вора расход материалов следующий: вяжущее (цемент, гипсовое, известковое) — 120—160 кг; вспученный перлитовый песок — 1,1—1,45 м3; неорганическое волокно (стеклянное, базальтовое) —
-
12 кг; вода — 350—400 л. Волокно вводят для повышения стойкости ктрещинообразованию.
Применяют также фосфоперлитобетон, состоящий из огнеупорной глины, фосфатного связующего на основе ортофосфорной кислоты и вспученного перлитового песка. Формовочную массу прессуют на гидравлическом прессе под давлением 0,5—3 МПа, и затем она проходит термообработку при 300 °С в течение 4—8 ч. Фосфоперлитобетон применяют для ремонта тепловых агрегатов, работающих до 1000 °С. Плотность форфоперлитобетона 300—600 кг/м3, предел прочности при изгибе 0,3—2 МПа, теплопроводность — 0,08-0,11 Вт/(м-*С).
-
Вспученный вермикулит и изделия из него
Вспученный вермикулит — сыпучий зернистый материал чешуйчатого строения, получаемый в результате обжига природного вермикулита [5].
Природный вермикулит — минерал из группы гидратированных слюд, которые содержат не только гигроскопическую, но и кристаллизационную воду, входящую в состав кристаллической решетки минерала. Поэтому при нагревании вермикулит вспучивается за счет взрывообразного выделения воды. При этом он расщепляется на отдельные слюдяные пластинки, частично соединенные между собой. Вспучивание вермикулита приводит к увеличению его объема в 15—20 раз. Плотность породы вермикулита 2,05—2,71 г/см3; температура плавления 1300 °С.
Вспученный вермикулит (ГОСТ12865—67) по насыпной плотности разделяется на марки 100, 150 и 200.
Цвет вспученного вермикулита блестящий, золотистый. По размеру зерен вермикулит делится на три фракции: крупный — с размером зерен от 5 до 10 мм; средний — с размером зерен от 0,6 до 5 мм; мелкий — с размером зерен до 0,6 мм. Теплопроводность вспученного вермикулита в зависимости от марки колеблется от 0,064 до 0,075 Вт/(м • К) (при температуре 298 К); влажность йе более 3 % по массе.
Благодаря легкости и высокой температуростойкости (до 1100 °С) вспученный вермикулит применяют в качестве засыпной изоляции, для изготовления теплоизоляционных изделий, а также в качестве заполнителя в акустических штукатурках и легких бетонах. Кроме того, его используют для изоляции оборудования с температурой поверхности от —260 до +900 °С.
Из вспученного вермикулита путем добавки связующих веществ и асбеста получают безобжиговые (асбестовермикулитовые) и обжиговые (керамические) изделия. Для изготовления безобжиговых изделий с температурой применения до 600 °С в качестве связующего применяют глиняно-крахмальное вяжущее, жидкое стекло; для получения керамических изделий — бентонитовую глину, а для получения изделий, служащих для изоляции поверхностей с отрицательными температурами, — битумобентонитовое вяжущее и синтетические смолы.
Асбестовермикулитовые изделия ФОВ изготовляют на вышеперечисленных связующих и используют для изоляции поверхностей с температурой до 600 °С. По средней плотности такие изделия разделяются на марки 230, 250 и 280 (табл. 3.26).
Показатели физико-механических свойств асбестовермикулитоаых изделий ФОВ в зависимости от марки
Таблица 3.26
Показатель
|
230
|
250
|
280
|
Средняя плотность, кг/м3, не более
|
230
|
250
|
280
|
Теплопроводность, Вт/(м • К), не более, при средней температуре (298 ± 5) К
|
0,087
|
0,087
|
0,087
|
Предел прочности при сжатии, МПа, не менее
|
0,1
|
0,1
|
0,1
|
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее
|
0,17
|
0,18
|
0,18
|
Изделия выпускают в виде плит и полуцилиндров. Размеры плит (мм): длина —1000, ширина — 500, толщина — 40,50; полуцилиндров (мм): внутренний диаметр — 57, 70 при толщине 30 и 40; 75, 89, 108, 128, 133, 140, 159, 168, 188, 195, 219, 245, 279, 295 при толщине 50, 60, 70, длина — 500.
Асбестовермикулитовые плиты АВХ-300 и АВХ-350 средней плотностью соответственно 300 и 350 кг/м3 предназначены для изоляции поверхностей с отрицательными температурами. Размеры плит (мм): длина — 1000; ширина — 500; толщина — 40 и 50. Влажность плит не более 5 %; содержание органического связующего 15—25 %; гигроскопичность не более 7 %; морозостойкость не менее Мрз 25;- теплопроводность при средней температуре слоя 293 К, Вт/(м • К), не более: для АВХ-300 — 0,093 и для АВХ-350 — 0,097; предел прочности при изгибе, МПа, не менее: для АВХ-300 — 0,2, для АВХ-350-0,23.
