Введение. В настоящее время различные блочные теплоизоляционные изделия в современном гражданском и промышленном строительстве приобретают всё большее значение [1–3]. Это связано прежде всего с тем, что проблема по экономии и сбережению энергоресурсов, необходимых для поддержания оптимального температурного режима в помещениях, приобретает особую остроту [4–6].Одним из наиболее эффективных теплоизоляционных материалов является блочное пеностекло, которое по своим теплоизоляционным показателям не уступает природным и искусственным материалам, а по ряду таких важнейших свойств, как пожаробезопасность и огнестойкость, экологическая безопасность и высокая коррозионная биостойкость превосходит практически все органические теплоизоляционные материалы [7–9].Утепление ограждающих конструкций теплоизоляционными материалами в процессе строительства требует в дальнейшем использование различных отделочных и облицовочных материалов (стеклокристаллических, стеклоэмалевых), которые существенно удорожают себестоимость 1 м2 жилья. С этой целью были разработаны опытно-промышленные одностадийные и двухстадийные технологии глазурования блочного пеностекла с использованием традиционных теплотехнических агрегатов [10–12].Наиболее энергосберегающей в настоящее время технологией является получение стекловидных покрытий на различных стеновых материалах с использованием плазменных струй электродуговых или индукционных плазменных установок [13–15].Плазменное оплавление или плазмохимическое модифицирование лицевой поверхности легких и тяжёлых бетонов, стеновых керамических материалов, стеновых материалов автоклавного твердения, многослойных композиционных: органических и силикатных материалов с наполнителями из полых стеклянных микросфер приводили к значительному повышению как эстетических, так и физико-химических свойств [16–20]. В связи с вышеизложенным разработка эффективной технологии плазмохимического модифицирования блочного пеностекла является актуальным направлением исследований.Методология. Для получения блочного пеностекла в лабораторных муфельных печах использовали бой тарных стёкол, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице в течение 5 часов. Тонкодисперсный порошок усредняли с пенообразователем. В качестве пенообразователя использовали сажу в количестве 1,2 %. Смесь на одну треть укладывали в металлические формы. Подъем температуры до 840 °С производили со скоростью 5 град/мин. Выдержка при максимальной температуре составляла 2 часа. Охлаждение до температуры 600 °С на стадии стабилизации производили со скоростью 2,5 град/мин. Замедленное охлаждение с 600 °С до 400 °С производили в течение 6 часов. В дальнейшем производили быстрое охлаждение. Извлекали из форм блочное пеностекло и обрабатывали алмазным кругом с получением ровной горизонтальной лицевой поверхности. На лицевую поверхность наносили промежуточный слой на основе смеси глиноземистого цемента, измельченного фракционированного высокоглиноземистого огнеупора жидкого стекла. Затем на незатвердевшую поверхность промежуточного слоя наносили декоративный слой на основе смеси стеклопорошков цветных тарных и сортовых стёкол. После твердения декоративный слой подвергали плазмохимическому модифицированию с использованием электродугового плазмотрона «Горыныч» со среднемассовой температурой плазменной струи 5500 °С. После плазмохимического модифицирования определяли прочность сцепления стекловидного покрытия с матрицей блочного пеностекла с использованием разрывной машины М-1.Химический состав цветных тарных стёкол и сортовых стёкол, а также оплавленного стекловидного слоя определяли рентгенофлуорисцентным методом с использованием спектрометра APL9900 «Thermoscientific».Распределение температур по толщине декоративного слоёв определяли платино-платинородиевыми термопарами, которые запрессовывали на глубину 2000мкм и 4000 мкм при формировании покрытий. Температуру образовавшегося на лицевой поверхности силикатного расплава определяли оптическим параметром «Проминь». Микротвердость покрытий определяли с использованием твердомера «NEXUS 4504-IMP» по методу Виккерса. Морозостойкость блочного пеностекла со стекловидным покрытием определяли в соответствием требований нормативного документа ГОСТ 7025-91. Кислотостойкость стекловидного покрытия определяли по ГОСТ 54179-2010 на наличие цветных пятен и разводов. Испытания декоративного покрытия на влагостойкость проводили в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54179-2010. Устойчивость на истирание проводили на аттестованном приборе поГОСТ Р 54179-2010. Водостойкость декоративного покрытия исследовали по ГОСТ 101134.1-82. Стойкость к воздействию нейтрального соляного тумана проводили в специальной распылительной камере по ГОСТ 54179-2010.Основная часть. Высокие температуры плазменных струи при их воздействии на лицевой слой различных силикатных материалов, в том числе и теплоизоляционных, вызывают значительный термоудар. Плавление поверхностных слоёв и их разогрев до температур порядка 2000 °С, вызывает значительный температурный градиент, который проводил к образованию напряжений в материале, способных привести не только к снижению прочности сцепления покрытия с основой, но и его самоотслоению.