Неорганічні теплоізоляційні матеріали

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство загальної та професійної освіти
Російської Федерації
Кафедра Автомобільних доріг
РЕФЕРАТ
На тему:
"Мінеральні теплоізоляційні матеріали"
Виконав: студент групи
Перевірив: викладач

Зміст
Мінеральна вата і вироби з неї
Скляна вата та вироби з неї
Піноскло
Теплоізоляційні матеріали з спучених гірських порід та вироби на їх основі
Азбестовмісні теплоізоляційні матеріали та вироби

Неорганічні теплоізоляційні матеріали і вироби виготовляють на основі мінеральної сировини (гірських порід, шлаку, скла, азбесту). До цієї групи відносять: мінеральну, скляну вату та вироби з них, деякі види легких бетонів на пористих заповнювачах (спученому перліті і вермикуліт), комірчасті теплоізоляційні бетони, піноскло, азбестові і азбестовмісні матеріали, керамічні та ін Ці матеріали малогигроскопична, вогнестійкі, не піддаються загнивання. Їх використовують як для утеплення будівельних конструкцій, так і для ізоляції гарячих поверхонь промислового обладнання і трубопроводів.
1. Мінеральна вата і вироби з неї за обсягом виробництва посідає перше місце серед всіх теплоізоляційних матеріалів. Цьому сприяє наявність необмежених сировинних ресурсів для їх отримання у вигляді гірських порід (доломіту, вапняку, мергелів та ін) і шлаків, простота технологічного процесу і невеликі капіталовкладення при організації виробництва.
Мінеральна вата складається зі штучних мінеральних волокон.
Виробництво мінеральної вати включає дві основні технологічні операції - отримання розплаву і перетворення його в найтонші волокна. Для отримання розплаву застосовують, як правило, шахтні плавильні печі - вагранки або ванні печі. Перетворення розплаву в мінеральне волокно виробляють дутьевих або відцентровим способами.
При дутьевой способі виходить з печі розплав розбивається на дрібні крапельки струменем пари або повітря, які вдуваються в спеціальну камеру і в польоті сильно витягуються, перетворюючись в тонкі волокна діаметром від 2 до 20 мкм.
При відцентровому способі струмінь рідкого розплаву надходить на що швидко диск центрифуги і під дією великої окружної швидкості скидається з нього і витягується в волокна. Об'ємна маса мінеральної вати - 75-150 кг / м 3, теплопровідність 0,042-0,046 Вт / (м • К). Вата не горить, не гниє, її не псують гризуни, вона малогигроскопична, морозостійка і температуростойкостью. Мінеральну вату застосовують для теплоізоляції як холодних (до -200 ° С), так і гарячих (до +600 ° С) поверхонь, частіше у вигляді виробів: повсті, матів, напівжорстких і жорстких плит, шкаралуп, сегментів. Іноді вату використовують як теплоізоляційної засипки пустотілих стін і перекриттів, для чого її гранулюють, тобто перетворюють в пухкі грудочки в обертовому дірчастим барабані.
Мінеральний повсть випускають у вигляді листів і рулонів з мінеральної вати, злегка просоченої дисперсіями синтетичних смол і спресованої (рис. 1, а). Об'ємна маса повсті - 100-150 кг / м 3, теплопровідність - 0,046-0,052 Вт / (м-К). Листи і полотнища мінерального повсті довжиною 100-300 см, шириною 275_125 см, товщиною 3-6 см застосовують для утеплення стін перекриттів у цегляних, бетонних і дерев'яних будинках.
Мінераловатні мати представляють собою мінераловатний килим, укладений між битуминизированная папером, склотканиною або металевою сіткою, прошитий міцними нитками мул і тонким дротом (рис. 1, г). Довжина матів-від 60-120 але 500 см, ширина - від 30-100 до 150 см, товщина - від 3 до 10 см. Об'ємна маса матів-100-200 кг / м 3, теплопровідність - від 0,046 до 0,058 Вт / (м-К).
Мати застосовують для теплоізоляції огороджувальних конструкцій житлових і громадських будівель, їх використовують також для утеплення свіжоукладений бетонів і розчинів при будівництві в холодну пору року.
