование пористой структуры пеностекольных материалов;

- установлено влияние прочих сырьевых материалов на структуру, свойства и технологические параметры синтеза теплоизоляционного и конструкционно -теплоизоляционного пеношлакостекла;

- определены оптимальные составы теплоизоляционного пеношлакостекла (шлаковый отход- 22 мас. %; стеклобой 1-БС - 39 мас. %; стеклобой 1-ЗС -29 мас. %; глицериновая смесь - 10 мас. %) и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла (шлаковый отход - 50 мас. %; стеклобой 1 -БС - 23 мас. %; стеклобой 1-ЗС - 17 мас. %; глицериновая смесь - 10 мас. %; фторид натрия - 2 мас. % сверх 100; бура - 8 мас. % сверх 100);

- определены основные технико-эксплуатационные показатели теплоизоляционного пеношлакостекла (плотность 160 кг/м ; пористость 93,93 %; водопоглощение 6,13 %; предел прочности при сжатии 1,76 МПа; коэффициент теплопроводности 0,0634 Вт/(мК) и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла (плотность 431 кг/м ; пористость 84,88 %; водопоглощение 1,74 %; предел прочности при сжатии 4,60 МПа; коэффициент теплопроводности 0,0918 Вт/(мК)), доказывающие конкурентоспособность разработанных материалов на рынке теплоизоляционных изделий;

- установлены закономерности физико-химических процессов, протекающих при термической обработке пеношлакостекла с применением глицериновой порообразующей смеси;

- выявлены особенности формирования пористой структуры теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла в зависимости от их химического состава;

- на основе оптимальных составов теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла разработана технологическая и аппаратурно-технологическая схема получения изделий в виде блоков и гранул;

- проведены технико-экономические расчеты экономической эффективности, установившие полную жизнеспособность проекта и

-5

конкурентоспособность продукции с рыночной стоимостью 1,6-2,0 тыс. руб./м .

Методология и методы исследования. Методологической основой явилась теория высокотемпературного вспенивания пластичных масс. При нагревании стекольной шихты происходят процессы твердофазного и жидкофазного спекания, и газ, образованный разложившимся порообразователем, по достижении температуры размягчения формирует пористую структуру материала. Задачи по изучению процессов размягчения и вспенивания пеношлакостекольных материалов, фазового состава, макро-, микроструктуры и свойств полученных материалов проводилось с использованием рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии, дифференциально-термического анализа и физико-химических методов испытаний согласно соответствующим ГОСТ.

Положения, выносимые на защиту:

- установленные закономерности влияния вида и соотношения сырьевых компонентов (шлаковые отходы, стеклобой различных марок, глицериновая смесь, плавни) на структуру и свойства теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла;

- состав и температурно-временной режим получения теплоизоляционного пеношлакостекла, оптимизированные с помощью методов планирования эксперимента: шлаковый отход- 22 мас. %; стеклобой 1-БС - 39 мас. %;

стеклобой 1 -ЗС - 29 мас. %; глицериновая смесь - 10 мас. %; температура вспенивания Т - 840 °С, длительность вспенивания t - 10 минут;

- состав и температурно-временной режим получения конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла , оптимизированные с помощью методов планирования эксперимента: шлаковый отход- 50 мас. %; стеклобой 1-БС - 23 мас. %; стеклобой 1-ЗС - 17 мас. %; глицериновая смесь - 10 мас. %; бура Ка2В407 - 8 сверх 100; фторид натрия NaF - 2 сверх 100; температура вспенивания Т - 890 °С, длительность вспенивания t - 30 минут;

- результаты экспериментальных исследований основных физико-механических свойств теплоизоляционного пеношлакостекла (плотность 431 кг/м3; пористость 84,88 %; водопоглощение 1,74 %; предел прочности при сжатии 4,60 МПа; коэффициент теплопроводности 0,0918 Вт/(м-К)) и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла (плотность 160 кг/м ; пористость 93,93 %; водопоглощение 6,13 %; предел прочности при сжатии 1,76 МПа; коэффициент теплопроводности 0,0634 Вт/(м-К));

- установленные общие закономерности и индивидуальные особенности формирования структуры теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла в зависимости от их состава при использовании глицериновой смеси в качестве порообразователя;

- разработанная технология получения изделий на основе теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеношлакостекла, оценка экономической эффективности технологии.

Достоверность результатов работы. Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, подтверждается комплексом современных физико-химических методов исследования и стандартных методик, регламентированных нормативными документами, и воспроизводимостью результатов экспериментов. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены при непосредственном участии автора.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в учебный процесс ЮРГПУ(НПИ) при чтении курсов «Теоретические основы

моделирования новых материалов», «Технологии современных силикатных стекломатериалов», «Специальные материалы будущего». Проведена опытно-промышленная апробация разработанной технологии гранулированного пеношлакостекла в условиях ООО СКТБ «Инверсия»;

Апробация работы. Результаты научной работы представлены на ряде международных, всероссийских и региональных конференций: региональная научно-техническая конференция (конкурс научно-технических работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области «Студенческая научная весна», г. Новочеркасск, 2012-2015 гг.; XII Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2012, г. Москва, 2012 г.; Всероссийская молодежная научно-техническая конференция

«Энергоэффективность: опыт и перспективы», г. Москва, 2013 г.; VI Международная школа «Физическое материаловедение», г. Новочеркасск, 2013 г.; Юбилейная Международная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова «Наукоемкие технологии и инновации», г. Белгород, 2014 г.; 7-я Международная конференция «Стеклопрогресс-XXI», г. Саратов, 2014 г.; Международная конференция «Пром-Инжиниринг», г. Челябинск, 2015 г.; International Conference «Materials, Methods and Technologies», Болгария, г. Елените, 2014 г.; International Conference «Biotechnology, Agriculture, Environment and Energy», Китай, г. Пекин, 2014 г.; 15 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering, Италия, г. Рим, 2015 г.

