Перлит в строительстве

Это достигается за счет повышения температуры обжига, увеличения времени пребывания материала в зоне максимальных температур. Указанные параметры легко регулируются во вращающейся печи, чаще всего используемой для получения вспученного щебня, изменением температуры обжига, числа оборотов, угла наклона печи и количества подаваемого сырья в единицу времени. Характер факела пламени также существенно сказывается на качестве вспученного материала. Использование  вращающихся печах наклонных газовых горелок в сочетании с конструктивными особенностями самих печей обеспечивает регулируемое длительное нахождение обрабатываемого сырья в зоне максимальных температур. Читать далее →

Можно считать, что пористость и связанная с ней степень насыщения вулканических стекол водой зависит от крупности зерен, характера их поверхности и наличия связанных между собой пор и трещин. Если рассмотреть отдельно взятое зерно породы, то количество поглощенной воды определяется объемом и размерами пор, а скорость ее проникновения — размером и связанностью внутренних пор и трещин.

Указанные факторы существенно влияют на технологический процесс получения вспученного перлита, его прочностные свойства и др. Из нее видно, что в одном и том же месторождении перлитовых пород имеется две-три, а то и более разновидностей, пригодных для промышленного использования вулканических водосодержащих стекол, отличающихся между собой физико-механическими свойствами. Прочностные показатели вспученного перлита зависят от прочности и плотности исходных пород. Читать далее →

При повышении температуры влажного вспученного перлита коэффициент теплопроводности резко увеличивается, поскольку влияние диффузии пара в теплопередаче значительно возрастает. При 0° С перенос тепла приблизительно равен переносу молекулярной теплопроводности воздуха, а при 30° С примерно в шесть раз больше последнего. Наконец, при 59,3° С он достигает вместе с молекулярной теплопроводностью воздуха значения теплопроводности воды при этой температуре (0,565 ккал/м  ч  град). Читать далее →

Один из основных факторов, существенно влияющий на тепло-и температуропроводность вспученных вулканических стекол, — их влажность. На практике любой строительный материал в процессе укладки или эксплуатации в большей или меньшей степени подвергается увлажнению. Это проявляется особенно заметно в случае высокопористых материалов, каким является вспученный перлит, характеризующийся повышенной скоростью водонасыщения и впитывающий большое количество воды. Высокопористые органические материалы типа пенопластов, обладающие в абсолютно сухом состоянии объемной массой 20 кг/м3, имеют коэффициент теплопроводности порядка 0,028 ккал/м ч град. Читать далее →

Следовательно, фракционируя перлитовый песок, можно получить материал с оптимальными показателями для разных целей. В частности для порошковой теплоизоляции в обычных условиях или в условиях вакуума для изготовления теплоизоляционных изделий повышенной прочности, или с повышенными теплозащитными свойствами.

На тепло — и температуропроводность вспученного перлитового песка существенно влияет температура. Читать далее →

Коэффициент теплопроводности (к) и температуропроводность (а) рядового (нефракционированного) перлитового песка в сухом состоянии, исходя из насыпной массы материала (у), определяются по  следующим  уравнениям:

Видно, что вспученный перлитовый песок при небольшом отличии по объемно-насыпной массе значительно отличается по коэффициенту теплопроводности. Это объясняется неодинаковой зернистостью материала.

Термические характеристики вспученного перлитового песка как и всякой дисперсной системы, тесно связаны с гранулометрическим составом ее твердой фазы. Читать далее →

Все они содержат воду в виде гидроксильного поверхностного покрова, группы  которого связаны с поверхностью минерала прочной валентной связью и являются центрами адсорбции молекулярной воды.

Данные ИК-спектроскопии дают основание утверждать, что адсорбция воды на предельно гидратированной поверхности силикатов происходит на поверхностных гидроксильных группах и что атомы Н гидроксильных групп участвуют в образовании водородной связи с кислородом адсорбированных молекул воды.

Важнейшей характеристикой вспученного перлита как теплоизоляционного материала является коэффициент его теплопроводности. Читать далее →

Все это создает химическую и геометрическую неоднородность поверхности. Максимальное количество гидроксильных групп находится на поверхности пористого стекла при температурах до 200° С. При этих условиях каждый поверхностный атом кремния связан как минимум с одним гидроксилом, а некоторые атомы  могут образовывать, по-видимому, и силандиольные группы (OH).

Такое состояние поверхности силикатов энергетически наиболее оправдано, поскольку оно обеспечивает насыщение валентностей поверхностных кремнекислородных групп, ее электрическую нейтральность, нормальную четверную координацию для поверхностных атомов кремния и нормальные для силикатов и кремнезема сочетания соседних тетраэдров при помощи только одной общей вершины.

Как уже отмечалось, процессы термической обработки пористых стекол сопровождаются выделением воды за счет структурных поверхностных групп. Читать далее →

С уменьшением объемно-насыпной массы также увеличиваются общее количество поглощенной воды и интенсивность капиллярного  подсоса.