Мінераловатні напівтверді плити (рис. 1 б) виготовляють з мінерального волокна шляхом нанесення на нього розпиленням сполучного (синтетичних смол або бітуму) з наступним пресуванням і термообробкою для сушіння або полімеризації. Об'ємна маса плит в залежності від виду зв'язуючого і ущільнення - 75-300 кг / м 3, теплопровідність - 0,046-0,069 Вт / (м-К).
Напівжорсткі вироби застосовують для теплоізоляції огороджувальних конструкцій будівель і гарячих поверхонь обладнання при температурі до 200-300 ° С, якщо вироби виготовлені на синтетичному зв'язуючому, і до 60 ° С-на бутумном сполучному.
Мінераловатні жорсткі вироби отримують змішуванням мінеральної вати з бітумною емульсією або синтетичними смолами з подальшим формуванням, пресуванням і прогріванням відформованих виробів для їх сушіння або полімеризації. Мінераловатні жорсткі плити виготовляють довжиною 1 м, шириною 0,5 і товщиною 4, 5, 6 см. Жорсткі плити ділять на марки від 150 до 400 кг / м 3. Теплопровідність плит знаходиться в межах 0,051-0,087 Вт / (м-К).
Мінераловатні жорсткі плити застосовують для утеплення стін, покриттів і перекриттів житлових і промислових будівель і. холодильників. Жорсткі плити та фасонні вироби - сегменти, шкаралупи (рис. 1, б) на синтетичному та бентонітоколлоідном сполучних застосовують для теплоізоляції гарячих поверхонь.
Промисловість випускає також Мінераловатні плити підвищеної жорсткості і тверді плити на синтетичних зв'язуючих, які характеризуються більш високою міцністю і великими розмірами, ніж звичайні жорсткі плити. Такі плити розміром 180x120 см, а при певних параметрах ущільнення до 360 X 120 см економічно доцільно застосовувати для утеплення стін, перекриттів і покриттів будівель. Наприклад, 1 м 2 покриття з використанням твердих мінераловатних плит (рис. 2) в 5-7 разів легше і на 25-40% дешевше порівняно з залізобетонним покриттям, утепленим пінобетоном (рис. 3).
2. Скляна вата та вироби з неї.
Скляна вата є різновидом штучного мінерального волокна. Для виготовлення вати використовують скляний бій або ті ж сировинні матеріали, що і для віконного скла: кварцовий пісок, вапняк або крейда, соду або сульфат натрію. Тонке скляне волокно для текстильних матеріалів отримують витягуванням з розплавленої скломаси (фільєрним і штабіковий способи). Більш грубе волокно, яке використовується для теплової ізоляції, виготовляють дутьевих або відцентровим способами. Таке волокно зазвичай називають скляній ватою.
Об'ємна маса скляної вати зазвичай не перевищує 125 кг / м 3, i теплопровідність - 0,052 Вт / (м-К). Промисловість випускає також супертонкого скловолокна з об'ємною масою до 25 кг / м 3 і теплопровідністю близько 0,03 Вт / (м-К).
Скляна вата практично не дає усадки в конструкціях, волокна її не руйнуються при тривалих струси і вібрації. Вона погано проводить і добре поглинає звук, малогигроскопична, морозостійка. Шар скляної вати товщиною 5 см відповідає по термічному опору цегляної стіни товщиною в 1 м.
Стекловатниє мати довжиною до 300 см, шириною до 100 см і товщиною 2-6 см і напівтверді і жорсткі плити розміром 100 X (50-150) X (3-5 см), а також фасонні вироби на сполучних із синтетичних смол застосовують як теплоізоляційного і акустичного матеріалу при температурі не вище 200 о С, а прошивні мати і смуги - при температурі до 450 ° С.
3. Піноскло (ячеистое скло) випускають у вигляді блоків або плит розміром 50 X 40 X (8-14) см шляхом спікання порошку скляного бою або деяких гірських порід вулканічного походження (трахити, сієніти, нефеліни, обсидіани та ін) з газообразователями, наприклад з вапняком або антрацитом. При температурі 800-900 ° С частки скляного бою починають сплавлятися, а що виділяються з газообразователя гази утворюють велику кількість пор (пористість від 80 до 95%). При цьому в склоподібному матеріалі межпорових стінок містяться дрібні мікропори. Двоякий характер пористості забезпечує високу теплоізоляційну здатність піноскла.