По тематике исследований диссертационной работы выполнены следующие контракты: Договор № СП-6569.2013.1 от 28 февраля 2013 г. «Разработка ресурсосберегающей технологии стеклокомпозиционных теплоизоляционных пеноматериалов с применением шлаковых отходов ТЭС», Совет по грантам Президента Российской Федерации; Договор № 792ГУ1/2013 от 28 ноября 2013 г. «Разработка теплоизоляционного стеклокомпозиционного пеноматериала на основе отходов промышленности», Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере; Договор № 4674ГУ2/2014 от

23.12.2014 г. «Разработка способа получения теплоизоляционного стеклокомпозиционного пеноматериала на основе отходов промышленности», Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере; Соглашение № 14.574.21.0124 от 27 ноября 2014 г. «Разработка ресурсосберегающей технологии многослойных теплоизоляционно-декоративных стеклокомпозиционных материалов для строительства энергоэффективных зданий», в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы» Министерства образования и науки РФ.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 22 работы, в том числе 5 статьей в журналах, индексируемых в БД Scopus и Web of Science, 4 статьи в рецензируемых журналах по списку ВАК РФ, получено 4 патента РФ № 2500631, № 2515520, № 2528798, № 2537431.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического описания литературных источников и приложений. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, включающего 45 таблиц, 36 рисунков, список литературы из 121 наименования и 3 приложения.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Современная ситуация в области энергоэффективного строительства

Повышение энергетической эффективности жилищного строительства за счет снижения потерь тепла через ограждающие конструкции зданий является одним из важнейших путей экономии топливно-энергетических ресурсов. Потенциал энергосбережения России в области ЖКХ по обеспечению экономического роста сопоставим с приростом производства первичных энергетических ресурсов.

Потери энергии составляют до 40 % от всего энергопотребления или 400 млн. тонн условного топлива в год, что сопоставимо с выработкой 100 крупнейших ТЭС. При этом в России на обогрев 1 м2, согласно статистике данным, в сравнении со Швецией тратится в 5 раз больше топлива [3]. По оценкам НИИ строительной физики РААиСН, здания потребляют до 45 % от общего количества тепла в России, а современным требованиям соответствуют только 10 % из них. Оценки также показывают, что при возведении энергоэффективных зданий экономия может составить от 20 до 80 % затрат на эксплуатацию [4].

Нехватка энергии является важнейшим фактором замедления экономического роста страны. По оценке аналитиков министерства энергетики РФ, до 2020 года без скоординированной государственной политики по энергоэффективности скорость снижения энергоемкости резко замедлится, что приведет повышению спроса на отечественные энергетические ресурсы. Россия обладает достаточными запасами энергоресурсов, однако для интенсификации их добычи и транспортировки требуются значительные инвестиции. Поэтому, одна из мер снижения энергоемкости - повышение энергетической эффективности гражданского и промышленного строительства, за счет разработки и применения

в ограждающих конструкциях новых типов конструкционно-теплоизоляционных материалов (ТИМ).

Кроме того, необходимо отметить уникальность и важность строительного комплекса как фактически главного звена в проблеме энергосбережения больших городов. Приказ № 224 от 17 мая 2011 г. «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» Министерства регионального развития РФ [5] определяет требования к энергетической эффективности зданий, устанавливая нормируемые показатели суммарного удельного годового расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, уменьшенный от соответствующего базового уровня энергетической эффективности, указанного в СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003) [6]: на 15 % с даты вступления приказа в силу, на 30 % с 01 января 2016 года и на 40 % с 01 января 2020 года. Главное направление снижения тепловых потерь - увеличение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций за счет применения эффективных современных ТИМ. Материалы, технологические и технические решения, применяемые сегодня в проектах зданий, позволят на протяжении всего срока службы стеновой конструкции определять уровень энергопотребления в ЖКХ.

В связи с развитием новых технологий строительства быстровозводимых конструкций традиционные строительные материалы (железобетон, кирпич, дерево) уже не способны в однослойной ограждающей конструкции обеспечить требуемое значение термического сопротивления. Поэтому необходимо дополнительное утепление фасадов с помощью многослойных ограждающих конструкций, где в качестве утеплителя применяется эффективный ТИМ.

Российский рынок ТИМ в настоящее время находится в парадоксальной ситуации - высокий спрос в последние годы не в состоянии устранить дефицит, и в то же время темпы роста не могут выйти за рамки умеренных. Основная причина - интенсивность строительства и неспособность отечественных предприятий удовлетворять растущие потребности строительной отрасли

вследствие устаревания производственной базы, а также ужесточения строительных норм к теплоизоляции зданий и требований пожарной и экологической безопасности к ТИМ.

Эффективные ТИМ должны обладать целым комплексом свойств: высоким тепловым сопротивлением, стойкостью к бытовым воздействиям, экологической безопасностью, пожаробезопасностью, простотой применения и низкой стоимостью, а срок их эксплуатации должен соответствовать сроку службы здания. ТИМ можно условно разделить на два основных вида - органические, к ним относятся разнообразные полимеры (вспененный полиэтилен, пенополистирол, пенополиуретан и др.) и неорганические (минеральные и шлаковая ваты, пеностекло, пено- и газобетон). Все они в целом справляются с задачей ТИМ, но при этом имеют ряд очевидных и подчас весьма опасных недостатков.

Так, представленные на рынке органические ТИМ обладают горючестью, низким температурным интервалом применения, недолговечностью, высоким дымообразованием при горении, способностью к выделению токсичных веществ, отсутствием возможности утилизации и переработки. Неорганические ТИМ отличаются слабой водостойкостью и морозостойкостью, а также недолговечностью. Также различным видам ТИМ присвоены различные классы опасности для здоровья человека. По большому счету, рынок ограничен горючими и небезопасными пенопластами и недолговечными, боящимися влаги волокнистыми материалами. Но самое главное, нормативный срок службы и тех и других составляет в среднем 10-20 лет, что значительно ниже срока эксплуатации зданий.

1.2 Аналитический обзор современных эффективных теплоизоляционных

материалов

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) - это материалы, обладающие малой теплопроводностью и предназначенные для тепловой изоляции зданий и конструкций, различного назначения, оборудования и транспортных систем. Эти

материалы имеют малую плотность (не более 600 кг/м ) за счет повышениея пористости [1-4, 7].

Теплоизоляция уменьшает толщину стен, тем самым снижая затраты на расход строительные материалы и расход энергоресурсов на поддержания температурного режима и улучшая условия жизнедеятельности. Для корректного использования тепловой изоляции необходимо проведение соответствующих тепловых расчетов, учитывающих вид ТИМ и их теплофизические характеристики, что обеспечивает Эти решение задачи снижения затрат энергетических ресурсов. По главной теплофизической характеристике -теплопроводности - ТИМ делят на три класса: А - малотеплопроводные (до 0,060 Вт/(мК)), Б - среднетеплопроводные (0,060-0,115 Вт/(м К)), В - повышенной теплопроводности. (0,115-0,175 Вт/(мК)). [1-4, 7, 8]. Главным признаком ТИМ является их высокая пористость из-за меньшей теплопроводности воздуха в порах в сравнении с окружающим его веществом. Пористость ТИМ может составлять 90-98 %, а для тонкого стекловолокна - до 99,5 %. Теплопроводность ТИМ при увлажнении резко возрастает за счет большей теплопроводности воды. При замерзании влажного ТИМ происходит дальнейший рост теплопроводности из-за большей теплопроводности льда. Таким образом, очень важно предохранять ТИМ от контактов с влагой. К другим требованиям для ТИМ относятся - стабильность свойств, возгораемость и ПДК выделяемых токсичных веществ, огнестойкости и др. [1-4, 10-16].

