Розроблення вогнестійких тепло- та звукоізоляційних плит з деревної шерсті
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.166375Ключові слова:
тепло- та звукоізоляційні матеріали, деревна шерсть, теплопровідність, звукоізоляція, неорганічне і органо-мінеральне в’яжучеАнотація
Проведеними дослідженнями встановлено можливості виготовлення тепло- та звукоізоляційних матеріалів для облаштування приміщень. Сировиною для їхнього виробництва є деревні волокна, які виготовляють у виді плоских плит. Встановлено механізми процесу тепло- та звукоізоляції при передаванні енергії через матеріал, що дає можливість впливати на цей процес. Доведено, що вони полягають у зниженні пористості матеріалу. Так, зі зменшенням об'ємної маси матеріалу, теплопровідність і передача звуку зменшується, і навпаки. Крім того, тепло- та звукоізоляційні будівельні матеріали з деревини повинні задовольняти наступним вимогам: мати стабільні теплоізоляційні і акустичні показники протягом усього періоду експлуатації та бути вогнестійкими і не виділяти в навколишнє середовище шкідливих речовин. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що матеріал на основі деревної шерсті і неорганічного в’яжучого при співвідношенні 1:1 відноситься до горючих матеріалів, оскільки, під час температурного впливу було зафіксовано його тління. Так, під термічною дією протягом 90 с матеріал зайнявся і полум’я поширилося по першим трьом зонам протягом 41 с. Натомість, підвищення кількості в’яжучого на неорганічній основі та застосування органо-мінерального в’яжучого, не призводить до загорання матеріалу. При цьому максимальна температура димових газів становила близько 120 °C, а індекс горючості складав 0 за рахунок розкладання антипіренів під дією температури з виділенням негорючих газів, які гальмують процеси окиснення матеріалу та суттєво підвищують утворення на поверхні матеріалу теплозахисного шару коксу. Це приводить до гальмування теплопередачі високотемпературного полум’я до матеріалу. Завдяки цьому стало можливим визначення умов вогнестійкості матеріалу шляхом утворення бар'єру для теплопровідності. Це дозволяє стверджувати про відповідність виявленого механізму формування властивостей матеріалу на основі деревної шерсті і неорганічного та органо-мінерального в’яжучого та практичну привабливість запропонованих технологічних рішень. Останні, зокрема, стосуються визначення кількості складової в’яжучого, оскільки при малих кількостях проходить процес горіння. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів формування деревинних тепло- та звукоізоляційних матеріалів шляхом використання деревної шерсті і неорганічного та органо-мінерального в’яжучого, які здатні утворювати на поверхні матеріалу вогнезахисну плівкуПосилання
- Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Establishment of the mechanism and fireproof efficiency of wood treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (87)), 50–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102393
- Tsapko, Y., Tsapko, А. (2018). Modeling a thermal conductivity process under the action of flame on the wall of fireretardant reed. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 50–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.128316
- Tsapko, Y., Guzii, S., Remenets, M., Kravchenko, A., Tsapko, O. (2016). Evaluation of effectiveness of wood fire protection upon exposure to flame of magnesium. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (82)), 31–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.73543
- Tsapko, Y., Kyrycyok, V., Tsapko, A., Bondarenko, O., Guzii, S. (2018). Increase of fire resistance of coating wood with adding mineral fillers. MATEC Web of Conferences, 230, 02034. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002034
- Babashov, V. G., Bespalov, A. S., Istomin, A. V., Varrik, N. M. (2017). Heat and Sound Insulation Material Prepared Using Plant Raw Material. Refractories and Industrial Ceramics, 58 (2), 208–213. doi: https://doi.org/10.1007/s11148-017-0082-3
- Danilov, V., Ayzenshtadt, A., Makhova, T. (2018). Obtaining and characterization of wood-mineral Composites. 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 18, 347–354. doi: https://doi.org/10.5593/sgem2018/6.1/s24.047
- Brencis, R., Pleiksnis, S., Skujans, J., Adamovics, A., Gross, U. (2017). Lightweight composite building materials with hemp (Cannabis sativa L.) additives. Chemical Engineering Transactions, 57, 1375–1380. doi: http://doi.org/10.3303/CET1757230
- Li, Z., Ma, J., Ma, H., Xu, X. (2018). Properties and Applications of Basalt Fiber and Its Composites. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 186, 012052. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/186/2/012052
- Zaryoun, M., Hosseini, M. (2018). Lightweight fiber-reinforced clay as a sustainable material for disaster resilient architecture of future buildings. Architectural Engineering and Design Management, 1–15. doi: https://doi.org/10.1080/17452007.2018.1540968
- Alabdulkarem, A., Ali, M., Iannace, G., Sadek, S., Almuzaiqer, R. (2018). Thermal analysis, microstructure and acoustic characteristics of some hybrid natural insulating materials. Construction and Building Materials, 187, 185–196. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.213
- Grickus, A., Guseynov, S. E. (2015). On one Mathematical Model for Dynamics of Propagation and Retention of Heat over New Fibre Insulation Coating. Environment. Technology. Resources. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, 3 (82). doi: https://doi.org/10.17770/etr2015vol3.504
- Chen, H., Yuan, J., Zhong, Q., Li, K. (2017). Optimization for heat and sound insulation of honeycomb sandwich panel in thermal environments. Vibroengineering PROCEDIA, 11, 161–166. doi: https://doi.org/10.21595/vp.2017.18481
- Erdoǧan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: https://doi.org/10.19111/bmre.74700
- Apostoliuk, S. O., Dzhyhyrei, V. S., Sokolovskyi, I. A. et. al. (2012). Promyslova ekolohiya. Kyiv: Znannia, 430.
- Bobrov, Yu. L., Ovcharenko, Е. G., Shoyhet, B. M., Petuhova, Е. Yu. (2003). Teploizolyacionnye materialy i konstrukcii. Moscow: INFRA-M, 268.
- Konstruktsiyi budynkiv ta sporud. Teplova izoliatsiya budivel: DBN V.2.6-31:2006. zi Zminoiu No. 1 vid 1 lypnia 2013 roku (2006). Kyiv: Minbud Ukrainy, 70.
- DSTU B EN ISO 1716:2011. Vyprobuvannia vyrobiv shchodo reaktsiyi na vohon. Vyznachennia vyshchoi (nyzhchoi) teploty zghoriannia (EN ISO 1716:2010, IDT) (2012). Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 37.
- Tsapko, Y. (2013). Effect of surface treatment of wood on the fire resistance of wooden structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (65)), 11–14. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/18104/15850
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Yuriy Tsapko, Denys Zavialov, Olga Bondarenko, Olena Pinchevsʹka, Nataliia Marchenco, Sergii Guzii
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.