В строительных изделиях, растворах и бетонах вспученный перлит находится в непосредственном контакте с водой или влажными компонентами. Поэтому особую важность приобретает изучение водопоглощения материала при погружении в воду. Для этого нами разработана специальная методика: перлитовый песок помещался в закрывающийся цилиндр из латунной сетки диаметром 15 и высотой 150 мм. Цилиндр с испытуемым материалом после предварительной сушки до постоянного веса при 105° С постепенно погружался в воду так, чтобы вода достигла уровня на 20 мм выше образца. Читать далее →

По абсолютной величине равновесная сорбционная влажность рядового вспученного перлита, как и перлитового сырья в дисперсном состоянии, не превышает 1,6 вес. %. В этих пределах сорбционная влагоемкость вспученных вулканических стекол возрастает с уменьшением размера частиц и повышением относительной влажности воздуха.

Влияние относительной влажности воздуха и размера зерна вспученного перлитового песка на равновесную сорбционную влажность. На нем видно, что равновесное сорбционное влагосодержание для фракции 2-3 мм при относительной влажности 65% составляет 0,9% и достигает 1,45% при влажности 100%. С уменьшением размера зерна сорбционные свойства вспученного перлита значительно возрастают. Сорбционная равновесная влагоемкость фракции 0-1,2 мм при относительной влажности 65% составляет 1,23%, а для фракции 0-0,15 мм — 2,05%. С увеличением влажности среды до 100% сорбция указанных фракций соответственно достигает 1,6 и 3,0%. Вследствие большой интенсивности влагопоглощения равновесное состояние мелких фракций достигается при прочих равных условиях значительно быстрее (до 6 месяцев), чем крупных (до 9 месяцев).

Читать далее →

Необожженные вулканические водосодержащие стекла содержат незначительное количество равновесной влаги, легко удаляющейся при сушке (100-110° С) и вновь поглощающейся при хранении перлита на воздухе. Величина сорбции зависит от размера зерна и относительной влажности окружающего воздуха.

Время, в течение которого достигается равновесная сорбционная влажность перлитовой породы, зависит также от размера зерна. Читать далее →

Поэтому с увеличением содержания зерен размером более 1,2 мм насыпная масса песка также возрастает. Поскольку от размера зерна зависят физико-технические свойства вспученного перлита, необходимо получать этот материал с заданной крупностью. Это обеспечивается предварительным измельчением перлитовой породы перед обжигом до частиц требуемых размеров (с учетом коэффициента вспучивания), а также измельчением готового продукта в шаровых мельницах или пневматическим способом.

Читать далее →

Получение вспученного перлита, отвечающего повышенным требованиям по объемной массе и другим показателям, достигается при строгом фракционировании зерен породы в узких пределах.

В зависимости от размера зерен вспученный перлит обычно делится на вспученный перлитовый песок и щебень. Согласно действующим стандартам по зерновому составу перлитовый песок разделяется на мелкий с частицами размером до 1,2 и крупный размером 1,2-5 мм. Содержание в перлитовом песке зерен крупнее и мельче указанного размера допускается в количестве не более 15%. По ГОСТ 10832-64 перлитовый щебень подразделяют на следующие фракции: щебень мелкий — 5-10 мм; щебень крупный — 10-20 мм.

В зависимости от исходного сырья и технологических условий производства зерновой состав вспученного перлита значительно изменяется. Читать далее →

Продолжительность вспучивания мелких фракций перлита исчисляется от нескольких до десятков секунд и зависит от свойств сырья, условий термообработки и типа печи. Перлитовые породы Арагацкого месторождения при прочих равных условиях (зерновой состав, тип печи и др.) вспучиваются при температуре840-960° С, Мухор-Талинского — 1050-1140° С, Ардовского — 1100-1150° С. Температура вспучивания и продолжительность термообработки взаимосвязаны между собой и зависят от минерало-петрографичес-ких особенностей перлитовых пород. Если при обжиге мелких фракций перлита Мухор-Талинского месторождения до 1000° С увеличение продолжительности обжига с 10 до 30 сек улучшает вспучивание, то при температурах выше 1000°, наоборот, снижает эффект вспучивания. Поэтому обжиг мелких фракций перлита при достаточно высокой температуре может производиться в течение нескольких секунд. Вспученный перлит с оптимальной объемной массой может быть получен при измельчении породы до размеров, обеспечивающих быстрый прогрев зерна. Оптимальные размеры частиц и температурный режим подбираются на основе лабораторных, полупромышленных или промышленных испытаний для каждого вида легкого заполнителя из сырья данного месторождения. Предельный размер зерен для получения песка не должен превышать 1,0-1,2 мм.

Вспучивание мелких фракций перлита во взвешенном состоянии осуществляется резким тепловым ударом, поэтому объемно-насыпная масса его оказывается намного меньше, чем при медленном нагревании в слое вращающейся муфельной печи. Для вспучивания перлитового щебня размер зерен сырой породы подбирается дифференцированно, в зависимости от требуемых размеров щебня.

Продолжительность вспучивания перлитового щебня несколько больше, чем при вспучивании песка, так как градиент температур между поверхностью и центральной частью зерна больше при обжиге щебня, и на выравнивание температур требуется более длительное время. Читать далее →