Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий»




НазваниеОтчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий»
страница1/6
Дата конвертации01.05.2013
Размер0.91 Mb.
ТипОтчет
  1   2   3   4   5   6


АГЕНТСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

РГП «КАЗНИИССА»


УДК 666.982

№ гос.регистрации 0112РК00968

Инв.№

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генеральный директора

РГП «КАЗНИИССА»


_________________ С.Е.Ержанов

«_____» июня 2012


ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ


по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий»

(промежуточный)


Алматы 2012г.

ИСПОЛНИТЕЛИ





Руководитель темы академик НИА РК, докт. техн. наук, профессор





В.Э.Абсиметов

(общее руководство)

Зам.генерального директора по науке, канд.техн.наук




С.Е.Ержанов

(главы 1-5, заключение).










Ответственный исполнитель

внс, канд.тех.наук




В.А. Лапин

(введение, главы 1-5, заключение)










главный специалист




Е.Е. Жаппасбаев (главы 1-5, заключение).




РЕФЕРАТ


Отчет на 59 с. содержит 12 таблиц, список использованных источников из 27 наименований.


ГЛИНА, ПЕСОК, КЕРАМИКА, ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ, КЕРАМИЧЕСКИЕ БЛОКИ, ШИХТА, МИНЕРАЛЫ, ФОРМОВАНИЕ, ВОДОГЛИНЯННАЯ МАССА, ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ПОРИСТОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, МОРОЗОСТОЙКОСТЬ


Объект исследований – крупноформатные керамические блоки на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий.


Цель исследований - разработка материалов на местном сырье из пластичных глин для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий.

Разработана методика исследования.

Приведены керамические свойства пластифицирующего и структурообразующего сырья из высокопластичных глин с отощающими добавками для получения облегченных керамических изделий с пониженной теплопроводностью.

Приведены результаты научных исследований по изучению химических и минеральных составов примесей используемого сырья месторождений Казахстана и оптимальные формовочные свойства, что обуславливает пластичность глин, чувствительность к сушке, а также спекаемость, фазовые изменения и превращения в процессе обжига.

Даны рекомендации по оптимизации состава шихты для изготовления крупноформатных керамических камней. Подобранный состав позволяет снизить объемный вес блока, придав ему высокие прочностные и оптимальные теплоизолирующие свойства.

Приведены предварительные исследования реологических характеристик глин изученных в лабораторных условиях с применением отходов производства алюминия (пыль электрофильтров, а также шамотная и угольная футеровка электролизеров) применение которых обеспечивает бездефектную формовку крупноформатных камней.


Отчет промежуточный

СОДЕРЖАНИЕ





Введение 6

1.Развитие камней большого формата из керамики 12

2.Методика проведения исследования природного 14

и техногенного сырья для производства 14

крупноформатной стеновой керамики. 14

2.1Общая часть 14

3.Определение керамических свойств 17

пластифицирующего и структурообразующего сырья 17

4.Оптимизация состава шихты для изготовления крупноформатных керамических камней 21

4.1Основные требования к сырью 21

4.2 Основные характеристики и свойства глины 21

4.3 Поведение глин при сушке керамических изделий 25

4.4 Поведение глин при обжиге керамических изделий 28

4.5 Использование различных добавок в производстве керамических изделий. 31

5.Исследование реологических характеристик керамических масс для обеспечения бездефектного формования крупноформатных камней 39

5.1. Общая часть 39

Заключение 48

Список исполизованных источников 52

Приложение 1 54

Приложение 2 57

Введение


Энергопотребление зданий зависит от уровня теплозащитных качеств на­ружных ограждающих конструкций, объемно-планировочного решения, системы вен­тиляции, оснащения инженерным оборудованием и ряда других факторов. Роль теплозащитных: качеств наружных ограждающих конструкций в энергетическом балансе здания при эксплуа­тации, как правило, постоянна во времени. Требования к повышению уровня тепло­изоляции наружных стен, выполняемые недолговечными материалами, входят в противоречие с планируемым сроком службы, межкапитальными ремонтными сро­ками, огнестойкостью, конструктивными и прочностными свойствами, предъявляе­мыми к ограждениям, а также с архитектурным стилем здания.

Роль же отопительной, вентиляционной систем контрольной и регулировоч­ной аппаратуры за отпуском тепла, а также теплообменников, отбирающих тепло от выбрасываемого в атмосферу загрязненного воздуха, переменна. Она может суще­ственно снижаться в результате естественного износа и бесхозяйственности и, на­оборот, повышаться при замене на более совершенную систему и улучшения куль­туры технической эксплуатации. Недооценка значимости перечисленных техниче­ских систем и эксплуатационных факторов в энергосбережении приводит к чрезмер­ному превышению фактического удельного расхода тепла на отопление над расчет­ным.

