Разработка теплоизоляционного материала на основе древесных отходов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Степанов, Владислав Васильевич

• Степанов, Владислав Васильевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Степанов, Владислав Васильевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ

1.1. Современное состояние в области теплоизоляционных материалов

1.2. Технологии и оборудование получения теплоизоляционных материалов на основе отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств

1.3. Анализ теоретических исследований теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц

Выводы

Глава II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ

2.1. Объекты исследований и их основные свойства

2.2. Описание лабораторного комплекса для исследований физико-механических и теплофизических свойств теплоизоляционного материала на основе древесных частиц

2.3. Методика исследований физико-механических и теплофизических свойств теплоизоляционного материала на основе древесных частиц

Выводы

Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, РАЗРАБОТАННОГО НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНО-ПЕНОЦЕМЕНТНОЙ КОМПОЗИЦИИ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ

3.1. Анализ результатов физико-механических свойств теплоизоляционного материала, разработанного на основе древесно-пеноцементной композиции с полимерным покрытием

3.2. Анализ результатов исследований теплофизических свойств теплоизоляционного материала, разработанного на основе древесно-пеноцементной композиции с полимерным покрытием

3.3. Математическое описание теплоизоляционных и физико-механических свойств разработанного теплоизоляционного материала

Выводы

Глава IV. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРАБОТАННОЙ ДРЕВЕСНО-ПЕНОЦЕМЕНТНОЙ КОМПОЗИЦИИ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

4.1. Описание технологического процесса получения теплоизоляционных материалов на основе древесно-пеноцементной композиции с полимерным покрытием

4.2. Производственный комплекс получения разработанного теплоизоляционного материала

4.3. Результаты физико-механических и теплофизических испытаний опытно-промышленных образцов теплоизоляционного материала

4.4. Обоснование экономической эффективности внедрения технологического процесса производства теплоизоляционного материала на основе древесного наполнителя

Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Обработка результатов экспериментов

Приложение 2. Акт внедрения

Приложение 3. Участие в выставках

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка теплоизоляционного материала на основе древесных отходов»

ВВЕДЕНИЕ

Современные требования строительной отрасли диктуют необходимость разработки и совершенствования строительных материалов по теплофизическим показателям, эксплуатационным качествам, экономическим критериям. При наращивании производства теплоизоляционных материалов важным направлением является создание альтернативных материалов, основанных на использовании отходов перерабатывающих производств. Отходы лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств являются наиболее оптимальным сырьем для использования их в качестве наполнителя теплоизоляционного материала, как компонент с высокими теплоизоляционными показателями.

Необходимость переработки древесных отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств остается вопросом, требующим решения, обусловленным постоянно нарастающим ухудшением экологической ситуации.

Производство и расширение ассортимента известных строительных и теплоизоляционных материалов на основе отходов деревообрабатывающих производств является актуальным направлением, которое имеет широкий потенциал совершенствования возможности модернизации путем разработки и организации производства теплоизоляционных материалов, основанных на сочетании древесно-пенобетонной смеси, необходимой для высоких прочностных показателей и полимерного покрытия, необходимого для высоких теплофизических показателей.

Актуальность исследования.

Современное состояние строительного рынка отражает положительную тенденцию в направлении создания новых теплоизоляционных материалов, что обусловлено политикой энергосбережения, в условиях критичного удорожания энергетических ресурсов. Достижение требуемых показателей

теплового сопротивления позволяет определять многочисленные направления применения теплоизоляционных материалов.

Рациональной сырьевой базой для получения теплоизоляционных материалов являются отходы лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств. Использование сырья в виде древесных отходов, при получении теплоизоляционных материалов, позволит внести существенный вклад в рынок теплоизоляционных материалов, а также внести вклад в вопрос переработки древесных отходов.

Существующие теплоизоляционные материалы имеют высокие качественные показатели в сочетании с рядом недостатков. Полимерные материалы имеют высокую стоимость, органические материалы высокую степень водопоглощения. Представителями плоских и фасонных теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц являются фибролит, арболит и опилкобетон, имеющие низкие теплоизоляционные свойства, а также высокий уровень гидрофобности. Применение древесных частиц в качестве наполнителя в теплоизоляционных материалах на основе минерального связующего не позволяет получить качественных показателей, также отсутствуют рекомендации по составу, режимам и технологиям получения эффективных теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц.

В связи с этим решение задачи переработки древесных отходов и разработки, новых древесно-наполненных теплоизоляционных материалов с высокой степенью теплоизоляции является актуальной задачей.

Работа выполнена в Казанском национальном исследовательском технологическом университете. Исследования по данной работе выполнены в рамках реализации федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013" государственный контракт № 16.525.11.5008 по теме: "Создание технологии и опытной установки комплексной переработки отходов лесной промышленности с

получением теплоизоляционного материала", при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Цель работы заключается в разработке теплоизоляционного материала на основе древесных отходов и технологии его получения.

Для достижения цели в данной работе сформулированы следующие задачи:

1. Анализ современного состояния в области механической переработки древесных отходов, технологий и техники создания древесно-наполненных теплоизоляционных материалов, а также анализ теоретических исследований по разработке теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц.

2. Разработка математического описания для прогнозирования теплофизических и физико-механических показателей древесно-наполненного материала, на основе поризованного минерального связующего, в зависимости от соотношения основных компонентов смеси.

3. Разработка способа и технологии получения теплоизоляционного материала на основе древесных частиц, поризованного минерального связующего и полимерного покрытия.

4. Разработка рекомендаций для процесса получения древесно-наполненных теплоизоляционных материалов с повышенными теплофизическими показателями, с высокой экономической эффективностью, с высокими физико-механическими свойствами.

Научная новизна диссертационной работы.

Научное обоснование технологических решений, направленных на переработку древесных отходов с получением теплоизоляционного материала, заключается в следующем:

1. Разработан и экспериментально обоснован состав теплоизоляционного материала, а именно установлено, что соотношение исходных компонентов основы материала должно выдерживаться в следующих диапазонах: технологическая щепа 38,0 - 40,0 масс.%, раствор

стекла натриевого 3,8 - 4,0 масс.%, портландцемент 39,0 - 41,0 масс.%, хлорид кальция 0,34 - 0,36 масс.%, техническая пена 0,84 - 0,86 масс.%, вода 15,1 - 16,4 масс.%. Соотношение исходных компонентов оболочки материала должно выдерживаться в следующих диапазонах: полиол 54 - 56 масс.%, полиизоционат 44 - 46 масс.%.

2. Разработаны математические модели, описывающие зависимость теплопроводности, плотности, предела прочности на сжатие и изгиб от доли содержания древесных частиц и технической пены разработанного теплоизоляционного материала.

3. Разработан способ и рациональные технологические режимы процесса получения теплоизоляционного материала на основе древесного наполнителя. Новизна способа подтверждена патентом на изобретение Российской Федерации.

4. Разработаны рекомендации режимов технологических процессов получения теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц. Режим смешения компонентов основы материала должен выдерживаться в следующих диапазонах: угловая скорость лопастей смесителя 5,76 - 6,80 рад/с, продолжительность смешения 50 - 70 с. Режим гидратации материала должен выдерживаться в следующих диапазонах: продолжительность 1,8-2,2 ч., температура 58 - 62 °С.

Практическая ценность.

Практическая ценность данной работы заключается в разработке ресурсосберегающей технологии переработки древесных отходов с получением теплоизоляционного материала на основе древесного наполнителя, поризованного минерального связующего и полимерного покрытия, обладающего высокими теплофизическими показателями. На основании технологии разработан и внедрен в производство комплекс по переработке древесных отходов с получением теплоизоляционного материала на основе древесных частиц.

Реализация работы.

Научные и технические решения, полученные в рамках диссертационной работы, являются основой для производственного комплекса получения теплоизоляционных материалов, который апробирован и реализован на предприятии ООО НПО«Политехнологии».