Кроме различия ТИМ по теплопроводности и средней плотности они подразделяются также:

- по виду исходного сырья - неорганические (ячеистые бетоны, минеральная и стекловата, вспученный вермикулит и керамзит и др.) и органические (ДВП, ДСП, теплоизоляционные пластмассы и др.) [10-16];

- по форме материалов - штучные, рулонные и сыпучие.

Структура ТИМ характеризуется наличием конденсированной и газообразной фаз, участвующих в передаче тепла. Теплопередача складывается из теплопроводности пор, теплового излучения порового газа и конвекции теплоты,

при этом при размере пор меньше 5 мм конвекция отсутствует. Излучение зависит от размера, формы и черноты стенок пор, и особенно температуры, т.к. она пропорциональна кубу температуры. Твердая фаза имеет высокую теплопроводность и при ее непрерывности наблюдается рост теплопроводности в 2,0-2,5 раза.

Учитывая факторы, влияющие на теплопроводность в пористых телах, были предложены способы получения таких ТИМ, как: пористо-волокнистых (минеральная и стеклянная вата, древесноволокнистые материалы с применением асбеста и др.), пористо-зернистых (перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и др.); ячеистых (газобетоны, пенобетоны, пеностекло, пенопласты и др.). Они отличаются как структурой и составом получаемого материала, но и в способом получения пористой структуры. К основным способам синтеза ТИМ относятся следующие [9, 14]:

1) Способ газообразования, основанный на применении сырьевых материалов, выделяющих при определенных условиях большое количество газов, образующих пористую структуру материала (газобетона, пеностекла, газонаполненных пластмасс и др.;

2) Способ пенообразования основан на введении пенообразующих веществ (солей жирных кислот) в воду для затворения вяжущих и их стабилизации с получением готового материала (пенобетона, пеносиликата и др.).;

3) Способ повышенного водозатворения основан на переувлажнении формовочных масс (при их формовании и дальнейшего выпаривания лишней влаги с образованием пор и получением ДВП, асбесто-трепельных материалов и др.;

4) Способ вспучивания основан на высокотемпературном нагревании сырья с выделением газов или водяного пара. Таким способом получают вспученный керамзит, перлит, вермикулит, шлаковую пемзу и др.;

5) Способ распушения основан на изготовлении из плотного сырья волокнистого материала и при необходимости с дальнейшим ее формованием.

Таким способом получают минеральную и стеклянную вату, изделий на их основе и асбестовые утеплители (бумага, войлок).;

6) Способ выгорающих органических веществ основан на введении в сырьевую смесь горючих материалов (опилки, торф, уголь, нафталин и др.), что позволяет получать ТИМ на основе невспучивающегося сырья.

1.3 Специфические особенности теплоизоляционных материалов

Как указывалось выше, по виду исходного сырья ТИМ можно разделить на неорганические и органические. Органические ТИМ изготовляют с применением сырья растительного происхождения и отходов (побочных продуктов) лесного и сельского хозяйства. Для этих материалов используют древесную стружку, горбыли, рейки, опилки, камыш, костру, торф, очесы льна, конопли и др. Другой важной разновидностью органических ТИМ являются полимерные, получаемые на основе термопластичных и термореактивных полимерных соединений. К основным ТИМ с применением растительного сырья относятся древесностружечные, древесноволокнистые плиты, фибролит, арболит, камышит, торфяные, войлочные (войлок, пакля, шевелин и др.), к полимерным -«заливочные» пено- и поропласты на основе фенолоформальдегидных, пенополистирольных, пенополивинилхлоридных и полиуретановых полимеров [7, 8, 12].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гольцман Борис Михайлович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Жуков, А. Д. Технология теплоизоляционных материалов. Часть 1. Теплоизоляционные материалы. Производство теплоизоляционных материалов : учеб. пособие [Текст] / А. Д. Жуков - М. : МГСУ, 2011. - 431 с.

2 Зарубина, Л. П. Теплоизоляция зданий и сооружений. Материалы и технологии [Текст]. 2-е изд. / Л. П. Зарубина - СПб. : БХВ-Петербург, 2012. -416 с.

3 Федоров, С. Н. Приоритетные направления для повышения энергоэффективности зданий [Текст] / С. Н. Федоров, // Энергосбережение. -2008. - №5. - С. 23-25.

4 Свидерская, О. В. Основы энергосбережения [Текст] / О. В. Свидерская. -М. : ТетраСистемс, 2008. - 341 с.

5 Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений [Текст]: Приказ от 17 мая 2011 г., № 224 // Министерство регионального развития РФ. - 2011. - 8 с.

6 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. - М.: Стандартинформ, 2012. - 100 с.

7 Игнатова, О. А. Технология изоляционных строительных материалов и изделий. В 2 ч. Ч. 2. Тепло- и гидроизоляционные материалы : учеб. пособие [Текст] / О. А. Игнатова - М. : Издательский центр «Академия», 2012. - 288 с.

8 Бобров, Ю. Л. Теплоизоляционные материалы и конструкции [Текст]: учебник. - 2-е изд., испр. и доп. / Ю. Л. Бобров, Е. Г. Овчаренко, Б. М. Шойхет, Е. Ю. Петухова. - М. : ИНФРА-М, 2011. - 266 с.

9 Айрапетов, Г. А. Строительные материалы [Текст] : учебно-справочное пособие / Г. А. Айрапетов, О. К. Безродный, А. Л. Жолобов ; под ред., Г. В. Несветаева. - Ростов-на Дону : изд-во «Феникс», 2004. - 608 с.

10 Матюхин, А. Н. Теплоизоляционные и гидроизоляционные работы [Текст] : учеб. пособие / А. Н. Матюхин, Г. Т. Щепкина, В. А. Неелов. - М. : Высш. шк., 1991. - 287 с.

11 Баженов, Ю. М. Строительные материалы [Текст] / Ю. М. Баженов, Г. И. Горчаков. - М. : Стройиздат, 1986. - 668 с.

12 Щеглов, П. П. Пожароопасность полимерных материалов [Текст] / П. П. Щеглов, В. Л. Иванников. - М. : Стройиздат, 1992. - 110 с.

13 Умняков, П. Н. Теплоизоляция ограждающих конструкций жилых и общественных зданий [Текст] / П. Н. Умняков. - М. : Стройиздат, 1978. - 160 с.

14 Горлов, Ю. П. Технология теплоизоляционных материалов [Текст] : учебник / Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, А. А. Устенко. - М. : Стройиздат, 1990. -399 с.

