Теплоизоляционный материал пеновулканист

В результате проведенных лабораторных исследований установлена возможность получения из туфового песка Аванского месторождения (Приереванский район Армянской ССР), содержащего до 75—80% стеклофазы в виде вулканического стекла пористого теплоизоляционного материала. Этот материал, названный нами пеновулканистом, по своим свойствам и структуре напоминает пеностекло.

Известно, что широкому внедрению пеностекла в строительстве препятствует его относительно высокая стоимость. Одним из условий удешевления производства легких пористых материалов такого типа является расширение сырьевой базы за счет использования местных ресурсов. В этом отношении пески представляют значительный интерес.

Нами детально изучены физико-химические свойства туфовых песков Аванского месторождения. Разрез этого месторождения представляется в слеующем виде: в основном залегают, которые перекрываются мощными элювиальными образованиями четвертичного возраста в виде галечников различного гранулометрического состава, песков и глин. Над ними— вулканические туфовые пески различной мощности. Поверх песков залегают более плотные разности туфа.

Микроскопические исследования туфовых песков показали, что они состоят в основном из вулканического стекла с показателями преломления 1,5. Количество стеклофазы по подсчету в шлифе под микроскопом составляет 75—80% породы. Стеклофаза в основном окрашена в коричневый цвет с оттенками от темно-бурого до светло-желтого.

Попадаются куски совершенно прозрачного белого стекла с показателем преломления 1,42. Химический состав туфового песка в % приведен в табл 1.

В институте химии АН Армянской ССР был по тучен легкий пористый мате риал, названный пенотуфом. Исходным сырьем служили туфы (80%) и местная глина (20%).

Смесь тонкоизмельчснного туфа с глиной нагревалась при температуре 1200—1300°. При этом происходит вспучивание и образование в уплотненном материале большого количества равномерно распределенных пор.

Наши исследования велись с целью получения пеновулканиста из туфовых песков без глины, с добавлением лишь небольшого количества газообразователя — древесной сажи, мела и технического карбида кремния. Большое количество стеклофазы, содержащейся в туфовых песках в виде вулканического стекла, дает основание рассматривать его как природный измельченный стекло- материал.



Степень дисперсности этих песков нельзя считать приемлемой для процесса порообразования так как интенсивность этого процесса в значительной мере зависит от помола. Поэтому про изводился дополнительный помол туфового песка в вибрационной мельнице лабораторного типа.

Газообразователь измельчался до того же, что и песок. Тщательно перемешанную шихту насыпали в фарфоровые тигли, которые помещали в силитовую электропечь и выдерживали в ней заданное время при оптимальной температуре (1)50—)200°). По окончании термообработки печь резко охлаждалась до температуры 800—900°, после чего образцы медленно охлаждались.

Испытания полученных образцов показали, что газообразователи СаСОз и сажа при температуре, соответствующей температуре размягчения туфового песка, никакого влияния на порообразование не оказывают. Это следует объяснить тем, что диссоциация СаСОз так же как, и сгорание С, происходит до появления жидкой фазы, необходимой для процесса вспенивания. Для сравнения были поставлены опыты с туфовым песком без добавления газообразователя. Результаты получились аналогичные, т е при соответствующих температурах образцы имели такой же вид. как и при тех же температурах с добавлением газообразователен: СаСОз н сажи.

Лучшие результаты дает использование в качестве газообразователя SiC. Однако при 1150° и 30-минутной выдержке пеностекла не получалось. При 1180° н соответствующих выдержках были получены образцы пеностекла с равномерными, в основном замкнутыми порами средней величины (1—3 мм). При 1200° получаются образцы пеновулканиста с резко различными по диаметру порами. Существенное влияние на процесс изготовления пеностекла оказывает количество газообразователя. При добавке 1% газообразователя получаются образцы с большим объемным весом. При

Рис 2. Зависимость водопоглощения образцов от температуры и времени термообработки 5% газообразователя образуются очень крупные поры, а образцы приобретают значительную хрупкость. Лучшие результаты получились при введении 3% карбида кремния

На рис 1 показано изменение объемного веса образцов в зависимости от температуры и продолжительности термообработки, на рнс. 2 дает представление о водопоглощении образцов.

Результаты испытания на термостойкость по общепринятой методике показали, что пористый материал, полученный из туфового песка после 10—15 теплосмеси пригодном охлаждении теряет только 1-2% своего первоначального веса, что свидетельствхет о его достаточной термической стойкости

Приведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Туфовый песок Аванского месторождения может быть применен для нового теплоизоляционного материала — пеновулканиста. обладающего высокой термостойкостью, позволяющей использовать его в качестве термоизоляции, работающей в условиях резких перепадов температуры.

2. В качестве газообразователя до создания равномерно распределенных пор в пеновулканисте в процессе термообработки туфового песка применять тонкомолотый технический карбид кремния в количестве 2 5—3°: от веса песка.

3. Температура термообработки для получения пеновулканиста с равномерно-распределенными порами составляет при выдержке в 10—30 мин 1180—1200°.

4. С увеличением выдержки оптимальной температуре объемный вес меняется в пределах от 0,71 f до 0,35 г/смг. С увеличением продолжительности термообработки при прочих равных условиях количество сообщающихся пор возрастает, вследствие чего возрастает и водопотощение специальными эмалями под мрамор и ценные породы дерева, для внутренней облицовки и отделки стен зданий.

На комбинате организуется также производство кровельных плиток с цветной посыпкой и специальных листов, офактуренных под кирпичную кладку, для наружной облицовки стен жилых и общественных зданий.

Настойчиво осваивая производство новых видов изделий, улучшая их качество и снижая стоимость, коллектив Киевского домостроительного комбината способствует все более широкому внедрению индустриальных методов работ на стройки столицы Советской Украины.