Теоретические и экспериментальные исследования процессов получения древесно-наполненных теплоизоляционных материалов используются в учебной программе по дисциплине «Технологические процессы и оборудование деревообрабатывающих производств».

Автор защищает:

1. Разработанный состав теплоизоляционного материала на основе древесных частиц, поризованного минерального связующего и полимерного покрытия.

2. Разработанные математические модели, описывающие зависимость теплопроводности, плотности, предела прочности на сжатие и изгиб от доли содержания древесных частиц и технической пены в теплоизоляционном материале.

3. Разработанные рекомендации по оптимизации технологических процессов получения теплоизоляционных материалов на основе древесных наполнителей и минеральных связующих.

4. Разработанные оптимальные технологические режимы процесса получения материала.

5. Разработанную технологию получения теплоизоляционного материала на основе древесных частиц и полимерного покрытия.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на научных сессиях по технологическим процессам КНИТУ и на международной научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология»; на всероссийской конференции: «Комплексное использование вторичных ресурсов и отходов

(рецикл отходов)» (Санкт-Петербург 2011 г.); на научных сессиях по технологическим процессам КГТУ (Казань 2011-2013 г.); на Петербургской технической ярмарке в конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года» (Санкт -Петербург 2012 г.); на международном конкурсе «Национальная безопасность» (Москва 2012 г.); на International Fair for Industry and Trade «Vienna-tec» (Messe Wien, Austria 2012); на Round eable «Development of the youth leadership and innovative entrepreneurship» (San Francisco, USA 2012); на международной выставке-форуме по управлению отходами, природоохранным технологиям и возобновляемой энергетике «ВэйстТэк» (Москва 2013).

Публикации.

На основании результатов исследований опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и патент на изобретение Российской Федерации.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений.

В первой главе проведен анализ современного состояние в области теплоизоляционных материалов, рассмотрены существующие современные технологии получения теплоизоляционных материалов на основе отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств. Проведен анализ исследований теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц.

Во второй главе рассмотрены объекты исследований и их основные свойства. Приведены результаты исследований по равномерности смешения компонентов материала. Описан экспериментальный стенд для исследования физико-механических и теплофизических свойств и приведена методика исследований физико-механических и теплофизических свойств теплоизоляционного материала на основе древесных частиц.

В третьей главе представлены результаты физико-механических и теплофизических исследований теплоизоляционного материала, разработанного на основе древесно-пеноцементной композиции с полимерным покрытием, а также приведено математическое описание теплоизоляционных и физико-механических свойств разработанного материала.

В четвертой главе приведена промышленная апробация результатов исследования. Дано описание технологического процесса получения теплоизоляционного материала. Приведено описание производственного комплекса получения теплоизоляционного материала на основе древесных частиц. Представлены результаты физико-механических и теплофизических испытаний опытно-промышленных образцов теплоизоляционного материала. Обоснована экономическая эффективность от реализации разработанного технологического процесса производства теплоизоляционного материала на основе древесных частиц.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ

ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ

Основное направление стратегии развития общества отражено в ресурсосбережении и охране окружающей среды. Одним из путей решения вопроса сбережения ресурсов является переработка отходов производств с получением востребованной продукции.

В условиях постоянной добычи не возобновляемых природных топливных ресурсов происходит их истощение. Экономия энергоресурсов возможно путем эффективной тепловой защиты объектов теплоснабжения и потребления.

При использовании передовых технологий лесозаготавливающих и деревообрабатывающих предприятий помимо основной продукции, образуется значительное количество древесных отходов. Данная ситуация вызывает необходимость создания технологий и производств, которые осуществляют переработку отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообрабатывающей отрасли в общественно необходимые изделия.

Одним из эффективных направлений переработки древесных отходов является изготовление теплоизоляционных материалов и изделий, на основе органического наполнителя и минеральных связующих, предприятиями строительной индустрии, лесной и деревообрабатывающей промышленности. Исследования в рамках данного направления основаны на разработке новых и совершенствовании имеющихся технологий современного производства теплоизоляционных материалов. Соответственно, разработка новых теплоизоляционных материалов на основе древесного наполнителя является одной из важных задач деревообрабатывающей промышленности.

1.1. Современное состояние в области теплоизоляционных материалов на основе древесины и цемента

Теплоизоляционные материалы являются одним из видов строительных материалов, которые характеризуются малой величиной теплопроводности. Теплоизоляционные материалы применяют с целью снижения материалоемкости конструкций и соответственно, относятся к типу эффективных строительных материалов.

Разность температур в средах, разделенных ограждением, приводит к переходу тепла от нагретой к холодной среде. Сущность теплоизоляции заключается в ограничении проводимости тепла через ограждение. Независимо от вида, ограждение имеет величину сопротивления проводимости теплового потока. В зависимости от материала ограждения определяется его толщина необходимая для достижения требуемого теплового сопротивления. При использовании конструкционных материалов толщина ограждений нерационально велика, соответственно сочетание конструкционных и теплоизоляционных материалов в ограждении позволяет достичь требуемого результата. Низкая величина теплопроводности материалов основана на большом количестве закрыто-ячеистых пор, наполненных воздухом, имеющим в неподвижном состоянии минимальную теплопроводность. Из выше сказанного, теплоизоляционные материалы отличаются высокой степенью пористости и малая удельной массой.

Использование древесных частиц в качестве компонентов теплоизоляционного материала позволяет сохранять тенденцию строения материала: низкая удельная масса, низкая теплопроводность, пористость.

Рассмотрены пути механической переработки древесных отходов. Выделяются две основные группы материалов, получаемые при механической переработке древесных отходов: топливные материалы и композиционные материалы [76]. В рамках работы переработка древесных отходов в топливные материалы не рассматривается. Композиционные

материалы делятся, в свою очередь, также на две подгруппы: конструкционные и теплоизоляционные. При анализе области строительных материалов установлено, что в условиях повышенной энергетической эффективности ресурсов, актуальным направлением является разработка теплоизоляционных материалов. Соответственно, в работе исследованы вопросы переработки древесных отходов с получением теплоизоляционного материала. Схема механической переработки древесных отходов представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Пути механической переработки древесных отходов

Получение теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц является одним из перспективных путей переработки отходов древесных производств и одним из направлений получения эффективной теплоизоляции.

Главная цель получения теплоизоляционных материалов заключается в том, что при совокупности различных компонентов готовый материал имеет характеристики в зависимости от назначения изделия. Соответственно, при разработке материала первоначально учитываются все требуемые факторы, согласно которым подбирается состав и технология получения композита.

Теплоизоляционные материалы могут включать в свой состав органические наполнители: древесные частицы, стебель хлопчатника, ореховая скорлупа, шелуха,, солома.

При рассмотрении существующих теплоизоляционных материалов применима классификация их по структуре, форме, возгораемости (горючести), содержанию связующего вещества [94]. Классификация теплоизоляционных материалов согласно выше перечисленных признаков представлена в виде схемы на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Классификация теплоизоляционных материалов

По внешнему виду и форме материалы классифицируются на штучные изделия, а именно плитный и блочный материалы, кирпичи; рулонные и шнуровые: жгуты, маты, шнуры; рыхлые и сыпучие материалы: минеральная и стеклянная вата, вспученный перлит, вермикулит.

Наибольшее применение нашли материалы в виде плит с геометрическими размерами: длина -1м, ширина - 0,5 м и толщина - 5-10 см. Толщина теплоизоляционного плитного материала варьируется в зависимости от назначения и конструкции ограждения. Низкая прочность материала не позволяет изготавливать плиты с большими размерами.

Теплоизоляционные материалы в сыпучей форме представляют собой массу порошкообразных, волокнистых или зернистых частиц минеральной или органической природы. К данному виду материалов относятся вспученный вермикулит, перлитовый песок, гранулированная минеральная вата, торфяная крошка и др.

Сыпучие материалы применяются при заполнении пустошей в стеновых конструкциях и ограждающих перекрытий. Сыпучие неорганические материалы нашли применение в теплоизоляции промышленного оборудования различного характера. Сыпучие порошкообразные смеси в виде мастик используют при тепловой защите высокотемпературных частей и поверхностей промышленного оборудования, которые принято называть мастичными.