15 Сухарев, М. Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий [Текст] / М. Ф. Сухарев. - М. : Высшая школа, 1973. - 304 с.

16 Китайцев, В. А. Технология теплоизоляционных материалов [Текст] - 2-е изд., испр. и доп. / В. А. Китайцев. - М. : Стройиздат, 1970. - 384 с.

17 Широкородюк, В. К. Минераловатный утеплитель: практические предпосылки развития технологии и оборудования для предприятий строительного комплекса [Текст] / В. К. Широкородюк // Строительные материалы. - 2000. - №9. - С. 18-21.

18 Бобров, Ю. Л. Современные легкие ограждающие конструкции с новыми минераловатными теплоизоляторами [Текст] : учеб. пособие / Ю. Л. Бобров, В. В. Гранев, О. П. Никифорова. - М. : ЦМИПКС, 1980.

19 Шилл, Ф. Пеностекло [Текст] / Ф. Шилл. - М. : Стройиздат, 1965. - 327 с.

20 Кетов, А. А. Пеностекло - технологические реалии рынок [Текст] / А. А. Кетов, А. В. Толмачев // Строительные материалы. - 2015. - № 1. - С. 17-23.

21 Вайсман, Я. И. Научные и технологические аспекты производства пеностекла [Текст] / Я. И. Вайсман, А. А. Кетов, П. А. Кетов // Физика и химия стекла. - 2015. - Т. 41. - № 2. - С. 214-221.

22 Пузанов, С. И. Комплексная переработка стеклобоя в производстве строительных материалов [Текст] / С. И. Пузанов, А. А. Кетов // Экология и промышленность России. - 2009. - № 12. - С. 1.

23 Bernardo, E. Glass foams from dismantled cathode ray tubes [Текст] / E. Bernardo, F. Albertini // Ceramics International. - 2006. - V. 32. - P. 603-608.

24 Mugoni, C. Design of glass foams with low environmental impact [Текст] / C. Mugoni, M. Montorsi, C. Siligardi, F. Andreola, I. Lancellotti, E. Bernardo, L. Barbieri // Ceramics International. - 2015. - V. 41. - № 3. - С. 3400-3408.

25 Bernardo, E. Reutilization and stabilization of wastes by the production of glass foams [Текст] / E. Bernardo, R. Cedro, M. Florean, S. Hreglich // Ceramics International. - 2006. - V. 33. - № 6. - С. 963-968.

26 Mear, F. Effects of temperature, reaction time and reducing agent content on the synthesis of macroporous foam glasses from waste funnel glasses [Текст] / F. Mear, P. Yot, M. Ribes // Materials Letters. - 2006. - V. 60. - C. 929-934.

27 Yot, P. Characterization of lead, barium and strontium leachability from foam glasses elaborated using waste cathode ray-tube glasses [Текст] / P. Yot, F. Mear // Journal of Hazardous Materials. - 2011. - V. 185. - № 1. - С. 236-241.

28 Xu, Q. Cathode ray tube (CRT) recycling: Current capabilities in China and research progress [Текст] / Q. Xu, G. Li, W. He, J. Huang, X. Shi // Waste Management. - 2012. - V. 32. - C. 1566-1574.

29 Xu, Q. Environmental and economic evaluation of cathode ray tube (CRT) funnel glass waste management options in the United States [Текст] / Q. Xu, M. Yu, A. Kendall, W. He, G. Li, J. Schoenung // Resources, Conservation and Recycling. -2013. - V. 78. - С. 92-104.

30 Ding, L. Preparation and characterization of glass-ceramic foams from blast furnace slag and waste glass [Текст] / L. Ding, W. Ning, Q. Wang, L. Shi, D. Luo // Materials Letters. - 2015. - V. 141. - C. 327-329.

31 Ponsot, I. Self glazed glass ceramic foams from metallurgical slag and recycled glass. [Текст] / I. Ponsot, E. Bernardo // Journal of Cleaner Production. -2013. - V. 59. - C. 245-250.

32 Suzuki, M. Use of hydrothermal reactions for slag/glass recycling to fabricate porous materials [Текст] / M. Suzuki, T. Tanaka, N. Yamasaki, // Current Opinion in Chemical Engineering. - 2014. - V. 3. - C. 7-12.

33 Fernandes, H. Preparation and characterization of foams from sheet glass and fly ash using carbonates as foaming agents [Текст] / H. Fernandes, D. Tulyaganov, J. Ferreira // Ceramics International. - 2009. - V. 35. - № 1. - C. 229-235

34 Zhao, Y. Preparation of sintered foam materials by alkali-activated coal fly ash [Текст] / Y. Zhao, J. Ye, X. Lu, M. Liu, Y. Lin, W. Gong, G. Ning // Journal of Hazardous Materials - 2010. - V. 174. - P. 108-112.

35 Дамдинова, Д. Р. Эффективные пеностекла на основе отходов промышленности и природного сырья Предбайкалья [Текст] / Д. Р. Дамдинова, А. А. Кулюкин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2012. - № 3 (62). - С. 64-70.

36 Дамдинова, Д. Р. О проблеме улучшения структуры пеностекол из цеолитсодержащих пород [Текст] / Д. Р. Дамдинова, П. К. Хардаев, В. Е. Павлов, Э. М. Алексеева, Н. Н. Анчилоев // Региональная архитектура и строительство. -

2012. - № 2. - С. 38-44.

37 Дамдинова, Д. Р. Исследование вопроса о кристаллизациипеностекол на основе эффузивных пород и стеклобоя [Текст] / Д. Р. Дамдинова, К. К. Константинова, Б. А. Карпов, М. М. Зонхиев, С. А. Цыренов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2009. -Т. 3. - № 12. - С. 39-41.

38 Пучка, О. В. Высокоэффективные теплоизоляционные материалы на основе техногенного сырья [Текст] / О. В. Пучка, С. В. Сергеев, С. С. Вайсера, Н. В. Калашников // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2013. - № 2. - С. 51-55.

39 Минько, Н. И. Пеностекло - современный эффективный неорганический теплоизоляционный материал [Текст] / Н. И. Минько, О. В. Пучка, Е. И. Евтушенко, В. М. Нарцев, С. В. Сергеев // Фундаментальные исследования. -

2013. - № 6-4. - С. 849-854.

40 Способ активации шихты для производства пеностекла [Текст] : пат. 2483035 Рос. Федерация : МПК C03C11/00, C03B19/08 / Пучка О. В., Минько Н. И., Кузьменко А. А., Наумова Я. Г., Вайсера С. С.; заявитель и

патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2011145009/03; заявл. 07.11.2011; опубл. 27.05.2013, Бюл. № 15.

