Диссертация (1141458), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Наиболее благоприятной для формированияструктуры композита высокой прочности, в сравнении с гидроксидамикалия и натрия, является жидкая фаза гидроксида кальция, обладающаянаибольшей ионной силой, с уровнем рН близким к 8.Взаимодействиемежду растворяющимся веществом и фазообразующей поверхностью вщелочной среде гидроксида кальция в системе конденсационноготвердения идет по маршруту химической адсорбции.Разработанфизико-математическийинструментарийоценкиначальной прочности структуры конденсационного твердения, основанныйна определении количества фазовых контактов через деформативныехарактеристикибинарныхсмесей,представленныхпорошками,10значительно отличающимися по дисперсности. Предложена методика иустановленызакономерностиизменениясырьевых смесей в зависимостидеформативныхсвойствот совместного влияния влажности изернового состава дигидрата.Выявлены характерные особенности кинетики структурообразованияи оптимальные условия твердения гипсового композита конденсационноготвердения.
Кристаллизация, протекающая в 2 этапа, способствуетупорядочению и развитию высокопрочной структуры гипсового камня.Влажные условияиприсутствие в дисперсионной среде гидроксидакальция определяют оптимальную скорость и характер протеканияпроцесса структурообразования.Теоретическая и практическая значимость работыРазработана многоуровневая система классификации показателейкачествавысокопрочныхвоздействиемгипсовыхвнешнихкомпозитов,факторов,формируемаяопределяющихподмеханизмконденсационного твердения.Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена рольоптимизации давления, гранулометрического и минерального составов вформировании структуры безобжиговых композитов на основе дигидратасульфата кальция.Разработаны составы безобжиговыхповышеннымифизико-механическими,гипсовых материалов стехнологическимииэксплуатационными свойствами, обеспечивающими высокое качествополучаемых прессованных изделий.При использовании аппарата структурной топологии выявленызакономерности влияния гранулометрического составана структурубинарной дисперсной системы согласно разработанной математическоймодели.11Предложеныпринципыорганизацииэнергосберегающихпроизводств гиперпрессованных стеновых и облицовочных материалов издвуводного гипса, позволяющие исключить этапы получения полуводногогипса и использовать внутреннюю энергию вещества при формированииструктуры безобжигового композита.Теоретическиобоснованоиэкспериментальноподтвержденоиспользование двуводного гипса в виде отходов различных отраслейпромышленности для направленного синтеза эффективных строительныхкомпозитов с высокими физико-механическими характеристиками.Полученысоставысырьевыхсмесейдляизготовлениягиперпрессованных облицовочных и стеновых материалов на основебинарных систем конденсационного твердения по энергосберегающейтехнологии.Новизна разработок подтверждена 13 патентами на изобретения.За разработку технологии безобжиговых гипсовых изделий авторнагражден двумя серебряными медалями международныхсалоновинноваций и инвестиций на ВВЦ (г.
Москва), а также серебряными изолотыми медалями салонов «Архимед» в России (г. Москва) и выставок вЮжной Корее и Китае.Результаты исследований используются в учебном процессе,отражены в научно-справочном издании и монографиях.Методология и методы исследованияРезультатыэкспериментальныхисследованийполученыииспользованием как стандартных, так и вновь разработанных методик. Приисследовании фазового состава сырьевых материалов и получаемыхгипсовых композитов применяли методы дифференциально-термического,микрорентгеноспектрального рентгенофазового анализов и электронноймикроскопии.
Микроструктурный анализ дисперсных систем двуводного12гипсаконденсационноготверденияпроводилсясиспользованиемоптической микроскопии, а также общенаучных методов исследований.Личный вклад автораПредставленные в диссертации результаты получены лично авторомили при проведении совместных исследований, в которых авторупринадлежит основная роль в планировании и проведении экспериментов,оценке и анализе обобщенных результатов. Во всех опубликованныхработах, в том числе и в соавторстве, автору принадлежат в равнойстепени результаты исследований,сформулированныена основеиханализа и обобщений теоретические положения, отображающие научнуюновизну работы, и прикладные исследования, удостоверяющие еёпрактическую значимость.Положения, выносимые на защиту:‒методологическиепринципыи физико-химические основыполучения безобжиговых композитов конденсационного твердения наоснове двуводного гипса техногенного и природного происхождения.‒ теоретически обоснованные и экспериментально подтвержденныезакономерности формирования фазовых контактов в системе «дигидрат ‒дигидрат» путем нормирования гранулометрического состава бинарныхсистем.‒ закономерности изменения растворимости двуводного гипса взависимости от величиныпорошковикинетикисредних диаметров частиц, дисперсностиизмененияконцентрациирастворов,подтверждающие возможность формирования областей пересыщенного (вместах контакта разноразмерных зерен) раствора.‒ теоретические и экспериментальные результаты исследованийкинетики твердения структуры высокопрочных композитов, полученныхна основе бинарных систем оптимизированного гранулометрическогосостава.13‒ закономерности формирования внутренней структуры дисперснойсистемы конденсационного твердения, полученныес применениемметодов математического и компьютерного моделирования;‒ новые экспериментально установленные изменения формовочныххарактеристик пресс-порошков двуводного гипса в зависимости отгранулометрического состава и водосодержания сырьевой смеси;‒результатытехнологическихэкспериментальногопараметровнаподтвержденияструктуруивоздействиясвойствабинарныхдисперсных систем конденсационного твердения двуводного гипса;‒ новые данные о составе и свойствах двуводного гипса в видегипсовых отходов промышленности, используемого в качестве основногосырья для получения высококачественных безобжиговых строительныхматериалов.‒разработанныенормативныедокументыпопроизводствугиперпрессованных изделий и по контролю их качества.Степень достоверности научных результатов работыДостоверность полученных научных результатов обеспечиваетсяиспользованием комплексного подхода к решению проблем путемпримененияповеренногооборудования,современныхметодовисследований, статистической обработки и необходимых повторныхиспытаний, а такжеобсуждением результатов исследований намеждународных и всероссийских конференциях иих положительнойапробацией.Апробация результатов работыОсновные положения диссертации докладывались и обсуждались наЧетвертыхАкадемическихмеждународнойчтенияхнаучно-практическойРААСН(г.конференцииПенза,1998г),«Рациональныеэнергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве икоммунальном хозяйстве (г.
