МОДЕЛИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩЕГО ИЗ МАГНЕЗИТА САВИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В работе приведены результаты исследования теплофизических характеристик строительного материала на основе каустического магнезита, получаемого из породы Савинского месторождения

Ключевые слова:
магнезит, магнезиальное вяжущее, заполнитель, композит, строительный материал, пористость, теплопроводность
Текст
Текст (PDF): Читать Скачать

Композиционный материал на основе магнезиального вяжущего (каустического магнезита) и древесного заполнителя обладает хорошими конструкционными показателями (сопротивление сжатию до 25 МПа и сопротивление изгибу до 8 МПа), декоративными и санитарно-гигиеническими свойствами [1]. В то же время можно ожидать, что присутствие в материале органического материала с низкой теплопроводностью, может существенно повлиять на теплофизические показатели самого материала.

Целью работы является получение математических моделей основных теплотехнических показателей - коэффициентов теплопроводности λм  и теплоусвоения Sм  композиционного материала, получаемого из отходов производства периклаза из породы Савинского месторождения в виде порошка каустического магнезита с плотностью 3,1 г/см3 и древесного заполнителя различной дисперсности (эквивалентным размером древесных опилок δз  – от 0,14 мм до 2,5 мм). Исследования и обработка результатов проводились по методикам [2-4].

            По результатам экспериментальных исследований была составлена модель коэффициента теплопроводности композиционного материала от его составляющих компонентов:

λм=1,64-0,6524∙ЗВ-0,2632∙ВР-0,6126∙ρм+0,1063∙δз+0,1192∙ЗВВР+

+ 0,4167∙ ЗВρрδ3 +0,0053∙ЗРδз-0,2167∙ВРρр+0,23∙ВРδз-

              - 0,1483∙ρмδ3 ,                                                                                         (1)

            Одним из важных теплотехнических показателей материалов, использующихся для наружных ограждений, является коэффициент теплоусвоения Sм  (Втм2 ). Значение этого показателя для периода колебания теплового потока Т=24 час. определяется по формуле (2) в соответствие с рекомендациями [4]:

Sм=0,51∙(ρмсмλм)0,5 ,                                                  (2)

где - см   - удельная теплоёмкость материала, Дж/кг °С.

             Коэффициент теплопроводности рассматриваемого материала определяется по (1), плотность по выражению (3) [1]:

ρм=2,206-0,366ВЗ-4,111∙ВР+0,433∙ρр+0,077∙δз+0,685ВРВЗ+0,683ВЗρр++1,517∙ВРρр-0,041ВРδз-0,12∙δзρр+0,01∙ВЗδз .                                            (3)

  где δз  – размер древесного заполнителя, мм;

         ρр  – плотность раствора хлористого магния, г/кг;

         ВР  – массовое соотношение вяжущего (каустического магнезита) и

            затворителя (раствора хлористого магния);

         ВЗ   - массовое соотношение вяжущего и древесного заполнителя.

            Значение коэффициента теплоусвоения исследуемого материала можно определять по уравнению (4) со среднеквадратичной ошибкой не более 6%:

Sм=22,9-6,1ВЗ-13,6∙ВР-5,77∙ρр+1,27∙δз+3,14∙ВРВЗ+2,5∙ВЗρр+

                + 2,16∙ВРρр-1,62∙δзρр   .                                                        (4)

Результаты исследования показывают, что материал на основе древесного заполнителя и магнезиального вяжущего обладает значительным диапазоном теплотехнических характеристик в зависимости от состава и технологии приготовления. Это позволяет судить о широком диапазоне возможного применения исследуемого материала от отделочного - с хорошими теплотехническими показателями, до конструкционного.

Список литературы

1. Кузьмин С.И., Голышев А.О. Модель плотности композиционного материала на основе каустического магнезита // Сборник научных трудов АнГТУ. 2023. С. 83–87.

2. Российская Федерация. Стандарты. ГОСТ 7076-99. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

3. Пухаренко, Ю.В. Определение показателей качества теплоизоляцион-ных материалов и изделий. Методические указания к выполнению лаборатор-ных работ / Ю.В Пухаренко, И.У. Аубакирова. — СПб гос. архит.-строит. ун-т. — СПб, 2010. — 31 с.

4. Российская Федерация. Стандарты. ГОСТ 30256-99. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.

Войти или Создать
* Забыли пароль?