Сыпучие, мастичные материалы уступают по эффективности штучным теплоизоляционным материалам. Штучные материалы производят в промышленно-заводских условиях по отработанному технологическому процессу и их качество контролируются согласно нормативным документам. Качественные показатели сыпучих и мастичных теплоизоляторов зависимы от способов их применения и меняются с течением времени.

Теплоизоляционный материалы по структуре классифицируются на ячеистые, волокнистые, зернистые и слоистые.

По виду сырья на основе которого получен материал выделяются группы неорганических и органических материалов. Материалы на основе неорганического сырья представлены следующими видами теплоизоляции: ячеистые бетоны, минеральная вата, теплоизоляционная керамика. Материалы на основе органического сырья материалами представлены следующими видами теплоизоляции: древесноволокнистые плиты, камышит, торфяные плиты, газонаполненные полимерные изделия. Материалы сочетающие смесь неорганического и органического сырья представлены следующими видами теплоизоляции: фибролит, минеральная вата на органическом вяжущем. Данный сегмент теплоизоляционных материалов

применителен как к органическому так и к неорганическому классу изделий. Классифицирующим фактором является доля минеральных или органических компоненты в композиционной системе.

Классификация теплоизоляционных материалов на марки принята по средней плотности материала и представлена в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Вид материалов Плотность, кг/м3

Особо низкой плотности 15 25 35 50 75

Низкой плотности 100 125 150 175 -

Средней плотности 200 225 250 300 350

Плотные 400 450 500 600 -

Теплоизоляционные материалы, имеют марку согласно их плотности и при промежуточной величине устанавливаются по ближайшему значению.

Относительная деформация при сжатии классифицирует материалы по жесткости. Классификация теплоизоляционных материалов по жесткости представлена в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Тип материала Относительная деформация, %, при удельной нагрузке, МПа

0.02 0.04 0.1

Мягкие более 30 - -

Полужесткие от 6 до 30 - -

Жесткие до 6 - -

Повышенной жесткости - ДО 10 -

Твердые - - до 10

Классификация по теплопроводности представлена в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Тип материала по теплопроводности Коэффициент теплопроводности

Вт/м*К Ккал/м*ч*°С

Низкая до 0.06 до 0.05

Средняя 0.06-0.115 0.05-0.1

Повышенная 0.115-0.175 0.1-0.15

Наименование теплоизоляционных материалов и изделий в соответствии с принятой классификацией приведено в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Наименование материалов и изделий Неорганический Органический Волокнистый Ячеистый Зернистый Содержащий Несодержащий Рыхлый Плоский Фасонный Шнуровой Несгораемый Трудносгораемый Сгораемый

Вата минеральная + + + + +

Вата стеклянная + + + + +

Вата керамическая (каолиновая) + + + + +

Маты + + + + + +

Шнуры + + + +

Войлок + + + + + +

Маты вертикально-слоистые + + + + +

Войлок вертикально-слоистый + + + + +

Плиты + + + + + + +

Плиты вертикально-слоистые + + + + +

Цилиндры и полуцилиндры + + + + +

Плиты минераловатные армированные + + + + +

Вспученный перлит + + + + +

Изделия перлитобитумные + + + + + +

Изделия перлитокерамические + + + + +

Изделия перлитоцементные + + + + +

Изделия перлитогипсовые + + + + +

Плиты пенополистирольные + + + +

Изделия пенополиуретановые + + + + +

Изделия пенофенолформальдегидные + + + + +

Плиты из пеностекла + + + + +

Теплоизоляционные материалы имеют группы строительно-эксплуатационных и функциональных качественных показателей.

Основное назначение материала определяют функциональные показатели. В данном случае основными показателями качества являются теплопроводность и температурный диапазон использования.

Второстепенный показатель, а именно пористость материала, является определяющим показателем для основных качественных показателей.

Строительно-эксплуатационные, а именно специфические показатели устанавливает параметры транспортировки, монтажа и эксплуатации материала в конструкциях. Изменение специфических показателей материала на всех этапах использования имеет не существенное влияние на функциональные показатели. Основные показатели строительно-эксплуатационных параметров отражены в прочностных показателях, водопоглощении, температуро-, огне-, химической устойчивости и ряда аналогичных факторов.

Высокую значимость на качественные показатели композиционного материала имеет тип пористой структуры изделия. Известны типы пористой структуры изделия, а именно: ячеистая, зернистая, волокнистая.

Качественные показатели пористости структуры композита для теплоизоляционных материалов представлены в табл. 1.5.

Таблица 1.5.

Тип Наименование изделия Величина пористости, %

общая открытая закрытая

Ячеистая Ячеистый бетон 80-90 45-55 45-50

Пеностекло 80-90 2-5 83-85

Пенопласты 90-95 1-55 45-98

Волокнистая Минераловатные 80-90 85-92 0

Зернистая Перлитовые 80-85 60-65 22-25

Стеклопоровые 90-95 60-65 30-35

Величина истинной пористости отражается содержанием в структуре материала твердой составляющей, влияющей на механические и эксплуатационные показатели материала в целом. Увеличение доли общей пористости вызывает резкое уменьшение прочности и также вызывает повышение деформационных свойств изделия. Соответственно, рациональная доля твердого компонента в теплоизоляционных материалах определяется от прочностных показателей и зависимости распределения в

материале. В результате известно, что наибольшая истинная пористость достигается при высокой прочности и степени связанности структуры материала.

Применительно к материалам на основе волокнистой и зернистой структуры величина истинной пористости имеет не постоянное значение. При увеличении нагрузки на рассматриваемый материал происходит уплотнение и сжатие структуры, а при уменьшении нагрузки у материалов на основе волокнистой структуры наблюдается увеличение объема.

Влияние на качественные показатели теплоизоляционных материалов отражают форма, размеры и расположение пор. Наивысшие значения теплоизоляционной величины достигаются в структуре с закрыто-ячеистой системой, мелкими сферическими порами.

При увеличении диаметра пор и преобразование их в открытую систему, снижаются теплоизоляционные показатели материала в целом. Воздушная смесь, заключенный в порах, свободно перемещается и теплопроводность материалов ухудшается. Такие материалы легко увлажняются, что ухудшает их свойства.

Размер пор у различных теплоизоляционных материалов колеблется в широких пределах, но не превышает 3-5 мм. Материалы волокнистой структуры характеризуются преимущественно сквозными каналами, и определить размеры их пор трудно. Характер, размеры и количество пор во многом зависят от способов получения высокопористого материала.

Форма пор во многих случаях является причиной анизотропии свойств теплоизоляционных материалов. Так для изделий с порами эллиптической формы прочность и теплопроводность зависят от направления приложения нагрузки и температурного поля. Если нагрузка действует вдоль оси эллипса, то прочность бетона выше, чем при нагружении в перпендикулярном направлении. Для теплопроводности наблюдается обратная зависимость.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Степанов, Владислав Васильевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / ЮЛ.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В.Грановский. - М.: Наука, 1976. -280с.

2 Алексеева, JI.B. Исследование состава отходов технологических процессов лесопиления / JI.B. Алексеева // Вестник МГУЛ. 2010. -№4. - С. 4850.

3 Аминов, Л.И. Совершенствование технологии производства композиционных материалов на основе древесных наполнителей и минеральных вяжущих: дис. канд. техн. наук: 05.21.05 / Аминов Ленар Илдарович. Казань,2011. 16с.

4 Аплетов, C.B. Гравитационно ударный способ формования изделий из арболита, Текст. : автореферат канд. дис. техн. наук: 05.23.05 / С. В. Аплетов. — М., 1987 - С.8-14.

5 Арзуманов, A.A. Основы строительного дела Текст. : метод указ. к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 260100 «Лесоинженерное дело» / A.A. Арзуманов, М.И. Круцких. -Воронеж, 1997. - 28 с.

