CC BY
28
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ВСПЕНИВАТЕЛЯ ИЗ КРОВИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА Игамбердиев Б.Г.1, Мамаджанов И.Б.2, Ибрагимов А.А.3 Email: Igamberdiev17145@scientifictext.ru
1Игамбердиев Бунёд Гайратович - базовый докторант, Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, г. Ташкент;
2Мамаджанов Искандар Бахтиёрович - студент;
3Ибрагимов Акмал Акрамович - ассистент, кафедра химической технологии, Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье приводятся данные исследования по взаимодействию белкового пенообразователя из боенской крови крупнорогатого скота с различными нейтрализаторами и стабилизаторами пены с целью снижения стоимости пенобетонных изделий. Также приводится описание метода его изготовления и данные испытаний готового продукта в виде таблицы. Сравнения готовых растворов проводились по устойчивости, кратности и усадке пены, а также по физико-механическим показаниям готовых изделий в виде пеноблоков, которые проверялись на прочность при сжатии.
Ключевые слова: пенообразователь, гидролизованная кровь, нейтрализаторы, стабилизаторы пены, кратность пены.
THE STUDY OF METHODS FOR PRODUCING THE CATTLE BLOOD-BASED PROTEIN FOAMING AGENT
1 2 3
Igamberdiev B.G. , Mamadzhanov I.B. , Ibragimov A.A.
1Igamberdiev Bunyod Gayratovich - basic doctoral Candidate, TASHKENT INSTITUTE OF RAILWAY ENGINEERS, TASHKENT; 2Mamadzhanov Iskandar Bakhtiyorovich - Student, DEPARTMENT OF TECHNOLOGY CHEMISTRY;
3Ibragimov Akmal Akramovich - Assistant, DEPARTMENT OF CHEMICAL TECHNOLOGY, FERGHANA POLYTECHNIC INSTITUTE, FERGHANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the paper presents some research findings on interaction of cattle blood-based protein foaming agent with various foam neutralizers and stabilizers to reduce the cost of foam concrete products. Also, there is a description of production methodology, and test data of the finished product. Comparisons of finished solutions were carried out on the stability, multiplicity and shrinkage of foam and physical and mechanical indicators. The finished products in the form offoam blocks were also tested for the compressive strength. Keywords: foaming agent, hydrolyzed blood, neutralizers, foam stabilizers, foam multiplicity.
УДК 666.9-405.8 DOI: 10.24411/2304-2338-2019-11208
Сегодня, в связи с высокими темпами роста строительства жилых помещений в Узбекистане возрастает и необходимость в высококачественных строительных материалах. При строительстве жилых домов очень важно учитывать тепло- и звукоизоляционные способности используемых материалов. Чаще всего для целей изоляции используют комбинированные пористые облицовочные материалы. В то же
время этих мер бывает недостаточно и относительно недавно в нашей стране начали широко использовать новый строительный материал - газобетон или пенобетон.
Пенобетон - ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счёт замкнутых пор (пузырьков) по всему объёму, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пенообразователя. Пенобетон очень популярен в странах Европы благодаря своим тепло- и звукоизоляционным свойствам [3].
Основную стоимость изготавливаемых в нашей стране пенобетонов определяет цена пенообразователя, который закупается у соседних стран. Цена за это вещество довольно высока из-за сложного состава, основу которого составляет канифоль. В Узбекистане производство такого вещества не будет рентабельным из-за отсутствия хвойных лесов. Альтернативным решением можно предложить производство аналога - белкового пенообразователя, который может в несколько раз снизить цену конечного продукта.
Белковый пенообразователь (или вспениватель) представляет собой продукт гидролиза белков в щелочной среде и производится в основном из крови.
По статистике в нашей республике в год производится 2,5 тыс. тонн мяса, что составляет от 3 до 5 голов крупнорогатого скота в день в среднем на одну скотобойную базу. Средняя масса быка составляет около 750 кг, 8% которой составляет кровь. Учитывая то, что на сегодняшний день кровь в скотобойнях никак не перерабатывается, а идет лишь на слив в канализацию - мы с каждого крупнорогатого скота теряем почти 16 кубометров пенобетона.
В нашей стране производство белкового пенообразователя еще не было налажено, а, следовательно, для организации производства на основе местного сырья отсутствуют как необходимые исследования, так и подготовленные специалисты в такой отрасли. Для восполнения данного пробела исследовательская команда решила провести ряд экспериментов. Для определения оптимальной технологии изготовления пенообразователя опыты проводились по различной методике с использованием разных реагентов и температур. В табл. 1 указаны некоторые результаты проведенных опытов. Ниже приводится описание наиболее оптимального метода.
Для получения пенооброзователя использовали кровь, полученную на местных мясокомбинатах. Бойная кровь наливалась в специальную, химически стойкую посуду, в которую затем наливали раствор едкого натрия. Затем смесь подвергали варке в течение 2-3 часов при температуре 90-100 °С. После варки раствор нейтрализововали до рН 7 и вводили сернокислое железо в качестве стабилизатора.
