Вспененная глина

Пеностекло — это изделия для создания теплоизоляционного слоя здания. Они отличаются прочностью, устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям и износостойкостью. Благодаря этому производство пеностекла — это прибыльный бизнес, приносящий большие доходы.

Характеристики пеностекла

Технология изготовления пеностекла в домашних условиях

Многие владельцы загородных коттеджей стараются как можно больше работ выполнить самостоятельно и изготовить некоторые стройматериалы своими руками.

Важно! Технология производства качественного пеностекла предполагает его нагревание до 1000°С, что делает невозможным изготовление в домашних условиях.

В настоящее время в России мало производителей, занимающихся изготовлением материала. Предприниматели могут нанять эту нишу, заняться производством пеностекла и извлечь из этого бизнеса хорошую прибыль.

Резка пеностекла на заводе

Производство порошковым методом из стеклянного боя — это популярный и достаточно простой метод. Он состоит из нескольких этапов:

  1. измельчение и смешивание стеклобоя и газообразующего вещества;
  2. загрузка полученного сырья в формы;
  3. обжиг в печах при температуре 1000 °С в течение суток;
  4. охлаждение;
  5. распилка;
  6. упаковка.

Изготовление любого вида пеностекла возможно только в условиях заводских цехов. Предпринимателю предстоит арендовать помещение и оборудование, способное поддерживать стабильно высокую температуру в течение суток. Самый простой способ производства — это использование стеклобоя. Для оснащения завода по производству пеностекла необходимо приобрести оборудование для выполнения следующих действий:

  • мытья сырья;
  • дробления;
  • смешивания;
  • запекания;
  • транспортировки сырья или готовой продукции;
  • упаковки.

Оснащение линии по производству пеностекла — это недешевое мероприятие. Но при этом все виды оборудования легко найти в продаже. При наличии финансовых средств оснащение завода не вызовет затруднений.

Виды

Фасонные изделия

Использование изделий из современного строительного материала позволяет быстро выполнить монтажные работы. Строители могут выбрать один из видов теплоизоляционного материала с необходимыми характеристиками. В таблице представлены основные характеристики:

Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С)
200 0,07
300 0,09
400 0,11

При расчете необходимой толщины теплоизоляции берутся значения, соответствующие условиям эксплуатации. Они зависят от влажностного режима внутренних помещений и зоны влажности. Последний показатель зависит от района расположения объекта. Большое количество влаги приводит к насыщению материала водой и снижению его теплоизоляционных свойств.

При производстве пеностекла можно придать материалам любой вид. Они будут отличаться друг от друга в зависимости от назначения, формы, структуры ячеек. В зависимости от назначения выделяют 3 вида:

  • теплоизоляционные;
  • звукоизоляционные;
  • специальные, предназначенные для дорожного строительства, гидроизоляционных систем, создания архитектурных форм и защиты от электромагнитных волн.

Сыпучее пеностекло

Материалы выпускаются в форме сыпучего вещества, блоков или плит. Существуют фасонные и уклонообразующие модели. Сыпучие делятся на гранулированное пеностекло и щебень. Изделия в форме плит используют для утепления и звукоизоляции фасадов и фундаментов, а гранулы или щебень засыпаются внутрь конструкций и образуют хороший теплоизоляционный слой.

Изделия в форме плит легко резать и укладывать. Но они стоят значительно дороже, чем их сыпучие аналоги. Они применяются при строительстве хозяйственных построек, малоэтажных зданий, возведении стен монолитных зданий.

При производстве пеностекла ему можно придать любой вид. Для этого используются формы. Благодаря этому фасонные изделия часто применяются для утепления сложных архитектурных форм.

Ячейки могут быть закрытыми или открытыми. В первом случае снижается процент водопоглощения материала. Он сохраняет свои теплоизоляционные свойства даже во влажной среде.

