Введение к работе
з
Актуальность. Обзор современного рынка теплоизоляционных Материалов показывает, что одним из наиболее эффективных направлений развития является производство комплексных строительных материалов многофункционального назначения, таких как битумоперлит. Немаловажную роль при этом играет интенсификация технологических процессов.
Битумоперлит не подвержен гниению, не поражается грызунами, не имеет запаха, грудновозгораем, малогигроскопичен и достаточно водостоек. При его применении исключается устройство выравнивающей стяжки под рулонную кровлю; наклеивание рулонных материалов кровли на основание (битумоперлит) осуществляется без грунтовки; высокая гидрофобность и теплоемкость би-тумоперлита обеспечивают возможность производства работ при неблагоприятных погодных условиях - незначительных осадках и отрицательных температурах.
Однако существующие способы производства битумоперлита не позволяют получать изделия высокого качества, а технологии многодельны и энергоемки.
Целью диссертации является разработка научно обоснованных параметров энергосберегающей технологии комплексного битумоперлитового - тепло-, паро-, гидроизоляционного материала, плотностью 200-350 кг/м3 с улучшенными физико-техническими свойствами.
Научная новизна работы. Выдвинута концепция возможности получения битумоперлитовых материалов улучшенной структуры по комплексной энергосберегающей технологии.
Согласно этой концепции сформулирована гипотеза о создании плотной структуры битумной матрицы, возникновении прочных адгезионных и когези-опных контактов на поверхности раздела битум/перлит и, как следствие, формирование комбинированного пространственного каркаса в результате комплексного воздействия на уплотняемый объем повышенных давлений, температур и электрического поля.
Изучены физико-химические явления, протекающие при самоуплотнении битумоперлитовых смесей (БПС) в замкнутом перфорированном объеме. Выявлены закономерности формирования структуры битумной матрицы в изучаемых условиях.
Обоснованы закономерности приготовления битумных эмульсий и влияния эмульгаторов различной физической природы на свойства БПС, характеризующие их поведение при самоуплотнении.
Дан анализ изменения реологических характеристик как БПС в целом, так и битумной матрицы, в процессе комплексного воздействия температур, давления и электрического ПОЛЯ.
Осуществлен системный анализ технологии, изучен конструктивный принцип функционирования её блоков, характеризующих отдельные технологические переделы. Построена математическая модель технологии.
Достоверность полученных результатов обеспечена испытанием достаточного количества образцов-близнецов, комплексным характером проведенных исследований с применением математического планирования эксперимента и обработки его результатов, проверкой результатов лабораторных исследований в производственных условиях.
Практическое значение работы. Предложена новая технология комплексного изоляционного материала, основанная на интенсификации физико-химических процессов структурообразования исходных масс на этапе формования.
Разработана методика проектирования состава БПС и выбора основных технологических параметров изготовления битумоперлитовых материалов многофункционального назначения. При этом критериями эффективности процесса являются как конечные свойства материала, так и интенсивные факторы, характеризующие данный технологический передел.
Теоретически обоснованы закономерности формирования структуры битумоперлитовых материалов в условиях комплексного воздействия давления, температуры и электрического поля.
Разработашл предложения по аппаратурному оформлению технологических переделов и организации производства.
Подготовлены нормативные документы, регламентирующие свойства би-тумоперлитовых материалов многофункционального назначения и условия их изготовления.
Выпуск опытной партии изделий показал, что битумоперлитовые изделия многофункционального назначения по своим свойствам превосходят аналоги.
Апробации работы. Основные положения диссертационной работы доложены на второй научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» в 1999 г. и на пятой научно-технической конференции «Проблемы строительной физики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях» в 2000 г. в МГСУ.
Публикации. Основные положения работы отражены в трех печатных трудах. Работы выполнялись в соответствии с координационными планами научно-исследовательских работ по межвузовой НТП «Архитектура и строительство» и по фундаментальным исследованиям в обласги архитектуры и строительных наук «Грант» и планам НИР МГСУ.
Внедрение результатов работы. Результаты исследований реализованы при изготовлении опытной партии битумоперлитовых блоков на Мытищинском заводе «Стройперлит».
На защиту выносятся:
теоретические предпосылки и результаты экспериментальных исследований возможности получения битумоперлитовых изделий из подвижных масс, обладающих способностью создания избыточного давления в замкнутых объемах;
представление о механизме фильтрационного массопереноса в системе, имеющей в своем составе пористый компонент;
результаты действия самоуплотнения на структурообразоваїше битумоперлитовых изделий;
результаты исследования и разработки принципов энергосберегающее технологии самоуплотняющихся масс для производства битумоперлитовы) изделий;
результаты исследования по выбору оптимальных режимов тепловое обработки для изделий различной плотности;
результаты исследования свойств битумоперлитовых изделий;
технико-экономическое обоснование производства битумолерлита пс разработанной технологии.
Объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выво дов, списка использованной литературы и приложений; содержит 150 страниь машинописного текста, 14 таблиц, 41 рисунок.