Таблица 1. Результаты опытов с различной концентрацией щелочи и разными
нейтрализаторами
% Кровь, кг NaOH, % NaOH, л О н ^ мин Нейтрализатор Кратность пены "¡8 с я с
1. 2 17 0,2 90-100 120 СН3СООН * -
2. 2 19 0,2 90-100 130 23 2
3. 2 20 0,2 90-100 140 Ш4С1 25 1
4. 2 21 0,2 90-100 110 НС1 24 3
5. 2 23 0,2 90-100 125 Н^3 * -
6. 2 20 0,2 110-120 90 Ш4С1 25 2
7. 2 21 0,2 120-130 70 Ш4С1 24 4
8. 2 20 0,2 80-90 160 Ш4С1 19
9. 2 21 0,2 70-80 180 H2SO4 ** 50
10. 2 20 0,2 60-70 195 НС1 *** -
Примечание: *- раствор нестабилен; ** - неустойчивая пена; *** - кровь не изменила свою структуры.
Для определения свойств пенообразователя были проведены опыты по определению кратности и устойчивости пены. Для этого 50 мл 3%-го раствора пенообразователя пропускали через пеногенератор и полученной пеной заполняли стакан объемом 500 мл. Кратность определялась по формуле:
К
где, Уп - объем пены, равный объему ёмкости, Ц, - объём использованного раствора.
Классификация пены проводилась согласно зависимости от величины кратности: К < 3 - пеноэмульсия 3 < К < 2 0 - низкократные пены 2 0 < К < 2 00 - пены средней кратности
- пены высокой кратности Устойчивость определялась путем измерения времени за которую вся пена переходила в жидкую фазу. Мензурку объемом 50 мл заполняли пеной и засекали время, после того как вся пена преврашалась обратно в жидкость секундомер останавливали.
После испытаний по определению свойств пены, используя самые удачные формулы полученного пенообразователя, было залито несколько образцов пенабетона в виде кубов объемами 10 см3. После извлечения затвердевших образцов при визуальном осмотре было отмечено, что все образцы имели одинаковую пористую структуру (рис. 1-2).
Рис 1. Снимок образца № 2 Рис. 2. Снимок образца № 3
Было решено проверить физико-механические свойства образцов. Прочностные характеристики залитых образцов показаны в табл. 2.
Таблица 2. Прочностные характеристики образцов пенобетона в возрасте 28 суток
№ Название образца Плотность Прочность при сжатии, МПа
1. Образец №2 12,5 1
2. Образец №3 10 1,25
3. Образец №4 16 0,9
4. Образец №6 12 1,5
5. Образец №7 25 2,3
По данным из таблицы можно сделать вывод, что прочностные характеристики образцов почти не отличаются друг от друга и при выборе пенообразователя основную роль будут играть энергозатраты и себестоимость.
Список литературы /References
1. Адилходжаев А.И. и др. Методологический подход к оценке структуры конструкционно-теплоизоляционных материалов зданий и сооружений железнодорожного транспорта // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, 2019. Т. 78. № 3. С. 162-168.
2. Халипаева С.И.К., Мамаджанов И.Б., Урозова Д.Д.К. Исследование влияния функциональных добавок на прочность гипсового камня, дисперсно-армированного синтетическим волокном // Проблемы современной науки и образования, 2019. № 10 (143).
3. Федоров В.И., Местников А.Е. Модификация технической пены для монолитного пенобетона введением вторичной целлюлозной фибры / /Промышленное и гражданское строительство, 2018. № 1. С. 48-52.
ВЛИЯНИЕ НАПОЛНИТЕЛЯ И ДОБАВКИ АЦФ-3М НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА
Эргашев М.М.1, Мамажонов А.У.2, Умирзаков З.А.3, Насирдинов Х.Ш.4 Email: Ergashev17145@scientifictext.ru
1Эргашев Махмуд Махаммаджанович - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой, кафедра строительных материалов; 2Мамажонов Алишер Урагович - кандидат технических наук, доцент; 3Умирзаков Зухриддин Ахтамжонович - ассистент; 4Насирдинов Хасан Шавкатович - старший преподаватель, кафедра строительства зданий и сооружений, Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: наполнители в сочетании с добавкой АЦФ-3М способствуют снижению водопотребности, ускорению и увеличению количества связанной воды гидратными новообразованиями, вследствие этого увеличивается пластическая прочность цементного теста, а также стабилизируется гидросульфоалюминат трёхсульфатной формы. За счет этих факторов и происходит, вероятно, значительное уплотнение цементного камня, более равномерное распределения пор по размерам, снижение мелких и повышение количества крупных условно-замкнутых пор. Это обусловливает достаточную долговечность бетона.
Ключевые слова: наполнитель, добавка, пластическая, прочность, цементная теста, цементный камень, усадка.
INFLUENCE OF FILLER AND ADDITIVE ACF-3M ON THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF THE CEMENT DOUGH Ergashev M.M.1, Mamajonov A.U.2, Umirzakov Z.A.3, Nasirdinov H.Sh.4
1Ergashev Makhmud Makhammadzhanovich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor,
Head of the Department, DEPARTMENT BUILDING MATERIALS; 2Mamazhonov Alisher Uragovich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; 3Umirzakov Zukhriddin Akhtamzhonovich - Assistant; 4Nasirdinov Hasan Shavkatovich - Senior Lecturer, DEPARTMENT OF CONSTRUCTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES, FERGHANA POLYTECHNIC INSTITUTE, FERGHANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
