Пеностекло

Пеностекло – пористый пеностекломатериал . К его преимуществам как строительного материала относятся легкий вес, высокая прочность, тепло- и звукоизоляционные свойства. Его изготавливают путем нагревания смеси измельченного или гранулированного стекла и пенообразователя (химического пенообразователя ), такого как уголь или известняк . Вблизи точки плавления стекла пенообразователь выделяет газ, вызывающий в стекле эффект вспенивания. После охлаждения смесь затвердевает в твердый материал с газонаполненными порами с закрытыми порами, занимающими большую часть его объема.

Что касается химических пенообразователей, то существует ряд добавок, способствующих выделению газовой фазы при термообработке. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} В целом эти добавки делятся на две категории: а) окислительно-восстановительные и нейтрализующие агенты и б) разлагающие агенты. Окислительно-восстановительные агенты и нейтрализующие агенты включают неоксидные материалы, например карбиды или нитриды. Разлагающие агенты включают сульфаты, например CaSO ₄ ·nH ₂ O, ^{[ нужна ссылка ]} органические соединения и карбонаты, например CaCO ₃ . Эти материалы выделяют газ после разложения и/или горения.

История

В 1930-х годах французская компания Saint-Gobain впервые разработала пеностекло с карбонатом кальция в качестве пенообразователя. В 1932 году он подал заявку на патент. ^{[ 5 ]}

Первое сообщение о пеностекле как строительном материале сделал советский учёный, профессор Исаак Ильич Китайгородский ( ru ) на Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых строительных материалов в Москве в 1932 году. ^{[ 6 ]} Впоследствии, в 1939 году, в Советском Союзе сообщается об экспериментальном производстве пеностекла на промежуточном опытном заводе химико-технологического института имени Менделеева . Стеклянный порошок, просеянный через сетку 0,09 мм, смешивали с известняком, а затем с антрацитом и углем в качестве газификатора. ^{[ 7 ]}

Продукт, известный сегодня как изоляция из пеностекла Foamglas, был разработан компанией Pittsburgh Corning и позже приобретен компанией Owens Corning . Изготовлен из стеклобоя , пенообразователя, модифицированной добавки и ускорителя пенообразования. После тонкого измельчения и равномерного перемешивания его плавят при высокой температуре, вспенивают и отжигают . Неорганический неметаллический стеклянный материал, состоящий из большого количества однородных пузырьковых структур диаметром от 1 до 2 мм. Звукопоглощающая изоляция из пеностекла состоит из более чем 50% пузырьков с открытыми порами, а теплоизоляционная из пеностекла состоит из более чем 75% пузырьков воздуха с закрытыми порами, которые можно регулировать в соответствии с требованиями использования путем изменения технических параметров производства. ^{[ 8 ]} Аналогичная продукция других производителей продается как «пеностекло» или «пеностекло».

Характеристики

Поскольку этот материал влагостойкий, огнестойкий и антикоррозийный, а стеклянный материал обладает преимуществами длительного использования, его предпочитают использовать в суровых условиях, таких как теплоизоляция, глубокое охлаждение, подземные работы, открытые помещения. воздух, легковоспламеняющийся, влажный и подвергающийся химическому воздействию. Он широко используется в изоляции стен, нефтяной, химической промышленности, шумоподавлении машинного отделения, звукопоглощающем барьере на шоссе, электроэнергетике, военной продукции и т. д., и называют его зеленым изоляционным материалом для защиты окружающей среды. пользователи ^{[ нужна ссылка ]}

В зависимости от свойств пеностекла его можно использовать в качестве изоляционного материала в различных отраслях строительного машиностроения, а также в судостроении, химических, криогенных и высокотемпературных технологиях. Белое и витражное стекло также используется в качестве звукопоглощающих и декоративных материалов. Отходы производства – порошок и лом пеностекла также можно использовать в качестве наполнителей для декоративного легкого бетона и других целей. В зависимости от применения изделия из пеностекла, производимые соответствующими процессами, можно разделить на четыре категории, а именно: изоляционное пеностекло, звукопоглощающее декоративное пеностекло, облицовочное пеностекло и гранулированное пеностекло. ^{[ нужна ссылка ]}

Пеностекло – это вид легкого, высокопрочного строительного и декоративного материала с отличными эксплуатационными (изоляционными) и звукопоглощающими свойствами, одновременно влагостойкий и пожаробезопасный. Диапазон температур от -196 градусов до 450 градусов Цельсия. Хотя другие новые изоляционные материалы появляются бесконечным потоком, пеностекло занимает все более важную позицию в области низкой теплоизоляции , влагонепроницаемости и звукопоглощения благодаря своей долговечности, безопасности и высокой надежности. Его производство представляет собой переработку твердых отходов, что является примером защиты окружающей среды и получения существенной экономической выгоды. В последнее время он доступен в монолитном исполнении размером 2,8х1,2м. ^{[ нужна ссылка ]}