41 Способ получения блочного термостойкого пеностекла [Текст] : пат. 2530151 Рос. Федерация : МПК С03В19/08, С03С11/00 / Минько Н. И., Евтушенко Е. И., Бессмертный В. С., Пучка О. В., Долматова Н. В., Бондаренко Н. И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2013130436/03; заявл. 02.07.2013; опубл. 10.10.2014, Бюл. № 28.

42 Казьмина, О. В. Пеностеклокристаллические материалы на основе природного и техногенного сырья [Текст] : монография / О. В. Казьмина, В. И. Верещагин, А. Н. Абияка. - Томск, 2014. - 246 с.

43 Казьмина, О. В. Влияние железосодержащих добавок на процесс получения пеностеклокристаллических материалов [Текст] / М. А. Душкина, О. В. Казьмина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2014. - Т. 57. - № 11. - С. 54-57.

44 Мелконян, Р. Г. Использование отходов горной промышленности для изготовления пеностекла и пеноматериалов [Текст] / Р. Г. Мелконян, О. В. Казьмина // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2014. - № S1. - С. 547-571.

45 Казьмина, О. В. Использование дисперсных отсевов строительных песков для получения пеностеклокристаллических материалов [Текст] / О. В. Казьмина, М. А. Душкина, В. И. Верещагин, С. Н. Волланд // Строительные материалы. -2014. - № 1-2. - С. 93-97.

46 Кузнецова, Н. А. Влияние окислительно-восстановительных характеристик пенообразующей смеси на основе золы на процессы вспенивания при получении пеностекла [Текст] / Н. А. Кузнецова, О. В. Казьмина // Техника и технология силикатов. - 2013. - Т. 20. - № 1. - С. 4-9.

47 Мухортова, А. В. Технологические особенности применения перлита Хасынского месторождения в производстве пеностекла и его свойства [Текст] / А. В. Мухортова, О. В. Казьмина // Известия высших учебных заведений. Физика. -2012. - Т. 55. - № 5-2. - С. 209-214.

48 Казьмина, О. В. Физико-химические закономерности получения пеностеклокристаллических материалов на основе кремнеземистого и алюмосиликатного сырья [Текст] : дисс. ... д-ра техн. наук : 05.17.11 / Казьмина Ольга Викторовна. - Томск, 2010. - 359 с.

49 Яценко, Е. А. Physical-chemical properties and structure of foamed slag glass based on thermal power plant wastes [Текст] / E. A. Яценко, В. А. Смолий, A. С. Косарев, E. Б. Дзюба, И. С. Грушко, Б. М. Гольцман // Glass and Ceramics. -2013. - Т. 70. - № 1-2. - С. 3-6.

50 Яценко, Е. А. Разработка составов и исследование свойств блочного и гранулированного пеностекла, изготовленного с использованием шлаковых отходов ТЭС [Текст] / Е. А. Яценко, В. А. Смолий, Б. М. Гольцман, А. С. Косарев // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2012. - № 5. - С. 115-119.

51 Яценко, Е. А. Исследование макро- и микроструктуры пеностекол на основе шлаковых отходов ТЭС [Текст] / Е. А. Яценко, В. А. Смолий, Б. М. Гольцман, А. С. Косарев // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Серия: Технические науки. - 2012. - № 6. - С. 127-130.

52 Яценко, Е. А. Синтез теплоизоляционных материалов на основе шлаковых отходов ТЭС [Текст] / Е. А. Яценко, В. А. Рытченкова, А. В. Рябова, Н. Н. Ефимов, А. С. Косарев // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2010. - № 2. - с. 5962.

53 Солоненко, А. П. Разработка технологии утилизации отходов топливно-энергетического комплекса путем переработки их в гранулированный заполнитель [Текст] / А. П. Солоненко, Б. М. Гольцман // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. - 2013. - № 3. - С. 75-79.

54 Способ получения пеностеклянных изделий [Текст] : пат. 2453510 Рос. Федерация : МПК C03B19/08, C03C11/00 / Капустинский Н. Н., Кетов П. А., Кетов А. А.; заявитель и патентообладатель ООО «Центр инновационных исследований». - № 2010141923/03; заявл. 14.10.2010; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17.

55 Гранулированная шихта для изготовления пеностекла и способ ее получения [Текст] : пат. 2439005 Рос. Федерация : МПК С03С11/00 / Егоров В. В.; Родин С. Б., Родин С. С.; заявитель и патентообладатель ЗАО «СТИКЛОПОРАС».

- № 2009139009/03; заявл. 22.10.2009; опубл. 10.01.2012, Бюл. № 12.

56 Шихта для получения пеностекла [Текст] : пат. 2540719 Рос. Федерация : МПК С03С11/00 / Благов А. В., Федяева Л. Г., Федосеев А. В.; заявитель и патентообладатель ООО «Научно-производственное объединение «Диатомит». -№ 2013144838/03; заявл. 07.10.2013; опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.

57 Способ получения пеностекла [Текст] : пат. 2544191 Рос. Федерация : МПК С03С11/00 / Благов А. В., Федяева Л. Г., Федосеев А. В.; заявитель и патентообладатель ООО «Научно-производственное объединение «Диатомит». -№ 2013144840/03; заявл. 07.10.2013; опубл. 10.03.2015, Бюл. № 7.

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

59 Мельников, Н. В. Минеральное топливо [Текст] / Н. В. Мельников. - М. : Недра, 1971. - 213 с.

60 Гофтман Н. В. Прикладная химия твердого топлива [Текст] / Н. В. Гофтман. - М. : Металлургиздат, 1963. - 597 с.

61 Пантелеев, В. Г. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: справочное пособие [Текст] / В. Г. Пантелеев, Э. А. Ларина, В. А. Мелентьев [и др.] ; Под ред. В. А. Мелентьева. - Л. : Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985. - 288 с.

62 Агроскин А. А. Физика угля [Текст] / А. А. Агроскин. - М. : Недра, 1965.

- 352 с.

63 Капустин, Ф. Л. Увеличение потребления золошлаков - важнейший фактор снижения вредного воздействия ТЭС на окружающую среду [Текст] / Ф. Л. Капустин, В. М. Уфимцев, А. А. Ермаков, В. В. Иванов, Б. Л. Вишня, Е. Б. Цыпкин // Энергетик. - 2010. - № 4. - С. 34-36.

64 Веселовский, В. С. Химическая природа горючих полезных ископаемых [Текст] / В. С. Веселовский. - М. : Изд. АН СССР, 1955. - 424 с.

65 Кузнецов, П. М. Удаление шлака и золы на электростанциях [Текст] / П. М. Кузнецов. - М. : Энергия, 1970. - 256 с.

66 Вдовенко, М. И. Минеральная часть энергетических углей (физико-химическое исследование) [Текст] / М. И. Вдовенко. - Алма-Ата : Наука, 1973. -256 с.