Плиты из пеностекла

Технические характеристики

Популярность стройматериала обусловлена его уникальными техническими характеристиками:

  • Предел прочности на сжатие от 400 до 1600 кПа.
  • При изгибе предел прочности составляет 200–550 кПа.
  • Под сосредоточенной нагрузкой 1000 Н деформация составляет 0,5–2,0 мм.
  • Стройматериалы можно эксплуатировать при температуре от -260 до + 400 °С.
  • Кратковременное или долговременное водопоглощение не превышает 0,5 кг/м2.
  • Паропоглощение составляет не более 0,002 мг/м*ч*Па.

При строительстве важна защита от возгорания. Материал не горит, поэтому его можно использовать для возведения любого здания. Он безопасен для человека, не выделяет вредных веществ даже при сильном нагревании, не загрязняет окружающую среду.

Пеностекло стойко переносит воздействие различных химических сред (кроме плавиковой кислоты), не подвержено коррозионному разрушению, не боится биологического воздействия (грызунов, насекомых). На поверхности не образуется плесень, материал не гниет. При строительстве здания или другого объекта важно удобство монтажа стройматериалов. Благодаря небольшим допускам при производстве пеностекла оно имеет высокую точность и стабильные размеры.

Укладка пеностекла

Материал удобно использовать. Его можно легко распилить на блоки необходимого размера с помощью ручного инструмента. Но вспененное стекло тяжелое даже с учетом пузырьков воздуха. Стеклянные изделия хрупкие и не терпят нарушения технологии монтажа. При ударе тяжелым предметом плиты растрескиваются и приходят в негодность.

Важно! Стеклянные блоки почти не пропускают пар. Они не подвержены образованию плесени, но другие стеновые материалы могут прийти в негодность из-за слишком большой влажности внутри помещения.

Из пеностекла удобно создавать вентилируемые фасады.

Производители пеностекла в России

Изготовить пеностекло в домашних условиях невозможно даже при наличии специального оборудования. Для обеспечения работы печей необходимо специальное помещение и профессиональные рабочие.

Сырьем для изготовления является стеклянный бой. Он плавится, наполняется множеством мелких пузырьков воздуха и постепенно остужается. Остывающая масса затвердевает, приобретает большую прочность. Благодаря использованию различных форм изделиям можно придать любую форму и изготовить материал для различных строительных целей.

Печь для запекания пеностекла

В России промышленным производством пеностекла занимается небольшое количество предприятий:

  • Neoporm (АО «Компания «СТЭС-ВЛАДИМИР»), Владимир;
  • Izostek (ООО «КАММЕТ»), Красноярск;
  • ICMGlass (ООО «АйСиЭм Гласс Калуга»), Москва. Производит только щебень;
  • ООО «Саитакс», Московская область;
  • ООО «Пеноситал», Пермь. Производит только щебень;
  • ООО «Пеностек», Московская область;
  • ООО «ТИГИ Крамер», Москва;
  • Рыбинский завод, Ярославская область.

Большинство производителей предлагает большой выбор продукции из этого материала. Строители могут выбрать материал для различных строительных целей (утепления, малоэтажного строительства, возведения стен монолитного здания).

Новая технология делает глину прочнее бетона

Инновационная компания Watershed Materials из Калифорнии объявила о разработке технологии производства высокопрочного строительного кирпича с использованием геополимеров на основе природных минералов.

С помощью представленной технологии можно превращать обычную глину в надежные и прочные строительные блоки, которые являются альтернативой традиционным бетонным структурам. Согласно результатам тестов, образцы готового геополимерного материала, полученные Watershed Materials, продемонстрировали прочность, в два раза превышающую прочность обычного бетона, а также хорошую устойчивость к воде и агрессивным химическим средам.
Технология подразумевает использование процесса геополимеризации природных глинистых минералов, более экологически чистого, чем существующие технологии производства строительных материалов. Окраска конечного продукта – строительных кирпичей – тоже может быть самой различной, ведь она зависит от цвета сырья.
Геополимеры являются сравнительно новым материалом, который можно считать альтернативой портландцементу, используемому при производстве бетонов и кирпичей. До настоящего времени геополимеры изготавливались в основном из летучей золы, побочного продукта сгорания угля, или из доменного шлака, побочного продукта производства чугуна и стали.

