Kūdras izmantošana siltumizolācijas materiālu ražošanā. Aktivētās kūdras saistvielas iegūšana un tās izmantošana kūdras-kokskaidu siltumizolācijas kompozītos

Abstract

Par aktuālu problēmu mūsdienās ir kļuvusi energoefektivitātes nodrošināšana ēkām un būvēm. Latvijas siltumizolācijas būvmateriālu tirgus mūsdienās lielākoties ir pārstāvēts ar ārzemēs ražotiem siltumizolācijas materiāliem un to izejvielām. Pētījuma gaitā tika apskatīt vietējie resursi un izejvielas, kas var tikt izmantoti siltumizolācijas materiālu ražošanā. Latvijas dabas bagātība ar lielu potenciālu siltumizolācijas būvmateriālu ražošanā ir kūdra, šī resursa aptuvenie apjomi valstī ir 1.7 miljardi tonnu, aizņemot apmēram 10% no valsts teritorijas. Latvijā plaši attīstīta ir kokapstrādes rūpniecība, kuras blakusprodukts – kokskaidas tika izmantots pētījuma gaitā kā pildviela kūdras-kokskaidu siltumizolācijas kompozītmateriālā. Šī darba mērķis ir praktiski iegūt aktivētās kūdras masu ar saistvielas īpašībām un radīt ekoloģiski tīru siltumizolācijas materiālu ar 100% vietējo izejvielu izmantošanu. Ar kūdras aktivāciju pirmkārt saprot dažādu kūdras sastāvdaļu izteiktāku darbību dažādos procesos, esošo raksturīgu īpašību paaugstināšanos un jaunu īpašību atklāšanu. Pastāv vairāki kūdras aktivācijas veidi, tostarp: mehāniskā, termiskā, ķīmiskā un kombinētā. Pētījuma ietvaros tika izmantota kūdras mehāniski-termiskā aktivācija ūdens vidē ložu planetārajās dzirnavās. Dažādu materiālu īpašības ir tiešā veidā saistītas ar to sastāvdaļu un izejvielu īpašībām. Izejvielu kvalitātes paaugstināšana ļauj ne tikai uzlabot izstrādājumu kvalitāti, bet arī lietderīgāk izmantot dabas resursus. Risinot cilvēces globālās problēmas, katra atsevišķa resursa lietderīgāka izmantošana kļūst arvien aktuālāka. Kūdras aktivācijas režīmu novērtēšanai tika izgatavoti un pārbaudīti spiedē kūdras-kokskaidu kompozītmateriāla paraugi. Iegūtā aktivētā kūdras masas daļiņu izmēru un homogenitātes izmaiņas atkarībā no aktivācijas laika tika vizuāli novērtētas izmantojot elektrisko mikroskopu. Pētījuma gaitā tika praktiski iegūti dažāda tipa siltumizolācijas materiāli un aktivētās kūdras masa ar saistvielas īpašībām, kas var tikt plaši izmantota arī citu materiālu radīšanā. Iegūtās vielas un materiāli: -Aktivētās kūdras masa ar saistvielas īpašībām, var tikt izmantota būvmateriālos kā saistviela, kā arī laku, krāsu un pārklājumu sastāvdaļa; -Kūdras granulas, var tikt izmantotas kā beramā siltumizolācija (siltumvadītspējas koef. 0.07 W/(mK)) un vieglo betonu ražošanā; -Kūdras-kokskaidu siltumizolācijas plātnes (siltumvadītspējas koef. 0.05 W/(mK)); -Kūdras-kokskaidu kompozītmateriāls ar stiprību spiedē līdz 1.75 MPa pie 10% deformācijām, kas var tikt izmantots ka konstruktīvai materiāls. Darba gaitā iegūtie materiāli ir ekoloģiski tīri un pilnība pārstrādājami, kas atbilst ekoloģiskās būvniecības pamatprincipiem. Visas izmantotās izejvielas ir vietējas un plaši izplatītas, kas materiāla ražošanas gadījumā sekmēs valsts ekonomikas attīstību.