67 Дворкин, Л. И. Строительные материалы из отходов промышленности [Текст] / Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин. - Ростов-на-Дону : Изд-во «Феникс», 2007. - 368 с.

68 Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст] : учеб. пособие для технол. спец. строит. вузов / Ю. М. Баженов. - М. : Высш. шк., 1987. - 415 с.

69 Гвоздев, В. М. Идентификация золошлаковых отходов ТЭЦ-22 как вторичного минерального сырья в рамках действующего законодательства [Текст] / В. М. Гвоздев, В. Г. Ляпунов, Т. П. Щеблыкина // Энергетик. - 2010. - № 11. -С. 27-29.

70 Петров, В. П. Теоретические и практические основы получения пористых заполнителей из топливосодержащих отходов промышленности [Текст] : автореф. дисс. ... д-ра. техн. наук : 05.23.05 / Петров Виктор Павлович. - Самара, 2007. - 34 с.

71 Смолий, В. А. Разработка ресурсосберегающей технологии теплоизоляционного ячеистого золошлакового стекла строительного назначения [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук : 05.17.11 / Смолий Виктория Александровна. -СПб., 2012. - 165 с.

72 Яценко, Е. А. Основы технологии новых стекломатериалов и покрытий [Текст] : методические указания к лабораторным работам / Е. А. Яценко, Е. Б. Земляная, В. А. Смолий. - Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2012. - 26 с.

73 ГОСТ Р ЕН 1602-2008. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения кажущейся плотности. - М.: Стандартинформ, 2007. - 7 с.

74 ГОСТ 24468-80. Изделия огнеупорные. Метод определения кажущейся плотности и общей пористости теплоизоляционных изделий. - М.: Стандартинформ, 1981. - 3 с.

75 ГОСТ Р ЕН 1609-2008. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения водопоглощения при кратковременном и частичном погружении. - М.: Стандартинформ, 2008. - 7 с.

76 ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. - М.: Стандартинформ, 1999. - 22 с.

77 ГОСТ Р ЕН 826-2008. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения характеристик сжатия. - М.: Стандартинформ, 2008. - 11 с.

78 Зубехин, А. П. Методические указания к практическим занятиям по курсу «Физико-химические методы исследования тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» [Текст] / А. П. Зубехин, С. П. Голованова, А. В. Рябова -Новочеркасск : НГТУ, 1997. -18 с.

79 PDF-2.ThepowderdiffractionfileTM.International Center for Diffraction Data (ICDD), PDF-2 Release 2012 [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.icdd.com.

80 Горшков, В. С. Термография строительных материалов [Текст] / В. С. Горшков. - М. : Стройиздат, 1968. - 238 с.

81. Яценко, Е. А. Investigation of the influence of foaming agents' type and ratio on the foaming and reactionary abilities of foamed slag glass [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий, А. С. Косарев // Biosciences Biotechnology Research Asia - 2015. - № 12. - С. 625-632.

82 Яценко, Е. А. Зависимость парообразования в структуре шлакового пеностекла от содержания добавок порообразователей [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий // Наукоемкие технологии и инновации (XXI научные чтения) : сб. докл. юбилейной Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород : БГТУ, 2014. - Ч. 1. - С. 311-315.

83 Смолий, В. А. Исследование применимости глицерина при синтезе пеношлакостекла [Текст] / В. А. Смолий, Б. М. Гольцман, А. А. Уваров // Студенческая научная весна - 2014 : материалы регион. науч.-техн. конф. (конкурса науч.-техн. работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Рост. обл., 24-25 мая 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова -Новочеркасск : ЮРГПУ(НПИ), 2014. - С. 197.

84 Яценко, Е. А. Синтез пеностекол на основе комбинированных отходов промышленности [Текст] / Е. А. Яценко, В. А. Смолий, А. С. Косарев, Б. М. Гольцман, А. С. Деева // Научное обозрение. - 2013. - № 8. - С. 65-70.

85 Яценко, Е. А. Investigation of the Factors Influencing the Properties and Structure of Foamed Slag Glass [Текст] / Е. А. Яценко, А. П. Зубехин, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий, А. С. Косарев // Glass and Ceramics - 2014. - Т. 71 - № 34 - С. 111-114.

86 Гольцман, Б. М. Комбинирование шлаков при производстве теплоизоляционных материалов [Текст] / Б. М. Гольцман // Научное обозрение. -2014. - № 6. - С. 75-78.

87 Опыт создания строительных материалов на основе зол и шлаков тепловых электростанций [Текст] / Е. А. Яценко, И. С. Грушко, Б. М. Гольцман // Научное обозрение. - 2014. - № 9. - С. 443-448.

88 Яценко, Е. А. Resource-conserving technology of heat-insulation-decorative glass-composite material based on ash-slag wastes [Текст] / Е. А. Яценко, А. П. Зубехин, В. А. Смолий, И. С. Грушко, А. С. Косарев, Б. М. Гольцман // Glass and Ceramics. - 2015. - V. 72. - № 5-6. - P. 216-219.

89 Яценко, Е. А. Foamed glass based on slag wastes [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий, А. С. Косарев // Journal of International Scientific Publications: Materials, Methods and Technologies. - V. 8. - С. 54-61.

90 Яценко, Е. А. Foamed slag glass - unique insulating material [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий, А. С. Косарев // Biotechnology, Agriculture, Environment and Energy : proceedings of the international conference (ICBAEE 2014),

22-23 may 2014, Beijing, China - London : Taylor and Francis Group, 2015. - С. 389391.

91 Гольцман, Б. М. Ресурсосберегающая технология производства ячеистого конструкционно-теплоизоляционного строительного стекломатериала для эффективной теплозащиты ограждающих конструкций и аккумуляции тепла и холода в зданиях [Текст] / Б. М. Гольцман // Энергоэффективность: опыт и перспективы : тезисы докладов Всероссийской молодежной научно-технической конференции, г. Москва, 8 ноября 2013 г. / ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ». - М.: АНО «ЦЭРТ», 2013. - С. 60.

92 Яценко, Е. А. Разработка технологии ситаллизированного стекломатериала на основе золошлаковых отходов для получения строительного композита [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, И. С. Грушко // Актуальные вопросы науки и техники : сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-практ. конф., 7 апр. 2015 г. / ИЦРОН - Самара, 2015. - Вып. 2. - С. 144-146.

93 Яценко, Е. А. Foamed slag glass - eco-friendly insulating material based on slag waste [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, В. А. Смолий, А. С. Косарев // Proceedings of 2015 IEEE 15th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC). - 2015. - С. 819-823.

