Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия.

Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлака, стекла, асбеста).

1.Минеральная вата (MW)— это бесформенный рыхлый волок­нистый материал, состоящий из тонких (1... 15 мкм) волокон стек­ловидной структуры. Получают при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в стекловидные нити минерального расплава горных пород, силикатных составов, ме­таллургических шлаков и их смесей. Наряду с во­локнами в состав минеральной ваты могут входить и неволокни­стые включения (корольки) в виде капель расплава и микроскопич.обломков волосков.

Она не горит, негигроскопична. Чтобы минимизировать водопоглощение во влажных условиях эксплуатации, минераль­ную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталки­вающими составами (кремнийорганическими соединениями или специальными маслами). У минеральной ваты высокая химиче­ская стойкость, она является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. К недостат­кам изделий из минеральной ваты следует отнести то, что мине­ральное волокно не выдерживает высоких нагрузок.

В зависимости от исходного сырья минеральную вату подраз­деляют:

· на шлаковую - сырьем служат шлаки черной и цветной ме­таллургии и другие побочные продукты промышленности; не обладает доста­точно высокими техническими показателями, а следовательно, и долговечностью в условиях знакопеременных температур, повышенной влажности и действия высоких нагрузок. По качественным показателям изделия из шлаковаты значительно усту­пают аналогичным изделиям из стеклянной и каменной ваты (волокна). Толщина волокон — 4... 12 мкм, длина — 16 мм, тепло­проводность в сухом состоянии — 0,46...0,48 Вт/м ■ К, температу­ря применения — до 300 °С.

· стеклянную (GW) - получают из того же сырья, что и для производства обычного стекла или отходов стекольной промыш­ленности (стеклобоя) и других силикатных материалов; толщину волокон 5... 15 мкм, дли­ну 15... 50 м м, что обеспечивает изделия м большую упругость, мягкость и эластичность.

· каменную (горную — SW) — из осадочных или изверженных горных пород (известняк, диабаз, базальт, доломит). Супертонкое волокно, длительный срок эксплуатации. Изделия из каменной ваты благодаря своеобразной мористо-волокнистой структуре, не имеющей определенной на­правленности волокон, практически не дают усадки и не подвержены температурным деформациям. Это обеспечивает им высокие теплоизоляционные свойства, прочность и долговечность, а также сохранение первоначальных геометрических размеров в течение всего срока эксплуатации.(2..6 мкм)

В зависимости от расположения волокон различают изделия:

· горизонтально-слоистые — в их структуре волокна располагаются преимущественно // поверх-ти изделия;

· вертикально-слоистые — волокна располагаются вертикаль­но относительно поверхности изделия.

· с хаотическим расположением волокон

Из минеральной ваты производят:

· войлок — получают в виде листов и полотнищ (рулонов) пу­тем уплотнения минеральной ваты, слегка пропитанной диспер­сиями синтетических смол.

· маты— представляют собой минераловатный ковер, заключенный между битуминизированной бумагой, стек­лотканью или металлической сеткой и прошитый прочными ни­тями или тонкой проволокой.

· плиты квадратной, прямоугольной формы и сечения и раз­личной жесткости (полужесткие, жесткие и повышенной жест­кости) - производят путем пропитки минераловатного ковра синтетическим связующим и уплотнения с последующей термо­обработкой.

· цилиндры и полуцилиндры (скорлупы) -предназначены для тепловой изоляции трубопроводов.

2.Пеностекло CG (ячеистое стекло, газостекло) — высокопористый материал ячеистой структуры, в котором равномерно рас­пределенные ячейки разделены тонкими стенками.

В качестве сырья для стеклянного порошка используют те же материалы, что и при производстве обычного стекла, отходы стекольного производства, стеклобой, легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей (сиенит, вулкани ческий туф, обсидиан и др.), гранулят из специально сваренною стекла. Структура материала исключает взаимодействие газовой среды ячеек с атмосферой и обусловливает неизменность его физико-технических характе­ристик во времени.