Теплопровідність у плит з піноскла при об'ємній масі 150-300 кг / м 3 коливається від 0,053 до 0,12 Вт / (м-К), а межа міцності при стисненні від 2,0 до 6,0 МПа, при цьому вони добре обробляються '(пиляються, свердляться, шліфуються). Вироби з піноскла мають високу водостійкість, морозостійкість і температуростойкостью. Для стекол звичайного складу температуростійкість дорівнює 300-400 ° С, для бесщелочного скла - до 1000 о С.
Піноскло застосовують як утеплювач стін, перекриттів, підлог і покрівель промислових і цивільних будинків, в тому числі залізобетонних панелей у збірних великопанельних будинках, в конструкціях холодильників, а також для ізоляції теплових установок і мереж.
4. Теплоізоляційні матеріали з спучених гірських порід та вироби на їх основі. Деякі гірські породи, що містять у своєму складі зв'язану воду, при нагріванні втрачають її. Вода перетворюється в пар, спучує попередньо дробленую породу, в результаті чого утворюються пористі зерна (спучений перліт) або лусочки (спучений вермикуліт).
Спучений вермикуліт являє собою сипучий пористий матеріал у вигляді лускатих частинок золотистого кольору, одержуваних прискореним випалу до спучування вермикуліту - гідрослюди, що містить між елементарними шарами зв'язану воду. Пара, що утворюється з цієї води, діє перпендикулярно площинам спайності і розсовує пластинки слюди, збільшуючи первинний об'єм зерен в 15-20 разів і більше. Об'ємна маса спученого вермикуліту при крупности зерен від 5 до 15 мм становить 80 - 150 кг / м 3, при більш дрібних зернах вона збільшується до 400 кг / м 3. Теплопровідність при температурі до 100 ° С складає 0,048-0,10 Вт / (м-К), а зі збільшенням температур до 400 ° С підвищується до 0,14-0,18 Вт / (м-К).
Спучений перліт одержують шляхом подрібнення і випалу перліту, обсидіану та інших вулканічних гірських порід склоподібного будови, що містять невелику кількість гідратної води (3-5%). При швидкому нагріванні до температури 900-1200 о С вода переходить у пар і спучує розм'якшену породу, вона розпадається на окремі кулясті зерна зі збільшенням в об'ємі в 5-10 разів і більше (пористість зерен 80-90%). Об'ємна насипна маса перлітового піску коливається від 100 до 250 кг / м 3, щебеню до 500 кг / м 3. Теплопровідність при 25 ° С знаходиться в межах 0,046-0,071 Вт / (м-К).
Спучені вермикуліт і перліт використовують у вигляді теплоізоляційних засипок при температурі ізольованих поверхонь відповідно до 1100 і 800 ° С. На їх основі в суміші з в'язкою речовиною отримують розчинні і бетонні суміші, з яких формують теплоізоляційні вироби (плити, шкаралупи, сегменти, цегла) або виконують теплоізоляційні, звукопоглинальні і декоративні штукатурки, а на основі перлітового піску і щебеню також конструктивно-теплоізоляційні конструкції. Наприклад, цементний бетон на спученому перліті при об'ємній масі 900 - 1000 кг / м 3 має міцність при стискуванні до 10 МПа, а теплопровідність - близько 0,26 Вт / (м • К).
Безобжіговиє перлітові і вермикулітові теплоізоляційні вироби виготовляють на портландцементі, рідкому склі, синтетичних смолах, бітумі, різних клеях. Випалювальні вироби отримують на зв'язці з вогнетривкої глини, діятимуть. Властивості виробів залежать від виду в'яжучого. Об'ємна маса коливається від 200 до 500 кг / м 3, а теплопровідність при 25 ° С від 0,06 до 0,1 Вт / (м • К). Вироби на бітумній зв'язці застосовують при температурі експлуатації до 60 ° С, на цементному сполучному і рідкому склі - до 600 о С, а на керамічній зв'язці - до 900-1200 ° С.
5. Азбестовмісні теплоізоляційні матеріали та вироби поділяють на азбестові, що складаються тільки з азбестового волокна (азбестовий папір, картон та вироби з них), і містять азбест, виготовлені із суміші азбестових волокон з неорганічними в'яжучими речовинами (магнезіальні в'яжучі, вапно, цемент) або з трепелом (диатомитов ). Порошкоподібні суміші цих матеріалів перед застосуванням зачиняють водою і одержану пластичну масу наносять на ізольовану поверхню. У заводських умовах із таких же мас формують вироби - плити, сегменти і шкаралупи.