94 Гольцман, Б. М. Исследование влияния состава стеклобоя на характеристики пеношлакостекла [Текст] / Б. М. Гольцман // Студенческая научная весна - 2013 : материалы регион. науч.-техн. конф. (конкурса науч.-техн. работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Рост. обл., 25-26 апр. 2013 г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова - Новочеркасск : ЮРГПУ(НПИ), 2013. - С. 182-183.

95 Зубехин, А. П. Основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов [Текст] : учеб. пособие/ А. П. Зубехин, С. П. Голованова, Е. А. Яценко, В. В. Верещака, В. А. Гузий ; под. ред. А. П. Зубехина. - М. : Издательство КАРТЭК, 2010. - 308 с.

96 Вольфкович, С. И. Общая химическая технология [Текст]. В 2 т. Том 1. / С. И. Вольфкович. - М. : Высш. шк., 1953. - 632 с.

97 Бутт, Ю. М. Общая технология силикатов [Текст] : учеб. пособие / Ю. М. Бутт, Г. Н. Дудеров, М. А. Матвеев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1976. - 599 с.

98 Гольцман, Б. М. Улучшение свойств пеношлакостекла путем введения плавней [Текст] / Б. М. Гольцман // Студенческая научная весна-2015 : материалы регион. науч.-техн. конф. (конкурса науч.-техн. работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2015. - С. 185-186.

99 Яценко, Е. А. Способ улучшения теплоизоляционных свойств пеношлакостекла путем введения плавней [Текст] / Е. А. Яценко, Б. М. Гольцман, А. С. Косарев // Фундаментальные и прикладные научные исследования : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., г. М., 17 мая 2015 г. / Европейский фонд инновационного развития - М. : РИО ЕФИР, 2015. - С. 26-28.

100 Пушкарева, М. В. Принципы и метод расчета вязкости стекол в широком интервале состава и температур [Текст] : автореф. дисс. ... канд. техн. наук : 05.17.11 / Пушкарева, Марина Владимировна. - Екатеринбург, 1993. - 19 с.

101 Золотарёв, Ю. С. Расчёт состава тарного стекла методом линейного программирования с технологическими ограничениями [Электронный ресурс] / Ю. С. Золотарёв // Современные научные исследования и инновации. - 2014. -№ 3. Режим доступа: http://web.snauka.ru/issues/2014/03/31568.

102 Демидович, Б. К. Пеностекло [Текст] / Б. К. Демидович. - Минск: Наука и техника, 1975. - 248 с.

103 Пилецкий, В. И. [Текст] / В. И. Пилецкий, Б. К. Демидович // Реферативная информация ВНИИЭСМ. Сер. «Стекольная промышленность». -1974. - № 1. - С. 15-19.

104 Shultz, O. E. Grundzuge der Glasshutenkunde [Текст] / O. E. Shultz - V. 1. - Dresden. - 1951. - 254 с.

105 Ивлева, И. А. Технология материалов [Текст] : учеб. пособие / И. А. Ивлева, Н. П. Бушуева, О. А. Панова. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2014. - 100 с.

106 Корнеев, В. И. Растворимое и жидкое стекло [Текст] / В. И. Коренеев, В. В. Данилов. - СПб: Стройиздат, 1996. - 216 с.

107 Горшков, В. С. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений [Текст] / В. С. Горшков, В. Г. Савельев, Н. Ф. Федоров. - М.: Высшая школа, 1998. - 398 с.

108 Эйтель, В. Физическая химия силикатов [Текст] / В. Эйтель. - М.:Изд-во иностранной литературы, 1962. - 1056 с.

109 Власова, С. Г. Основы химической технологии стекла [Текст] : учеб. пособие / С. Г. Власова. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2013. - 108 с.

110 Мазурин, О. В. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов [Текст] : справочник. Том III, часть 1. Трехкомпонентные силикатные системы / О. В. Мазурин, М. В. Стрельцина, Т. П. Швайко-Швайковская. - Л. : Изд-во «Наука», 1977. - 586 с.

111 Англо-русский стекольный словарь [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.glassbranch.com/engdictionary.html.

112 Глинка, Н. Л. Общая химия [Текст] : учеб. пособие для вузов / Н. Л. Глинка. - Л. : Химия, 1983. - 704 с.

113 Тетраборат натрия - Википедия [Электронный ресурс]: Режим доступа: https: //ru.wikipedia. о^^М/Тетраборат_натрия.

114 Винницкий, Д. Я. Справочник по монтажу тепломеханического оборудования [Текст] / Д. Я. Винницкий, В. П. Банник ; под общ. ред. В. А. Зайделя. - М.: Госэнергоиздт, 1960. - 560 с.

115 Торопов, Н. А. Диаграммы состояния силикатных систем [Текст] : справочник. Выпуск 4. Тройные окисные системы / Н. А. Торопов, В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, Н. Н. Курцева, А. И. Бойкова ; под ред. В. П. Барзаковского. - Л.: Изд-во «Наука», 1974. - 514 с.

116 Торопов, Н. А. Диаграммы состояния силикатных систем [Текст] : справочник. Выпуск 3. Тройные силикатные системы / Н. А. Торопов, В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, Н. Н. Курцева, А. И. Бойкова ; под ред. В. П. Барзаковского. - Л. : Изд-во «Наука», 1972. - 448 с.

117 Конищев, Б. П. Сварочные материалы для дуговой сварки : справочное пособие: в 2-х т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы [Текст] / Б. П. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов / под общ. ред. Н.Н. Потапова. - М. : Машиностроение, 1989. - 544 с.

118 Методические указания по выполнению экономической части дипломных научно-исследовательских работ [Текст] / Т. А. Лозовская, Г. И. Сычева- Новочеркасск : НПИ, 1983 - 38 с.

119 Рекитар, Я. А. Экономика производства и применения строительных материалов [Текст] / Я. А. Рекитар. - М. : Высшая школа, 1972. - 302 с.

120 Моторина, А. Н. Методические указания к курсовой работе и экономической части дипломного проекта для студентов специальности «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» [Текст] / А. Н. Моторина. - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2007. - 40 с.

121 Моторина, А. Н. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Экономика и управление производством» для студентов специальности «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» [Текст] / А. Н. Моторина, М. А. Комиссарова. - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2007. - 40 с.

