Анотація до роботи:

Черкасов К.В. Тепло- і звукоізоляційні вироби на основі гіпсобетону. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – будівельні матеріали і вироби. Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2006.

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки складів легкого бетону з метою створення на його основі ефективних тепло- і звукоізоляційних матеріалів.

В роботі викладено результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо удосконалення методів вибору компонентів для теплоізоляційних бетонів. Експериментально доведено, що найбільш ефективним в’яжучим для теплоізоляційних бетонів є гіпсове в’яжуче в-модифікації. Теоретично розраховано та експериментально підтверджено, що підвищення міцності структури гіпсового каменю відбувається за рахунок додаткового синтезу гідросилікатів та гідрогранатів кальцію при введенні у склад гіпсового в’яжучого комплексної добавки.

Підібрано оптимальний склад гіпсобетонів на пористих заповнювачах з покращеними фізико-механічними властивостями. Доведено економічну ефективність їх виробництва.

1. Аналітично обґрунтовано і експериментально підтверджено, що теплопровідність в’яжучих речовин і легких заповнювачів для бетонів знаходитися в зворотно пропорційній залежності від їх молекулярних мас.

2. Експериментально підтверджено, що у гіпсового каменя в-модифікації коефіцієнт теплопровідності 0,4 Вт/м К, що у два рази менше ніж у цементного. Це дає перевагу для отримання з нього виробів з більш високими теплоізоляційними властивостями.

3. При експериментальному визначенні коефіцієнта теплопровідності легких сипких заповнювачів встановлено, що найефективнішими є заповнювачі з аморфною структурою і більш високою молекулярною масою: спучений перліт і гранульований пінополістирол.

4. Розрахунково-аналітичним методом встановлено, що для гіпсобетонної плити, завтовшки 50 мм і густиною 500 кг/м³ шаруватої структури на пористих заповнювачах із спученого перліту і гранульованого пінополістиролу при частоті падаючої звукової хвилі від 100 до 2600 Гц звукоізоляція підвищується відповідно від 56 до 92 дБ.

5. За допомогою експериментальних досліджень встановлено, що гіпс в-модифікації має менший коефіцієнт теплопровідності 0,4 Вт/м К, ніж гіпс б-модифікації - 0,65 Вт/м К, при однаковому водогіпсовому відношенні.

6. Проведені дослідження підтвердили теоретичні передумови, що запропонований склад гіпсового в’яжучого з використанням як добавок сульфату алюмінію, вапна і активного кремнезему (SiO₂) має підвищену міцність R_ст. = 14кг/м³ (що у 3 рази більше марочної R_ст. = 4кг/м³).

7. Вибрані добавки: сульфат алюмінію, вапно і аеросил дозволили синтезувати в гіпсовому камені протягом 28 діб природного твердіння гідросилікати і гідрогранати кальцію, що підтверджено фізико-хімічними дослідженнями.

8. Розроблено багатошарову конструкцію гіпсобетонних виробів, в якій були враховані умови забезпечення як теплоізоляції, л = 0,049 Вт/м К, так і звукоізоляції від R= 92дБ при максимальній частоті падаючої звукової хвилі 2600Гц.

9. Аналіз отриманих механічних характеристик гіпсобетону показав, що найбільшу міцність 1,2 МПа, при рівних значеннях коефіцієнта теплопровідності 0,049 Вт/м К і близьких значеннях густини 500 кг/м³, мають зразки з тришаровою структурою, де середнім шаром є перлітостиролбетон, а граничними – шари бетону на спученому перліті та пінополістиролі.

10. Розроблено технологію виготовлення виробів з використанням стандартного обладнання: бетонозмішувача, автоматичних дозаторів та стрічкових конвеєрів.

11. В роботі отримано розрахунковий річний економічний ефект - 205500 грн. під час переходу підприємства на випуск виробів з гіпсобетону замість керамзитобетону за рахунок зменшення витрат на матеріали та зниженого використання енергоресурсів.

Публікації автора:

1. Кондращенко О.В., Бабушкин В.І., Вишев О.В., Черкасов К.В., Бондаренко О.І., Гіпсові сухі будівельні суміші // Науковій вісник будівництва. – Харьків : ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005.-Вип. 31.-С.103-107.

2. Кондращенко О.В., Бабушкин В.І., Черкасов К.В., Костюк Т.О. Теоретичне обгрунтування вибору мінеральних добавок в гіпсових композиціях // Вісник НТУ “ХПІ”. –Харьков : НТУ “ХПІ”, 14’2005.-С.78-82.

3. Кондращенко О.В., Бабушкин В.І., Черкасов К.В., Костюк Т.О. Легкі гіпсові в’яжучі для виробів низької теплопровідності// Науковій вісник будівництва.- Харьків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005.-Вип. 32.-С.88-91.

4. Черкасов К.В., Бабушкин В.І., Казимагомедов І.Е., Костюк Т.О. Оцінка властивостей гіпсових теплоізоляційних конструкцій //Комунальне господарство міст, 20065.-№72

5. Черкасов К.В., Бабушкин В.І., Кондращенко О.В., Костюк Т.О. Вивчення акустичних властивостей гіпсових виробів методом обчислювального експерименту // Вісник НТУ “ХПІ”.-Харьков:НТУ “ХПІ”, 11’2006.-С.111-114.

6. Черкасов К.В., Бабушкин В.І., Костюк Т.О., Кондращенко О.В. Застосування гіпсобетонних перегородок в умовах підвищеної вогкості // Науковій вісник будівництва.- Харьків:ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006.-Вип. 36.-С.82-86.

7. Патент України № 2642 від 15.04.2004 “Гіпсове в’яжуче підвищеної міцності і водостійкості”/ Бабушкін В.І., Кондращенко О.В., Черкасов К.В., Бондаренко Д.О.

8. Черкасов К.В. Физико-химические исследования фазового состава продуктов гидратации гипса с полифункциональной добавкой // Науковій вісник будівництва.- Харьків:ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006.-Вип. 37.-С.105-109.

9. Бабушкин В.И., Черкасов К.В., Казимагомедов И.Э. Исследование теплоизоляционных свойств гипсобетонных материалов и их составляющих // Тези доповідей другої міжнародної науково-практичної конференції: Дні науки – 2006.- Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006.- С.23-25.

10. Бабушкин В.И., Черкасов К.В., Костюк Т.О., Кондращенко О.В. Звукоизоляционные материалы на основе модифицированного гипса // Тези доповідей 2 міжнародної науково-практичної конференції: Наукові дослідження та експеримент 2006.- Полтава, 2006.- Том 6.- С.9-13.