Научная статья на тему 'Теплоизоляционные материалы на основе диатомита'

Теплоизоляционные материалы на основе диатомита Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
825
104
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Захаров А. И., Карнаущенко И. А., Волкова Е. П.

Данная работа посвящена разработке теплоизоляционных материалов на основе диатомита. В ходе работы было рассмотрено влияние порообразующих добавок на свойства готовых изделий на основе диатомита с использованием опилок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

This work is dedicated to the development of insulating materials based on diatomite. The work was the influence of additives on pore properties of finished products based on diatomite using sawdust.

Текст научной работы на тему «Теплоизоляционные материалы на основе диатомита»

вых составов перспективна и востребована. Основные усилия следует направить на изучение эффекта опалесценции. Подобных эмалей для художественной росписи особенно не хватает. Нельзя обойти вниманием и розовые прозрачные и розовые опалы, ярким примером использования которых служат работы мастера Фаберже. В перспективе возможно получение более универсальных опалесцирующих эмалей остальных цветов, а так же изучение авантюриновых эмалей.

Библиографические ссылки

1. Варгин В.В. Производство цветного стекла. / В.В. Варгин /под ред. акад. И.В. Гребенщикова. М. - Л: Гизлегпром, 1940. 283с.

2. Даульватер А.Н. Хрустальные цветные стекла. / А.Н.Даульватер. М.: Гизлегпром, 1957. 234с.

3. Коцик И. Окрашивание стекла. / Коцик И. М.: Стройиздат, 1983. 211с.

УДК 666.951:622.352.5

А.И. Захаров, И.А Карнаущенко, Е.П. Волкова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИАТОМИТА

This work is dedicated to the development of insulating materials based on diatomite. The work was the influence of additives on pore properties of finished products based on diatomite using sawdust.

Данная работа посвящена разработке теплоизоляционных материалов на основе диатомита. В ходе работы было рассмотрено влияние порообразующих добавок на свойства готовых изделий на основе диатомита с использованием опилок.

Диатомиты - это тонкопористые породы, сложенные в основной массе мельчайшими опаловыми створками диатомовых водорослей - диато-мей. Окраска диатомитов белая, желтовато-серая, светло-серая, и буроватосерая. Темный и бурый цвет диатомитов связан с наличием органических примесей, в том числе растительных остатков. Каждая створка диатомей в составе диатомита обладает четко упорядоченной микро- и нанопористой структурой. Этой структурой, упорядоченным распределением пор по размерам обеспечивается низкая плотность диатомита, его высокие по сравнению с другими аналогичными материалами теплоизолирующие характеристики, благодаря которым он применяется для теплоизоляции поверхностей с температурой 900 - 1000 °С. Диатомит более чем на 50% состоит из панцирей диатомей. Диатомит обладает большой пористостью, малой плотностью, способностью к адсорбции, слабой тепло- и звукопроводностью, тугоплавкостью и кислотостойкостью.

Диатомитовые изделия по сравнению с другими теплоизоляционными материалами, в том числе и пористыми (вермикулитом, волластонитом, шамотным и др.), имеют существенно более низкую теплопроводность.

Цель данной работы - разработка эффективных теплоизоляционных материалов на основе диатомита с улучшенными теплоизоляционными свойствами путем введения в него различных добавок.

Для исследования влияния различных добавок на свойства изделий из диатомита первоначально были исследованы образцы из чистого диатомита.

Макроструктура диатомита представлена сотами, ячейками, призмами и ракообразными чешуйками.