Устойчивая тенденция роста стоимости невозобновляемых топливно- энергетических ресурсов приводит к необходимости повышения теплозащиты зда­ний. Вместе с тем увеличение термического сопротивления отдельных элементов оболочки здания является условием необходимым, но не достаточным для решения проблемы энергосбережения в строительстве. Требуется комплексный подход, учи­тывающий, что уровень энергетической эффективности здания зависит от архитек­турно-планировочных решений компоновки здания, особенностей природно-климатических воздействий, режима работы систем отопления и кондиционирова­ния, уровня автоматизации систем поддержания микроклимата.

Системный подход к проектированию энергоэкономичных зданий предпола­гает рассмотрение здания как единой энергетической системы, обеспечивающей комфортные условия в помещениях.

Современные теплотехнические нормы требуют существенного увеличения уровня теплозащиты проектируемых и реконструируемых зданий.

Повышение теплозащиты зданий до уровня новых норм требует значитель­ных капиталовложений.

Актуальность работы. Экономия энергетических ресурсов рассматривается в настоящее время развитыми странами как важнейшая национальная экологиче­ская и экономическая проблема. Мероприятия, обеспечивающие энергосбережение, имеют более высокую рентабельность по сравнению с наращиванием энергоресур­сов. Рациональное использование топлива, сырья и других материальных ресурсов становится решающим фактором успешного развития керамической промышленно­сти в условиях проводимой экономической реформы и неблагоприятной экологиче­ской обстановки в России и странах СНГ. В связи с этим проблема применения в ке­рамических материалах техногенного сырья приобретает особую актуальность.

Большой вклад в исследование рассматриваемой проблемы внесли: А.С.Дмитриев, П.И.Боженов, В.А.Камейко, О.И.Пономарев, А.А.Кулибаев, К.А.Нурбатуров, И.М.Дё и многие други [1-7].

Анализ структуры и потенциала энергосбережения в строительстве жилых и общественных зданий показал, что наибольший эффект энергосбережения может быть получен от повышения теплозащиты ограждающих конструкций, это: 60% - теплозащита ограждений; 25% - инженерные системы; 15% - архитектруно-планировочные средства энергосбережения.

В связи с этим в 1994 году в СНиП П-3-79* М-1995г. «Строительная тепло техника. Нормы проектирования» существенно повышены требования к величине приведённого сопротивления теплопередаче наружных стен, приведённые в СНиП П-3-79* из соображений энергосбережения.

Отечественные нормативные теплотехнические требования к наружным ог­раждающим конструкциям зданий существенно приблизились к нормативным требо­ваниям западных стран:

В Канаде - R°np = 2.5-3.7м20 С/Вт, в Норвегии и Швеции - RTp. = 4.0 м20 С/Вт для стен и 0.48-0.5м20 С/Вт для окон.

Существенное повышение требуемого приведённого сопротивления тепло­передаче наружных стен более чем в 2-3 раза, обусловило прекращение строитель­ства зданий из однослойных лёгкобетонных панелей, наружных стен из деревянного бруса из лёгкобетонных блоков и кирпичной кладки из глиняного или силикатного кирпича без применения высокоэффективных теплоизоляционных материалов (минераловатные плиты). При этом установлено, что только легкие высокоэффективные теплоизоляционные материалы с плотностью не более 50-100 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности λ 0,07 Вт/м°С, энергоёмкость ограждаю­щих конструкций, применение которых не превышает 10-15(кг у.т.)/м2, способны окупить энергозатраты, потраченные на их производство, и в дальнейшем приносить экономию.

Очевидные трудности и экономическая необоснованность перехода на но­вые теплотехнические нормы, с одной стороны, и необходимость комплексного уче­та всех параметров и факторов, влияющих на тепловые потери вновь строящихся и существующих зданий, с другой стороны, привели к необходимости принципиально новых подходов к теплотехническому нормированию в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве.

Новые подходы заложены в ряде территориальных строительных норм, ко­торые одновременно обеспечивают равнозначный энергосберегающий эффект, предусмотренный строительными нормами, и представляют проектировщику опре­деленную свободу в выборе технических решений для обеспечения энергосбереже­ния.