Белгород, 2002 г), III международной научно-14технической конференции «Надежность, долговечность и конструкции»(г. Волгоград, 2003 г), II Всероссийском семинаре с международнымучастием «Повышение эффективности производства и применениягипсовыхматериаловиизделий»(г.Уфа,2004г),ВосьмыхАкадемических чтениях РААСН (г. Самара, 2004 г), международнойнаучно-практическойконференции«Гипс,егоисследованиеиприменение», (Красково, 2005 г), III Всероссийском семинаре смеждународным участием «Повышение эффективности производства иприменения гипсовых материалов и изделий» (г.
Тула, 2006 г),IVВсероссийском семинаре с международным участием «Повышениеэффективности производства и применения гипсовых материалов иизделий»(Волгоград,2008г),Vмеждународнойконференции«Повышение эффективности производства и применения гипсовыхматериалов и изделий» (г. Казань, 2010 г.),XV Академических чтенияхРААСН «Достижения, проблемы материаловедения и модернизациистроительной индустрии» (г. Казань, 2010 г.); международной научнопрактической конференции «Научные исследования, наносистемы иресурсосберегающиетехнологиивпромышленностистроительныхматериалов» (г.
Белгород, 2010 г.); международной научной конференции«Weimarer Gipstagung» (Германия, Веймар-2011); международной научнопрактической конференции «Инновационные материалы и технологии», (г.Белгород,2011г.);1,2международныхнаучно-практическихконференциях «Российские дни сухих строительных смесей» (Москва2010, 2011); международной конференции «Эффективные композиты дляархитектурной геоники» (г. Белгород, 2013 г.), международной научнойконференции«Инновацииимоделированиевстроительномматериаловедении» (г. Тверь, 2013 г.), а также на ежегодных научнотехнических конференциях студентов, аспирантов и профессорскопреподавательского состава (г.
Тверь, 1998 - 2013 г.), международной15научной конференции «Weimarer Gipstagung» (Германия, Веймар-2015),VIIIмеждународнойконференции«Повышениеэффективностипроизводства и применения гипсовых материалов и изделий» (г. Майкоп,2016 г.), международной научной конференции «Weimarer Gipstagung»(Германия,Веймар-2017),Наноматериалыинанотехнологиивстроительстве: теория, практика, техническое регулирование» (ICNNC2017) (Москва, МГСУ, 2017 г.), «Современные проблемы инженерныхнаук и их решения. Опыт межуниверситетского сотрудничества» (Москва,МГСУ, 2017 г.), V международной конференции «Российские дни сухихстроительных смесей» (Москва, МГСУ, 2018 г.), X международнойконференции «Повышение эффективности производства и применениягипсовых материалов и изделий» (Минск, 2018 г.), и др.Внедрение результатовАпробациярезультатовэкспериментальныхисследованийпроведена в промышленных условиях на Комбинате строительныхматериалов(г.
Тверь), в компании Тверьгражданстрой (г. Тверь), ГКЮнисхим (г. Воскресенск),в компании АСВ Строй (г. Тверь),вкомпании РГА сервис (г. Воскресенск) и др.ПубликацииОсновные результаты и положения диссертационных исследованийпредставлены в 80 публикациях, трех монографиях и 13 патентах, а такжев 19 статьях, опубликованных в изданиях, входящих в перечень,рекомендованный ВАК.Структура и объем диссертацииДиссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов, спискаиспользованных источников и приложений, содержит 324 страницыосновного текста, 45 таблиц и 101 рисунок.16ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ ИИССЛЕДОВАНИЙ1.1 УтилизацияЗАДАЧИгипсового техногенного сырья в производствегипсовых материаловВвиду того, что во многих районах России запасы природного гипсаотсутствуют, а затраты на его доставку из иных районов достаточновысоки, то необходимо обратить особое внимание на возможностьутилизации в производстве материалов и изделийгипсовыхигипсосодержащих отходов.В России в настоящее время рассматривается в исследованиях более50 разновидностей гипсовых и гипсосодержащих отходов и попутныхпродуктов промышленности, содержащихв своем составе наряду сгипсом, как основной составляющей, то или иное число примесей,зависящих от природы происхождения отхода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
