ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специфические свойства минеральной ваты и изделий из нее

Минеральная вата представляет собой волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для производства минеральной ваты служат многие гор­ные породы, металлургические шлаки, золы от сжигания каменных углей и торфа, а также смеси некоторых окис­лов (Si02 и А1203; Si02 и MgO; Si02 и СаО и др.). Ми­неральная вата, получаемая из смеси некоторых окис­лов, в основном предназначается для изготовления высо­котемпературных и огнеупорных изделий, применяющих­ся для устройства тепловой изоляции тепловых агрега­тов, способных выдерживать действие высоких темпера­тур (выше 1000° С).

Обычная минеральная вата, получаемая из металлур­гических шлаков и горных пород, как правило, приме­няется для производства теплоизоляционных изделий строительного назначения, а также для изоляции неко­торых видов котлов и теплопроводов, температура ко­торых не превышает 400—600° С.

При оценке качества минеральной ваты наряду со стандартными определениями объемной массы (средней плотности), теплопроводности, производят ряд специфи­ческих определений: устанавливают количество король­ков, измеряют толщину (иногда и длину) волокон, опре­деляют содержание битума или минеральных масел, а также серы, для огнеупорных волокон определяют мак­симальную температуру применения.

Знание этих характеристик позволяет полнее оцени­вать качество минеральной ваты и определять рацио­нальные области ее применения.

При испытании изделий из минеральной ваты тоже возникает необходимость проведения некоторых специ­фических определений, цель которых полнее охаракте­ризовать качество изделий, а также организовать кон­троль технологического процесса при их изготовлении. К таким определениям относятся выявление уплотняе - мости изделий под нагрузкой, определение коэффициен­та возвратимости (особенно важна эта характеристика для изделий, предназначенных для устройства компен­сационной тепловой изоляции, например, в воздухона­гревателях доменных печей), определение количества связующих веществ, содержащихся в изделиях.

Определение содержания корольков в минеральной вате. На свойства минеральной ваты большое влияние оказывает качество переработки расплава в минераль­ное волокно. В процессе переработки в силу различных причин не весь расплав превращается в волокна. Часть расплава не вытягивается в нити, а застывает в виде включений шаровидной, грушевидной или гантелеобраз - ной формы. Эти включения, называемые «корольками», в значительной степени ухудшают свойства минеральной ваты, увеличивая ее среднюю плотность и теплопровод­ность.

Содержание в минеральной вате корольков (частиц размером более 0,25 мм) определяют с помощью спе­циального прибора, изображенного на рис. 37, который представляет собой вращающийся вокруг горизонталь­ной оси цилиндр с отверстиями в стенках, заключенный в металлический кожух и снабженный емкостью для сбо­ра корольков.

Специфические свойства минеральной ваты и изделий из нее

И

Определение производят следующим образом. Из лю­бых трех упаковочных мест отбирают по одной навеске минеральной ваты массой 50 г каждая; взвешивание производят с точностью до 1 г. Навеску ваты прокали­вают в муфельной печи при температуре 600° С в тече­ние 30 мин, а затем помещают в цилиндр прибора, и приводят прибор во вращение на 15 мин (частота вра­щения вала прибора— 120 об/мин).

В процессе работы прибора часть ваты гранулирует­ся и остается в цилиндре прибора, другая часть в виде измельченных волокон и корольков проходит через от­верстия в стенках цилиндра и собирается в приемнике, расположенном под цилиндром. Измельченные волокна ваты удаляют из приемника струей воздуха (с помощью мехов), а корольки выгружают и просеивают через сито с отверстиями 0,25 мм. Остаток на сите взвешивают с точностью до 0,1 г. Зная массу навески (50 г) и массу корольков (результат взвешивания), определяют про­центное содержание корольков в данной навеске ваты. Содержание корольков в данной партии ваты вычисляют как среднюю арифметическую величину по результатам трех определений.