Азбестову папір виготовляють у вигляді листів і рулонів з азбестового волокна 5-6-го сортів з невеликою кількістю (до 5%) склеюючих речовин (крохмаль, казеїн). Товщина паперу -
0,3-1,5 мм, об'ємна маса - 450-950 кг / м 3, а теплопровідність при 100 ° С-від 0,14 до 0,198 Вт / (м-К); гранична температура застосування 500 ° С. Крім гладкою випускають гофровану папір. Гладку папір використовують в якості теплоізоляційної прокладки при ізоляції трубопроводів, а гофровану - для виготовлення однієї з різновидів азбестового картону (ніздрюватий азбестовий картон).
Азбестовий картон виготовляють з азбесту 4-5-го сорту з наповнювачем (каолін) і склеює речовиною (крохмаль) у вигляді листів завтовшки від 2 до 10 мм. Об'ємна маса листів - 900 - 1000 кг / м 3, теплопровідність при 100 ° С - 0,182 Вт / (м-К). Азбестовий картон застосовують для ізоляції трубопроводів (до 500 ° С), а також для покриття дерев'яних конструкцій і дверей, щоб підвищити їх вогнестійкість.
Азбестовий картон пористого будови виготовляють шляхом склеювання рідким склом або клеєм чергуються шарів гладкою і гофрованої азбестового паперу. Завдяки пористій будовою такий картон легкий і мало теплопроводен (теплопровідність при 50 ° С і об'ємній масі 200-600 кг / м 3 складає 0,052-0,093 Вт / (м-К). У вигляді плит його застосовують для теплоізоляції плоских поверхонь, у вигляді циліндричних і напівциліндричних покришок - для ізоляції трубопроводів.
Асбестодіатомовие (асбестотрепельние) теплоізоляційні матеріали являють собою порошки, що складаються із суміші азбесту (15%) і меленого трепелу або діятимуть (асбозуріт), іноді з добавками інших речовин - слюдяних лусочок, відходів азбестоцементних заводів (асбослюда, асботермит). Порошок зачиняють водою і у вигляді тістоподібної маси наносять на ізольовану поверхню. Об'ємна маса виробів з асбозуріта в сухому стані - 500-800 кг / м 3, а теплопровідність при 100 ° С - від 0,093 до 0,21 Вт / (м-К); температуростійкість - до 600 ° С.
З асбестоизвестковотрепельных теплоізоляційних виробів найбільше застосування знайшли вулканітовим вироби. Їх виготовляють із суміші діатоміту (60%), азбесту (20%), вапна (20%) і води. Вироби у вигляді плоских або лекальні плит невеликих розмірів після формування пропарюють в автоклаві, де відбувається утворення гідросилікатів кальцію, що забезпечують міцність вулканітів.
Об'ємна маса вулканітових плит - до 400 кг / м 3, теплопровідність при 50 С С-не вище 0,091 Вт / (м-К), межа міцності при вигині - не менше 0,3 МПа, максимальна температура застосування - 600 ° С.
Асбестомагнезіальние і асбестодоломітовие теплоізоляційні матеріали і вироби виготовляють із сумішей азбесту 5-6-го сорту з легкої водної вуглекислої сіллю магнію (Ньювел) або азбесту з водною вуглекислої сіллю магнію і вуглекислого кальцію (совеліт), одержуваних відповідно при переробці магнезиту і доломіту. Ньювела і совеліт у вигляді порошків використовують для засипний або мастичної теплоізоляції, а також для виготовлення плит, шкаралуп і сегментів. Совеліт дешевше і не менш ефективний, ніж Ньювела.
Об'ємна маса совелітових виробів - не більше 400. Кг / м 8, теплопровідність при 100 ° С-не вище 0,093 Вт / (м-К), гранична температура застосування - 500 ° С.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Реферат
30кб. | скачати


Схожі роботи:
Неорганічні матеріали - скло кераміка
НЕОРГАНІЧНІ КИСЛОТИ ЛУГИ І СОЛІ
Неорганічні солі в піротехнічною промисловості
Вуглець і його основні неорганічні сполуки
Неорганічні сполуки Основні закони хімії та їх наслідки
Матеріали
Матеріали в будівництві
Поліграфічні матеріали
Деревні матеріали
© Усі права захищені
написати до нас