Для снижения последствий термоудара были разработаны составы промежуточного термостойкого слоя на основе термически-устойчивого глиноземистого цемента и измельченного фракционированного высокоглиноземистого огнеупора.Были разработаны следующие составы промежуточного слоя (табл. 1):– глиноземистый цемент: измельченный фракционированный высокоглиноземистый огнеупор при массовом соотношении 1:3 и фракционным составом высокоглиноземистого огнеупора 0,25–0,63 мм; 0,63–0,80 мм; 0,80–1,25 мм;– глиноземистый цемент: бой высокоглиноземистого огнеупора при массовом соотношении 1:3 и жидким натриевым стеклом, вводимом с водой затвердения в качестве 5 %;– глинозёмистый цемент: бой высокоглиноземистого огнеупора при массовом соотношении 1:3 и жидким натриевым стеклом, вводимом с водой затворена в количестве 10 % (табл. 1). Таблица 1Составы промежуточного слоя защитно-декоративного покрытия№ составаМассовое содержание, %Глиноземистый цемент ВГЦ-1Измельченный фракционированный высокоглиноземистый огнеупор, ммСодержание жидкого стекла12575 (0,25–0,63)–22575 (0,25–0,63)532575 (0,25–0,63)1042575 (0,63–0,80)–52575 (0,63–0,80)562575 (0,63–0,80)1072575 (0,80–1,25)–82575 (0,80–1,25)592575 (0,80–1,25)10 Разработаны декоративные составы смесей (табл. 2):- цветные тарные и сортовые стекла и бой глиноземистого огнеупора фракционного состава 0,25-0,63 мм при массовом соотношении 7:3;- цветные тарные и сортовые стёкла и бой высокоглиноземистого огнеупора фракционного состава 0,25–0,63 мм при массовом соотношении 4:1;- цветные тарные и сортовые стекла и бой высокоглиноземистого огнеупора фракционного состава 0,63–0,80 мм. Таблица 2Составы основного слоя защитно-декоративного покрытия№составаМассовое содержание, %Тонкомолотый слой цветных тарных и сортовых стёколИзмельченный фракционированный высокоглиноземистый огнеупор, ммУвлажняющий 10 % водный раствор жидкого стекла107030 (0,25–0,63)-117030 (0,25–0,63)+127030 (0,63–0,80)+138020 (0,25–0,63)-148020 (0,25–0,63)+158020 (0,63–0,80)+ Химический состав цветных и сортовых стёкол представлен в таблице 3 и 4.   Таблица 3Химический состав сортовых стёкол№ п/пНаименованиеСодержание компонентов, мас.,%SiO2Al2O3CaOMgONa2OK2OFB2O3CdS Кадмиевый рубин67,01,0–3,513,06,0–3,50,50,5 Сортовое синее стекло*68,66,39,3–14,81,0–––– Сортовое зелёное стекло**72,7–6,82,015,02,0–1,0–– Сортовое молочное стекло66,66,36,3–14,81,05,0–––* – содержание оксида кобальта составляло 0,15 %** – содержание оксида хрома составляла 0,2 %Таблица 4Химический состав тарных стёколНаименование Содержание компонентов, масс %SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3Na2OK2OCo3O4TiO2SO3Тарное зелёное стекло70,53,310,02,00,213,00,3-0,40,3Тарное коричневое стекло71,71,98,04,00,313,20,7--0,2Тарное синее стекло67,55,24,72,20,917,22,00,0620,0310,115  Перед оплавлением на блоки пеностекла наносили термостойкий и декоративный слой, а затем обрабатывали блоки плазмой со скоростью 2,5,10 и 15 мм/с. В процессе оплавления плазмой блоков фиксировали температуру расплава и максимальную температуру на глубине 2000 мкм и 4000 мкм. Таблица 5Распределение температур в декоративном слое при различныхскоростях плазменной обработки№Скорость плазменной обработки, мм/сТемпература расплава на поверхностиТемпература на глубине 2000 мкмТемпература на глубине 4000 мкмСостояние поверхности органолептическая оценка1220501508453Вспененная поверхность2520001395367Волнистая поверхность31019601181284Поверхность с ровным разливом4151820964120Бугристая не равномерная поверхность Состояния поверхности оценивали органолептическим методом.После оплавления исследовали физико-химические и физико-механические показатели качества двухслойного термостойкого декоративного покрытия (табл. 6). Таблица 6Показатели качества блочного пеностеклас защитно-декоративным покрытием (скорость обработки 10 мм/с, толщина 4000 мкм)№Показатели качестваРазмерностьЗначения показателей качества1Прочность сцепленияМПа0,742МорозостойкостьЦиклы0,503МикротвердостьHV740±204Кислотостойкость-Пятна и разводы отсутствуют5ВодостойкостьГидролитический классIII6Истираемость-Соответствует ГОСТ 54179-20107Влагостойкость-Пятна и разводы отсутствуют8Стойкость к соляному нейтральному туману-Пятна и разводы отсутствуют, помутнение отсутствует   Результаты исследований эксплуатационных показателей свидетельствует о высоком качестве стекловидного двухслойного термостойкого декоративного покрытия с широкой цветовой гаммой.Выводы: разработана инновационная технология плазмохимического модифицирования блоков пеностекла с двухслойным термостойким декоративным покрытием. Исследованы эксплуатационные свойства блоков пеностекла с двухслойным термостойким декоративным покрытием на основе цветных тарных и сортовых стёкол и измельченного фракционированного огнеупора.