6 Ашкенази, Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов Текст. / Е. К. Ашкенази. М.: Лесная промышленность, 1978. - 224 с.

7 Безухов, Н.М. Основы теории упругости, пластичности и ползучести Текст. / H. М. Безухов. М. : Высшая школа, 1968. — 254 с.

8 Бернацкий, А.Ф. Получение теплоизоляционных материалов на основе древесных отходов / А.Ф. Бернацкий, О.Н. Федина // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2006. - №1112. - С. 23-27.

9 Борвонов, В.А. Технология стеновых изделий для малоэтажных зданий на основе арболита и вторичных продуктов производства Текст. : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.23.05 / В. А. Борвонов.

Минск, 2004. - 14 с.

10 Брагина, JI.B. Теплофизические свойства древесины / Л.В. Брагина, И.Г. Романенко, В.М. Ройтман // Нов. исслед. в обл. изготовления деревянных конструкций. -М., 1988. -С. 28-34.

11 Бужевич, Г.А. Легкие бетоны на пористых заполнителях Текст. / Г.

A. Бужевич. -М. : Стройиздат, 1970. С. 14-35.

12 Бужевич, Г.А. Свойства и области применения поризованного арболита / Г.А. Бужевич, В.И. Савин, В.И. Абраменков // Новые технологии и свойствах легких бетонов. - М.: НИИЖБ, 1980, с. 9399.

13 Бухаркин, В.И. Производство арболита в лесной промышленности /

B.И. Бухаркин, С.Г. Свиридов, З.П. Рюмина. М.: 1974. - 62 с.

14 Варданян, Г.С. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности Текст./ Г. С. Варданян, В. И. Андреев и др. М.: АСВ, 1995.-568 с.

15 Васильков, С.Н. Технологии производства и применения экологически чистых и энергоэффективных стройматериалов на основе древесного сырья / С.Н. Васильков // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. -2004. -№11. С. 50-51.

16 Воскобойников, И.В. Разработка нового способа и технология получения древесно-полимерного композиционного материала / И.В. Воскобойников, B.C. Болдуев, В.М. Щелоков, М.Н. Поляков // Вестник МГУЛ.2012. №8. - С. 153-157.

17 Гамова, И.А. Теплоизоляционные материалы на основе древесных опилок и высокозольного сапропеля / И.А. Гамова, С.Д. Каменков // Деревообрабатывающая промышленность. -М. 5/2000. - С. 15-16.

18 Ганапольский, С.Г. Методы и средства научных исследований / С.Г. Ганапольский, О.В. Юрова // Сыктывкар : СЛИ, 2013. - 60 с.

19 Горев, В .Я. Некоторые аспекты структурообразования арболита / В .Я. Горев, B.C. Подчуфаров // Научи, тр. MJITH. М., 1990. -Вып. 231.-С. 52-61.

20 ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. - Введ. 1987-01-01. -Изм. ред. с изм: № 1 утв. в апреле 1989 г. (ИУС № 8-88) и № 2 (ИУС № 3 1999 г.). - М-.: Изд-во стандартов, 1999.- 8 с.

21 ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Метод испытаний. - Введ. 1996-04-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 40 с.

22 ГОСТ 13078-81. Стекло натриевое жидкое. Технические условия. -Введ. 1987-01-01. - переизд с изм. №1, 2 от 23.06:2009. - М.: Изд-во стандартов, 2009. - 9 с.

23 ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него. - Введ. 1985-01-01. -М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1986. - 20 с.: ил. ^

24 ГОСТ 16483.21-72 Древесина. Методы отбора образцов для определения свойств после технологической обработки. - Введ. 1974-01-01. -М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1972. -15с: ил.

25 ГОСТ 16483.0-89. Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаням. - Взамен ГОСТ 16483.0-78; введ. 1990-0701. -М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989. - 11 е.: ил.

26 ГОСТ 16483.14-72 Древесина. Методы определения на разбухание. -Введ. 1974-01-07. - М. Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1974. -6с: ил.

27 ГОСТ 23732 Технические условия. Вода для бетонов и растворов. Введ. Постановлением Госстроя 07.06.1979 г. № 82. - М: : Изд-во стандартов, 1989: - 9 с.

28 ГОСТ 25898-83 «Материалы и изделия строительные. Методы

определения сопротивления паропроницанию».

29 ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций»

30 ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. -Введ. 2004-09-01. -М.: МНТКС, 2004.-21 с.

31 ГОСТ 6336-52. Методы физико-механических испытаний древесины. - Введ. 1953-05-03. - М. Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1952.-17 с: ил.

32 ГОСТ 7076-99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме»

33 Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1989. - 384с.

34 Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, A.A. Устенко.- М.: Стройиздат, 1980. - 400с.

35 Гусев, Б.В. Общие представления о физике процесса виброуплотнения бетонной смеси. Изучение процессов формования железобетонных изделий / Б.В. Гусев // Труды НИИЖБ. М.: 1977. -Вып. 30.

36 Демин, В.И. Экономика предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций / В.И. Демин, Л.В. Заруева. -Новосибирск: НГАСУ, 2001.- 180 с.

37 Долгорев, В.А. Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов / В.А. Долгорев. М.: Стройиздат, 1990. -455 с.

38 Дубовская, Л.Ю. Теплоизоляционный материал на основе древесных опилок / Л.Ю. Дубовская, П.С. Бабарыко // Деревообрабатывающая промышленность. 2000. - №2. - С. 16-17.

39 Дубовская, Л.Ю. Теплоизоляционный материал на основе

древесных отходов и минерального связующего / Л.Ю. Дубовская // Деревообрабатывающая промышленность. —М. 3/2005. - С. 13-15.

40 Евсеев, Г.А. Исследование процессов гидратации цемента в присутствии водорастворимых экстрактивных веществ древесины (на примере получения арболита). Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1971. -ВНИИНСМ.

41 Егорова, А.Д. Эффективные стеновые материалы на основе местного сырья для эксплуатации в суровом климате Текст. : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.23.05 / А.Д. Егорова. М., 2001. -22 с.

42 Ерицков, С.М. Математическая теория оптимального эксперимента: учебн. пособие / С.М. Ерицков, A.A. Жиглявский. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-320 с.

43 Ершов, П.Н. Фибролитовые плиты на портландцементе в стандартном деревянном домостроении Текст. / П.Н. Ершов. М.: Гослесбумиздат, 1985. - 8 с.

44 Жив, A.C. Формирование прочности поризованного арболита и механизм его деформаций и разрушения Текст. / A.C. Жив, Б.Р. Исакулов // Сборник статей 6-й Международной конференции Иваново, 1999. - С. 162-164.

45 Завадский, В.Ф. Стеновые материалы и изделия. Учебное пособие / В.Ф. Завадский, А.Ф. Косач, П.П. Дерябин. Омск: СибАДИ, 2005. -254с.

46 Зазимко, В.Г. Оптимизация свойств строительных материалов. М: Стройиздат, 1981. - 103 с.

47 Запруднов, В.И. Древесно-цементные теплоизоляционные материалы для малоэтажного домостроения Текст. / В.И. Запруднов, Н.В: Гренц, C.B. Колесников // Научные труды Моск. Лесотехн. инт. 1989. - Вып. 216. - С. 32-37.

48 Запруднов, В.И. Методы расчета и прогнозирования прочности и деформации древесно-минерального композита / В.И. Запруднов,

A.С. Щербаков // Вестник МГУЛ. 2012. - №3. С. 97-98.

49 Зедгинидзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 232 с.

50 Иванов, A.M. Строительные конструкции из полимерных материалов Текст. / A.M. Иванов, К.Я. Алгазинов, Д.В. Мартинец М.: Высшая школа, 1978. - 239 с.

51 Казас, М.М. Экономика промышленности строительных материалов и конструкций / М.М. Казас. М.: изд-во АСВ, 2004. -320 с.

52 Калашников, Ю.А. Повышение эффективности комплексного использования древесных отходов Текст.: конспект лекций / Ю.А. Калашников. Пушкино, 1985. -58 с.

