Подпоринова, Анна Викторовна. Теплоизоляционный перлитобетон объемного прессования

Краткое описание

Подпоринова, Анна Викторовна. Теплоизоляционный перлитобетон объемного прессования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05.- Москва, 2000.- 140 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/1700-1

МОСКОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
ПОДПОРИНОВА АННА ВИКТОРОВНА
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ПЕРЛИТОБЕТОН ОБЪЕМНОГО ПРЕССОВАНИЯ
05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук профессор СОКОВ В.Н.
Москва 2000
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
Глава 1. Анализ состояния производства теплоизоляционного перлито- 8 бетона в стране и за рубежом
1.1. Область применения легких бетонов на пористых заполнителях 8
1.2. Теплоизоляционные перлитобетоны и перлитоцементные изделия. Область применения и свойства
1.3. Технологические приемы, направленные на улучшение свойств
перлитобетона ^
Глава 2. Цель, задачи и общая методика исследований 26
2.1. Цель и задачи исследования 26
2.2. Методика проведения экспериментов 27
2.2.1. Изучение свойств исходных компонентов 28
2.2.2. Исследование физико-механических и теплоизоляционных
. - 30
свойств перлитобетона
2.2.3. Изучение структурообразования и реологических характеристик формовочной массы ^ *
2.2.4. Исследование процессов тепло- и массопереноса и формирования
33
напряженного состояния при электропрогреве
2.2.5. Исследование микроструктуры материала 35
2.3. Использование аппарата математического планирования экспери-
36
мента
Глава 3. Теоретические основы получения перлитобетона в электротер-
39
мосиловом поле
3.1 Закономерности формирования структуры перлитобетонных смесей 39
3.2. Тепло-массоперенос и формирование структуры материала в уело- 50 виях гидротеплосилового воздействия
3.2.1. Закономерности формирования напряженного состояния 51
3.2.2. Массоперенос и условия релаксации напряженного состояния 56
3.3. Закономерности гидратации и формирования микроструктуры ма¬териала
60
63
67
74
74
89
91
3.3.1. Исследование влияния совокупного воздействия температур и давлений на гидратацию вяжущего
3.3.2. Формирование микроструктуры перлитобетона на стадиях актив¬ного прогрева и выдерживания
3.4. Особенности структурообразования перлитобетона при сушке Глава 4. Результаты исследования микроструктуры и физико¬технических свойств перлитобетона
4.1. Исследование свойств микроструктуры перлитобетона
4.2. Изучение механических и теплофизических свойств перлитобетона
4.3. Изучение возможности применения химических добавок в техноло¬гии объемного прессования
84
94
114
117
118
120
121
123
124
123 135
Глава 5. Разработка технологии перлитобетона объемного прессования. Результаты производственных испытаний и технико-экономическое обоснование предложенной технологии
5.1 Системный анализ технологии перлитобетона и математическое мо¬делирование процессов его изготовления
5.2. Методика выбора основных технологических параметров и прогно¬зирования свойств перлитобетона
5.3. Методика проектирования состава перлитобетона
5.4. Производственная проверка исследований
5.5. Разработка технологической линии по производству перлитобетона объемного прессования
5.6. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии те-плоизоляционного перлитобетона
5.7. Рекомендации по применению Общие выводы
Литература
Приложения 
ВВЕДЕНИЕ
Борьба за сохранение тепла ведется человечеством с давних пор. За всю историю было разработано множество строительных конструкций с использо¬ванием разных теплоизоляционных материалов. В нашей стране на отопление 1м2 площади зданий расходуется топлива в два раза больше, чем в Германии и в три раза больше, чем в Швеции и Финляндии. Такие страны как Дания и США находились 20 лет назад на том же уровне энергопотребления, что и бывший Советский Союз. За эти годы развитые зарубежные страны достигли 20-25% энергосберегающего эффекта в жилищно-коммунальной сфере благо¬даря комплексному подходу к этой проблеме, когда были решены законода¬тельные, нормативные, административные, экономические и технические во¬просы энергосбережения. Для решения этих проблем в нашей стране были приняты постановления Минстроя РФ № 18-81 от 11.08.1995 г. и № 18-8 от 19.01.1998 г., которые ввели в действие изменения № 3 и 4 в СниП II-3 «Строительная теплотехника», обеспечивающие впервые в России существен¬ное увеличение уровня теплозащиты новых и конструируемых зданий. Основ¬ное влияние новых норм заключается в стимулировании рынка новых энерго¬сберегающих технологий. Переход на повышенную теплозащиту зданий воз¬можен либо за счет использования эффективных теплоизоляционных материа¬лов, либо за счет применения новых технологий создания ограждающих конст¬рукций или за счет того и другого.
Легкий бетон как материал широких возможностей наиболее полно отве¬чает задачам технического прогресса в строительстве. Он имеет большую моро- зо- и трещиностойкость, меньшую эксплуатационную влажность и ползучесть по сравнению с ячеистыми бетонами [49]. В общем объеме выпуска легкого бетона доля конструкционно-теплоизоляционного бетона составляет около 30%, а остальная часть - утеплители низких марок. Актуальной задачей на сегодняшний день является повышение качества теплоизоляционного бетона [57]. Одним из перспективных направлений является разработка новых особо легких бетонов на основе вспученного перлита. Благодаря ряду положи¬тельных свойств: высоким теплоизоляционным и акустическим показателям, огне- и хладостойкости, долговечности и экономичности, перлитобетон мог бы более активно использоваться в качестве теплоизоляционного и теплоизоляци¬онно-конструкционного материала. Ограничивающими факторами более широ¬кого его применения являются такие недостатки, как большое водопоглощение и повышенные расходы перлита вследствии разрушения зерен в процессе изго¬товления изделий.