Пеностекло самое прочное из всех эффективных теплоизоля­ционных материалов, не дает усадки и имеет стабильные геометриче­ские размеры в условиях эксплуатационных нагрузок. Отличает­ся высокой стойкостью к химическому и биологическому воз­действию. Морозостойкость пеностекла - F50, допустимая тем­пература применения -160... +400 °С, а для отдельных разновид­ностей достигает 800... 1000 °С. Пеностекло легко обрабатывается столярным инструментом под любые необходимые размеры и форму.

В зависимости от назначения, физико-технических свойств и номенклатуры изделий пеностекло подразделяется на теплоизоляционное, декоративно-акустическое, облицовочное и гра­нунулированное. Декоративно-акустическое и облицовочное при использовании цветной стекломассы. Выпускается и виде плит, блоков и крошки.

3.Вспученный перлит (ЕР В) получают из вулканических водосодержащих пород (перлита, обсидиана, витрофира и др.) путем термической обработки. При нагревании внешние части кусочков измельчен­ной горной породы размягчаются, и вода, выделяющаяся из внутренних частиц куска, вспучивает внешнее размягченное стекло, вспучивая внутренние замкнутые поры.

При вспучивании перлит увеличивается в объеме в 10—12 раз и более. Выпускается в виде песка с размером зерен но 5 мм и щебня - 5...20 мм. Во­допоглощение и сорбционная способность существенно зависят от размера частиц и увеличиваются с повышением их дисперсности

применяют для приготовления широкого спектра теплоизоляционных и звукоизоляцион­ных материалов и изделий, как заполнитель при изготовлении теплоизоляционных, жаростойких и легких бетонов и растворов, и качестве теплоизоляционных засыпок при температуре изоли­руемых поверхностей —200... +875 °С (в том числе упакованных и полиэтилен) и др.

4.Вспученный вермикулит получают обжигом (вспучиванием) обогащенного и фракционированного вермикулита-сырца. При нагревании сырца зерна минерала расслаиваются на червеобразные частички (чешуйки) серебристого и золотистого цвета с увеличением и объеме в 15-20 раз. Причиной вспучивания - выделение паров воды. В результате получается сыпучий и очень мелкий материал (0,5...20 мм) золотисто-латунного цвета. Обладает достаточно высокими звукопоглощением, и биостойкостью, огнестойкостью, невысокой гигроскопичностью, но высоким водопоглощением — 400...530%.

Используется вспученный вермикулит (зонолит) в качестве теплоизоляционной засыпки в различных конструкциях, как за­полнитель для бетонов и растворов, в качестве наполнителя в производстве линолеумов, пластмасс, производстве красок и лакокрасочных материалов.

5.Керамзит (керамзитовый гравий) -гравиеподобный материал округлой формы размером зерен 0,16...32 мм. Внутренняя структура зерен имеет вид застыв­шей пены, наружная оболочка — более плотной структуры. Полу­чают из специальных легкоплавких и легко вспучивающихся глин путем предварительного формования в гранулы и последу­ющего обжига. После вспучивания сырцовые гранулы увеличива­ются в объеме в 3...4 раза. Насыпная плотность вспученного про­дукта (керамзита) находится в пределах 150...600 кг/м3.

Качественными показателями керамзита как теплоизоляци­онного материала являются уровни насыпной плотности и раз­мера зерен, прочность зерен при раздавливании и уровень высо­ты всасывания влаги. Применяется керамзит для теплоизоляции кровель, перекрытий, полов, нижних этажей зданий и как запол­нитель для бетонов.

6.Ячеистые бетоны в теплоизоля­ционных целях используются бетоны плотностью до 500 кг/м3. На их основе готовят:

· плиты теплоизоляционные, предна­значены для теплоизоляции строительных конструкций и тепло­вой изоляции промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности до 400 °С;

· утеплитель дробленый из ячеистых бетонов полу­чают путем дробления нестандартных изделий. Применя­ется в качестве теплоизоляционной засыпки в строительных кон­струкциях.