Оценка долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты с применением теории химической коррозии

Автор: Желдаков Дмитрий Юрьевич, Турсуков Сергей Алексеевич, Синицин Дмитрий Александрович, Пудовкин Александр Николаевич, Парфенова Анастасия Александровна

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Применение нанотехнологий и наноматериалов в строительстве

Статья в выпуске: 1 т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Введение. Минеральная вата является одним из наиболее востребованных материалов в строительной индустрии. С этим связана и широкая номенклатура технологий и конструкций с применением минеральной ваты: вентилируемые фасады зданий, фасады, выполненные по технологии СФТК, утепление кровель и чердаков и многое другое. Методы и материалы. В разных условиях долговечность наноструктуры волокон минеральной ваты будет значительно изменяться. В настоящее время нет научно-обоснованных методов оценки долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты. Результаты. В статье предлагается проводить оценку долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты на основании разработанного метода химической деструкции строительной керамики. Приводятся методики лабораторного анализа долговечности материала строительной керамики и их модернизации для волокон минеральной ваты. Обсуждение. По результатам проведенных экспериментальных исследований установлено, что процесс коррозии внутри материала минеральной ваты происходит по механизму реакции гидроксидов щелочных металлов с оксидами кремния и алюминия в материале минеральной ваты, выводя их в раствор и приводя к химической деструкции материала, что в целом аналогично изученному процессу деструкции материала стеновой керамики. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что процесс химической деструкции минеральной ваты имеет большую зависимость от температуры и меньшую зависимость от концентрации гидроксидов, чем процесс деструкции материала кирпича. Заключение. Результаты проведенных исследований позволяют выполнить расчеты температурного коэффициента скорости процесса деструкции в формуле Вант-Гоффа, коэффициентов в уравнении Аррениуса и значения энергии активации процесса деструкции. Приведены примеры натурных исследований.

Еще

Минеральная вата, долговечность, лабораторные исследования, расчет

Короткий адрес: https://sciup.org/142237355

IDR: 142237355   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2023-15-1-59-71

Список литературы Оценка долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты с применением теории химической коррозии

