Кудяков А.И.

УДК 666.041.55

КУДЯКОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

kudyakov@tsuab.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

АПКАРЬЯН АФАНАСИЙ СААКОВИЧ, канд. техн. наук,

asaktc@ispms.tsc.ru

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН,

634021 г. Томск, пр. Академический, 8/2

ГРАНУЛИРОВАННЫЙ  ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ  МАТЕРИАЛ*

На основе стеклобоя, глины и органических добавок разработаны гранулированный теплоизоляционный стеклокристаллический материал и технология его получения. Установлены закономерности влияния состава и температуры обжига на свойства гранул. Получен гранулированный теплоизоляционный материал с насыпной плотностью 260–280 кг/м3, прочностью гранул 1,74 МПа×с, коэффициентом теплопроводности 0,075 Вт/м°С, водопоглощением 2,6 % по массе. Проведены исследования влияния основных физических характеристик компонентов шихты на процесс порообразования. По результатам исследований установлены основные параметры, влияющие на устойчивость процесса вспучивания стекломассы. Рациональный состав шихты, теплотехнический и газовый режим синтеза подобраны так, что парциальное давление газов ниже силы поверхностного натяжения расплава. Это способствует образованию гранул с мелкими закрытыми порами и остеклованной поверхностью. В статье приведены результаты исследований зависимости коэффициента теплопроводности и механической прочности гранул от насыпной плотности.

* Исследования проводились при финансовой поддержке проекта Министерством образования и науки РФ.

Ключевые слова: гранулированный теплоизоляционный стеклокристаллический материал; технология; шихта; стеклобой; глина; кокс; древесные опилки; свойства; насыпная плотность; прочность; теплопроводность; водопоглощение.

Библиографический список

  1. Кудяков, А.И. Зернистый теплоизоляционный материал на основе модифицированной жидкостекольной композиции / А.И. Кудяков, Н.А. Свергунова, М.Ю. Иванов. – Томск : Изд-во ТГАСУ, 2010. – 203 с.
  2. Демидович, Б.К. Производство и применение пеностекла / Б.К. Демидович. – Минск : Наука и техника, 1972. – 304 с.
  3. Лотов, В.А. Перспективные теплоизоляционные материалы с жёсткой конструкцией / В.А. Лотов // Строительные материалы. – 1990. – № 11. – С. 8–9.
  4. Кудяков, А.И. Минеральное сырье Томской области и его рациональное использование в технологии бетона / А.И. Кудяков. – Томск : Изд-во ТГУ, 1991. – 222 с.
  5. Apkaryan, A.S. Granulated foam glass ceramic – a promising heat insulating material / A.S. Apkaryan, V.G. Khristyukov, G.V. Smirnov // Glass and Ceramics, Springer New York Consultanks Bureau. – 2008. – T. 65. – № 3–4. – C. 74–76.
  6. Ketov, A. A. An experience of reuse of glass cullet for production of foam structure material / A.A. Ketov // Proceedings of International Symposium Recycling and Reuse of Glass Cullet. 19–20 March 2001, Dundee UK.
  7. Соков, В.Н. О потенциальных возможностях способа выгорающих добавок при производстве теплоизоляционных огнеупоров / В.Н. Соков // Огнеупоры. – 1994. – № 7. – С. 17–25.

______________________________

 ALEKSANDR I. KUDYAKOV, DSc, Professor,

kudyakov@tsuab.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

AFANASII S. APKAR'YAN, PhD, A/Professor,

asaktc@ispms.tsc.ru

Institute of Strength Physics and Materials Science,

8/2, Akademicheskii Ave., 634021, Tomsk, Russia

HEAT-INSULATING  GRANULATED  MATERIAL

Heat insulating glass ceramics technology was developed based on broken glass, clay, and organic additives. The influence of the composition and burning temperature upon granule properties was detected in this paper. As a result, a heat insulating granulate was obtained having 260-280 kg/m3 bulk density, 1,74 MPa×s granule strength, 0,075 Wt/m °C conductivity factor, and 2,6 wt. %water absorption. Research was conducted into mixture physical properties influenced pore formation. As a result, main properties influencing the stability of liquid glass melt foaming. The efficient mixture composition, heating, and gas synthesis conditions were selected to make gas partial pressure lower than surface tension force of melt. This enables a formation of granules with small closed pores and vitrified surface. The paper presents a dependence between the conductivity factor, mechanical strength of granules and bulk density.

Keywords: granulated heat-insulating material; technology; mixture; broken glass; clay; coke; sawdust; bulk density; strength; thermal conductivity; water absorption.

References

  1. Kudyakov, A.I., Svergunova, N.A., Ivanov, M.Yu. Zernistyi teploizolyatsionnyi material na osnove modifitsirovannoi zhidkostekol'noi kompozitsii [Heat insulating granulate based on modified sodium silicate composition]. Tomsk: TSUAB Publishing House, 2010, 203 p. (rus)
  2. Demidovich, B.K. Proizvodstvo i primenenie penostekla [Glass foam production and application]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1972, 304 p. (rus)
  3. Lotov, V.A. Perspektivnye teploizolyatsionnye materialy s zhestkoi konstruktsiei [Prospective heat insulating materials with rigid structure]. Construction Materials, 1990. No. 11. Pp.8–9. (rus)
  4. Kudyakov, A.I. Mineral'noe syr'e Tomskoi oblasti i ego ratsional'noe ispol'zovanie v tekhnologii betona [Mineral raw materials of Tomsk region and its use in concrete technology]. Tomsk: TSUAB Publishing House, 1991. 222 p. (rus)
  5. Apkaryan, A.S., Khristyukov, V.G., Smirnov, G.V. Granulated foam glass ceramic – a promising heat insulating material. Glass and Ceramics, Springer New York Consultants Bureau. 2008, V. 65. No. 3–4, p. 74–76.
  6. Ketov, A.A. An experience of reuse of glass cullet for production of foam structure material. Proc. Int. Symp.‘Recycling and Reuse of Glass Cullet’. 19–20 March 2001, Dundee UK.
  7. Sokov, V.N. O potentsial'nykh vozmozhnostyakh sposoba vygorayushchikh dobavok pri proizvodstve teploizolyatsionnykh ogneuporov [Burning additive method potentials in manufacturing heat-insulating refractory materials]. Ogneupory. 1994. No. 7.Pp. 17–25. (rus)

Статья | (516 Кб)