В рамках проекта изучены литературы по применению древесной коры в производстве теплоизоляционных строительных материалов, основные физико-механические характеристики коры, включая низкую теплопроводность и высокую стойкость к биологическим и химическим воздействиям, что делает её перспективным компонентом для теплоизоляционных панелей. Ключевые аспекты исследования включают анализ технологии переработки коры, начиная от её дробления до формирования готовых изделий. Рассматриваются также различные типы связующих, включая цементные и органические композиты, и их влияние на эксплуатационные характеристики материала. Однако авторы отмечают, что недостаточная изученность влияния морфометрии частиц коры и оптимизации фракционного состава остаётся проблемой.
Анализ литературы демонстрирует значительный потенциал древесной коры как сырья для создания теплоизоляционных материалов. Рассмотренные работы подчеркивают важность применения коры благодаря её природным свойствам, таким как низкая теплопроводность, высокая плотность и стойкость к воздействию влаги. Исследования показывают, что применение различных связующих компонентов, включая жидкое стекло и полимерные материалы, позволяет существенно улучшить механические и эксплуатационные характеристики материалов. Однако большинство исследований сосредоточено на общих подходах, без учёта влияния морфометрии и фракционного состава коры на свойства композитов.
Наш проект направлен на устранение этих пробелов. Особое внимание уделяется детальному изучению фракционного состава коры лиственницы, её взаимодействию со связующими компонентами и оптимизации технологии производства композитов для использования в суровых климатических условиях. Это позволит создать экологически чистый и высокоэффективный материал, адаптированный для применения в строительстве зданий и сооружений в условиях Крайнего Севера. Таким образом, наш проект представляет собой важный шаг в развитии теплоизоляционных материалов нового поколения.
Мегино-Кангаласское лесничество, расположенное в административных границах одноимённого района, обладает значительными лесными ресурсами, что делает его ключевым поставщиком древесного сырья для производства строительных материалов в Республике Саха (Якутия). Общая площадь лесничества составляет 1 272 559 га, и оно включает три основных участка: Бестяхское, Тюнгюлюнское и Майинское лесничества. Наибольшую площадь занимает Майинское лесничество — 508 800 га.
Основной лесообразующей породой региона является лиственница, доля которой составляет 86,7%. Это подчёркивает её значимость как основного сырья для производства строительных материалов, включая теплоизоляционные композиты. Остальные лесообразующие породы, такие как сосна (12,1%) и ель (1,1%), встречаются значительно реже и имеют ограниченное промышленное применение. (приложение, рис.1)
Материалы и методы исследования.
Материалы исследования.Кора даурской лиственницы. В качестве основного сырья использовалась дроблёная кора даурской лиственницы, которая характеризуется высокой плотностью, низкой теплопроводностью и природной биостойкостью. Физико-химические свойства коры определены в соответствии с требованиями ГОСТ 16361-87 "Кора древесная. Общие технические условия".
Связующие вещества. Для формирования композита использовались различные виды связующих: Клей ПВА (ГОСТ 18992-80): органическое связующее, обеспечивающее высокую адгезию и гибкость материала. Жидкое стекло: неорганическое связующее с высокой влагостойкостью и термической стабильностью. Модифицирующая добавка: Борная кислота: использовалась как модификатор для повышения биостойкости и термической устойчивости материала.
Материалы и оборудование: форма для льда; сушильный шкаф (школьный); штангенциркуль; комплект лабораторной посуды; электронные весы (школьный тип); прибор для измерения теплопроводности ИТП-МГ4.
Подготовка фракций: просеивание на фракции (мелкая до 2 мм, средняя 2–6 мм, крупная 6–12 мм).
Предварительное водонасыщение: замачивание частиц в воде (варианты 2–24 ч).
Формование: смешение коры и связующего, прессование в формы при фиксированном давлении, сушка при 60 °C до постоянной массы.
Измерения: плотность, водопоглощение по формулам, морфометрия (длина, ширина, толщина), прочность на сжатие, теплопроводность образца на измерителе теплопроводности ИТП МГ-4 (приложение, таблица 1- 5).