Гипсоперлит для изоляции горячих поверхностей —
НИИСМИ (Киев) совместно с Экспериментально исследовательским заводом института предложена и отработана технология получения теплоизоляционных гипсоперлитовых изделии методом полусухого прессования. Основные физико-технические свойства их приведены в табл. 1.
Технология производства гипсоперлитовых излетим проста. Гипс и перлит смешиваются в заданном соотношении (от 1:5 до 1:8 по объему) в сухом состоянии в обычной лопастной растворомешалке 10—15 сек, затем после увлажнения массы водой до полусухого состояния (30—40% воды от веса сухих компонентов) ее перемешивают еще 20—30 сек Увлажненная масса загружается в формы и прессуется при коэффициенте уплотнения ее от 1,6 до 1,8, что соответствует давлению 7—8 кг/см-.
Спрессованные изделия освобождают от форм и направляют на склад готовой продукции, где выдерживают 1-2 сут. при температуре не ниже 18° после чего изделия направляют потребителю.
Прочность изделий и расход материалов зависят от объемного веса перлитового песка, соотношения между гипсом и перлитом, а также степени уплотнения массы при прессовании.
При пол чении гипсоперлнта с объемным весом 350—400 кг/м3 расход тпса составляет 170—200 кг, перлита —1.2- 1.3 м3, на 1 и3 готовых изделий.
Гипсоперлитовые изделия в виде скорлуп и сегментов нашли широкое применение в системе Главкневгорстроя для изоляции паропроводов с температурой поверхности до 155°С в бойлерных, подвальных помещениях, на чердаках, для транзитных теплотрасс через здания, а также для изоляции теплового оборудования в технологических цехах сахарных заводов Украины. Имеется опыт применения гипсоперлн- ТОЕЫХ плит для изоляции турбины мощностью 200 тыс. кет, с температурой поверхности 560°С (Змиевская ГРЭС).
Изучение поведения гипсоперлнта как теплоизоляционного материала на вышеуказанных объектах дало основание считать возможным использование его при изоляции поверхностен с повышенной температурой. Были проведены следующие опыты: промышленные
изделия из гипсоперлита — скорлупы с внутренним диаметром 96, толщиной 65 мм и плиты 265x275x100 мм нагревались в газовой печи до 800—850СС и выдерживались при этой температуре в течение 2 ч. После остывания изделия осматривали и измеряли. Геометрическая форма их сохранилась, трещин не обнаружено, линейные размеры практически не изменились
Прочность изделий после прокаливания при 800—850°С снижается на 30—40%.
Проверка термостойкости гипсоперлита производилась на образцах -50У X100X300 мм, помещаемых в муфельную печь таким образом, что одна половина образца (по длине) оставалась снаружи печи. Температура п печи в течение 3 ч доводилась до 1000—1050 С. При этом часть образца, находившаяся в печи, постепенно деформировалась и показала объемную усадку в результате плавления перлитового песка. Часть образца, находившаяся снаружи печи, не показала никаких внешних изменений — трещин, сколов и т. д.
Опыты подтвердили возможность применения гипсоперлита при повышенных температурах, однако вопрос о максимально допустимых температурах при эксплуатации материала оставался нерешенным. Гипсоперлит был испытан на дифференциальном дилатометре «Ульбрихта, позволившем определить, коэффициент его расширения и температурный предел, при котором материал начинает изменять свою форму (размягчается). Испытывались предварительно высушенные образцы из гипсоперлита диаметром 12, длиной 65 мм. В процессе исследовании установлено, что при первом нагревании образца до 125—130°С происходит удлинение на 0,045 мм. При дальнейшем повышении температуры до 360°С начинается усадка, величина которой составила 0,025 мм В интервале 360—400’С усадка резко увеличилась и суммарная ее величина составила 0,065 мм При температуре около 600 С усадка достигла 0,100 мм, а при 870=С — 0,25 мм. таким образом, в интервале 130—87СС. т. е. когда происходила усадка гидроперлита, величина последней составила 0,25 мм, что соответствует усадке на 1 пог. м — 3,84 мм. После остывания образца длина его оказалась раенэй 64,75 мм вместо первоначальной 65 лил.
При повторном испытании на дататометре образца, подвергшегося нагреванию до 800°С, в котором гипс у т.е полностью дегидратировался и перешел в новую модификацию — ангидрит, равномерное его расширение (максимальное расширение— 0,16 мм, что в пересчете соответствует 2,46 мм), усадочные давления при этом отсутствовали.
Все измерения проведены на одном образце. Экспериментальные точки на графике (рис. 2), пронумерованные в соответствии с последовательностью проведенных измерений, показывают, что после дегидратации гипса последующие теплосмены влияния на теплопроводность гипсоперлнта не оказывают.
Теплопроводность гипсоперлита — с двуводным гипсом, в зависимости от объемного веса материала, т. е от содержания гипса в гипсоперлите, на 15—25% выше теплопроводности того же материала после дегидратации гипса. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и эксплуатации гипсоперлитовой изоляции.
При расчете необходимой толщины теплоизоляционного слоя практически следует пользоваться показателями теплопроводности гипсоперлита после дегидратации гипса (табл. 2). Расход гнпсоперлита на теплоизоляцию снижается при этом иа 15—20% но сравнению с другими типами темоизоляционных материалов аналогичного объемного веса.
Результаты исследований позволяют сделать вывод, что применение гипсо- перлитовых изделий в качестве теплоизоляции при температуре до 800°С обеспечивают нормальную эксплуатацию конструкций.
Исследовательские работы по получению различными способами гипсоперлитовых изделий проводились в НИИСМИ УССР. Этим институтом разработана и рекомендована технологии изготовления гипсоперлитовых скорлуп методом полусухого прессования.
При изоляции теплопроводов или другого теплового оборудования гипсоперлитом, коррозионное влияние гипса может проявиться только при охлаждении изолируемых поверхностей, когда возможно увлажнение изоляции из окружающей среды. Прямые измерения за длительный период (300 сут.) показали следующие относительные величины коррозионного разрушения: если во влажном ячеистом бетоне их принять за 100%, то во влажном гипсоперлите будет 131%.