Лавовое пеностекло : в качестве основного материала используется природная лава, такая как обсидиан , и шлак промышленных отходов, а также может быть добавлено определенное количество стеклянного порошка для снижения температуры вспенивания и пеностекла, изготовленного из и т.п., в качестве пенообразователя. Обычно используется в качестве изоляционных материалов и стеновых материалов для строительного и промышленного оборудования. ^{[ 9 ]}

Приложение

Пеностекло огнестойкое, водонепроницаемое, нетоксичное, устойчивое к коррозии, антиклещевое, нестареющее, нерадиоактивное и изолирующее. Антимагнитная волна, антистатичность, высокая механическая прочность, хорошая адгезия к различным типам грязи. Это устойчивая изоляция наружных стен и крыши здания, звукоизоляция и водонепроницаемый материал.

По имеющимся данным, пеностекло можно использовать в местах, где требуется звукоизоляция и теплоизоляция, предотвращение протечек и борьба с наводнениями. Он имеет функции для уборки дома и ухода за здоровьем. Использование пеностекла для защиты канала отопления снижает теплопотери примерно на 25% по сравнению с обычными защитными материалами. ^{[ 10 ]}

Пеностекло, также известное как пористое стекло , наполнено многочисленными открытыми или закрытыми мелкими порами. Площадь пор составляет 80–90% от общего объема, а размер пор составляет 0,5–5 мм, а некоторые из них имеют размер всего несколько микрон.

1. Матрица пеностекла стеклянная, поэтому не впитывает воду. Внутренние пузырьки также закрыты, поэтому нет капиллярных явлений и проникновения, поэтому пеностекло в настоящее время является наиболее идеальным теплоизоляционным материалом. ^{[ нужна ссылка ]}

2. Механическая прочность высока, а изменение интенсивности пропорционально кажущейся плотности. Он обладает превосходной устойчивостью к давлению и может противостоять эрозии и нагрузкам внешней среды больше, чем другие материалы. Сочетание превосходной устойчивости к сжатию и влагозащитных свойств делает пеностекло идеальным теплоизоляционным материалом для подземных трубопроводов и фундаментов резервуаров. ^{[ нужна ссылка ]}

3. Пеностекло обладает хорошей тепло- и влагопроницаемостью, поэтому теплопроводность стабильна в течение длительного времени и не изменяется под воздействием окружающей среды, а теплоизоляционные характеристики хорошие.

4. Пеностекло представляет собой матричное мокрое стекло, поэтому оно не воспламеняется самопроизвольно и не обжигается. Это отличный пожаробезопасный материал. Пеностекло имеет диапазон рабочих температур от -200 до 430 °C, небольшой коэффициент расширения (8 × 10 °C) и является обратимым, поэтому свойства материала остаются неизменными в течение длительного времени, его трудно охрупчивать и он имеет хорошие характеристики. стабильность.

5. Пеностекло обладает хорошими звукоизоляционными характеристиками и сильным поглощением звуковых волн. Среднее значение потерь при проникновении составляет 28,3 дБ в диапазоне 60–400 Гц.

6. Пеностекло хорошо окрашивается, поэтому его можно использовать в качестве изоляционного отделочного материала.

Изоляционный заполнитель из пеностекла используется так же, как глиняный заполнитель с покрытием, но его можно использовать в качестве несущего заполнителя . Он также обеспечивает лучшую изоляцию (значение лямбда/k = 0,08 – теплопроводность примерно на 20 % ниже , чем у легкого заполнителя керамзита). Поэтому для достижения аналогичных тепловых характеристик требуется меньшая глубина. ^{[ 11 ]}

