Шунгизит
Это новый вид пористого заполнителя, получаемого вспучиванием шунгитовых пород Карелии (район Петрозаводска).
Шунгитовые сланцы — камнеподобная порода плотной структуры. Их переработка для изготовления легкого заполнителя сводится к дроблению, классификации и обжигу во вращающихся печах при температуре 1100-1160°С. В результате этого процесса получают сыпучий материал со средней плотностью 200-450 кг/м3.
Применяют шунгизит как заполнитель в производстве легких и особо легких теплоизоляционных бетонов, а также в качестве засыпной теплоизоляции.
Газобетон и газосиликат
Газобетон и газосиликат представляют собой ячеистые теплоизоляционные бетоны, получаемые из специального материала — портландцемента (ГОСТ-57-42-76) (газобетон) или из смеси извести с молотым кварцевым песком (газосиликат) путем вспучивания с помощью газообразователей и отвердевания при различных условиях.
Водопоглощение теплоизоляционного газобетона — до 20%, а газосиликата — до 25—30%, поэтому изделия из него не применяют при относительной влажности окружающей среды более 60%.
Предельная температура применения обеих разновидностей бетона составляет 400°С. Для повышения температуростойкости газобетона до 700°С используют добавку к портландцементу золы от сжигания пылевидного топлива.
Газобетонные и газосиликатные теплоизоляционные изделия применяют для утепления стен и бесчердачных кровель промышленных и жилых зданий и для изоляции тепловых сетей и промышленного оборудования.
По способу твердевания газобетон бывает автоклавный и неавтоклавный; газосиликат — это только автоклавный материал.
Газобетонные и газосиликатные плиты выпускают размером 1000 х 500 мм при толщине 800—200 мм (с интервалом в 20 мм).
Вспученный перлит
Этот материал представляет собой песок с зернами белого или серого цвета с воздушными замкнутыми порами.
Размер зерен — 0,1—5,0 мм. Плотность перлитного песка — 100—250 кг/м3. Пористость — до 90%. Теплопроводность в сухом состоянии — 0,046—0,071 Вт/(мК).
Вспученный перлит получают путем измельчения и обжига перлита, обсидиана и других вулканических горных пород стекловидного строения, содержащих небольшое количество гидратной воды (3—5%).
При быстром нагреве до температуры 900—1200°С вода переходит в пар, который вспучивает размягченную породу; она распадается на шарообразные зерна с увеличением в объеме в 5-10 раз и более (пористость зерен — 80-90%).
Материал применяют в виде теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей до 800°С.
Добавка вспученного перлита к минеральным вяжущим позволяет получать несгораемые изделия, обладающие высокой жесткостью, а также хорошими теплофизическими свойствами.
Перлитовый песок используют в растворах и бетонах, идущих на приготовление теплоизоляционных изделий, огнезащитных и декоративных штукатурок.
Пеностекло
Пеностекло (ячеистое стекло) представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя. Как следует из определения, было бы правильным называть этот материал газостеклом, но название «пеностекло» уже достаточно прочно закрепилось за ним.
В качестве сырья при получении пеностекла используют те же материалы, что и при производстве обычного стекла: кварцевый песок, известняк, соду или сульфат кальция.
Применяют с этой целью и отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей — трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканческий туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк и мрамор. Карбонаты образуют в пеностекле сообщающиеся поры, а содержащие углерод — замкнутые. Температура разложения газообразователя должна быть на 50—70°С выше температуры размягчения стеклянного порошка.
Газы, выделяющиеся при сгорании или разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу, а при охлаждении образуется материал с ячеистой структурой.
Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по всему объему. Благодаря этому в них не возникают внутренние напряжения и не образуются трещины. Охлажденные изделия распиливают и оправляют на циркульных пилах.
При использовании цветной стекломассы получают декоративно-теплоизоляционное стекло, которое легко поддается обработке. Недостатком ячеистого стекла является высокая стоимость: при распиловке и оправке пеностекла выход готовой продукции существенно уменьшается.
По прочности пеностекло превосходит все другие минеральные теплоизоляционные материалы. Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением и очень низкой гигроскопичностью. Изделия с замкнутыми порами выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура применения обычного пеностекла составляет 300—400°С. Из стекла особого состава можно производить изделия с температуростойкостью до 800-1000°С. Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет 80-95%. Размеры пор — от 0,1 до 2-3 мм.
Применяют пеностекло для тепловой изоляции ограждающих конструкций, холодильников, промышленного оборудования, работающего при повышенных температурах, а также в качестве декоративного отделочного материала.