Как получить гранулированный пористый силикатный утеплитель?

div>

Повышенные требования к эффективности использования тепловой энергии в народном хозяйстве обуславливают применение в жилищном и промышленном строительстве лёгких, прочных, негорючих и экологически безопасных материалов и изделий с высокими теплоизолирующими свойствами. Особенно актуальна эта проблема для малоэтажного строительства, где для строительства наружных стен и внутренних перегородок в настоящее время широко используются облегчённые стеновые блоки и теплоизоляционные плиты [1].

Сегодня ассортимент используемых в строительстве теплоизоляционных материалов достаточно широк. Тем не менее, продукт отечественного производства закрывает потребность объектов строительства всего на 50-60%.

Один из перспективных материалов — водный раствор силиката натрия (жидкое натриевое стекло). Теплоизоляционные материалы получают из гидратированного растворимого стекла путём его нагревания. Такие массы при очень высокой пористости имеют низкую плотность и малую теплопроводность.

Стеклопор — теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла. Его считают эффективным благодаря таким свойствам, как негорючесть, низкая насыпная плотность и низкая теплопроводность. Таким образом область применения и ассортимент изделий из стеклопора довольно широкие: от теплоизоляционных засыпок до изделий самых сложных форм.

Жидкое натриевое стекло представляет собой водный раствор силиката натрия Na₂SiO₃.

В концентрированных растворах силиката натрия анионы кремнёвой кислоты (SiO₃)2- находятся в виде полимерных цепочек, построенных из традиционных для силикатов кремнекислородных тетраэдров. Между ними — гидроксилы.

Удаляя из раствора силиката натрия воду, его можно превратить его в аморфное твёрдое тело. Остаток воды в нём оказывается химически связанным. При нагревании твёрдых частиц силиката натрия до 300-500 °С они вспучиваются, увеличиваясь в объёме в 5-8 раз. До 90% образующихся при этом пустот — замкнутые. Частицы силиката натрия при нагревании переходят в «псевдопластичное» состояние и вспучиваются за счёт того, что вода не может свободно улетучиваться из аморфных частиц силиката натрия (вследствие образования на их поверхности плотной корки), и превращается в пар.

В процессе разработки технологии утеплителя специалисты решили следующие научно-технические задачи:

Теплопроводность и прочность на сжатие пористого силикатного утеплителя зависит от его насыпной плотности. Влагопоглощение и максимальный размер гранул пористого силикатного заполнителя с уменьшением насыпной плотности увеличиваются.

Таким образом, изменяя насыпную плотность гранулированного пористого силикатного утеплителя, можно изменять его физико-механические и теплофизические свойства, а значит, влиять на свойства изготовленных из него изделий.