Определение среднего диаметра волокон минеральной ваты. Средняя плотность минеральной ваты, ее тепло-, проводность во многом зависят от диаметров волокон, составляющих эту вату. Установлено, что для различных температурных условий необходимо использовать вату с определенной толщиной волокон. Например, при вы­соких температурах (800—1000° С и выше) следует стре­миться к возможно большему снижению диаметра во­локна с целью уменьшения конвективного и лучистого Переноса тепла, поэтому знание этого показателя мине­ральной ваты часто бывает необходимым.

Диаметр волокон минеральной ваты определяют с помощью микроскопа при увеличении в 450—720 раз. Удобно пользоваться микроскопом МБ-9 (биологиче­ским). Он позволяет получать различное увеличение, так как в комплекте имеется набор объектов и окуляров различной степени увеличения.

Для определения линейных размеров предметов, рас­сматриваемых с помощью микроскопа, в окуляр вклады­вается линза с делениями (линеечка). Сравнивая раз­меры исследуемого предмета с делениями этой - линеечки, определяют размеры предмета.

При этом предварительно определяют цену делений линеечки. В каждом микроскопе имеется приспособление для определения цены деления линеечки окуляра — объ­ект-микрометр. Это металлическая пластинка с вмон - І тированным в нее стеклышком, на котором нанесены 1 деления размером 0,01 мм. .1

Объект-микрометр. устанавливают в зажимы предмет­ного столика микроскопа.'Затем, добившись с помощью регулировочных винтов такой установки микроскопа, при которой получается отчетливое изображение деле­ний объект-микрометра и линеечки окуляра, наложен­ных друг на друга, определяют цену деления линеечки I. Для этого на условном интервале а, границы которого определяются совпадением делений объект-микромет­ра и линеечки, подсчитывают количество делений объ­ект-микрометра N и линеечки п. Цену деления линеечки определяют (мм)

L = N-0,0/п / = 0,01лм000/я.

После этого из десяти различных мест пробы мине­ральной или стеклянной ваты берут навески массой по 1 г каждая. Все отобранные навески смешивают путем их легкого встряхивания в картонной коробке, а затем, разделяют на десять примерно равных частей. Каждую ; часть рассматривают под микроскопом, определяя диа- ; метр 10 волокон. Средний диаметр волокон ваты вычис - : ляют как среднюю арифметическую величину по резуль­татам 100 определений.

Каждое определение производят следующим образом. На предметное стекло микроскопа помещают испыту­емый образец ваты, укладывая волокна в одном направ­лении. Для предотвращения возможного сдвига волокон | на предметное стекло предварительно наносят каплю 1 эмерсионной жидкости, которая закрепляет вату на стек - | ле. Пользуясь окуляром, цена делений линеечки которо­го известна, производят измерения, при этом предметные стекла с испытуемой ватой путем поворота столика микроскопа устанавливают таким образом, чтобы волок­на ваты располагались перпендикулярно шкале окуляр­ной измерительной линейки. Одновременно вычисляют ; процентное содержание волокон, толщина которых пре - 1 вышает 15 мкм.

Определение содержания органических связующих веществ или минеральных масел в минеральной вате. В соответствии с действующими в СССР стандартами

Содержание битума или минеральных масел в минераль­ной вате допускается не более 1 % по массе. Повышенное содержание этих веществ делает вату непригодной для применения при высоких температурах, так как в этом случае минеральные масла и битум могут возгораться.

Качество минераловатных изделий во многом зависит от содержания в них органических связующих веществ.

Определение содержания органических вяжущих ве­ществ в изделиях, а также битума или минеральных ма­сел в минеральной вате производят следующим образом.

Из трех упаковочных мест берут по три навески ми­неральной ваты по 5 г каждая. Навеску ваты высуши­вают до постоянной массы при температуре 105—110°С и затем взвешивают с точностью до 0,01 г. Навеску по­мещают в муфельную печь и прокаливают при темпера­туре 500—600° С до полного выгорания битума или ми­неральных масел, что характеризуется постоянством массы пробы после очередного прокаливания в течение 15 мин, и снова взвешивают, определяя массу ваты по­сле прокаливания.

Содержание связующих веществ в минераловатных изделиях определяют, используя те образцы, на которых производилось определение влажности изделий. Их про­каливание проводят так же, как прокаливание навесок минеральной ваты. Испытание считается законченным, если результаты взвешивания после повторного прокали­вания совпадут с предыдущими результатами или разни­ца будет составлять не более 0,02%. Содержание орга­нических веществ или минеральных масел подсчитыва­ют, %

ТП-2

Где Ш — масса высушенной навески ваты или образ­цов, г; т2— масса навески ваты или образцов после прокаливания, г.

Содержание битума или минеральных масел в пар­тии ваты вычисляют как среднее арифметическое по ре­зультатам девяти определений, а содержание органиче­ских связующих веществ в минераловатных изделиях — как среднее арифметическое по результатам двух опре­делений (двух партий образцов).

Для определения водостойкости минеральной ваты из разных мест пробы берут среднюю пробу массой 15— 20 г.

92

93

Эти пробу помещают-в фарфоровую чашку и с целью

Удаления органических веществ прокаливают в муфель­ной печи при температуре 600° С в течение 15 мин. Часть прокаленной пробы в количестве 5 г измельчают в фар­форовой ступке до порошкообразного состояния и просе­ивают через сито № 0,05. Порошок в количестве 0,5 г, взвешенный с точностью до 0,01 г, переносят в стакан емкостью 150 м3, увлажняют несколькими каплями эти­лового спирта и добавляют 100 см3 раствора соляной ки­слоты концентрацией 0,01 Н.

В стакан опускают стержень электромеханической мешалки и электроды рН-метра, включают мешалку и десятиминутные песочные часы. При отсутствии мешалки перемешивание можно производить вручную. Через 10 мин записывают значение рН.

Водостойкость минеральной ваты оценивают по сред­неарифметической величине рН результатов трех опре­делений, при этом погрешность в определении рН не должна быть более ±0,2.

Температуроустойчивость определяют следующим образом. Металлическую форму размером 80X80X80 мм заполняют минеральной ватой. Плотность заполнения должна в 1,5 раза превышать ее среднюю плотность.

На поверхность образца устанавливают металличе­ский штамп с размером основания 60x60 мм и массой 0,72 кг. Заполненную ватой форму со штампом помеща­ют в муфельную печь с терморегулятором, температуру которой повышают со скоростью 5° в минуту, и опреде­ляют температуру, при котором величина погружения штампа достигнет 8 мм. Это свидетельствует о размяг­чении волокон.

Остаточная деформация сжатия плит весьма важный показатель, характеризующий поведение этих изделий в реальных условиях (при хранении в штабелях, при транспортировании, и т. п.). 4<ем выше остаточная де­формация сжатия, тем ниже качество изделий и их теп­лоизоляционные свойства.

Для определения сжимаемоісти изделий применяют прибор, приведенный на рис. 38. Масса подвижной ча­сти 2 прибора составляет 0,5 кг, а суммарная масса под­вижных частей 2, 3, 7 и 4 вместе со стержнем 5 равна 2,0 кг,

Перед испытанием прибор устанавливают по уровню в строго горизонтальное положение во избежание излиш­него трения подвижных частей и снижения нагрузки.

Для испытания из изделий вырезают образцы раз­мером в плане 100x100 мм и толщиной, равной толщине изделия.

