Создание теплоизоляционных материалов в электрогидротеплосиловом поле (500,00 руб.)

Стр.3

Стр.313

Стр.314

Стр.315

Стр.316

УДК 691 ББК 38.3 С 59 профессор ФГБОУ ДПО «ГАСИС», лауреат премии правительства РФ; доктор технических наук А. И. Панченко, доктор технических наук Ю. Л. Бобров, СЕРИЯ ОСНОВАНА В 2008 ГОДУ Р е ц е н з е н т ы : профессор, заместитель генерального директора ОАО «Ингеострой» Монография рекомендована к публикации научно-техническим советом МГСУ Соков, В.Н. С 59 Создание теплоизоляционных материалов в электрогидротеплосиловом поле [Электронный ресурс] : монография / В. Н. Соков ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — 2-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 326 с.). — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2017. — (Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ). — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". ISBN 978-5-7264-1692-2 Предложен подход к решению актуальной проблемы создания новых теплоизоляционных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, повышенной прочностью и долговечностью. Рассмотрены технологические пути получения малодефектных структур изделий с использованием энергосберегающих и безотходных приемов. Для научных и инженерно-технических работников научноисследовательских организаций, предприятий строительной индустрии, а также для преподавателей вузов, докторантов, аспирантов, магистров и бакалавров. УДК 691 ББК 38.3 Деривативное электронное издание на основе печатного издания: Создание теплоизоляционных материалов в электрогидротеплосиловом поле : монография / В. Н. Соков ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — М. : Издательство МИСИ— МГСУ, 2013. — 316 с. — ISBN 978-5-7264-0760-9. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-7264-1692-2 © Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2013

Стр.3

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение………………………………………………………………………....5 Глава 1. НАУЧНАЯ КОНЦЕПЦИЯ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ………...6 1.1. Уровень производства и области применения высокотемпературной и рядовой теплоизоляции………………………………………………………6 1.2. Принятые технологические схемы изготовления и резервы их совершенствования……………………………………………...7 1.2.1. Полистиролбетонные композиционные изделия и возможные пути создания новых эффективных модификаций………………………………..11 1.3. Научно-техническая концепция и научная гипотеза монографии…….13 ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРОТЕПЛОСИЛОВОГО ПОЛЯ КАК СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СКОРОСТНЫМ МЕТОДОМ…………………………………………………………………….17 2.1. Предпосылки создания теплоизоляционных материалов нового поколения в электрогидротеплосиловом поле……………………...20 2.1.1. Объемное прессование остывших первичных формовочных масс. Фильтрационный массоперенос……………………………………………...20 2.1.2. Математическое моделирование механизма уплотнения и фильтрационного влагопереноса в самоуплотняющихся системах……..30 2.2. Экспериментально-теоретическое обоснование создания жаростойких теплоизоляционных материалов под действием избыточного давления………………………………………………………...40 2.3. Теоретические основы создания безобжиговой высокотемпературной теплоизоляции…………………………………………………………...…….75 2.4. Теоретические предпосылки по получению теплоизоляционных материалов с внутренним перераспределением свойств…………………...89 2.5. Теоретические основы получения высокотемпературной теплоизоляции на основе отходов огнеупорной промышленности (кека)...98 2.5.1. Строение системы «микрокремнезем — вода»...……………………..98 2.5.2. Выбор способа улучшения влагопроводных свойств кеко-полистирольной массы……………………………………...................103 2.5.3. Приготовление формовочной смеси…………………………………104 2.5.3.1. Изучение формовочных свойств системы «кек — шамот — полистирол»…………………………………………………………………....104 2.5.3.2. Подбор оптимальных размеров и количества вводимой отощающей добавки…………………………….……………………..…….106 2.5.4. Закономерности формирования структуры сырца в процессе формования, совмещенного с тепловой обработкой……………………....108 312

Стр.313

2.5.4.1. Тепло- и массоперенос на различных этапах формования……….108 2.5.4.2. Изучение влияния параметров электропрогрева на закономерности переноса вещества и формирование структуры сырца................................110 2.5.5. Конвективная сушка…………………………………………………..117 2.6. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания модифицированных стиропорбетонов (на примере гипсового вяжущего) по скоростной технологии…………………………………...........................119 2.7. Теоретические основы получения перлитобетона форсированным электропрогревом активных литых масс…………………………………...129 2.7.1. Закономерности формирования структуры перлитобетонных смесей...130 2.7.2. Тепломассоперенос и формирование структуры материала в условиях гидротеплосилового воздействия…………………………………………...136 2.7.3. Закономерности формирования напряженного состояния…………138 2.7.4. Массоперенос и условия релаксации напряженного состояния……141 2.7.5. Закономерности гидратации и формирования микроструктуры материала в условиях повышенных температур и вариотропии давлений……………...144 2.7.5.1. Исследование влияния совокупного воздействия температур и давлений на гидратацию вяжущего……………………………………….146 2.7.5.2. Формирование микроструктуры перлитобетона на стадиях активного прогрева и термосного выдерживания………………………….147 2.7.6. Особенности структурообразования при сушке перлитобетона…...150 2.8. Самоуплотнeнный комплексный гидро-, тепло- и пароизоляционный битумоперлит: научное обоснование……………………………………….154 2.9. Битумополистирольный изоляционный материал многофункционального назначения. Теоретические предпосылки………161 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОЗДАНИЮ БЕЗОТХОДНЫХ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С НОВОЙ КАТЕГОРИЕЙ КАЧЕСТВА……………………………………………………………….…..170 3.1. Теоретические принципы получения эффективных слоистых монолитных стеновых изделий с наноструктурированным переходным слоем………..….170 3.1.1. Системный анализ технологии объемного прессования и математическое моделирование процессов его изготовления………….173 3.1.2. Приготовление полистиролбетонной смеси………………………....176 3.1.3. Формование, совмещенное с тепловой обработкой………………...177 3.1.4. Тепловлажностная обработка………………………………………...182 3.1.5. Методика выбора основных технологических параметров и прогнозирование свойств полистиролбетона…………………………….186 3.2. Результаты исследования микроструктуры и физико-технических свойств перлитобетона объемного прессования……………………….…..188 3.2.1. Исследования свойств микроструктуры перлитобетона……………188 3.2.2. Изучение механических и теплофизических свойств перлитобетона…203 313