На основе вспученного вермикулита изготовляют битумно-вер- микулитовую изоляцию, свойства которой аналогичны свойствам битумно-перлитовой изоляции. Технология изготовления битумно-
100
вермикулитовой массы и способ ее нанесения на трубу также аналогичны.
Изготавливают также теплоизоляционные плиты на жидком стекле и огнеупорной глине плотностью до 400 кг/м3, теплопроводностью 0,07—0,090 Вт/(м • °С). Состав смесей следующий (% по массе):
плиты на жидком стекле: вспученный вермикулит — 59, асбест 5-й группы — 7,5; диатомит (или трепел) — 7,5; жидкое стекло — 22,3; кремнефтористый натрий — 3,7;
плиты на огнеупорной глине: вспученный вермикулит — 50, огнеупорная глина — 50.
-
Пеностекло
Пеностекло — высокопористый материал, состоящий из воздушных ячеистых пор, разделенных перегородками из стекловидного вещества. Пеностекло — материал высокой пористости (80—95 %) с замкнутыми или сообщающимися между собой порами [65].
В основе промышленного производства пеностекла лежит спекание стекольного порошка в смеси с газообргрователем, отжиг получившихся изделий для снятия внутренних температурных напряжений и их обрезка.
Кроме порошкового способа получения пеностекла известны также: 1) вспучивание расплавленной стекломассы воздухом или газом; 2) вспенивание перед спеканием с охлаждением («на холоде») измельченного стекла пенообразующими веществами и закрепление полученной ячеистой структуры стабилизаторами (например, 3—4 %-ным жидким стеклом); 3) вспенивание размягченного стекла под вакуумом.
Пеностекло как теплоизолятор замкнуто-пористой структуры, вобрав в себя все положительные качества многих теплоизоляционных материалов, лишено ряда их отрицательных свойств: при сравнительно низкой средней плотности (100—300 кг/м3) оно имеет высокую пористость (80—95 %), обладает достаточно высокой прочностью на сжатие (не менее 0,8 МПа) и низкой теплопроводностью (0,045—0,085 Вт/м • °С). Водопоглощение по объему — не более 6 %. Значительным преимуществом является его 100 %-ный неорганический состав. Как и всякое стекло, пеностекло устойчиво к воздействию гнили, различных микроорганизмов, насекомых, грызунов, совершенно не горит, не выделяет вредных веществ, не впитывает влагу и потому не изменяет коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации, экологически чисто и долговечно.
Пеностекло (РСТ БССР 665—82) выпускают в виде блоков размерами (мм): длина — от 200 до 475 с интервалом 25; ширина — от
101
125 до 400 с интервалом 25; толщина — 60, 80, 100 и 120. Средняя плотность не более 230 кг/м3; предел прочности при сжатии не менее 0,7 МПа; теплопроводность при средней температуре слоя 298 К не более 0,090 Вт/(м • К); водопоглощение по объему не более 6 %.
Блоки транспортируют без тары, уложенными на ребро в железнодорожных вагонах, крытых автомашинах, с заполнением пустот древесной стружкой. Хранят их в условиях, не допускающих увлажнения.
Применяют блоки из пеностекла для изоляции поверхностей с температурами от —200 до +400 °С при относительной влажности до 96 %. Материал несгораемый, поэтому его используют для изоляции изотермических резервуаров, предназначенных для хранения сжиженных природных газов (бутана, пропана, метана).
Из зарубежных аналогов наиболее эффективным считается пеностекло, производимое фирмой «РШзЬигё Согш炙 под фирменным знаком «Роат§1а$».
Для тепловой изоляции используют пеностекло с мелкими замкнутыми порами, для звукопоглощения — пеностекло с сообщающимися между собой более крупными порами.
-
Ячеистые бетоны: пенобетон и газобетон
Ячеистые бетоны — искусственный камневидный материал с равномерно распределенными порами в виде ячеек диаметром 1—2 мм, получаемый в результате затвердевания предварительно вспученной с помощью порообразователей смеси вяжущего вещества, кремнеземистых компонентов и воды [61, 64]. >
В зависимости от вяжущего материала ячеистые бетоны бывают цементные и силикатные.
По способу образования пористой структуры ячеистые бетоны подразделяются на пенобетоны, получаемые способом пенообразо- вания пор, и газобетоны, получаемые способом газообразования пор. В качестве газообразователей используют алюминиевую пудру, в качестве пенообразователей — смолосапониновый, клееканифольный и другие составы. При применении газообразователей поры получаются открытые (сообщающиеся) и закрытые, при применении пенообразователей — в основном закрытые.
