Разработка и внедрение энергоэффективных экологически чистых строительных материалов с высокой максимальной температурой эксплуатации, термической и химической стойкостью, полученных на основе кремнистых и карбонатных пород и добавок отечественного производства за один нагрев исходного сырья

Разработка энергоэффективных экологически чистых строительных материалов с высокой максимальной температурой эксплуатации (для пористой стеклокерамики - не менее +900С, для обожженных теплоизоляционных огнеупорных материалов на кальций силикатной связке - не менее +1100С), термической и химической стойкостью, полученных на основе кремнистых и карбонатных пород и добавок отечественного производства за один нагрев исходного сырья является актуальной. Полученные материалы могут быть использованы в качестве теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного материала как в промышленном (утепление АЭС, трубопровода, промышленных установок, плавильных печей, котельного оборудования и т.п.), так и в жилищно-гражданском строительстве (утепление каминов, печей и т.д.). Расширится сырьевая база для получения энергоэффективных экологически чистых строительных материалов с высокой максимальной температурой эксплуатации, термической и химической стойкостью. Упростится технология получения таких материалов. Разработанные материалы будут полностью безопасны для человека, экологически безвредны, не будут иметь химически вредных примесей, при нагревании не будут выделять опасных веществ, а значит, их с уверенностью можно использовать в жилых помещениях. Себестоимость полученных материалов буде минимум на 30% меньше, чем у аналогов. Увеличатся межремонтные периоды работы оборудования, вследствии использования разработанных материалов с высокими показателями химической и термической стойкости. Научная новизна исследований: 1. Будет разработана технология и предложены оптимальные составы компонентов для получения энергоэффективных экологически чистых строительных материалов (пористой стеклокерамики) на основе кремнистых пород и добавок отечественного производства за один нагрев исходного сырья плотностью 180-400 кг/м3, прочностью при сжатии 2,5-8МПа и более, теплопроводностью 0,060 Вт/мК и более, с максимальной температурой эксплуатации материала не менее +900С, стойких в условиях агрессивного воздействия химических сред и переменной влажности. 2. Будет разработана технология и предложены оптимальные составы компонентов для получения энергоэффективных экологически чистых строительных материалов (пористой стеклокерамики) на основе кремнистых пород и добавок отечественного производства за один нагрев исходного сырья плотностью 140-180 кг/м3, прочностью при сжатии до 2,5 МПа и более, теплопроводностью менее 0,060 Вт/мК, с максимальной температурой эксплуатации материала не менее +800С, стойких в условиях агрессивного воздействия химических сред и переменной влажности. 3. Будет установлен механизм действия функциональных добавок (корунд, боксит, каолинит, магнезит, доломит и др.) на изменение пористости, максимальную температуру эксплуатации, термическую и химическую стойкость стеклокерамических материалов. 4. Будут получены качественные и количественные зависимости изменения фазовых превращений, происходящих при нагревании в шихте на основе кремнистых пород, от вида и количества модифицирующей добавки (корунд, боксит, каолинит, магнезит, доломит и др.), режима механо-химической активации и обжига шихты. 5. Планируется выявить основные зависимости в системе состав-технология-структура-свойства энергоэффективных экологически чистых строительных материалов (пористой стеклокерамики) на основе кремнистых пород и добавок отечественного производства от содержания его составляющих компонентов, особенностей механо-химической активации шихты и ее термообработки. 6. Будут получены количественные зависимости изменения стойкости энергоэффективных экологически чистых строительных материалов (пористой стеклокерамики) на основе кремнистых пород и добавок отечественного производства после экспонирования в стандартных средах мицелиальных грибов, водных растворах кислот и щелочей различной концентрации, условиях повышенных температур и переменной влажности. 7. Будет разработана технология и предложены оптимальные составы компонентов для получения кальций силикатной керамики методом твердофазного синтеза из шихты, полученной посредством совместной механо-химической активации кремнистых и карбонатных пород, а также добавок отечественного производства с максимальной температурой эксплуатации не менее +1100С, а также высокими показателями термической стойкости. 8. Планируется получить количественные зависимости влияния режима механо-химической активации шихты, химического и минералогического состава компонентов (кремнистых пород - диатомит, трепел, опока; карбонатных пород - мел, доломит и др.; добавок отечественного производства), а также режимов термической обработки образцов на технологические особенности получения, дисперсность фазовые изменения в шихте, а также фазовый состав, физико-механические, теплофизические, гидрофизические и другие свойства кальций силикатной керамики. 9. Будет разработана технология и предложены оптимальные составы компонентов для изготовления энергоэффективных экологически чистых обожженных строительных материалов на кальций силикатной связке на основе кремнистых и карбонатных пород, добавок отечественного производства и легких огнеупорных заполнителей (вспученный вермикулит и др.) плотностью 300-500 кг/м3, прочностью при сжатии 0,3-1 МПа и более, теплопроводностью 0,075 Вт/мК и более, с максимальной температурой эксплуатации материала до +1100С, высокими показателями термической стойкости. 10. Будут получены количественные зависимости влияния состава и технологических особенностей получения энергоэффективных экологически чистых обожженных строительных материалов на кальций силикатной связке на ее технологические, физико-механические и другие свойства. 11. Планируется установить количественные зависимости изменения технологических. физико-механических, теплофихических и физико-химических свойств энергоэффективных экологически чистых обожженных строительных материалов на кальций силикатной связке от гранулометрического состава заполнителя, соотношения "шихта/заполнитель", вида и количества функциональных добавок, режимов обжига.