DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2020.03.15

Вплив термореактивних добавок на властивості гранульованих теплоізоляційних матеріалів на основі рідкого скла

Tatyana Rymar, Oleksandr Suvorin

Анотація


Розширення номенклатури, підвищення якості і конкурентної здатності вітчизняних теплоізоляційних матеріалів і виробів є пріоритетними напрямками модернізації, інноваційного розвитку будівельного комплексу. В якості перспективного можна назвати інноваційний проект із створення і використання зернистих утеплювачів на основі мінеральної сировини, зокрема рідкого скла. Рiдкоскляні композиції, призначені для отримання теплоізоляційних матеріалів, містять у своєму складі різні цільові добавки, які за дією, що чиниться на рідке скло і одержуваний матеріал можна розділити на кілька груп: інертні по відношенню до рідкого скла, що виконують роль каркасоутворюючого наповнювача в готовому виробі, гелеутворюючi - викликають реакцію гелеутворення рідкого скла, руйнуючи, таким чином, його полімерну структуру, термореактивні добавки, які не взаємодіють з рідким склом, і при нагріванні розкладаються, виділяючи газоподібні продукти. Термореактивні добавки сприяють утворенню пористої структури гранул тому їх доцільно вводити в початкову рiдкоскляну композицію для зниження щільності спученого гранульованого матеріалу. У роботі були використані термореактивні добавки різної природи та механізму дії з низькими температурами розкладання: натрію гідрокарбонат, азодикарбонамід та інтеркалірований графіт. На підставі проведених досліджень можна зробити висновок, що найбільш оптимальним комплексом експлуатаційних властивостей володіють гранули з інтеркалірованим графітом. Застосування такої добавки дозволяє отримувати матеріали з більш високими показниками ступеня перебудови структури. Зразки з вмістом інтеркалірованого графіту мають найменшу уявну та дійсну щільність. Цей компонент надає спучуваним гранулам найбільш високу стійкість до дії вологи, оскільки пориста структура характеризується переважно замкнутістю пір і їх дрібним розміром. Впорядкована дрібнопориста структура таких матеріалів обумовлена тим, що в результаті спучення інтеркалірованого графіту виділяється не газ, а збільшується відстань між шарами вуглецевої матриці, і це сприяє максимальному видаленню летких продуктів деструкції з поверхні і з глибших шарів гранули через пори, що відкрилися. Крім того, гранули з інтеркалірованим графітом менш крихкі ніж при використанні інших газоутворювачів.


Ключові слова


гранульовані теплоізоляційні матеріали; рідке скло; термореактивні добавки; інтеркалірований графіт; уявна щільність; дійсна щільність; водопоглинання; сорбційна вологість; параметр структуроутворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Kudiakov A. Y., Sverhunova N. A, Yvanov M. Yu. Zernysti teployzoliatsyonniy materyal na osnove modyfytsyrovannoi zhydkostekolnoi kompozytsyy, Monohrafyia [Grain thermal insulation material based on modified liquid glass composition]. Tomsk, Yzd-vo Tom. hos. arkhyt.-stroyt. un-ta Publ., 2010. 204 р.

Zarubyna L. P. Teployzoliatsyia zdanyi y sooruzhenyi [Thermal insulation of buildings and structures]. Peterburh, Materyali y tekhnolohyy Publ., 2012. 416 p.

Lotov V. A., Kutuhyn V. A., Revenko V. V. Upravlenye protsessamy poryzatsyy termopenosylykatnykh yzdelyi na osnove zhydkoho stekla [Pore control of thermopenosilicate products based on liquid glass]. Steklo y keramyka, 2009, № 11, pp. 19-22.

Suprun O. Yu. Zhydkostekolnie kompozytsyy dlia zashchyti stroytelnikh konstruktsyi ot korrozyonnikh vozdeistvyi [Liquid glass compositions to protect building structures from corrosive influences]. Nauchno-tekhnycheskyi sbornyk, 2005, № 63, pp. 108-116.

Bazhenov Yu. M. Ohrazhdaiushchye konstruktsyy s yspolzovanyem betonov nyzkoi teploprovodnosty (osnovi teoryy, metodi rascheta y tekhnolohycheskoe proektyrovanye) [Enclosure structures using low thermal conductivity concretes (basic theory, calculation methods and process design)]. Moskva, ASV, 2008. 319 p.

Kyreev A. A. Sovershenstvovanye sredstv operatyvnoi zashchyty ot teplovoho vozdeistvyia pozhara [Improvement of means of operative protection against thermal influence of fire]. Problemy pozharnoi bezopasnosty. Sbornyk nauchnykh trudov, 2010, № 28, pp. 81-85.

