Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Суворова О. В. и др. Использование отходов и побочных продуктов… 190 поверхности сырьевых материалов производили методом воздухопроницаемости на приборе Т-3 и по методу БЭТ. Рентгенофазовый анализ вели на дифрактометре ДРОН-2 (СuК α излучение). Фрактографические исследования пеноматериала проводили с привлечением оптической микроскопии и сканирующей электронной микроскопии с использованием SEM LEO 420. Физико-химические, теплофизические свойства зернистого и блочного материалов из кремнеземсодержащего сырья определяли согласно ГОСТ 17177–94 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний", ГОСТ 9758–2012 "Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний". Оценку нормируемых показателей ячеистого материала проводили по ГОСТ 9757–90 "Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия", ГОСТ 16381–77 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования". Для определения коэффициента теплопроводности использовали электронный измеритель теплопроводности ИТП-МГ 4. Результаты и обсуждение В процессе разработки пеностеклокристаллического теплоизоляционного материала использовали хвосты обогащения апатито-нефелиновых руд и стеклоотходов. Материал пригоден для изготовления блочных изделий, применяемых при строительстве и реконструкции зданий (рис. 1). Для обоснования выбора областей составов, оптимальных для получения материала, проанализировали плавкость и вязкость в системе кварц SiO 2 – альбит NaAlSi 3 O 8 – пентаоксодисиликат натрия Na 2 Si 2 O 5 [19; 20]. Рис. 1. Внешний вид пеноблоков ( а ) и структура материала ( б ) Fig. 1. The appearance of foam blocks ( a ) and the structure of the material ( б ) На основе анализа плавкости и вязкости в данной системе предложен следующий состав шихты, мас.%: стеклобой 58.5–64.5, отходы обогащения апатито-нефелиновых руд 15.0–22.6, кварц 15.5–17.2, газообразователь (графит) 3.3–4.0. Температура ликвидуса в данной области соотношений компонентов не превышает 900 °С, а вязкость силикатного расплава находится в диапазоне значений, обеспечивающих формирование системы замкнутых пор (рис. 1, б ). Основные технические характеристики полученного материала представлены в табл. 1. Отметим, что материал характеризуется более высокой прочностью при сжатии, чем пеностекло фирмы Foamglass (Бельгия). Его теплопроводность несколько выше, чем у пеностекол данного производителя и сопоставима с показателями пенокерамики фирмы Yi Fang (Китай). Низкое водопоглощение обеспечивает стабильность коэффициента теплопроводности, а также высокую морозостойкость. Поверхность изделий может быть как гладкой, так и имитирующей природный камень. Материал характеризуется приемлемыми декоративными характеристиками, поверхность без дополнительной обработки имеет зеленовато-серую окраску (рис. 1, а ). В зависимости от назначения на поверхность изделий может быть нанесена цветная глазурь. Таблица 1. Технические характеристики материала Table 1. Technical characteristics of the material Прочность при сжатии, МПа 1.3–1.9 Плотность, г/см 3 0.2–0.4 Теплопроводность, Вт/м·К 0.07–0.13 Водопоглощение, % 1.75–2.95 Морозостойкость, циклы Не менее 50 Следует отметить, что все компоненты шихты являются отходами промышленности. В частности, вместо кварца могут быть использованы специальным образом подготовленные хвосты обогащения железистых