Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0215U001130, 0112U001478 , Науково-дослідна робота Назва роботи Фізико-хімічні основи створення екологічно безпечних вогнестійких геоцементних покриттів для захисту дерев'яних конструкцій Назва етапу роботи Керівник роботи Кривенко Павло Васильович, Дата реєстрації 25-02-2014 Організація виконавець Київський національний університет будівництва та архітектури Опис етапу За допомогою фізико-хімічних методів досліджень виявлено механізм впливу модифікуючих добавок на процеси структуроутворення та властивості штучного каменю на основі геоцементу складу Na2O?Al2O3?6SiO2?20H2O в умовах дії перемінних температурних полів. Модифікування геоцементної дисперсії органічними (акрилатний латекс 0,5 %, карбамід 8 % та карбоксилметилцелюлоза 2 %) та неорганічними (тринатрійфосфат - 3,5 %) добавками в інтервалі часу від 0 до 60 хв. призводить до стабільних показників технологічної (0,350 м) і кінематичної (52,34 сСт) в'язкості та пластичної міцності (82 Па). На ранніх стадіях структуроутвореня виявлено, що добавки карбаміду та карбоксил метил целюлози в інтервалі 70 130 хв і, відповідно, 60 250 хв уповільнюють процес структуроутворення в напрямку розвитку просторовї коагуляційної структури (падіння значень амплітудно частотних характеристик); а добавка тринатрійфосфату, починаючи з 180 хвилини, інтенсифікує процес структуроутворення в напрямку утворення конденсаційно-кристалічної структури, що підтверджується зростанням значень амплітудно-частотних характеристик в'яжучої системи. Визначено, що адгезійні характеристики залежать від фізико-механічних властивостей та породи деревини. Адгезійна міцність на відрив (1,58 2,63 МПа) збільшується в ряду: бук дуб клен ялина сосна вільха, а адгезійна міцність при зрізі (1,8 7,83 МПа) зменшується в ряду: вільха клен дуб сосна ялина бук. Показано, що об'ємна гідрофобізація геоцементу силіконами зменшує його вилугованість та градіентне розподілення рН лужного середовища: від максимальних значень в центрі (рН=8,86) до мінімальних значень на поверхні (рН=8,13), що призводить низьких значень гідравлічної поникності та до зменшення корозійного впливу лугу на лігнін та волокна целюлози дерев'яного підкладу. Фазовий перехід від гідратних сполук геоцементу у безводні в діапазоні температур 423 1323 К відбувається за рахунок дегідратації цеолітних фаз та фазових переходів у безводні лужні алюмосилікати в наступному порядку: дегідратація гейландиту та усингіту (423 К) кристалізація гідрослюд та поліморфний перехід накриту в дикіт (573 К) поліморфний перехід дикіту в накрит, дегідратація натрієвого цеоліту та каолініту (723 К) дегідратація каоліну та утворення -кварцу (873 К) повна дегідратація каолініту та накриту з подальшим його переходом в нефелін, поліморфне перетворення -SiO2 у -SiO2 (1023 К) повна дегідратація цеолітних фаз, початок кристалізації кіаніту та альбіту, поліморфне перетворення -SiO2 у -тридиміт (1173 К) утворення склофази, повна дегідратація гідрослюд (парагоніту та пірофіліту), кристалізація жадеїту (1323 К). На основі вищезазначених фазових переходів змодельовано формування порової структури геоцементного покриття в інтервалі температур 423 1323 К. За допомогою математичної обробки результатів експерименту оптимізовано склад теплоізоляційного покриття на основі модифікованого геоцементу складу Na2O?Al2O3?6SiO2?20H2O: геоцемент - 67 %, перліт - 25 %, вапняк - 8 % з наступними характеристиками: технологічна в'язкість 0,166…0,188 м, адгезія 2,3…2,4 МПа. На основі одновимірної моделі проведено математичне моделювання теплових процесів, що відбуваються в системі "підклад - геоцементний матеріал" та визначено мінімальну товщину покриття 0,0045 м, що дозволяє забезпечити мінімальну швидкість займистості деревини 2,36 2,98 кг/с м2, значення якої в 2,8…3,53 рази менше від значень незахищеної деревини. Результати вогневих випробувань (по температурі димових газів, пошкодженності покриття по довжині та масі) свідчать, що розроблене вогнезахисне теплоізоляційне покриття має I групу вогнезахисної ефективності, знижує швидкість обвуглювання робочого перерізу і збільшує вогнестійкість дерев'яних конструкцій майже у тричі. Опис продукції Досліджено умови кавітаційної обробки геоцементних дисперсій, завдяки яким, минаючи стадію золю, утворюється наномолекулярний алюмосилікатний гель. Показано, що при кавітаційному режимі (тиск 8,0 атм., температура 28 С, число кавітації Х=0,29 1) на 5 хв. обробки фіксуються інтенсивні процеси диспергації та масорозчинення складових твердої фази геоцементної дисперсії (енергія активації процесу складає 8,025 Дж/моль К); при суперкавітаційному режимі (9 атм., температура 35оС, число кавітації Х=0,088 1) на 10 хв. обробки відбуваються значні енергетичні всплески, (енергія активації процесу складає 11,438 Дж/моль К), які направлені на розрив зв'язків складових геоцементної дисперсії у напрямку утворення активних наномолекул цеоліто- та гідрослюдистих фаз. У результаті виконаних досліджень побудована математична модель процесу схлопування кавітаційних порожнин, яка лягла в основу виготовлення гідродинамічного кавітатору та розробки низькоенергоємної технології отримання вогнестійких геоцементних покриттів для Автори роботи Бондаренко Сергій Васильович Дмитренко Олег Заборовець Богдан Киричок Володимир Іванович Кравченко Анастасія Володимирівна Кривенко Павло Васильович Манак Ян Мохорт В М Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити