разное

Исследование свойств пеностекла

Определение объемной массы, водопоглощения и механи­ческой прочности на сжатие производилось по общепринятым методикам [194]. Кроме того, водопоглощение определялось методом кипячения в воде в течение 3 ч [1] и по методике НИИСМ [50]. Длительное водопоглощение определялось при постоянном нахождении образцов в дистиллированной воде в период между экспериментами.

Прочность пеностекла на изгиб определялась на образ­цах размером 4X4X16 см на испытательной машине типа МИМ-100, опорные призмы которой были заменены на призмы с радиусом закругления 20 мм для уменьшения погрешности, вызываемой разрушением материала в точках опоры.

Для определения прочности пеностекла на разрыв исполь­зовалась разрывная машина типа РТ-250. Определение произ­водилось на образцах размером 60Х ЮОХ 10 мм, имеющих пережим в центральной части с сечением 40X10 мм и радиу­сом закругления в области пережима 10 мм. Скорость прило­жения нагрузки составляла 25 мм/мин.

Дилатометрические исследования при положительных тем­пературах производились на дилатометре типа ДКМ. Диаметр образцов пеностекла был принят равным 5 мм.

Коэффициент термического расширения пеностекла в ин­тервале температур от +20 до —196 °С определяли на дила­тометре с низкотемпературной приставкой на образцах диа­метром 10—12 мм и длиной 50—55 мм.

Для определения упругих характеристик пеностекла ис­пользовалась установка типа ИЧМК, с помощью которой на

Образцах размером 40Х40Х 160 мм проводились исследования при комнатной температуре. В области повышенных темпера­тур (до 500 °С) соответствующие образцы пеностекла подве­шивались в узлах колебаний и датчики возбуждения и регист­рации воздействовали на образец через нить подвески, в каче - < стве которой использовалась медная проволока диаметром 0,5 мм [179]. Кроме того, способность пеностекла к попереч­ным и продольным деформациям измерялись тензодатчиками с помощью электронного измерителя деформаций АИ-1 с. автоматической балансировкой. Датчики наклеивались «кре­стом» в средней части грани призм размером 70X70X280 мм.

При определении модуля упругости образцы пеностекла диаметром 0,8 см и длиной 16 см концами укладывались в петли из медных нитей. Петли устанавливались в узлах коле­баний на расстоянии 0,224 длины образца от его концов.

Расчет модуля Юнга производился по формуле [195]:

Где/ — длина образца, см\ d — диаметр образца, см\ Р— масса образца, г; /,13Г — собственная частота колебаний, Гц.

При определении модуля сдвига использовался разрабо­танный И. Н. Ермоловым и Е. X. Риппом [196] метод, соглас­но которому образцы имеют на концах сосредоточенные мас­сы (диски) из того же материала. Эти диски снижают соб­ственную частоту крутильных колебаний образца. Образец пеностекла имел диаметр 0,8—1 см при длине 10 см, а диски — диаметр 3,5—4 см при длине 1,5 см.

Модуль сдвига при данной температуре вычислялся по резонансной частоте крутильных колебаний образца

Где I — длина стержня образца; g — ускорение силы тяжести; Р — числительный коэффициент, зависящий от геометрии об­разца; р —удельная масса материала образца; /кр— собствен­ная частота крутильных колебаний.

Испытуемые образцы подвешивали на медных нитях и по­мещали в печь, где нагревали до температуры опыта со ско­ростью 3 °С/мин с последующей выдержкой при температуре опыта в течение 20 мин.

Макроструктуру пеностекла изучали путем определения величины и формы ячеек и их структурных элементов, распо­ложенных в плоскости среза образца. Определения проводи­лись - отраженном свете с помощью фотонасадки ФМН-3

Для измерения коэффициента теплопроводности пеностек­ла при положительной температуре использовали метод ста-

-^р ■

Ционарного теплового режима [198], в интервале температур от +20 до—180 °С — метод регулярного теплового режима (плоский бикалориметр Бегунковой) [199]. Исследования проводили на образцах-дисках диаметром 50 мм и высотой 5 мм, сухих или насыщенных до заданной влажности водой или паром.

Коэффициент температуропроводности пеностекла опреде­ляли по методу квазистационарного теплового потока при ли­нейном изменении температуры поверхности, разработанному Н. Ю. Тайцем и Э. М. Гольдфабером [200], А. В. Лыковым [201] и др. Экспериментальная установка была собрана по схеме, описанной и использованной О. А. Каревым [202], обра­ботка результатов производилась по методике, изложенной в работе '[203], по формуле

Где R — расстояние от центра образца до точки замера темпе­ратуры на поверхности; т — время отставания температуры в центре от температуры поверхности образца, К—коэффициент формы образца.

Сорбционную влажность пеностекла определяли на образ­цах размером 30X30X30 мм путем выдерживания их при изо­термических условиях (/ — 20±0,5°С) в эксикаторе при q> воз­духа 60, 80% или 97:% до приобретения ими постоянной массы (равновесной влажности).

Коэффициент паропроницаемости пеностекла изучали на образцах-дисках диаметром 100 мм и толщиной 20 мм по мето­дике [204]. Испытания проводили в термостате, массу уста­новки определяли через каждые 15 сут. Водопоглощение об­разцов оценивали в процентах объема поглощенной ими воды при различных условиях выдержки их под водой [1, 50], тем - пературоустойчивость — по величине деформации образцов - пластинок с плоскопараллельными гранями размером 30Х30Х Х5 мм, которые нагревались со скоростью 4—6 °С]мин до тем­пературы опыта и выдерживались при ней в течение 1 ч. Об­разцы охлаждались со скоростью 1 "С/мин.

Морозостойкость пеностекла определяли по методике [205], коэффициент звукопоглощения — на акустическом интерферометре в интервале 100—1000 Гц на образцах-дисках 098 мм и трубке Кундта [206] на образцах размером 200 X X 200X50 мм.