Теплоизоляция

Теплоизоляционные материалы.
Вспученные минеральные ТИМ.

Вспученный перлит применяют в качестве теплоизоляционной засыпки. На основе смеси вспученного перлита с вяжущим веществом получают растворные и бетонные смеси, из которых формируют теплоизоляционные изделия (плиты, скорлупы, сегменты, кирпич) или выполняют теплоизоляционные, звукопоглощающие и декоративные штукатурки. На основе перлитового песка и щебня изготовляют конструктивно-теплоизоляционные конструкции.

Сведения о вспученном перлите можно найти в ГОСТ 10832-91. Его получают путём измельчения и обжига перлита, обсидана и других вулканических горных пород стекловидного строения, содержащих небольшое количество гидратной воды (3-5%). При быстром нагреве до температуры  900-1200°С вода переходит в пар и вспучивает  размягчённую породу; она распадается на шарообразные зёрна с увеличением в объёме в 5-10 раз и более (пористость зёрен 80-90 %). Насыпная плотность перлитового песка колеблется от 75 до 200 кг/куб.м, щебня - 500 кг/куб.м. Теплопроводность при температуре 25°С составляет 0.046-0.08 Вт/мК.

Крупнейшие месторождения перлита в странах СНГ находятся в Армении и Закарпатье. На территории России крупных перлитовых месторождений практически нет. Исключение составляют районы Забайкалья и Приморского края. Обжиг ведётся, в основном, в шахтных печах.

Вермикулит

Вермикулит - материал из группы гидрослюд, образовавшийся из биотита или флогопита, способный резко увеличиваться в объёме -  вспучиваться при обжиге в интервале температур 400 - 1000°С.

Вспученный вермикулит - это сыпучий пористый материал серебристого и золотистого цветов в виде чешуйчатых частиц, получаемых ускоренным обжигом до вспучивания вермикулита - гидрослюды, содержащей между элементарными слоями связанную воду. Пар, образующийся из этой воды, действует перпендикулярно плоскостям спайности и раздвигает пластинки слюды, увеличивая первоначальный объём зёрен  в 15-20 и более раз.

Плотность вспученного вермикулита при крупности зёрен 5-15 мм составляет 80-150 кг/куб.м, при более мелких зёрнах она увеличивается до 200 кг/куб.м.

Теплопроводность при температуре 100°С равна 0.048-0.1 Вт/мК, а с увеличением температуры до 400°С повышается до 0.14-0.18 Вт/мК (ГОСТ 12865-67).

Вспученный вермикулит, получаемый при обжиге вермикулитового концентрата обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, не токсичен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Уникальные технические свойства его - высокая температуростойкость, огнестойкость, отражающая способность. Он является сыпучим, лёгким высокопористым материалом, с характерной чешуйчатой структурой, без запаха.

Благодаря своим ценным тепло- звукоизоляционным и огнезащитным свойствам вермикулит находит применение в ряде отраслей промышленности:
- в качестве засыпки при разливке стали в изложницы и для утепления прибылей в виде керамовермикулитовых плит;
- асбестовермикулитовые изделия (плиты, скорлупы) для теплоизоляции горячих поверхностей;
- асбестовермикулитовые плиты, работающие при низких температурах, для создания противопожарных поясов холодильников.- как наполнитель для изготовления асбестотехнических изделий;

С помощью вспученного вермикулита готовят:
- строительные растворы с наполнителем из вермикулита;
- огнезащитные покрытия металлических конструкций, покрытия древесностружечных  и древесноволокнистых плит с целью повышения огнестойкости и декоративности;
- рубероид с посыпкой из вермикулита;- теплоизоляцию для полов (в качестве "тёплого" основания полов с покрытием из пластика в виде стяжек из вермикулитобетона);

- струнит (в качестве утеплителя ограждающих конструкций зданий с влажным режимом);
- теплоизоляционные маты;
- монолитную битумовермикулитовую теплоизоляцию стальных трубопроводов для бесканальной прокладки.

Вспученный вермикулит применяют:
- в качестве субстрата при гидропонном выращивании растений и засыпки для хранения овощей;
- в качестве сорбента при очистке сточных вод, наполнителя красок компонента при изготовлении технических смазок и мастик.

Шунгизит

    Шунгитовые сланцы - порода плотной    структуры, они перерабатываются для изготовления лёгкого заполнителя сводится к дроблению, классификации и обжигу во вращающихся печах при температуре 1100-1160°С. В результате получают сыпучий материал со средней плотностью 200-450 кг/куб.м и используют его как заполнитель в производстве лёгких и особо лёгких (теплоизоляционных) бетонов, а также в качестве засыпной теплоизоляции. Шунгизит - это пористого заполнителя, получаемого вспучиванием шунгитовых пород Карелии.