  • Желдаков Д.Ю. Методы исследования кинетики процесса химической коррозии материалов кирпичной кладки // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 11 (731). С. 74–86.
  • Zheldakov D.Yu. Features of chemical corrosion of brickwork. International science and technology conference EarthScience IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 459 (2020) 062089. https://doi.org/10.1088/1755-1315/459/6/062089
  • Желдаков Д.Ю. Химическая коррозия кирпичной кладки. Протекание процесса // Строительные материалы. 2019. № 4. С. 36–43. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-36-43
  • Марадудина Е.С. Минеральная вата как эффективный изоляционный материал в конструкциях жилых зданий / Е.С. Марадудина, Е.Е. Хабарова, А.А. Абраменко // Инновационные методы проектирования строительных конструкций зданий и сооружений: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции, Курск, 21 ноября 2019 года / Юго-Западный государственный университет. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2019. С. 147–149.
  • Ярцев В.П. Влияние внешних воздействий на теплофизические и длительные механические свойства минераловатных плит / В.П. Ярцев, А.А. Мамонтов, С.А. Мамонтов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2014. № 1(50). С. 125–134.
  • Оценка воздействия на окружающую среду различных теплоизоляционных материалов / А.М. Газизов, А.А. Заиров, Р.Р. Янгирова, М.Р. Тимеров // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2021. № 1. С. 40–59. https://doi.org/10.17122/ogbus-2021-1-40-59
  • Абдрахимов В.З. Использование отходов от производства минеральной ваты для получения стеновых материалов // Экология промышленного производства. 2019. № 2 (106). С. 9–12.
  • Ярцев В.П. Эксплуатационные свойства и долговечность теплоизоляционных материалов (минеральной ваты и пенополистирола) / В.П. Ярцев, А.А. Мамонтов, С.А. Мамонтов // Кровельные и изоляционные материалы. 2013. № 1. С. 8–11.
  • Рахманкулов Д.Л. Ингибиторы коррозии. Том 4. Теория и практика противокоррозионной защиты нефтепромыслового оборудования и трубопроводов / Д.Л.Рахмануклов, Д.Е.Бугай, А.И.Габитов, А.А.Гоник, Р.Ж.Ахияров, А.А.Калимуллин. М. 2007. 299 с.
  • Бурлаков Д.В. Анализ теплоизоляционных материалов / Д.В. Бурлаков, Н.Л. Медведева, Н.В. Ищук // Исследования в строительстве, теплогазоснабжении и энергообеспечении: Материалы международной научно-практической конференции. Саратов: Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, 2016. С. 43–46.
  • Методология оценки свойств минеральных волокон / Е.Ю. Боброва, А.А. Медведев, А.Д. Жуков, А.И. Посеренин // Инновации в жизнь. 2018. № 4(27). С. 97–102.
  • Конструкционные материалы: состав, свойства, применение / И.К. Гаркушин, О.В. Лаврентьева, М.А. Истомова, О.Ю. Калмыкова. Самара: Самарский государственный технический университет, 2015. 239 с. – ISBN 978-5-7964-1825-3.
  • Теплоизоляционные материалы, обеспечивающие энергоэффективность фасадных систем / С.Г. Абрамян, Н.А. Михайлова, А.А. Котляревский, В.О. Семочкин // Инженерный вестник Дона. 2018. № 4(51). С. 221.
  • Куприянов В.Н. Тепловое старение полимерсодержащих теплоизоляционных материалов в наружных стенах / В.Н. Куприянов, А.И. Иванцов // Эксперт: теория и практика. 2020. № 3(6). С. 31–36. https://doi.org/10.24411/2686-7818-2020-10022
  • Технологические аспекты эксплуатационной стойкости минеральных волокон / Б.М. Румянцев, А.Д. Жуков, Е.Ю. Боброва, Т.В. Смирнова // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. С. 32–36.
  • Деревякина В.Ю. Влияние циклов замораживания – оттаивания на изменение теплозащитных качеств утеплителя / В.Ю. Деревякина, Е.А. Муравьев, А.В. Ерофеев // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: Материалы 4-й Международной научно-практической конференции института архитектуры, строительства и транспорта Тамбовского государственного технического университета, Тамбов, 15–16 июня 2017 года. Тамбов: Издательство Першина Р.В., 2017. С. 241–244.
  • Ярцев В.П. Оценка экономической эффективности применения утеплителей в ограждающих конструкциях каркасно-щитовых зданий / В.П. Ярцев, С.А. Струлев, А.А. Мамонтов // Интернет-вестник ВолгГАСУ. 2015. № 1(37). С. 12.
  • Анализ экономической целесообразности применения различных ограждающих конструкций зданий / В.П. Ярцев, С.А. Струлев, А.А. Мамонтов [и др.] // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2018. № 7-8(234-235). С. 24–27.
  • Кравченко, К.С. Анализ утеплителей при теплоизоляции зданий и сооружений / К.С. Кравченко, И.Н. Сегаев // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 4(20). С. 242–246.
  • Енюшин В.Н. Энергоэффективность современных ограждающих конструкций / В.Н. Енюшин, А.Д. Нурмухаметова, А.Д. Хаеретдинова // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 4(38). С. 217–221.
  • Гнип И.Я. Аналитическое описание деформаций ползучести минераловатных (MW) плит при длительном сжатии / И.Я. Гнип, С.И. Вайткус // Строительные материалы. 2013. № 11. С. 57–62.
  • Желдаков Д.Ю. Химическая деструкция минеральной ваты / Д.Ю. Желдаков // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 5. С. 26–33.
  • Ярцев В.П. Сравнительный анализ эффективности применения утеплителей в каркасном домостроении / В.П. Ярцев, А.А. Мамонтов // Кровельные и изоляционные материалы. 2016. № 6. С. 32–35.
  • Черноиван В.Н. Оценка влияния атмосферных воздействий на прочностные и упругие характеристики минераловатных плит в системах утепления стен / В.Н. Черноиван, Н.В. Черноиван, А.В. Черноиван // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 1. С. 101–104.
  • Иванова Т.А. Теплоизоляционные материалы ограждающих конструкций наружных систем утепления / Т.А. Иванова, Л.Г. Колесникова // Молодой ученый. 2022. № 19(414). С. 91–94.
Еще
Статья научная