МЕХАНІЗМИ ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРИ ПІНОСКЛА ЯК ЕФЕКТИВНОГО УТЕПЛЮВАЧА ДЛЯ ОГОРОДЖУЮЧИХ КОНСТРУКЦІЙ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2022/258261Ключові слова:
енергоефективность, теплоізоляція, піноскло, газоутворювач, окислення, відновлення, хімічний складАнотація
Мета. В статті розглянуто процеси утворення піноскла, як утеплювача, отримання різних видів скла шляхом використання різних газоутворювачів і модифікуючих добавок. Розглянуто процеси виробництва і технологічні прийоми для отримання виробів із піноскла для підвищення енергоефективності будівель і споруд в сучасному архітектурному проєктуванні. Методика. Досліджено ресурсозберігаючі технології виробництва піноскла в промислових умовах, а саме одностадійний та двостадійний способи виробництва виробів з піноскла. Обраний найбільш ефективний метод виробництва піноскла оптимальної структури і низької густини. Визначені оптимальні хімічні склади стекол, за яких формується оптимальна структура і фізико-механічні властивості піноскла для промислового виробництва. Результати. Проведено аналіз різних видів газоутворювачів, досліджено їх переваги та недоліки. Встановлено, що скло, яке містить триокис сірки, дає завжди найбільш якісне і найбільш однорідне піноскло, а оскільки SO3 є і найбільш дешевим окиснювачем, тому його застосування доцільно у виробництві піноскла. Встановлено, що чим більш висока тонкість помелу і чим в більш чистому вигляді буде використовуватися вуглець, тим менша кількість його буде потрібна, і тим краще буде зовнішній вигляд піноскла і нижче густина і теплофізичні властивості. Модифіковане піноскло на основі бою скла та золи-виносу має більш високу міцність при стиску і меншу теплопровідність у порівнянні з піносклом без використання модифікатора, при однаковій густині, та може бути рекомендоване для впровадження у виробництво за двостадійною технологією. Наукова новизна. Отримано розвиток дослідження про утворення оптимальної структури, складу і покращені фізико-механічні властивості піноскла, виготовленого із застосуванням модифікаторів структури у вигляді золи-виносу і пластифікаторів за енергоефективною промисловою технологією. Практична значимість. Результати роботи дозволяють в промислових умовах отримувати піноскло оптимальної структури, складу і з фізико-механічними властивостями, що відповідають вимогам енергоефективності сучасних будівель і споруд. В результаті проведених досліджень були розроблені вироби з модифікованого піноскла з наступними характеристиками: густина – 160...220 кг/м3; теплопровідність – 0,055…0,074 Вт/(мК); водопоглинання – 1,95…2,43 % (об’ємних); міцність при стиску – 1,5...2,1 МПа.
Посилання
Aabоe, R., & Оiseth, E. (2015). No Access Foamed Glass – An Alternative Lightweight and Insulating Ma-terial. Oslo, Norway. (in English)
Bai, J., et al. (2014). Preparation of foam glass from waste glass and fly ash. Materials Letters, 136, 52-54.
Fernandes, H. R., Tulyaganov, D. U., & Ferreira, J. M. F. (2009a). Production and characterization of glass ceramic foams from recycled raw materials. Advances in Applied Ceramics, 108(1), 9-13. (in English)
Fernandes, H. R., Tulyaganov, D. U., & Ferreira, J. M. F. (2009b). Preparation and characterization of foams from sheet glass and fly ash using carbonates as foaming agents. Ceramics International, 35(1), 229-235. (in English)
Zhu, M., et al. (2016). Preparation of glass ceramic foams for thermal insulation applications from coal fly ash and waste glass. Construction and Building Materials, 112, 398-405. (in English)
Vaisman, Ya. I., Ketov, A. A., & Ketov, P. A. (2017). Vtorynna pererobka pinoskla pry vyrobnytstvi pinosklo-krystalichnykh plyt. Budivelni materialy, 5, 56-59. (in Ukrainian)
DSTU-N B A.2.2-13:2015 (2015). Enerhetychna efektyvnist budivel. Nastanova z provedennia enerhetychnoi otsinky budivel. Kyiv: Minrehion Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU B EN 15603:2013 (2013). Enerhetychna efektyvnist budivel. Zahalne enerhospozhyvannia ta prove-dennia enerhetychnoi otsinky (EN 15603:2008, YuT). Kyiv: Minrehion Ukrainy. (in Ukrainian)
Kitaygorodskiy, I. I., & Butt, L. M. (1960). Vysokoporistoe teploizolyatsionnoe penosteklo. Steklo: Byul. instituta stekla, 2, 3-7. (in Russian)
Ketov, A. A., Puzanov, I. S., & Saulina, D. V. (2007). Dosvid vyrobnytstva pinosklianykh materialiv z skloboiu. Budivelni materialy, 3, 70-72. (in Ukrainian)
Kulaiev, N. S., & Harkavi, M. S. (2007). Pinosklo z skloboiu. Budivelni materialy, 3, 74-76. (in Ukrainian)
Pshinko, A. N., Grebennikov, V. N., Fedorenko, S. V., Dudnik, A. V., & Lisnyak, V. P. (2005). Teploizolyatsionnye izdeliya na osnove alyumino-silikatnogo syrya. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 2, 64-66. (in Russian)
Pshinko, A. N., Krasnyuk, A. V., Grebennikov V. N., & Shcherbak, A. S. (2010). Analiz tekhnologiy proizvodstva penostekla. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 31, 159-163. (in Russian)
Stakhovska, N. E., & Chervonyi, A. I. (2012). Pinosklo z nesortovanykh vidkhodiv skla. Budivelni materialy, 11, 24-26. (in Ukrainian)