См. также

Ссылки

^ Ллаудис, Алехандро Сабурит; Тари, Мария Хосе Ортс; Десять, Франсиско Хавьер Гарсия; Бернардо, Энрико; Коломбо, Паоло (июль 2009 г.). «Вспенивание плоского стеклобоя порошками Si3N4 и MnO2» . Керамика Интернешнл . 35 (5): 1953–1959. doi : 10.1016/j.ceramint.2008.10.022 .
^ Бернардо, Э.; Седро, Р.; Флориан, М.; Хреглич, С. (август 2007 г.). «Повторное использование и стабилизация отходов при производстве пеностекла» . Керамика Интернешнл . 33 (6): 963–968. doi : 10.1016/j.ceramint.2006.02.010 .
^ Льв, Донг Шэн; Ли, Сю Хуа; Ван, Лей; Ду, Хуан Хуан; Чжан, Цзе (апрель 2010 г.). «Влияние углерода как пенообразователя на структуру пор пеностекла» . Передовые исследования материалов . 105–106: 765–768. doi : 10.4028/www.scientific.net/AMR.105-106.765 . ISSN 1662-8985 . S2CID 135917745 .
^ Абдоллахи, Сорош; Йекта, Биджан Эфтехари (ноябрь 2020 г.). «Прогнозирование температуры вспенивания стекла в присутствии различных окислителей методом термодинамики» . Керамика Интернешнл . 46 (16): 25626–25632. doi : 10.1016/j.ceramint.2020.07.037 . S2CID 225624462 .
^ ФР 752636
^ Китайгородский, И.И. (1932). Труды Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых строительных материалов . Москва. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Kitaygorodskiy, I.I (1940) Proizvodstvo Stroitel'nikh Materialov . vol. 3
^ «ТОРГОВЛЯ Промышленной Изоляцией» (PDF) . local.ecollege.ie . Проверено 12 декабря 2018 г.
^ Свон, Роберт Х.; Ём, Сынчоль; Сйоблом, Курт Дж.; Старк, Тимоти Д.; Филшилл, Арчи (8 августа 2016 г.). «Технические свойства вспененного переработанного стекла как легкого наполнителя». Гео-Чикаго 2016 . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. дои : 10.1061/9780784480151.002 . ISBN 9780784480151 .
^ Якоб., Кениг. Изготовление пеностекла с высокими изоляционными свойствами из ЭЛТ-панельного стекла . OCLC 922865725 .
^ «Изоляционный заполнитель из пеностекла: GEOCELL®» . Майк Уай . Проверено 1 ноября 2016 г.

Внешние ссылки

Инь, Хайронг; Ма, Минсинь; Бай, Цзянгуан; Ли, Яньсяо; Чжан, Сен; Ван, Фэй (декабрь 2016 г.). «Изготовление пеностекла из отходов металлургического производства». Материалы писем . 185 : 511–513. Бибкод : 2016MatL..185..511Y . дои : 10.1016/j.matlet.2016.09.034 .
Ван, Хао; Чен, Цивэй; Джи, Ру; Лю, Лили; Ван, Сидун (август 2018 г.). «Комплексное использование высокоглиноземистой золы-уноса для синтеза пеностеклокерамики». Керамика Интернешнл . 44 (12): 13681–13688. doi : 10.1016/j.ceramint.2018.04.207 . S2CID 139498288 .
Пеностекло -Британника онлайн
ГЭ Вэй-цин; ЯН Цзин (2008). «Исследование современной ситуации с пеностеклом и тенденций развития в Китае» . Журнал Таншаньского колледжа . 21 (2): 66–67, 86. ISSN 1672-349X .

[1] Ллаудис, Алехандро Сабурит; Тари, Мария Хосе Ортс; Десять, Франсиско Хавьер Гарсия; Бернардо, Энрико; Коломбо, Паоло (июль 2009 г.). «Вспенивание плоского стеклобоя порошками Si3N4 и MnO2» . Керамика Интернешнл . 35 (5): 1953–1959. doi : 10.1016/j.ceramint.2008.10.022 .

[2] Бернардо, Э.; Седро, Р.; Флориан, М.; Хреглич, С. (август 2007 г.). «Повторное использование и стабилизация отходов при производстве пеностекла» . Керамика Интернешнл . 33 (6): 963–968. doi : 10.1016/j.ceramint.2006.02.010 .

[3] Льв, Донг Шэн; Ли, Сю Хуа; Ван, Лей; Ду, Хуан Хуан; Чжан, Цзе (апрель 2010 г.). «Влияние углерода как пенообразователя на структуру пор пеностекла» . Передовые исследования материалов . 105–106: 765–768. doi : 10.4028/www.scientific.net/AMR.105-106.765 . ISSN 1662-8985 . S2CID 135917745 .

[4] Абдоллахи, Сорош; Йекта, Биджан Эфтехари (ноябрь 2020 г.). «Прогнозирование температуры вспенивания стекла в присутствии различных окислителей методом термодинамики» . Керамика Интернешнл . 46 (16): 25626–25632. doi : 10.1016/j.ceramint.2020.07.037 . S2CID 225624462 .

[5] ФР 752636

[6] Китайгородский, И.И. (1932). Труды Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых строительных материалов . Москва. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[7] Kitaygorodskiy, I.I (1940) Proizvodstvo Stroitel'nikh Materialov . vol. 3

[8] «ТОРГОВЛЯ Промышленной Изоляцией» (PDF) . local.ecollege.ie . Проверено 12 декабря 2018 г.

[9] Свон, Роберт Х.; Ём, Сынчоль; Сйоблом, Курт Дж.; Старк, Тимоти Д.; Филшилл, Арчи (8 августа 2016 г.). «Технические свойства вспененного переработанного стекла как легкого наполнителя». Гео-Чикаго 2016 . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. дои : 10.1061/9780784480151.002 . ISBN 9780784480151 .

[10] Якоб., Кениг. Изготовление пеностекла с высокими изоляционными свойствами из ЭЛТ-панельного стекла . OCLC 922865725 .

[11] «Изоляционный заполнитель из пеностекла: GEOCELL®» . Майк Уай . Проверено 1 ноября 2016 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]