Федеральная служба но надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения

"Центр гигиены и эпидемиологии в Ростовской области"

_Аккредитованный испытательный лабораторный центр_

Юридический адрес: 344019, г. Ростов-на-Дону, 7-я линия, 67. ИНН КПП 6167080156/616701001, ОКПО 76921470, ОКВЭД 85.14.5, р/с 4050381045200*1000005 в Юго-Западном банке СБ РФ г. Ростов-на-Дон\' БИК 046015602. корр./с 30101810600000000602. Телефон: [phone], факс: [phone]

1. Наименование предприятия, организации (заявитель):

2. Юридический адрес:

Ростовская область, г. Новочеркасск, пр. Баклановский, 184, кв. 52

3. Наименование образца (пробы), дата изготовления: Образец золошлакового отхода - проба № 1

4. Изготовитель (фирма, предприятие, организация): страна: Россия Новочеркасская ГРЭС

5. Акт отбора № Время и дата отбора: Ф.И.О., должность:

Условия доставки: автотранспортом Доставлен в ИЛИ: 10 час. 30 мин. 17.11.2014

6. Дополнительные сведения:

Заявление № 01-13/4378 от 17.11.2014 г. Изм. проводились на спектрометрической установке МКС-01 А "МУЛЬ'ГИРАД", зав. № 0904-Ар-Б-Г, св. о поверке 03-0288 до 04.06.2015 г.

7. НД на метод отбора:

8. НД па продукцию:

9. НД регламентирующие обьём лабораторных исследований и их оценку:

Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Глава II. Раздел 11. Требования к продукции, изделиям, являющимся источником ионизирующего излучения, в том числе генерирующего, а также изделиям я товарам, содержащим радиоактивные вещества, СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)"

АТТЕСТАТ "Системы"

№ ГСЭН.Ки.ЦОА.ОбО от 24.06.2003 Зарегистрированный в Госреестре

POCC.RU 0001.510114 от 24.06.2003 Действителен до 26.10.2016

ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

пт 74 11 7П1Д

6

Код образца (пробы): 171114Р14869

Общее количество страниц: 2 Страница: 1

Настоящий протокол подлежит частичному или полному воспроизведению только с согласия ИЛЦ

№ Определяемые показатели Результаты Величина допу-

п/п исследований; стимого уровня; НД на метол исследо-

единицы измерения единицы измерения вания

Радиологические исследования

Образец поступил: 10 час. 30 мин. 17.11.2014г. Код: 171114P 14869

Регистрационный ЛЬ в журнале: 118_ № протокола испытаний: 6631-В

Эффективная удельная активность природных радионуклидов Ra-226, Th-232, К-40

226±27 Бк/кг

<370 Бк/кг (I класс)

Ответственный за оформление данного протокола: Величко Н. Г., врач-лаборант ^¿¡¿Ь-Заместитель руководителя испытательного лабораторного центра: , О/"" Руководитель испытательной лаборатории: Кульвец И.П._— ^

МИ ЦМИИ ГНМЦ «ВНИИФТРИ» Методика измерения активности радионуклидов в счетных образцах на

СЦИ1ГТИЛЛЯЦИОННОМ

гамма-спекгрометре с использованием программного обеспечения ПРОГРЕСС от 22.12.;003г._

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

По результатам спектрометрических исследований эффективная удельная активность А^фф природных радионуклидов Ка-226, ТЬ-232, К-40 в образце золошлакового отхода - проба Лк 1, составляет 237±28 Бк/кг, что не превышает 370 Бк/кг.

Исследуемая продукция относится к 1-му классу строительных материалов в соответствии с п. 12 Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Глава II. Раздел 11. Требования к продукции, изделиям, являющимся источником ионизирующего излучения, в том числе генерирующего, а также изделиям и товарам, содержащим радиоактивные вещества, с п. 5.3.4. СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)» и может быть использована для всех видов строительства, в том числе в жилых и общественных зданиях.

Результаты исследований распространяются на представленный образец.

Зав. отделения радиационной гигиены с лабораторией

Ноливенко В. А.

[общее количество страниц: 2 Страница: 2

АКТ

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы Гольцмана Б.М.

Мы. нижеподписавшиеся, комиссия в составе декана ТФ, д.т.н., профессора Балакая В.И. заведующей кафедрой «Общая химия и технология силикатов», д.т.н., профессора Яценко Е.А., профессора кафедры «Общая химия и технология силикатов», к.т.н., профессора Головановой С.П., составила настоящий акт о гом. что в проведении исследований диссертационной работы Гольцмана Б.М. «Разработка технологии пеностекольных материалов с использованием шлаковых отходов ТЭС и глицериновой порообразующей смеси» на соискание ученой степени кандидата технических наук принимали участие магистры кафедры при выполнении магистерских диссертаций Малышевой O.A., «Исследование влияния вида и содержания порообразования на свойства ячеистого золошлакового теплоизоляционного материала», 2013 г., Медведевой A.C. «Разработка ресурсосберегающей технологии гранулированного пеностекла на основе техногенных отходов ТЭС», 2014 г. Результаты исследований используются при подготовке студентов специальностей 18.03.01 «Химическая технология», 18.04.01 «Химическая технология» в проведении лекционных, научно-исследовательских, практических и лабораторных работ.

Декан Технологического факультета,

д.т.н., профессор

Балакай В.И.

Зав. кафедрой «Общая химия и технология силикатов», д.т.н., профессор

Яценко Е.А.

Профессор кафедры «Общая химия и технология силикатов», к.т.н., профессор

Голованова С.П.

УТВЕРЖ,

Директор

«Инверсия» .Е. Ольсевич

АКТ ВНЕДРЕН!^ _

результатов диссертационной работы Гольцмана Б.М. «Разработка технологии пеностекольных материалов с использованием шлаковых отходов ТЭС и глицериновой порообразующей смеси»

г. Ростов-на-Дону

Комиссия в составе: председатель

«5» октября 2015 г.

и члены комиссии

с.н.с., к.ф.-м.н. Пащенко A.C.

вед. инженер Ирха В.А.

инженер Барыкина И.А.

составила настоящий акт о том, что предложенные Гольцманом Б.М. в диссертационной работе технологические решения были опробованы в СКТБ «Инверсия» при получении опытно-промышленной партии гранулированного теплоизоляционного заполнителя состава ПШС-2-3-3* объемом 5 м\ Комиссия установила:

1. Для получения гранулированного теплоизоляционного заполнителя использовались шихтовый состав (шлаковый отход ТЭС - 20 мае. %, стеклобой 1-ЗС - 30 мае. %, стеклобой 1-БС - 40 мас.%, глицериновая смесь - 10 мае. %) и режим обработки (температура вспенивания - 840 °С, время вспенивания -10 минут), разработанные Гольцманом Б.М.

2. Испытания в соответствии с ГОСТ 9758-2012 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний» показали, что полученная продукция по технико-эксплуатационным свойствам соответствует марке М200 по ГОСТ 32497-2013 «Заполнители пористые теплоизоляционные для зданий и сооружений. Технические условия» и может быть использована в строительстве.

С.н.с., к.ф.-м.н. Вед. инженер Инженер

A.C. Пащенко

B.А. Ирха

И.А. Барыкина

(подпись)