53 Караваев, Н.М. Строительные материалы и сооружения из отходов древесины / Н.М. Караваев // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. 2001. - №5. - С. 36-39.

54 Кассандрова, О.П. Обработка результатов наблюдений / О.П. Кассандрова, В.В. Лебедев. - М.: Наука, 1970. - 104 с.

55 Кауфман, Б.Н. Цементный фибролит Текст. / Кауфман Б. Н., Шмидт Л.М. и др. М.: Госстройиздат, 1961. - 166 с.

56 Качелкин, В.И. Комплексное использование отходов древесины /

B.И. Качелкин. М.,1965 г., 68 с.

57 Кириенко, И.А. Деревобетон / Строительная промышленность, 1928, №10,11/12.

58 Клименко, М.И. Исследование арболита на основе высокопрочного гипса. Автореф. дисс. канд. техн. наук. - М.: 1971.

59 Кобулиев, З.В. Теплофизические свойства строительных материалов на основе растительно-вяжущей композиции / З.В. Кобулиев // Жилищное строительство. 2006. - №9. - С. 24-25.

60 Коротаев, Э.И. Использование древесных опилок / Э.И. Коротаев, М.И. Клименко. -М.: Лесная промышленность, 1974. - 143 с.

61 Коратаев, Э.И. Производство строительных материалов из древесных отходов Текст. / Э.И. Коратаев, М.И. Клименко. М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 163 с.

62 Королев, Е.В. Некоторые аспекты проектирования составов многокомпонентных композиционных материалов / Е.В. Королев,

B.А. Смирнов, А.И. Альбакасов // Нанотехнологии в строительстве. 2011.-№6.-С. 32-43.

63 Котенко, В. Д. Композиционные материалы из древесины: современные тенденции развития / В.Д. Котенко // Вестник МГУЛ. 2000.-№1.-С. 51-53.

64 Красовский, В.П. Методика определения экономической эффективности капитальных вложений / В.П. Красовский, М.Н. Лойтер, Т.Г. Золотова. - М.: Наука, 1990. - 24 с.

65 Кройчук, Л. А. Эффективная обработка измельченных отходов древесины / Л.А. Кройчук // Строительные материалы. 2004. - №7. -

C. 42-43.

66 Купер, Г.А. Микромеханические аспекты разрушения / Г.А. Купер // Композиционные материалы, М.: 1978. - Т. 5. - Разрушение и усталость. - С. 440-475.

67 Логвиненко, А.Т. Влияние органических добавок на гидратацию портландцемента Текст. / А.Т. Логвиненко, Т.Д. Урваева, A.C. Третьякова // Известия СО АН СССР.-1970.-№3, Вып. 5. С. 125-133.

68 Лошкарев, Г.Л. Маштаков А.Ф. Физико-химические методы исследований гидратирующихся дисперсных систем. Методические рекомендации. Свердловск: УрО АН СССР, 1991. - 151 с.

69 Мальцев, В.В. Технология производства теплоизоляционных материалов из древесных опилок Текст. / В.В. Мальцев В.И.

Запруднов, A.B. Разумовский // Науч. тр. -М.: МГУЛ, 2000. Вып. 310.-С. 33-37.

70 Мельникова, Л.В. Технология композиционных материалов, из древесины Текст./ Л. В. Мельникова. М.: МГУЛ, 1999. - 226 с.

71 Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов, в лесной и деревообрабатывающей промышленности Текст.:: учеб. пособие. 41 1 / под ред: А. А. Пижурина: -М:, 1972.- 56 с.

72 МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению»

73 Минас, А.И. Специфические свойства арболита / А.И. Минас, И.Х. Наназашвили // Бетон и железобетон. 1978. № 6. - С. 19-20.

74 Минас, А.И. Пути повышения структурной прочности и стойкости арболита в условиях попеременного увлажнения и высыхания / А.И. Минас, И.Х. Наназашвили // Труды ЦНИИЭПсельстроя. - 1976. № 15.-с. 112-118.

75 Михайленко, Г.В. Применение математического моделирования для; исследования прочности бетона; пластичности, бетонной смеси и оптимизации составов бетона Текст.: автореф. канд. техн: наук.: 05.23.05 / Г.В: Михайленко. Одесса;. 1973. -149 с.

76 Мурзин, В. С. Технология композиционных материалов и изделий / В. С. Мурзин // Воронеж: ВГЛА, 2008. - 111 с.

77 Мурзин, B.C. Технология композиционных материалов и изделий. Методические указания / B.C. Мурзин, О.В. Лавлинская // Воронеж: ВГЛТА,. 2009. - 35 с.

78 Мяндин, А.Т. Стеновые блоки из арболита на глиноцементном вяжущем/ А.Т. Мяндин, A.A. Гуревич, Н.С Вишневская. // Новые вяжущие материалы и их применение. Тез. докл. науч.-техн. семинара. Новосибирск, 1991, с. 52-53.

79 Назарова, Т.Н. Поризация дисперсных минеральных смесей способом воздухововлечения в производстве ячеистых бетонов. — Дисс. канд. техн. наук. Киев: НИИСМИ, 1991. - 141с.

80 Назериан, М. Структура цементно-стружечной плиты на основе древесных пород Центральной Азии Текст.: дисс. канд. техн. наук.: 05.21.05 / М. Назериан. - Москва, 2006. 146 с.

81 Наназашвили, И.Х. Исследование адгезии в структуре конгломерата «древесина-цементный камень» / И.Х. Наназашвили // Совершенствование заводской технологии железобетонных изделий на предприятиях сельстройиндустрии. М., 1979.

82 Наназашвили, И.Х. Производство арболита из древесных отходов / И.Х. Наназашвили, М.К. Марданов // Обзорная информация ЦБНТИ Минпромстроя СССР. - 1974. - С. 4-42.

83 Наназашвили, И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции / И.Х. Наназашвили. - 2-е изд., перераб. И доп. - Л.: Стройиздат. 1990. -415 с.

84 Наназашвили, И.Х. Арболит- эффективный строительный материал. / И.Х. Наназашвили. М.: 1984. - 122 с.

85 Наназашвили, И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. М.: Высшая школа, 1990. - 495 с.

86 Обрезкова, В. А. Безвибрационное формование изделий из поризованного арболита. В сб. Исследование легких бетонов и конструкций на их основе. - Ульяновск: Ульян, политехи, ин-т, 1990, с. 24-27.

87 Осипович, Л.М. Исследование контактной зоны «цементный камень-древесина» деревобетона / Л.М. Осипович // Известия вузов. Строительство. -2007,-№2. -С. 28 33.

88 Петров, В.П. Деревобетон / В.П. Петров, И.М. Пушкин // Изд. Ленинградского ин-та инженеров жел.-дор. транспорта. Л. - 1936.

89 Пижурин, A.A. Основы научных исследований в деревообработке: учебник для вузов / A.A. Пижурин, A.A. Пужурин. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005.-305 с: ил.

90 Поздняков, A.A. Прочность и упругость композиционных древесных материалов Текст. / A.A. Поздняков. М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 136 с.

91 Пошарников, Ф.В. Установка по изготовлению стеновых блоков: информационный листок / сост. Пошарников Ф.В., Филичкина М.В. Воронеж: Воронежкий ЦНТИ, 2009. - № 36-021-09. - 3 с.

92 Разиньков Е.М. Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов / Е. М. Разиньков, В. С. Мурзин // Воронеж: ВГЛА, 2012. - 228 с.

93 Рангавар, X. Исследование применения отходов от форматной обрезки ЦСП / X. Рангавар // Вестник МГУЛ. Лесной вестник. 2006. - №6. - С. 127-129.

94 Рахимов, Р.З. Современные теплоизоляционные материалы / Р.З. Рахимов, Н.С. Шелихов // Казань: КГАСУ, 2006.-392 с.

95 Рахимов, Р.З. Проблемы рационального использования местного сырья в производстве строительных материалов / Р.З. Рахимов // Строительство, архитектура и жилищно-комунальное хозяйство. -№1.- 1999.-С. 12-15.

96 Рахимов, Р.З. Теплоизоляционные стеновые материалы на основе пеногипсобетонов / Р.З. Рахимов, М.И. Халиуллин, М.Г. Алтыкис // Строительные материалы №9. - 1998. - С.29.

97 Рахимов, Р.З. Долговечность строительных материалов / Р.З. Рахимов//Казань: КХТИ, 1988. - 19 с.

98 Рекомендации по определению рациональных областей применения конструкций из легких бетонов / НИИЖБ. М.: НИИЖБ. 1986. - 39 с.

99 Руденко, Б. Д. Влияние цементно-древесного отношения на

прочность цементно-древесных композитов / Хвойные бореальной зоны. 2008. - T.XXV. -№3-4.-С. 337-339.

100 Руденко, Б. Д. Свойства древесно-цементной композиции при использовании прямоугольной стружки / Б.Д. Руденко // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2009. - №1. - С. 90-94.

101 Русина, В.В. Бетоны на основе отходов древесины / В.В. Русина, Н.Ю. Тарасова// Строительные материалы. 2006. №12. - С. 40-41.

102 Рыбъев, И.А. Исследование общих закономерностей в структуре и свойствах арболита / И.А. Рыбъев, М.И. Клименко // Изв. Вузов Сер. Строительство и архитектура. - 1972 № 2.

103 Рыбъев, И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ / И.А. Рыбьев. М.: 1978.

104 Савин, В.И. Структура и долговечность древесно-минеральных материалов нового поколения / В.И. Савина, A.A. Рожкова // Коррозия: материалы, защита. 2006. - №8. - С. 42-45.

105 Свиткин, М.З. Технология изготовления изделий из измельченной древесины Текст.: учебник / М.З. Свиткин, Д. А. Щедро. М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 144 с.

106 СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»

107 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

108 Современные методы оптимизации композиционных материалов / В.А. Вознесенская, В.Н. Выровой, В.Я. Керц. - Киев. - 1983. - 144 с.

109 Солдатов, Д. А. Теплоизоляционные материалы на основе растительного сырья и трансминеральных поризованных связующих Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / Д.А. Солдатов. — Казань, 2000. — 16 с.

110 Соломатов, В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Изв. Вузов Сер. Строительство и архитектура. - 1985. № 8. с. 58-64.

111 Соломатов, В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов // Материалы юбилейной конференции. М.: МИИТ, 2001. - С. 41-56.

112 Соломонова, Е.Б. Теплоизоляционный материал на лигносиликатном вяжущем Текст. / Е.Б. Соломонова // Жилищное строительство. 2004. - № 6. — с. 113.

113 Справочник по производству теплозвукоизоляционных материалов. - М: Стройиздат. 1975. - 432 с.

114 Справочник под редакцией Ф.И. Коперина Использование низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок. М.: Лесная промышленность. 1970 г.248 с.

115 Стадник, Т. А. Строительные материалы для экологического домостроения в сельской местности / Т.А. Стадник // Строительные материалы. -2006.-№ 11.-С. 76-79.

116 Суворцева, Л.С. Технология и оборудование производства композиционных древесных материалов / Л.С. Суворцева. Архангельск: Издательство Арханг. Гос. Техн. ун-та, 2001. - 223 с.

117 Сулименко, Л.М. Сравнительная оценка эффективности различных способов повышения прочностных характеристик цемента / Л.М. Сулименко, И.Н. Тихомирова // Техника и технология силикатов. 2007.-Т. 14.-№4.-С. 13-22.

118 Титунин, A.A. Исследование эксплуатационных показателей древесных композиционных материалов с использованием вторичного древесного сырья / А.А.Титунин, Т.Н. Вахнина // научно-технический журнал Вестник МГСУ. -2011,-№7-С. 641-645.

119 Титунин, A.A. Методологический подход к оценке эффективности использования древесных ресурсов / A.A. Титунин // Весник МГУЛ.

сырьевых компонентов арболита / С.С. Удербаев // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. 2009. - №2. - С. 30-31.

121 Уласенко, П.А. Структура и свойства деревозолобетона. В сб. Комплексное использование минерального сырья и попутных продуктов производства при производстве строительных материалов. - Киев: КИ-СИ, 1991, с. 98-108.

122 Федина, О.Н. Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих: автореферат канд. техн. наук: 05.23.05 / Федина Ольга Николаевна. Новосибирск, 2007. - 17 с.

123 Филичкина, М.В. Новые подходы к формированию опилочных смесей / М.В. Филичкина // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение; межвузовский сборник науч. тр. Воронеж, 2009. - Вып. 4. - С. 133-137.

124 Филичкина, М.В. Производство опилкобетона в условиях нижнего лесного склада Текст. / М.В. Филичкина // Вестник Саратовского гос. агроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2010. - №3. - с.27-29.

125 Филичкина, М.В. Обоснование и разработка процессов формирования древеснокомпозиционных материалов: автореферат канд. техн. наук: 05.21.05 / Филичкина Мария Васильевна. Воронеж, 2011.- 16 с.

126 Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий / К.Ф. Фокин.- М. 2006.

127 Хасдан, С.М., Производство и применение арболита / С.М. Хасдан, В.Г.Разумовский, С.Г. Свиридов и др.- М.: Лесная пром-ть, 1981.216 с.

технологическими процессами и оборудованием. Ташкент, 1988. -113 с.

129 Хорошун, В.А. Конструкционные древесно-цементные материалы в строительстве Текст.: учебн. пособ. / В. А. Хорошун. — Н. Новгород, 2004. 87 с.

130 Хританков, В.Ф. Оптимизация составов для защиты крупного органического заполнителя и упрочнения материалов стен / В.Ф. Хританков, А.Ю. Кудряшов, А.П. Пичугин // Строительные материалы. 2009. - № 3. - С. 60-63.

131 Хританков, В.Ф. Деформативные свойства легких бетонов на органоминеральных заполнителях / В.Ф. Хританков, A.C. Денисов, А.П. Пичугин // Моделирование и оптимизация композитов: Материалы межд. семинара МОК-40. Одесса: 2001. - С. 123-124.

132 Хрулев, В.М. Композиционные строительные материалы на органической основе / В.М. Хрулев, К.Я. Мартынов, H.A. Машкин, С.А. Иноземцева. — Новосибирск: НГАСУ, 1998. 20 с.

133 Хрулев, В.М. Цементно-стружечные плиты в строительстве / В.М. Хрулев, В.Г. Малышев, Р.Ш. Хагарков. - Уфа: 2001. -96 с.

134 Хрулев, В.М. Технология и свойства композиционных материалов для строительства / В.М. Хрулев. Уфа: ТАУ, 2001. - 168 с.

135 Хрулев, В.М. Легкий древесный бетон для стен малоэтажных зданий / В.М. Хрулев, Г.Н. Шибаева, Е.Б. Соломонова, H.A. Нелюбина // Строительные материалы.-2006. -№1.-С. 17-18.

136 Цепаев, В.А. Легкие конструкционные бетоны на древесных заполнителях Текст. / В.А. Цепаев, А.К. Яровский, Ф.И. Хозанова. Орджоникидзе: Ир, 1990. - 134 с.

137 Шевляков, A.A. Производство композиционных материалов с использованием вторичных отходов в качестве исходного сырья / A.A. Шевляков, В.И. Панферов, С.А. Шевляков, А.П. Маркин //

Вестник МГУЛ. 2011. - №5. - С. 79-84.

138 Шешуков, А.П. Роль массопереноса в структурообразовании системы «вяжущее древесный заполнитель» / А.П. Шешуков, Т.И. Романова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2007. -№2.-С. 199-207.

139 Шибаева, Г.Н. Технология и применение полимерсиликатного арболита / Г.Н. Шибаева, Е.Б. Соломонова, В.М. Хрулев // Вестник Хакасского техн. института. 2002. - № 13. - С. 99-106.