Табл. 1 Влияние добавок на свойства диатомитовых образцов

№ п/п До- бавка Удд, % Р, г/см3 в, % п, % Осж ПО-луфаб-риката, МПа Осж обожженного образца, МПа Общая усадка, о/ /О

1 целлю- 20 0,79 78 64 1,9 3,7 9,5

2 лоза 30 0,78 79 64 1,7 2,8 9,5

3 40 0,74 85 66 1,7 1,9 9,5

4 5 0,81 77 64 1,5 4,1 9,0

5 графит 10 0,79 81 65 1,4 зд 9,0

6 15 0,77 82 65 1,6 3,2 9,5

7 25 0,86 67 60 5,1 6,9 8,6

8 сахар 37 0,85 67 60 7,2 7,8 9,7

9 50 0,85 72 62 7,6 7,8 10,2

10 доло- 10 0,69 96 70 0,8 1Д 5,0

11 мит 15 0,73 91 69 1,0 1,8 5,5

12 20 0,75 87 68 0,9 2,3 5,5

В процессе обжига диатомита при температуре 1100 °С вследствие взаимодействия аморфного кремнезема с примесями появляется жидкая фаза, с охлаждением образующая стекло, резко снижающую общую пористость материала. Частицы диатомита с волокнистой структурой, а также остатки дегидрататированных глинистых минералов определяют прочность образцов. Так же в изделиях постепенно нарастает содержание кристобали-та. Однако интенсивному образованию кристобалита препятствуют катионы А13+, содержащиеся в глинистом компоненте и образующейся жидкой фазе.

В результате термообработки при температуре 1250 °С образуется аморфная структура стекла сложного состава, в которой в виде включений распределены кристаллические фазы, среди которых встречаются точечный муллит и оксид железа, растворенный в стеклофазе. Первичная структура кремнезема почти полностью (на 98 %), разрушается.

На основании данных петрографии был сделан вывод о том, что в результате термообработки на 1100 и 1250°С сохраняется только призматиче-кая часть макроструктуры диатомита за счет более толстых перемычек между ними, остальные поэтому для данного материала требуется сохранить

структуру самого диатомита и, желательно, повысить пористость. Для этого в диатомит вводились различные порообразующие добавки, такие как опилки, целлюлоза, графит, доломит, а также раствор сахара.

Каждый состав, помимо диатомита, содержал 30 объемных % опилок и определенное количество добавок. Образцы формовали в виде цилиндров размером 20x20 мм из масс заданного состава, предварительно подвергнутых вылеживанию в течение суток. После чего образцы сушили при температуре при 100 °С в течении 4 часов, а затем обжигали при 1100 °С по определенному режиму.

По полученным данным петрографии введение графита и сахара создает дополнительную частично восстановительную среду, которая приводит к ускорению разложения глинистой части исходного сырья с образованием непрерывных прослоек стеклофазы. Поровая структура, присущая исходному диатомиту полностью исчезает. Образцы характеризуются достаточно высокой плотностью (в среднем 0,80 - 0,85 г/см3).

При введении целлюлозы структура исходного диатомита полностью сохраняется, однако прочность высушенного полуфабриката и обожженных образцов низкая.

Введение доломита приводит к точечной кристаллизации псевдовол-ластонита и клиноэнстатита. Структура частиц диатомита сохраняется полностью, но прочность образцов также низка.

В таблице представлены результаты исследования некоторых свойств образцов с различным содержанием добавок.

Таким образом, из исследуемых добавок наиболее подходящими для увеличения теплоизолирующих свойств в совокупности с опилками являются целлюлоза и доломит, введение которых необходимо сопроводить мерами, повышающими прочность образцов. В числе этих мер нами рассматриваются использование пластификаторов, упрочняющих полуфабрикат, а также создание условий для более полного образования и роста прочных кристаллических фаз волластонита и клиноэнстатита.

УДК 666.972.53:666.972.162

Д.В. Гербер, Ю.Р. Кривобородов

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА

This study pertains to the influence of composition of viscosity modifying agent, and two types of High Range Water Reducer (based on polycarboxylic ether - PCE - technology) in an SCC system. The experimental investigation includes the evaluation of concrete rheological parameters as well as empirical laboratory tests on frost durability. Within the scope of a parameter study the

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.