При этом территориальные нормы отличаются тем, что в них, наряду с общими нормативными требованиями, заложен новый, альтернативный принцип нормирова­ния. Согласно этому принципу регламентируются требования не к отдельным частям здания, определяющим тепловой баланс, а к зданию в целом, исходя из удельного энергопотребления приходящегося на единицу его площади или объема.

Таким образом, альтернативный подход к нормированию позволяет задейст­вовать резервы, не используемые ранее и не требующие, как правило, значитель­ных капиталовложений.

Резервами для экономии невозобновляемых топливно-энергетических ре­сурсов в этом случае являются:

  • улучшение качества управления микроклиматом с учетом бытовых тепло­выделений и солнечной радиации;

  • объемно-планировочные и компоновочные решения;

  • управление воздухообменом;

  • точный учет вклада различных частей оболочки здания в общий тепловой баланс и устранение теплозащитной неоднородности здания в целом;

  • использование ночных тарифов на электроэнергию и эффектов аккумуля­ции тепловой энергии;

  • применение прерывистого отопления в промышленных, административ­ных и гражданских зданиях;

  • использование рекуперативных эффектов и ряд других мер, обеспечивающих повышение энергоэффективности зданий.

Очевидно, что переход на новые принципы проектирования требует исполь­зования научно обоснованных и практически применимых методов расчета целого комплекса изменяющихся во времени теплотехнических параметров здания.

В основе всех существующих методов расчета тепловых процессов в здани­ях лежат хорошо известные физические законы тепло-, массообмена, однако при­менение этих законов для расчета тепловых процессов в зданиях сталкивается с трудностями, носящими порой принципиальный характер.

Здание является сложной геометрической и физической системой, в которой протекает одновременно множество процессов. При этом, с одной стороны, значи­тельная часть исходных данных, необходимых для расчетов, с трудом поддается определению и в процессе эксплуатации здания подвержена изменениям носящим мало предсказуемый характер. С другой стороны, приложения законов конвективно­го и лучистого теплопереноса встречаются с трудностями вычислительного характе­ра (например, отсутствие общих решений задач аэродинамики, недостаточное быст­родействие: применяемой в расчетах вычислительной техники). Особые проблемы возникают, когда требуется применить в инженерной практике динамические методы расчета по причине сложности последних.


Цель работы: научное обоснование возможности разработки крупноформатных многопустотных керамических блоков с высокими теплоизолирующими свойствами, выполнения из них ограждаю­щих конструкций стен зданий с улучшенными условиями проживания. Исследование механических свойств крупноформатных керамических блоков с учетом физической нелинейности, используя раз­личные добавки в шихте, изменяя геометрию пустот, условия формования и обжига изделий.


Научная новизна работы заключается в создании научно-технических ос­нов подбора состава шихты для производства поризованной керамики разработке технологии производства крупноформатных керамических стеновых блоков на местном сырье для основных промышленных регионов Республики Казахстан.

Разработана методика проведения исследования природного и техногенного сырья для производства стеновой керамики.

Определены керамические свойства пластифицирующего и структурообразующего сырья.

Оптимизированы составы шихты для изготовления крупноформатных керамических камней.

Исследованы реологические характеристики керамических масс для обеспечения бездефектного формования крупноформатных камней.


Практическая ценность работы состоит в том, что научные результаты проведенных исследования позволят установить оптимальный состав шихты для изготовления крупноформатных керамических камней и отработать технологию их производства. Обобщены исследования влияния реологических характеристик керамических масс для обеспечения бездефектного формования крупноформатных блоков.

Аппробация результатов работы.

Основные результаты работ обсуждались на научных конференциях и семинарах и получили отзыв:

­директора института КазМИРР, доктора технических наук, профессора

Нугужинова Жмагула Смагуловича.

  1. Развитие камней большого формата из керамики


Научные основы расчета и конструирования каменных и армокаменных кон­струкций в нашей стране и за рубежом разработаны в середине прошлого века.

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в лабора­тории каменных конструкций ЩНИПС под руководством Л.И. Онищика в 30-50 годах двадцатого века, позволили разработать нормативные документы для проектирова­ния и возведения зданий и сооружений из кирпича и камня. Первые нормативные документы были разработаны на основе результатов исследований Камейко В.А., Котова И.Т., Рабиновича А.И., Дмитриева А.С., Полякова С.В. и др. [8-10]

В дальнейшем исследования прочности и деформативности каменной клад­ки с учетом различных факторов - разработка новых эффективных каменных конст­рукций развитие теории расчета и норм проектирования, соответствующих действи­тельным условиям работы кладки - были продолжены коллективом научных работни­ков лаборатории каменных конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко и специалистами других организаций – Воробьевой С.А., Емельяновым А.А., Левиным Н.И., Ищук М.К., Бирюковым А Н., Кащеевым Г.В., Камейко В.А. и многими другими [11-14].

