Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00098 AP08856219-KC-21 0120РК00281
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 6 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 6
Patents Amount of funding Code of the program
1 19300000 AP08856219
Name of work
Разработка ресурсосберегающей технологии поризованных гранулированных и композиционных строительных материалов
Type of work Source of funding Report authors
Applied Мирюк Ольга Александровна
1
0
0
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Рудненский индустриальный университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО «Рудненский индустриальный университет»
Abstract

Объект исследования – пористые гранулированные и бесцементные композиционные материалы, полученные с использованием техногенного сырья.

Зерттеу нысаны – техногенді шикізатты қолданудан алынған кеуекті түйіршіктелген және цементсіз композициялық материалдар.

Разработка ресурсосберегающей технологии низкообжиговых и безобжиговых пористых гранул для теплоизоляционных композиционных материалов с регулируемой плотностью на основе бесцементной матрицы, тонкодисперсных и волокнистых наполнителей техногенного происхождения.

Цементсіз матрица негізіндегі тығыздылығы реттелетін, жұқадисперсті және талшықты техногендік текті толтырғыштармен жылу оқшаулағыш композициялық материалдар үшін төмен күйдіру және күйдірусіз кеуекті түйіршіктердің ресурс үнемдеуші технологиясын әзірлеу.

Физико-химические методы исследований состава и структуры материалов: рентгенофазовый, дифференциально-термический, электронная микроскопия. Физико-механические испытания материалов: определение плотности, прочности, характера пористости. Математическое моделирование с использованием метода конечных элементов, методов статистической обработки результатов экспериментов.

Материалдардың құрамы мен құрылымын зерттеудің физика-химиялық әдістері: рентгенофазалық, дифференциалды-термиялық, электронды микроскопия. Материалдарды физикалық-механикалық сынау: тығыздығын, беріктігін, кеуектілік сипатын анықтау. Соңғы элементтер әдісін, эксперимент нәтижелерін статистикалық өңдеу әдістерін қолдана отырып математикалық модельдеу.

Разработаны рецептуры и технологические приемы обработки сырьевой массы, обеспечивающие формирование высокопористой структуры гранулированных материалов из жидкостекольных и магнезиальных смесей, включающих тонкодисперсные, волокнистые и пустотелые наполнители. По уменьшению эффективности поризации сырьевые смеси расположены в ряду: жидкостекольные с тонкодисперсным наполнителем (плотность 250–500 кг/м3, вспучивание при температуре 730 – 750ºС), жидкостекольные с пустотелым наполнителем (плотность 350–600 кг/м3, контактное омоноличивание и вспучивание при температуре 220–250ºС), магнезиальные с волокнистым и пустотелыми частицами (плотность 500 – 600 кг/м3, контактное омоноличивание, свойлачивание, вспенивание). Показана целесообразность поризации магнезиальной матрицы за счет 1–3% пенообразователя «Полимир» и 2–4% газообразователя. Варьирование соотношения «жидкое стекло: наполнитель» в интервале 0,6–1,1, введение 2–3% пенообразователя «Zelle» позволяет регулировать реологические свойства матрицы. Расчеты показали эффективность композита с упаковкой на основе признака подобных треугольников при соотношении «заполнитель : матрица = 2:1» при использовании зерен диаметрами 8 и 10 мм в соотношении 1:1. Установлены рациональные режимы твердения композиционных материалов. Новизна полученных результатов в создании композиционных материалов комбинированных структур на основе разработанных пористых гранул и матрицы, содержащей бесцементное вяжущее и наполнители различной формы.

Жұқа дисперсті, талшықты және қуыс толтырғыштарды қамтитын сұйық шыны, магнезиалды қоспалар негізінде түйіршікті материалдардың жоғары кеуекті құрылымын қалыптастыруды қамтамасыз ететін шикізат массасын өңдеудің рецептуралары мен технологиялық әдістері жасалды. Поризация тиімділігін төмендету бойынша шикізат қоспалары келесі қатарда орналасқан: жұқа дисперсті толтырғышы бар сұйықтық шыны (тығыздығы 250 – 500 кг/м3, 730 – 750ºС температурада ісіну), қуыс толтырғышы бар сұйықтық шыны (тығыздығы 350 – 600 кг/м3, 220 – 250ºС температурада контактілі омонолизация және ісіну), талшықты және қуыс бөлшектері бар магнезиалды (тығыздығы 500 – 600 кг/м3, контактілі омонолизация, илеу, көбіктендіру). Магнезия матрицасын «Полимир» 1 – 3% көбік түзгішін және 2 – 4% газ түзгішін енгізу есебінен поризациялаудың орындылығы көрсетілген. «Сұйық әйнек : толтырғыш» қатынасын 0,6 –1,1 аралығында өзгерту, сондай-ақ «Zelle» көбік жасағышының 2 – 3% енгізу суспензияның реологиялық қасиеттерін реттеуге мүмкіндік береді. Есептеулер диаметрі 8 және 10 мм дәндерді 1 : 1 қатынасында қолданған кезде «толтырғыш:матрица = 2:1» қатынасында осындай үшбұрыштардың белгісі негізінде қаптамамен композиттің тиімділігін көрсетті. Композициялық материалдарды қатайтудың ұтымды режимдері орнатылды.Әзірленген кеуекті түйіршіктер мен әртүрлі пішіндегі цементсіз байланыстырғыш пен толтырғыштары бар арнайы таңдалған матрица негізінде аралас құрылымдардың композициялық материалдарын жасауда алынған нәтижелердің жаңалығы.