Стр.314

3.2.3. Усадочные деформации……………………………………………….203 3.2.4. Изучение возможности применения химических добавок в технологии перлитобетона методом объемного прессования……..........203 3.3. Результаты испытаний стеновых блоков объемного прессования.......205 3.3.1. Испытания блоков на срез слоев по контактной зоне испытания трехслойных стеновых блоков на прочность сцепления слоeв между собой…………………………………………………………………..205 3.3.1.1. Методика определения прочности переходного слоя монолитно-слоистых блоков………………………………………………...205 3.3.2. Определение термического сопротивления монолитно-слоистого стенового блока. Анализ численных результатов………………………........208 3.3.3. Определение массы трехслойного блока в зависимости от материалов и толщин слоев. Анализ численных результатов………....211 3.3.4. Определение сопротивления блоков паропроницанию. Анализ численных результатов……………………………………………………....214 3.3.5. Определение плотности образцов…………………………………....217 3.3.6. Испытания на сжатие………………………………………………….218 3.3.7. Расчет температурно-влажностного режима трехслойного блока с переходной зоной…………………………………………………………..221 3.3.7.1. Расчет температурно-влажностного состояния трехслойного изделия………………………………………………………………………..222 3.3.7.2. Расчет распределения парциального давления водяного пара по толще монолитно-слоистого изделия и определение возможности образования в ней конденсата…….………………………………………...223 3.4. Результаты исследования структуры и физико-технических свойств высокотемпературной теплоизоляции объемного прессования на основе кека……………………………………………….....226 3.4.1. Исследования свойств макро- и микроструктуры высокотемпературной теплоизоляции из кека……………………………..226 3.4.2. Изучение механических и теплофизических свойств……………....238 3.5. Исследование получения битумоперлита…………………………...…239 3.6. Исследование получения гипсополистирольных изделий…................242 3.6.1. Изучение возможности получения слоистого гипсобетона типа «сэндвич»………………………………………………………….……246 ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МАТЕРИАЛОВ…………………………………………251 4.1. Моделирование, статистический анализ и оптимизация технологии высокотемпературной теплоизоляции из микрокремнезема (кека). Результаты производственных испытаний и технико-экономическое обоснование предложенной технологии………………………....................251 314

Стр.315

4.1.1. Математическое моделирование процессов и системный анализ технологии высокопористой кварцевой керамики………………………...251 4.1.1.1. Подготовка гранул пенополистирола……………………………....252 4.1.1.2. Приготовление формовочной смеси……………………………….254 4.1.1.3. Электропрогрев……………………………………………………...259 4.1.1.4. Сушка………………………………………………………………...262 4.1.1.5. Обжиг………………………………………………………………...264 4.1.2. Производственная проверка исследований………………………….267 4.1.2.1. Разработка технологической линии по производству кварцевого легковеса………………..…………………………………….…270 4.1.3. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии кварцевого легковеса……………………………………….......272 4.1.4. Рекомендации по применению пористых огнеупорных материалов на основе кека…………………………………………………..274 4.2. Производственная проверка результатов и исследований, разработка технологии перлитобетона методом объемного прессования. Результаты производственных испытаний и технико-экономическое обоснование предложенной технологии……….……………………...……275 4.2.1. Системный анализ технологии перлитобетона и математическое моделирование процессов его изготовления…………………………….....276 4.2.1.1. Приготовление перлитобетонной смеси…………………………...278 4.2.1.2. Формование, совмещенное с тепловой обработкой………………279 4.2.1.3. Конвективная сушка………………………………………………...282 4.2.2. Методика выбора основных технологических параметров и прогнозирования свойств перлитобетона……………………….…….….285 4.2.3. Методика проектирования состава перлитобетона………………...287 4.2.4. Производственная проверка исследований………………………….288 4.2.5. Разработка технологической линии по производству перлитобетона методом объемного прессования…………………………………………....290 4.2.6. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии теплоизоляционного перлитобетона………………………………………..291 4.2.7. Рекомендации по применению…………………………………….....292 4.3. Производственная проверка результатов исследований, рекомендации и технико-экономическое обоснование технологии самоуплотняющихся масс при получении легких стиропорбетонов………………………..…..…………………………………293 Общие выводы………………………………………………………………..297 Библиографический список………………………………………………….303 315

Стр.316