Специфические свойства минеральной ваты и изделий из нее

Рис. 38. Прибор для определения сжимаемости и коэффициента возвратимости волокнистых теплоизоляционных материалов

Испытуемый образец укладывают на основание 1 прибора, после чего на его поверхность с помощью вин­та 4 опускают пластинку 2. Линейкой 8 замеряют тол­щину образца H. Затем с помощью винта 6 опускают пластину 3. Массой пластин 2, 3 и 7, винта 4 и стержня 5 Создается удельная нагрузка на образец, равная 0,002 МПа.

Под этой нагрузкой образец выдерживают в течение 15 мин, после чего измеряют его толщину hi указате­лем 9 и линейкой 8.

Сжимаемость вычисляют с точностью до 0,1%: П h — hi

100.

H

Результат определяют по трем измерениям как сред­неарифметическую величину.

Определение упругого сжатия (коэффи­циента возвратимости). Данное испытание проводят,

Пользуясь тем же прибором (рис. 38), и изготовляют та­кие же образцы, как и в предыдущем случае.

Толщину образца H определяют под удельной на­грузкой 0,0005 МПа, опуская на его поверхность пли­ту 2. После этого образец нагружают, опуская на него все подвижные части прибора и устанавливая на пласти­ну 7 груз массой 8 кг. Таким образом удельная нагруз­ка на образец составляет в этом случае 0,01 МПа. Под

Специфические свойства минеральной ваты и изделий из нее

Специфические свойства минеральной ваты и изделий из нее

Рис. 39. Прибор для определения гибкости теплоизоляци­онных материалов

Этой нагрузкой образец выдерживают 15 мин, после чего всю подвижную часть, включая плиту 2, поднимают и за - • крепляют винтами 6 и 4. Через 15 мин после снятия груч за вновь опускают пластину 2 на образец и оставляют: ее в этом положении в течение 5 мин, затем по шкале 8 Определяют толщину образца (Hi).

Упругое сжатие (коэффициент возвратимости Д"в) вычисляют с точностью до 0,01 МПа:

KB=hJh,

Где H — толщина образца под нагрузкой 0,0005 МПа, мм; h — толщина образца после снятия нагрузки 0,01 МПа, мм.

Определение гибкости изделий. Прибор для определения гибкости изделий изображен на рис. 39. Он состоит из горизонтального стержня, закрепленного на

Двух вертикальных стойках 2 и 6, расположенных на основании 1. На стержень насажены четыре валика 4 С размерами по наружному диаметру 57, 108, 159 и 219 мм и длиной 100 мм каждый.

Для испытания подготавливают образец размером в плане 300x100 мм и толщиной, равной толщине изде­лия, из которого он вырезан. Подготовленный образец закрепляют одним концом на валике диаметром 219 мм с помощью прижимного устройства 3 и 5, перемеща­ющегося в вертикальной плоскости по стойкам 2 и 6. После этого его медленно изгибают по поверхности ва­лика. Если при этом на образце не появляются трещи­ны, то испытания продолжают, закрепляя его на валике диаметром 159 мм, затем при этих же условиях на вали­ках диаметрами 108 и 57 мм.

Показатель гибкости образца принимают по наимень­шему диаметру валика, на котором при изгибании образ­ца на его поверхности не будут образовываться трещины.

ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Термопанели — качественный материал для отделки и утепления дома

Современные термопанели выделяются отменными эксплуатационными качествами, что делает их идеальным материалом для отделки зданий. Вопрос с утеплением дома всегда стоял остро. Производители предлагают множество строительных материалов, но большинство людей предпочитают …

Негорючая изоляция и базальтовая вата

При возведении зданий любого предназначения необходимо уделять внимание пожарной безопасности. Для решения этой проблемы подойдет негорючая изоляция, базальтовая вата.
Негорючие теплоизоляционные материалы стали неотъемлемой частью профильного рынка.

Средства теплоизоляции: зачем они нужны

Для обеспечения эффективного энергосбережения необходимо использовать качественные средства теплоизоляции. При выборе современных материалов реально снизить тепловые потери до 70%! Соответственно – уменьшить затраты на отопление дома/квартиры.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.