Комплекс теоретических и экспериментальных работ, проведенных советскими специалистами, позволил разработать научно обоснованные нормативные документы по проектированию каменных и армокаменных конструкций для возведе­ния современных зданий и сооружений. Были уточнены расчетные формулы для оценки напряженно-деформативного состояния кладки как не идеально-упругого ма­териала, разработаны формулы расчета на осевое и внецентренное сжатие, про­дольный изгиб, краевое и местное сжатие и смятие.

Вместе с тем, необходимо отметить, что в настоящее время достаточно хо­рошо изучены характеристики кладки с применением полнотелых изделий или изде­лий с пустотами, не превышающими 20-25 процентов.

В 30-40 годах двадцатого века исследования пустотелого кирпича, камней и блоков были проведены И.В. Скворцовым, П.И. Гончаром С.А. Браверманном, В.Я. Яблоновским, Г.С. Палагиным. Основное внимание в этих исследованиях уде­лено вопросам производства изделий. Пустотелые керамические камни в середине XIX века выпускались в различных регионах России - на Кавказе, Украине, Белорус­сии. Это были изделия небольшой пустотности или изделия с горизонтальными пустотами.

В число задач индустриального жилищно-гражданского строительства входит создание эффективных ограждающих конструкций, которые могли бы заменить тру­доемкую кирпичную кладку стен. Кирпичная кладка стен является одновременно и несущей конструкцией, и теплозащитной, однако она непригодна для индустриаль­ных методов строительства. Поэтому, разрабатываемая представляет несомненный интерес, т.к. эти камни, блоки пригодны для индустриальных методов строительства с применением кранов малой мощности (до 2х тонн). Преимуществом разработанных конструкции по срав­нению с виброкирпичными и др. панелями является отсутствие сплошных верти­кальных швов в несущих элементах здания, что выгодно как с точки зрения механи­ческой прочности, так и теплозащитных свойств ограждений в целом.

Отечественная база стройиндустрии располагает большими производственными мощностями на кирпичных заводах. Однако малые размеры кирпича и мелких керамических камней, выпускаемых на этих заводах, являются тормозом к осуществлению строительства из них индустриальными методами.


  1   2   3   4   5   6

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе по теме
Разработка научно-обоснованного проекта учебного курса по подготовке лиц, проводящих энергетические обследования, и комплекта методических...

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе по теме «Исследовать работу железобетонных конструкций, усиленных фиброармированными пластиками, и разработать Рекомендации по усилению и восстановлению зданий и сооружений для обычных и сейсмических районов»
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе по теме: «Разработка комплекса мер по формированию высококвалифицированного кадрового состава правоохранительной службы»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский институт

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о выполнении научно-исследовательской работы по теме
Разработка научно обоснованного проекта учебного курса по энергоменеджменту и комплекта методических

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconО долговечности наружных стен в монолитных железобетонных зданиях повышенной этажности
Отвечают требованиям надежности и долговечности соответствующим внутренним монолитным железобетонным несущим конструкциям зданий....

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе разработка концепции Объединенных Государственных и муниципальных Информационных ресурсов (огир) по теме: №21 13.
«Разработка предложений по созданию единой системы выявления, использования и внедрения объединенных государственных и муниципальных...

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе по Государственному контракту от «07» июля 2009 г. №02. 740. 11. 0270 по теме: «Разработка методик и создание биохимических коллоидных систем для ветеринарно-биологических и зоотехнических направлений»
Этап второй: «Выбор направлений исследований и этап предварительных исследований по мембранным коллоидным системам»

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет по научно-исследовательской работе
«Разработка комплексной модели экономической эффективности регионального учреждения культуры»

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе «Разработка моделей и образцов стандартов для бакалавров и магистров по специальности»
«Разработка моделей бакалавра по специальности и магистра по специальности. Реализация моделей по группам специальностей»

Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка крупноформатных многопустотных энергоэффективных керамических блоков на местном сырье для однорядного заполнения стен малоэтажных жилых зданий» iconОтчет о научно-исследовательской работе по теме
Разработка методики расчета арендной платы за пользование объектами муниципального нежилого фонда города красноярска с учетом применения...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница