Введение к работе
Я//1/
Актуальность темы. В настоящее время одним из основных направлений современной политики Российской Федерации в области жилищного строительства является ресурсе— и энергосбережение. В связи с этим большое внимание уделяется вопросам теплозащиты жилых зданий, а поправки к СНиПу по строительной теплотехнике законодательно установили применение только эффективных теплоизоляционных материалов. В климатических условиях Центрально-Чернозёмного региона в дополнительной изоляции нуждаются не только трубопроводы, подающие тепло к зданию, но и само здание.
Существующие для тепловой защиты жилых зданий теплоизоляционные материалы имеют целый ряд недостатков. Полимерные пенопласты пожароопасны, недолговечны и химически нестабильны. Минераловатные изделия обладают очень высоким влагопоглощением, а их волокна подвергаются саморазрушению, что небезопасно для здоровья человека.
К теплоизоляционным материалам способным применяться для теплозащиты жилых зданий, с учётом требований экологии, себестоимости и тепловой эффективности относятся легкие бетоны на основе трепельного сырья и ячеистые бетоны. Оптимизация составов этих материалов возможна за счёт использования отходов и их рационального проектирования.
Настоящая работа посвящена разработке и оптимизации составов теплоизоляционных материалов для защиты жилых зданий в климатических условиях Центрально-Чернозёмного региона.
Цель работы. Разработать оптимальные составы теплоизоляционных материалов для тепловой защиты жилых зданий с применением местных отходов.
Задачи исследований.
-
Провести анализ отходов металлургического производства ОАО « Новолипецкий металлургический комбинат» и его вторичных производств с целью их применения для производства теплоизоляционных материалов.
-
Обосновать выбор наиболее эффективных слабоиспользуемых и неиспользуемых в строительстве отходов, исследовать технологию их получения и определить физико-механические свойства, структуру, химический и фазовый составы.
3. Разработать составы и технологию получения лёгкого бетона на основе
1 трепельного гравия и отходов металлургии.
-
Разработать оптимальные составы и технологию получения газосиликатобетонов на основе местного сырья и отходов металлургии.
-
Разработать оптимальные составы и технологию получения пенобетонов с использованием местных отходов.
-
Установить технико-экономическую эффективность внедрения разработанных составов теплоизоляционных материалов для тепловой защиты зданий. ~- — ..
і ''ut. национальная!
і БИБЛИОТЕКА і
Научная новизна работы.
Теоретически обоснованы и практически подтверждены возможности использования отхода ферросплавного производства ОАО « Новолипецкий металлургический комбинат » - аспирационной пыли, отсевов дробления шлаковой пемзы и шлама в технологии производства теплоизоляционных материалов. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность улучшения физико-механических свойств теплоизоляционных материалов при введении в их составы данных отходов. Разработаны оптимальные составы и технологии изготовления лёгких бетонов на основе трепельного гравия, газосиликатобетонов и пенобетонов из местного сырья. Установлены закономерности улучшения физико-механических свойств теплоизоляционных материалов пластифицирующими добавками С-3 и сульфонола.
Практическое значение и реализация работы:
Для теплозащиты жилых зданий разработаны составы легких бетонов на основе трепельного гравия, газосиликатобетона и пенобетонов с оптимальными физико-механическими свойствами.
По результатам исследований составлены рекомендации по использованию отхода - аспирационной пыли - ферросплавного производства ОАО «НЛМК» в технологии изготовления лёгких бетонов на основе трепельного гравия, газосиликатобетонов и пенобетонов, позволяющие сократить расход цемента до 20 %, повысить прочность на 25 % при сохранении теплотехнических характеристик.
Расширена сырьевая база производства теплоизоляционных материалов за счет использования местных отходов (аспирационной пыли, отсевов шлаковой пемзы и шлама), улучшена экологическая обстановка региона.
Результаты разработок использованы в учебном процессе Липецкого государственного технического университета для студентов специальности 290600 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» по дисциплинам «Материаловедение» и «Технология и производство теплоизоляционных материалов ».
Достоверность полученных результатов и выводов по работе обеспечена применением в исследованиях научно-обоснованных методик комплексных исследований образцов, подтверждается применением вероятностно-статистических методов обработки результатов испытаний, а также удовлетворительным совпадением некоторых результатов экспериментов с данными других авторов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международной научно-технической, Интернет-конференции «Эффективные технологии строительного комплекса» в г. Брянске в 2002 г., на 3-й Международной научно-технической Интернет-конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» в г. Туле в 2002 г., на 1-ом Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» в г. Белгороде в 2002 г., на Международной научно-практической конференции «Современные тех-
нологии в промышленности строительных материалов и стройиндусгрии» в г. Белгороде в 2005 г.
Исследования, составившие основу диссертационной работы, выполнены в рамках тематического плана РААСН и госбюджетной работы «Разработка теоретических основ технологии производства композиционных строительных материалов из местного сырья», а также в рамках координационной программы «Архитектура и строительство» Министерства образования РФ.
Личное участие автора заключается в составлении цели и задач исследований, разработке методов исследований и проектирования оптимальных составов теплоизоляционных материалов, в установлении общих закономерностей структурообразования теплоизоляционных материалов с применением отходов, внедрении разработанных материалов в строительстве.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
На защиту выносятся:
- теоретические и экспериментальные исследования процессов струк
турообразования легких бетонов на основе трепельного гравия (тре-
пелобетонов), газосиликатобетонов и пенобетонов с использованием
местных отходов (аспирационной пыли, отсевов шлаковой пемзы и
шлама);
- разработаны оптимальные составы трепелобетонов, газосиликатобето-
нов и пенобетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками;
технологии производства трепелобетонов, газосиликатобетонов и пенобетонов с использованием аспирационной пыли, отсевов шлаковой пемзы и шлама;
теоретические и экспериментальные исследования отходов металлургического производства - аспирационной пыли, отсевов шлаковой пемзы, шлама и возможности их применения в технологии производства теплоизоляционных материалов;
экспериментальные данные по установлению основных технологических и физико-механических характеристик трепелобетонов, газосиликатобетонов и пенобетонов.
Структура и объём работы. Диссертационная работа содержит введение, шесть глав, 135 страниц машинописного текста, включает 18 таблиц и 46 рисунков, список использованных источников из 162 наименований, 2 приложения.
Автор благодарит научного консультанта к.т.н., доцента Гончарову М.А. за помощь в решении задач и проблем настоящей работы.
Похожие диссертации на Оптимизация составов теплоизоляционных материалов для тепловой защиты зданий с применением отходов металлургии