140 Щербаков, А.С. Комплексное использование древесины при производстве древесно-цементных материалов / А.С. Щербаков, В.М. Бутерин, B.C. Подчуфаров. М.: Лесн. пром-ть, 1990. - 178 с.

141 Щербаков, А. С. Технология композиционных древесных материалов Текст, учеб. пособ. / А.С. Щербаков, И.А. Гамова, Л.В; Мельникова. М.: Экология 1992. -192 с.

142 Щибря, А.Ю. Оптимизация составов пенобетона с использованием отходов промышленности и сельского хозяйства. // Наука Кубани. 1998, № 1(3), с. 58-59.

143 Bouguerra, A. Thermal effusivity of two-phase wood cement-based composites / A. Bouguerra, A. Ledhem, J.P. Laurent, M.B. Diop, M. Queneudec // Journal of Phisics D: Applied Phisics. 1998. - V.31. - № 17. -Pp. 2184-2190.

144 Brouwers, H.J.H. Self-compacting concrete: A theoretical and experimental study / H.J.H. Brouwers, H.J. Radix // Cement and Concrete Research. 2005. - Vol. 35. - pp. 2116-2136.

145 Huang, W.H. Properties of cement-fly ash grount admixed with bentonite, silica fume, or organic fiber / W.H. Huang // Cement and Concrete Research. 1998. -V.27. - №3. - Pp. 395-406.

146 Hunger, M. Natural stone waste powders applied to SCC mix design / M. Hunger, H.J.H. Brouwers // Restoration of Buildings and Monuments.

2008. - №14. -pp. 131-140.

147 Lee, A.W.C. Compressive strength of cylindrical samples as an indicator of wood-cement compatibility / A.W.C. Lee, Z Hong // Forest products J., 1986, vol. 36, № 11/12, p. 87-90.

148 Mitchell, L.D. Aspets of Portland cement hydration studied using atomic force microscopy / L.D. Mitchell, M. Prica, J.D. Birchall // Mater, J.Sci. 31. 1996, p. 4207-4212

149 Necesany, V. Der Quellungsdruck von Holz und Seinen Bestandteilen. -Holz Roh-Werkstooff, 1965. - Bd. 23. - S. 183-187.

150 Ramachandrman Concrete Science Heyden / V.S. Ramachandrman, R.F. Feldman, J.J. Beaudoin // London.-1981

151 Salas, J. Lightweight inulting concretes with rice husk. Intern. Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete / J. Salas, M. Alvarez, J. Veras // 1986, vol. 8, № 3, p. 171-180.

152 Singh, N.Br Effect of glucose on the hydration of Portland cement / N.Br Singh, P.N. Ohja // Proceedings of the 7th International Congress on the Chemistry of Cement 11 Edition Septima.-Paris.-1980. p. 100-105.

153 Singh, S.M. Physico-chemical properties of agricultural residues and strengths of portland cement bound wood products / S.M. Singh // Res. and Jnd, 1979, 24, №1, p. 1-5.

154 Taplin, J.H. Discussion of H.E. Vivian «Some chemical additions and admixtures in cement paste and concrete» / J.H. Taplin // Proceeding of the 4th international Congress on the Chemistry of Cement VTRUS Department of Commerce Washington, DC.-1960. - p. 924-925

155 Tennis, P.O. A model for two types of calcium silicate hydrate in the microstructure cement pastes / P.O. Tennis, H.M. Jimnings // Cem. Concr. Res. 30. - 2000. - p. 855-863.

156 Thomas, N.L. The mechanism of retardation of setting of OPC by sugars /N.L. Thomas, J.D. Birchall //Br. Prica, Proc. 35. - 1984. - p. 305-315.

157 Thomas, N.L. The retarding action of sugars on cement hydration / N.L. Thomas, J.D. Birchall // Cem. Concr. Res. 13 (6). - 1983. - p. 830-842.

158 Vaickelionis, G. The influence of organic mineral additives on hydration of cement / G. Vaickelionis, R. Vaickelioniene // ISSN 1392-1320. Material science. Vol.9, No. 3. - 2003.

Приложение 1 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕТОВ Обработка результатов эксперимента заключается в следующем. Уравнение регрессии подвергается тщательному статистическому анализу. Цели анализа: извлечение из результатов эксперимента максимума информации, оценка точности и достоверности полученных зависимостей. Обработку результатов эксперимента при равномерном дублировании опытов проводят в следующем порядке.

а) Вычисляется среднее значение у,- и дисперсия для каждого /-го опыта. Среднее значение у, рассчитывается согласно выражению

У^^гУч- (!)

Дисперсия 51/2 рассчитывается по формуле:

^ (2) Подставив значения выходной величины уу (Я- коэффициента теплопроводности) в приведенные выше выражения, для рассматриваемого примера получим следующие значения для выборочного среднего у:

у I = \ (0,133+0,127+0,136+0,121+0,141+0,127+0,136+0,129+0,129) =

0,131;

у I = \ (0,112+0,100+0,116+0,110+0,100+0,111+0,111+0,110+0,116) =

0,109;

у г = - (0,169+0,160+0,153+0,143+0,155+0,143+0,157+0,153+0,160) =

0,155;

У I = \ (0,107+0,105+0,112+0,112+0,110+0,110+0,115+0,107+0,120) =

0,111.

Найденные значения выборочного среднего и дисперсии для каждого /го опыта заносятся в таблицу.

б) Вычисляется необходимое количество наблюдений птр для достижения требуемой точности при доверительной вероятности Р = 0,95

для серии опытов, в которых дисперсия 5£2 имеет максимальное значение. При максимальной относительной погрешности выходного параметра 8 = 0,05 максимальная абсолютная погрешность, вычисляемая по формуле:

Д = еу, (3)

А = 0,05*0,155 = 0,008. Далее необходимо проверить выполнение условия:

птр > ф §, (4)

где ¿4/-— табличное значение критерия ? распределения Стьюдента. Необходимое и достаточное количество опытов п„р, при /8.0,о5 = 2,3 и

5? = 0,02347 равно п > 2,32 * ^^^ = 6,2.

Поскольку условие выполняется, то выбранное первоначальное количество дублированных опытов п = 9 является достаточным.

в) Проводится проверка гипотезы об однородности дисперсий в различных сериях опытов, (/-критерий Кохрана, при помощи которого проверяется гипотеза, определяется по формуле:

£

2

^ = (5)

Б {+...+Б-;

__0,02347_= 0 65

р 0,00004+0,00004+0,02347+0,01243 '

Табличное значение С-критерия Кохрана Стабл для принятых значений q = 5 %,/= 9 - 1 = 8 и / = 4 равно 0,67.

Поскольку Ор < <2Хабл, следовательно, дисперсии выборок однородны или выборки являются представителями одной генеральной совокупности.

г) Вычисляются коэффициенты регрессии по формулам (2.4.6)-{2.4.7), причем вместо у,- следует взять среднее значение у . Вычислим коэффициенты регрессии в кодированных значениях факторов при помощи формул (2.4.8Н2.4.11)

, 0,131+0,109+0,155+0,111 л

Ьо= ---= 0,127,

4

, (—1)0,131+С+1)0,109+(—1)0,155+(+1)0,111 .

О} --- -0,0оо

, _(-1)0,131+(-1)0Д09+(+1)0,155+С+1)0,111 _

02----0,1)20

4

, _ (+1)0,131+(-1)0,109+(-1)0,155+(+1)0Д11 ¿>/2------0,022

По найденным коэффициентам регрессии записывается полученная математическая модель в соответствии с выражением (2.4.5):

у = 0,127 - 0,066х/+ 0,026X2- 0,022х,х2 (6)

В найденное уравнение регрессии в кодированных значениях подставляются значения факторов 5с 1 и х2 , соответствующие условиям 1-й, 2-й,..., и-й серии опытов, и определяются значения выходной величины у,-: у = 0,127 - 0,066 (-1) + 0,026 (-1) - 0,022 (+1) = 0,131, у = 0,127- 0,066 (+1) + 0,026 (-1) - 0,022 (-1) =0,109, у = 0,127 - 0,066 (-1) + 0,026 (+1) - 0,022 (-1) = 0,157 , у = 0,127 - 0,066 (+1) + 0,026 (+1) - 0,022 (+1) = 0,111.