Lotov V. A., Kutuhyn V. A. Formyrovanye porystoi struktury penosylykatov na osnove zhydkostekolnykh kompozytsyi [Formation of the porous structure of penosilicates based on liquid glass compositions]. Steklo y keramyka. 2008, № 1. pp. 6-10.

Strokova V. V., Lesovyk V. S., Lesovyk R. V., Klochkov A. V., Mospan A. V. Sposob yzghotovlenyia polykh steklosfer, syrevaia shykhta dlia yzghotovlenyia polykh steklosfer [Manufacturing method of hollow glass spheres, raw material charge for manufacturing hollow glass spheres]. Patent RF no 2465223. 2012.

Strakhov V. A., Yvashchenko N. A., Tymokhyn D. K. Vlyianye aktyvnykh myneralnykh napolnytelei na formyrovanye struktury y svoistv enerhoeffektyvnykh stroytelnykh kompozytov [Influence of active mineral fillers on formation of structure and properties of energy efficient building composites]. Vestnyk SHTU, 2012, № 3 (67), pp. 228-230.

Morozov A. P. Penobetony y druhye teployzoliatsyonnye materyaly [Foam concrete and other thermal insulation materials]. Mahnytohorsk, 2008. 103 p.

Lotov V. A., Kutuhyn V. A. Tekhnolohyia materyalov na osnove sylykatnykh dyspersnykh system[Technology of materials based on silicate disperse systems], ucheb. posob. Tomsk, Yzd-vo Tomskoho polytekhnycheskoho unyversyteta, 2011. 202 p.

Kang F., Zheng Y., Wang H. Effects of preparation conditions on the characteristics of exfoliated graphite. Carbon N. Y., 2002, V. 400, № 9, рр. 1575-1582. doi, 10.1016/S0008-6223(02)00023-4.

Inagaki M., Ivashita N., Kouro E. Potential change with intercalation sulfuric acid into graphite. Carbon N. Y., 1990, № 1, V. 28, pp. 49-55. doi, 10.1016/0008-6223(90)90092-D.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Кудяков А. И., Свергунова Н. А, Иванов М. Ю. Зернистый теплоизоляционный материал на основе модифицированной жидкостекольной композиции: Монография. Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. 2010. 204 с.
  2. Зарубина Л. П. Теплоизоляция зданий и сооружений. Петербург: Материалы и технологии. 2012. 416 с.
  3. Лотов В. А.. Кутугин В. А., Ревенко В. В. Управление процессами поризации термопеносиликатных изделий на основе жидкого стекла. Стекло и керамика. 2009. № 11. С. 19-22.
  4. Супрун О. Ю. Жидкостекольные композиции для защиты строительных конструкций от коррозионных воздействий. Научно-технический сборник. 2005. № 63. С. 108-116.
  5. Баженов Ю. М. Ограждающие конструкции с использованием бетонов низкой теплопроводности (основы теории. методы расчета и технологическое проектирование). Москва: АСВ. 2008. 319 с.
  6. Киреев А. А. Совершенствование средств оперативной защиты от теплового воздействия пожара. Проблемы пожарной безопасности. Сборник научных трудов. 2010. № 28. С. 81-85.
  7. Лотов В. А.. Кутугин В. А. Формирование пористой структуры пеносиликатов на основе жидкостекольных композиций. Стекло и керамика. 2008. № 1. С. 6-10.
  8. Строкова В. В.. Лесовик В. С.. Лесовик Р. В.. Клочков А. В.. Мосьпан А. В. Пат. 2465223. Российская Федерация. Способ изготовления полых стеклосфер. сырьевая шихта для изготовления полых стеклосфер. 2012.
  9. Страхов В. А.. Иващенко Н. А.. Тимохин Д. К. Влияние активных минеральных наполнителей на формирование структуры и свойств энергоэффективных строительных композитов. Вестник СГТУ. 2012. № 3 (67). С. 228-230.
  10. Морозов А.П. Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы. Магнитогорск. 2008. 103 с.
  11. Лотов В. А.. Кутугин В. А. Технология материалов на основе силикатных дисперсных систем: учеб. пособ. Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2011. 202 с.
  12. Kang F.. Zheng Y.. Wang H. Effects of preparation conditions on the characteristics of exfoliated graphite. Carbon N. Y.. 2002. V. 400. № 9. Р. 1575-1581. doi: 10.1016/S0008-6223(02)00023-4.
  13. Inagaki M.. Ivashita N.. Kouro E. Potential change with intercalation sulfuric acid into graphite. Carbon N. Y.. 1990. № 1. V. 28. Р. 49-55. doi: 10.1016/0008-6223(90)90092-D.