Список литературы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Экспериментально подтверждена научная гипотеза о возможности по-лучения теплоизоляционного перлитобетона с улучшенными свойствами мето¬дом комплексного гидротеплосилового воздействия на литые активные массы.
2. Анализ структуры бетона свидетельствует, что электротермосиловое поле способствует увеличению реагирующих поверхностей, повышает интен¬сивность химических реакций, модифицирует их природу, вовлекая в создание новообразований активную стеклофазу перлита.
3. Разработана методика подбора оптимального состава перлитобетона объемного прессования. При этом определяющим становится не начальная, а конечная влажность системы, оставшаяся после отжатия на этапе электропро¬грева.
4. Изучаемые смеси имеют верхний предел содержания воды затворения 260-280% при достаточной подвижности и сохранении связности. Снижение
водосодержания смеси за счет отжатия воды должно происходить на завер-шающей стадии формования, когда вода свою роль регулятора подвижности смеси выполнила.
5. Длительность электропрогрева смеси до полного уплотнения составля¬ет 20-25 минут, активное водоотделение начинается через 10-12 минут после начала электропрогрева. По окончании формования перлитобетон необходимо выдержать в форме 1,5-2 часа.
6. Применение математического аппарата позволило аналитически опи¬сать процессы, протекающие при электропрогреве активных масс, выбрать тех-нологические параметры и прогнозировать свойства изделий.
7. Полученный материал по теплофизическим свойствам превосходит из-вестные аналоги. Установлено, что макропористость бетона объемного прессо¬вания на 7%, а микропористость цементного камня на 17% ниже пористости традиционных изделий. Бетон имеет равномерно распределенную мелкопорис¬тую структуру (размер пор 40 - 300 мкм), что сказалось на улучшении теплофизических и прочностных показателей.
8. Экономический эффект новой технологии складывается из следующих статей: сокращения времени сушки изделий (с 12-16 до 4-6 часов), уменьшения парка металлических форм, ликвидации асбеста и линии по его подготовке, возможность механизации и автоматизации линии.