Поры ячеистых бетонов могут быть заполнены только воздухом. Если же поры заполнены зернистыми материалами — перлитом, керамзитом, вермикулитом, то такие бетоны называются легкими.
По способутвердения ячеистые бетоны делятся на бетоны естественного твердения в атмосферных условиях и искусственного твердения в автоклавах при обработке водяным насыщенным паром давлением от 0,9 до 1,3 МПа и температурой 175—190 °С.
102
Ячеистые бетоны изготовляют армированными и неармирован- ными.
Пенобетон получают, смешивая цементное тесто или раствор с устойчивой пеной. Пену приготовляют в пенообразователях путем перемешивания порообразующего материала с водой.
Газобетон изготовляют, добавляя непосредственно в растворную смесь газообразователь — алюминиевую пудру в виде водно-алюминиевой суспензии. Сразу же после перемешивания газобетонную смесь выливают в формы, где цементное тесто вспучивается. Затвердевая, цементное тесто сохраняет пористую структуру.
Ячеистые бетоны все активнее внедряются в практику строительства. По своим экологическим свойствам ячеистый бетон приближается к дереву, так как «дышит», регулируя влажность в помещении. Он не гниет, имеет низкое содержание естественных радионуклидов и отвечает самым высоким санитарно-гигиеническим требованиям для строительства. Он не горит. Материал легко пилится, режется и сверлится.
В качестве кладочных растворов для ячеистых бетонов следует использовать цементно-перлитовые смеси либо смеси цемента с диатомитовой крошкой.
-
Органические теплоизоляционные материалы и изделия
-
Теплоизоляционные материалы и изделия
на основе органического сырья
Большинство теплоизоляционных материалов на основе органического сырья (отходы деревообработки и лесопиления, неделовая древесина, камыш, солома, костра и другие отходы промышленности и сельского хозяйства) изготавливают в виде плит и блоков [34,38, 65].
Годовой выпуск пиломатериалов в нашей стране превышает 5000 млн м3, при этом образуется около 15 млн м3 реек, горбылей и обрезков.
Кусковые отходы лесопиления, получаемые из наиболее ценной части древесины, — замечательное сырье для изготовления не только древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит. Из этих отходов можно получать клееные заготовки и щиты для строительных конструкций, заполнителей для фибролита и арболита.
Древесно-волокнистые теплоизоляционные изделия (ГОСТ 4598) изготавливают в виде крупноразмерных плит или листов (табл. 3.27) из древесного сырья, которое последовательно измельчают в волокнистую массу, формуют и подвергают тепловой обработке.
103
Основные показатели древесно-волокнистых плит
Таблица 3.27
Плотность,
кг/м3
|
Размеры, мм
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м • К)
|
Предел прочности при изгибе, кг/см2
|
длина
|
ширина
|
толщина
|
150
|
1200-3000
|
1200-1600
|
12,5; 16; 25
|
0,04
|
4-6
|
200
|
0,05
|
8-10
|
250
|
0,06
|
12-15
|
300
|
8; 12,5; 25
|
0,07
|
17-20
|
, 350
|
0,08
|
21-25
|
Древесные плиты обладают повышенной гигроскопичностью и водопоглощением. Они легко воспламеняются и могут долго тлеть. Эта способность выражена у древесно-волокнистых плит сильнее, чем у естественной древесины.
Древесно-стружечные теплоизоляционные плиты изготавливают горячим прессованием массы, содержащей около 90 % органического волокнистого сырья (чаще всего специально приготовленной древесной стружки) и 8—10 % синтетических смол (фенолоформаль- дегидной или мочевиноформальдегидной). Для улучшения свойств плит в сырьевую массу добавляют гидрофобизирующие вещества, антисептики и антипирены. Плиты бывают одно- и многослойные, сплошные и многопустотные. Прочность древесно-стружечных плит гораздо выше, чем аналогичных древесно-волокнистых плит (табл. 3.28).
Основные показатели древесно-стружечных плит
Таблица 3.28
Вид плит
|
Плотность, кг/м3
|
Прочность при изгибе, кг/см2
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м • К)
|
Легкие
|
250-400
|
30-80
|
0,045-0,07
|
Полутяжелые
|
400-800
|
80-120
|
0,07-0,09
|
Тяжелые
|
800-1200
|
120-150
|
0,09-0,12
|
Плиты изготавливают толщиной 10,13,16,19, 22 и 25 мм, длиной 3500 мм, шириной 1500 и 1700 мм. Гигроскопическая влажность плит 7—8 %, а водопоглощение их может измениться от 20 до 80 %.
Технико-экономическое сопоставление по капитальным и эксплуатационным затратам подтверждает преимущество древесностружечных плит перед древесно-волокнистыми.
Достарыңызбен бөлісу: |