Полученные значения выходной величины у, заносятся в таблицу.

д) Вычисляется оценка дисперсий, характеризующих ошибку

гу

эксперимента. Оценка дисперсии вычисляется как среднее

арифметическое дисперсий серии опытов по формуле:

N N(4-1) '

где Щп -1) = /у-число степеней свободы, связанных с дисперсией

с2 _ 0,00004+0,00004+0,02347+0,01243 _ Л лло

¿До----и,ииу.

е) Вычисляется дисперсия коэффициентов регрессии. Дисперсии коэффициентов равны друг другу для планов полного факторного эксперимента и характеризуют точность, с которой они найдены. Дисперсия коэффициентов регрессии рассчитывается по выражению:

да

ж) Выполняется оценка значимости коэффициентов регрессии при помощи критерия Стьюдента. Для каждого коэффициента регрессии вычисляется расчетное значение критерия Стьюдента по формуле

= (9)

_М = 0Д27= 1^=2^ = 4,4,

р 5{ьо 0,015 Р Бт 0,015 ' '

{ _ \Ъ2\ _ 0,0256 _ ^ ^ _ |Ь12| _ 0,022 _ ^ ^ Р 0,015 ' ' Р Бт 0,0,15 ' '

где среднее квадратическое отклонение коэффициента регрессии/ Среднее квадратическое отклонение коэффициентов регрессии определится по формуле:

(Ю)

5^ = 70,00025 = 0,015 Далее определяется табличное значение критерия Стьюдента /табл для уровня значимости q и числа степеней свободы И{п -1) = /у. Табличное значение критерия Стьюдента при уровне значимости д = 0,05 и числе степеней свободы/у = 4(9-1) = 32 равняется ?табл =1,4.

Анализируя полученные расчетные значения /-критерия Стьюдента, можно сделать вывод, что они превышают табличное значение, следовательно, все коэффициенты являются значимыми.

Окончательно уравнение регрессии запишется в виде уравнения: у = 0,127 - 0,066х7+ 0,026*2- 0,022*7*2.

ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Проверка адекватности математической модели заключается в следующем. Проверка достоверности и точности полученной модели называется проверкой ее адекватности результатам эксперимента. Она выполняется после определения и проверки значимости коэффициентов регрессии. Чтобы проверить гипотезу об адекватности модели эксперимента, достаточно оценить отклонения, предсказанные уравнением регрессии выходной величины у от результатов эксперимента у в различных точках факторного пространства. Проверка адекватности выполняется в следующем порядке.

а) Вычисляется сумма квадратов разности средних значений выходной величины, полученных экспериментально, и значений, вычисленных по уравнению регрессии :

Sad = nZi=1{yl-yl)2 ,

где п - число дублированных опытов. Sad = 9 *[(0,131-0,131)2+(0,109-0,109)2+(0,155-0,157)2+(0,111-0,111)2]=

0,00004.

б) Вычисляется число степеней свободы fad, связанных с дисперсией адекватности. При равномерном дублировании и при отсутствии дублирования fad определяется по формуле:

fad = N~P,

где Р — число оцениваемых коэффициентов регрессии (при N = Р адекватность модели проверить невозможно).

fad = 4-3=1

в) Вычисляется дисперсия адекватности S%d по формуле

с2 = Sad

ad Гал'

SJ,-^-0,00004

с2

77 = ГМ p

0000044 p 0,009 '

Табличное значение критерия Фишера FTa6n определяется для уровня значимости q = 0,05 и расчетных значений fad из выражения (2.4.25), после чего осуществляется проверка условия адекватности математической модели Fp < FTa6n; если оно выполняется, то уравнение регрессии соответствует результатам опыта или адекватно им. Табличное значение критерия Фишера Т^табл ДЛЯ fad = 1 И fy составит F-габл = 4,17. Поскольку Fp < FTабл нулевая

ry

гипотеза об однородности дисперсий и S^ принимается, полученное уравнение регрессии адекватно результатам эксперимента.

д) Выполняется перевод регрессионного уравнения из кодированного вида в натуральный. Данный перевод осуществляется подстановкой выражения в регрессионное выражение.

При выполнении проверки адекватности математической модели уравнение регрессии записывается в виде:

= 0,127 - 0,066*/+ 0,026*2-Члены уравнения с взаимодействиями исключены, для того чтобы выполнялось условие ИФ Р.

Для перевода регрессионного уравнения(2.4.27) из кодированного вида

Xi+45 „ х2+300

в натуральный подставим в него выражения х1 = ig и х2 = , тогда

регрессионное уравнение примет вид:

у = 0,127 - 0,066* 0,026 * — .

J ' ' 15 ' 1

Окончательно после преобразования получим уравнение регрессии в натуральных значениях факторов у = 0,007- 0,0044 xi + 0,026 х2.

«УТВЕРЖДАЮ» Директор О0ОНП©«рОлитехнологии>>

л^^^/^Ъ-г^ •* В.А. Салдаев

| 2013 г.

* * 1 Л

___

АКТ ВНЕДРЕНИЯ технологического процесса по изготовлению теплоизоляционного материала на основе древесных частиц, минерального связующего и

полимерного покрытия

г{£у> оЬ1с/Г/г>& 2013 г. комиссия в составе представителей ООО НПО «Политехнологии» директора Салдаева В, А., гл. инженера Шаяхметова Ф.Ф. составила настоящий акт в том, что на ООО НПО «Политехнологии» принят технологический процесс по изготовлению теплоизоляционного материала на основе древесных частиц, минерального связующего и полимерного покрытия, разработанного представителями Казанского национального исследовательского технологического университета: д.т.н., проф. Сафиным Р.Г., асп. Степанов В.В.

В настоящее время на базе разработанного технологического процесса по изготовлению теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц, минерального связующего и полимерного покрытия ведется серийное производство изделий.

Представители ООО НЦО «Политехнологи»:

В.А. Салдаев

Ф.Ф. Шаяхметов

Представители КНИГУ:

Р.Г. Сафин

/л

вз< Степанов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

W ПЕТЕРБУРГСКАЯ ^

ТЕХНИЧЕСКАЯ

404b. Я Ж щ шг m ш мммь ^Mfc JiPWIAPICA у

г! lv У ш*1С

ЛУЧШИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ И ЛУЧШАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА

награждается

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Россия, г. Казань

за разработку

Установка переработки техногенных отходов лесной промышленности о моторное топливо и теплоизоляционный материал

в номинации

учший инновационный проект в области энергосберегающих технологий

Председатель НТС

при Правительстве Санкт-Петербурга академик РАН В.А. Глухих

13-15 марта 2012

Между!Iародный конкурс

НАЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

2012

»!

1

к медали

«Гарантия качества и безопасности»

Награждается

Участник V Международного салона «Комплексная безопасность-2012»

Казанский национальный исследовательский технологический университет

За Разработку Комплекса по переработке отходов лесной промышленности

Председатель конкурсной комиссии Врио начальника НТУ МЧС России

Москва 24 мая 2012 года

В. П. Молчанов

ФГБОУВПО«КНИТУ»

ВэйстТэк

*, ' áf / ,./r " >1 **' г*

'' s / / /г/Л / ,/,>

С Vi > / V 'у

Международная | выставка-форум по управлению отходами, природоохранным технологиям и возобновляемой энергетика ВэйстТэк-2013. Москва, Россия, МВЦ "Крокус Экспо", 28-31 мая 2013

International Trade Fair for Waste Management, Recycling, Environmental Technologies and Renewable Energy

•. « _ —. • JÉL. j. j*. s // ....... a / i» i ■ . .. _ _ _ .. _ -

WasteTech-2013,

Exhibition Center Crocus Expo, Moscow, Russia, 28-31 May 2013