СТЕКЛОПОР

Стеклопор - это гранулы, получаемые  вспучиванием растворимого жидкого стекла или, так называемой, силикатглыбы - продукта охлаждения расплава натриевого или калиевого стекла. Имеет среднюю плотность 200-300 кг/куб.м.

ГАЗОБЕТОН И ГАЗОСИЛИКАТ

Газобетон и газосиликат - это теплоизоляционные лёгкие бетоны, получаемые на основе портландцемента, воды, молотого кварцевого песка и других минеральных материалов. Они представляют собой ячеистые теплоизоляционные бетоны, получаемые из портландцемента (газобетон) или из смеси извести с молотым кварцевым песком (газосиликат) путём вспучивания предварительно приготовленного шлама (теста)  с помощью газообразователей и отвердевания в различных условиях (автоклавная обработка или пропаривание). По технологии изготовления весь кварцевый песок размалывается в порошок, и расход газообразователя выше, чем при получении более тяжёлых материалов. По способу твердения газобетон бывает автоклавный и неавтоклавный, газосиликат - это только автоклавный материал.

Газобетонные и газосиликатные плиты выпускают размером 1000x500 мм при толщине 800-200 мм с интервалом в 20 мм.

Водопоглощение теплоизоляционного газобетона - до 20%, а газосиликата - до 25-30%, поэтому изделия из газосиликата не применяют при относительной влажности окружающей среды более 60%. Предельная температура применения обеих разновидностей  бетона - 400°С. Для повышения температуростойкости газобетона до 700°С к портландцементу используют добавку золы от сжигания пылевидного топлива.

Газобетонные и газосиликатные теплоизоляционные изделия применяют для утепления стен и  бесчердачных кровель промышленных и жилых зданий, в конструкциях холодильников, для изоляции тепловых сетей и промышленного оборудования.

Пеностекло

Пеностекло (ячеистое стекло) (ТУ 21 БССР 290-87) представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя. Этот материал можно назвать газостеклом.

Для получении пеностекла используют кварцевый песок, известняк, соду или сульфат кальция. С этой целью применяют отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей - трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты -сообщающиеся. Температура разложения газообразователя должна быть на 50-70°С выше температуры размягчения стеклянного порошка.

Технология производства пеностекла состоит в следующем:
Кварцевый песок и измельчённый известняк сушат, размалывают в порошок, смешивают с содой и в ванных печах получают стекломассу, которую подают в бассейн с водой для грануляции. Полученный гранулят  размалывают в смеси с газообразователем (1-5%) в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорного материала с меловой обмазкой. Формы на вагонетках или по роликовому конвейеру подают в туннельную печь.

Температура обжига составляет  600-1000°С в зависимости от вида сырья. Температура обжига поднимается за 2-3 часа, затем медленно охлаждается в течение 20 ч. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании или разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по всему объёму. Поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуется трещин. Охлаждённые изделия распиливают и оправляют на циркульных пилах. При использовании в качестве сырья стеклянного боя или стекловидных горных пород в технологии производства пеностекла отсутствуют варка стекломассы и грануляция.

Технические характеристики.
Пеностекло выпускают в виде плит размерами 500(400 мм при толщине 80, 100, 120, и 140 мм.  Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет  80-95 %.  Размеры пор - от 0.1 до 2-3 мм. Марки 200 и 300,  R(сж) 0.5-1.0 Мпа, 0.09-0.10 Вт/мК. Выпускают пеностекло и с большей средней плотностью - до 700 кг/кв.см, при прочности на сжатие до 15.0 Мпа. По прочности пеностекло превосходит все другие минеральные теплоизоляционные материалы. Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением, очень низкой гигроскопичностью. Изделия с замкнутыми порами выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура применения обычного пеностекла  300-400°С. Из стекла особого состава возможно получение изделий с температуростойкостью до 800-1000°С.

Пеностекла обладает высокой водостойкостью. При использовании цветной стекломассы получают декоративно-теплоизоляционное стекло. Этот материал легко поддаётся обработке. Недостатком ячеистого стекла является высокая стоимость. При его производстве больше удельные затраты труда, электроэнергии и топлива, чем при производстве других теплоизоляционных  материалов. При распиловке и оправке пеностекла существенно уменьшается выход готовой продукции.

Пеностекло применяютдля тепловой изоляции ограждающих конструкций, холодильников, промышленного оборудования, работающего при повышенных температурах, в качестве отделочного материала.
Например, фирма "Гомельстекло" (Белоруссия) выпускает блоки и плиты плотностью не более 200 кг/куб.м. по цене от 100 ус.ед. за куб.м.

www.sibstro.ru