Теплоизоляция
В начало
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.
В начало
| 