Предложены рецептуры и параметры технологической обработки для получения поризованных жидкостекольных и магнезиальных гранул с плотностью гранул 250 – 600 кг/м3 и насыпной плотностью 200 – 500 кг/м3. Прочность гранул ячеистой и комбинированной структуры 3,5 – 4,5 МПа. Разработаны составы и предложены режимы твердения композиционных материалов на основе синтезированных поризованных гранул и смешанных вяжущих. Жидкостекольные композиты крупнопористой и комбинированной зернисто-ячеистой структуры характеризуются плотностью 380 – 650 кг/м3 и прочностью 3,5 – 8,7 МПа. Магнезиальные композиты крупнопористой, комбинированной зернисто-ячеистой и зернисто-волокнистой структуры характеризуются плотностью 640 – 850 кг/м3 и прочностью 6,7 – 10,0 МПа.

Түйіршіктердің тығыздығы 250 – 600 кг/м3 және жаппай тығыздығы 200 – 500 кг/м3 болатын кеуекті сұйық шыны және магнезиалды түйіршіктерді алу үшін технологиялық өңдеудің рецептуралары мен параметрлері ұсынылған. Ұялы және аралас құрылымы 3,5 – 4,5 МПа түйіршіктерінің беріктігі. Композициялар жасалды және синтезделген кеуекті түйіршіктер мен аралас байланыстырғыштар негізінде композициялық материалдарды қатайту режимдері ұсынылды. Ірі кеуекті және аралас түйіршікті-ұялы құрылымның сұйық шыны композиттері тығыздығы 380 – 650 кг/м3 және беріктігі 3,5 – 8,7 МПа сипатталады. Ірі кеуекті, аралас түйіршікті-ұялы және түйіршікті-талшықты құрылымның магнезиалды композиттері тығыздығы 640 – 850 кг/м3 және беріктігі 6,7 – 10,0 МПа сипатталады.

На данном этапе внедрение результатов исследований не запланировано.

Бұл кезеңде зерттеу нәтижелерін енгізу жоспарланбаған.

Научно-технический эффект – разработаны научные основы формирования и поризации материалов с учетом сырьевых смесей; развиты представления о механизме формирования пор; предложены принципы создания композитов комбинированной структуры. Социальный эффект – расширение ассортимента и повышение качества теплоизоляционных материалов. Экологический эффект – использование техногенных материалов в составе сырьевых смесей.

Ғылыми-техникалық тиімділік-шикізат қоспаларын ескере отырып, материалдарды қалыптастыру мен поризациялаудың ғылыми негіздері әзірленді; жұж қалыптастыру тетігі туралы түсініктер дамыды; құрамдастырылған құрылымды композиттер жасау қағидаттары ұсынылды. Әлеуметтік әсер – жылу оқшаулағыш материалдардың ассортиментін кеңейту және сапасын арттыру. Экологиялық әсер-шикізат қоспаларының құрамында техногендік материалдарды пайдалану.

Производство строительных материалов, строительная индустрия.

Құрылыс материалдарын өндіру, құрылыс индустриясы.

UDC indices
691- 405;691.33
International classifier codes
67.09.55;
Key words in Russian
Пористый заполнитель; Легкие бетоны; Теплоизоляционные композиционные материалы; Ячеистая структура; Поры;
Key words in Kazakh
Кеуектелген толтырғыш; Жеңіл бетон; Жылусақтағыш композициалық материалдар; Кеуекті құрылым; Кеуектер;
Head of the organization Найзабеков Абдрахман Батырбекович Доктор технических наук / Профессор
Head of work Мирюк Ольга Александровна Доктор технических наук / профессор