Однако, эти промышленные отходы можно было получить только возле угольных электростанций и сталелитейных предприятий, и их было явно недостаточно для удовлетворения мирового спроса на геополимеры. Заменив летучую золу и шлак на глинистые минералы, инженеры из Watershed Materials добились активизации массового производства нужных в строительстве материалов.
Как заявляет компания, геополимеры являются более экологически чистыми, чем кирпич. Ведь в традиционном производстве кирпичей используются достаточно энергоемкие процессы, связанные с формовкой и последующим обжигом изделий для придания им прочности и стойкости к влаге.
Процесс геополимеризации, разработаннй Watershed Materials, меняет саму структуру глины, делая ее устойчивой к атмосферным явлениям и высоким нагрузкам.

ЯЧЕИСТЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА

Опубликовано в 2012, Выпуск Октябрь 2012, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Мирюк О.А.

Доктор технических наук, профессор,

заведующая кафедрой строительства и строительного материаловедения Рудненского индустриального института

ЯЧЕИСТЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА

Аннотация

Приведены результаты исследований пеномасс, приготовленных из щелочесиликатного вяжущего на основе отходов теплоэнергетики. Определено влияние вещественного состава формовочных суспензий на поризацию и свойства пеномассы.

Ключевые слова: пенобетон, вяжущее, способ приготовления пеномассы

Key words: foam concrete, binding, way of preparation of foam weight.

Технология ячеистых бетонов сочетает высокие требования к сырьевым компонентам с возможностью широкого использования различных материалов, в том числе техногенного происхождения. В качестве вяжущего вещества для ячеистых бетонов используют: портландцемент (неавтоклавная технология); известково-кремнеземистые вяжущие (автоклавная технология). Дороговизна портландцемента, технические сложности автоклавной обработки обусловливают необходимость использования альтернативных малоклинкерных и бесцементных вяжущих, которые по сравнению традиционными позволяют ускорить технологический процесс; улучшают поризацию бетона; характеризуются меньшей теплопроводностью; обеспечивают повышенную прочность межпоровых перегородок; не требуют высокотемпературной обработки изделий. Анализ технической литературы свидетельствует о перспективности ячеистых бетонов из щелочесиликатных вяжущих, которые затворяют раствором щелочного компонента, активизирующим твердение порошкообразной части композиции .

Цель работы – исследование влияния вещественного состава формовочной массы на формирование ячеистой структуры щелочесиликатных композиций.

Объект исследования – пенобетоны из щелочесиликатного вяжущего на основе отходов теплоэнергетики. В качестве техногенного наполнителя использованы: зола гидроудаления ТЭС; алюмосиликатные полые микросферы, которые образуются в составе золы – уноса при сжигании углей на ТЭС. Вяжущее затворяли жидким стеклом плотностью 1320 кг/м3. Для формирования пористой структуры материалов использованы пенообразователи различного происхождения: синтетический – моющее средство, обозначенное «F1» и протеиновый пеноконцентрат «Унипор».

Пеномассы готовили по одностадийному методу: суспензию, полученную перемешиванием всех компонентов, вспенивали в смесителе миксерного типа. Свойства пены и пеномассы (вспененная суспензия) оценивали по кратности; осадке (уменьшение объема пены по сравнению с исходным, %); истечению жидкости (количество жидкости, отделившейся от пены в течение заданного периода времени, %); плотности.

Сравнительная характеристика пен, полученных на разных по составу затворителях (вода, жидкое стекло) – с использованием синтетического пенообразователя «F1», свидетельствует, что пены на основе жидкого стекла характеризуются большей плотностью и меньшей устойчивостью. Указанные особенности обусловлены повышенной плотностью затворителя (таблица 1).

Вспенивание суспензий различного вещественного состава (таблица 2) показало зависимость поризации от физических свойств наполнителя и соотношения между затворителем и порошковым компонентом (Ж/Т). С увеличением доли жидкого стекла повышается подвижность формовочной смеси и растет средняя плотность пенобетона.

Вспениваемость щелочесиликатных композиций зависит от вида пенообразователя. При использовании пеноконцентрата «Унипор» наблюдается низкая вспенивающая способность массы, повышенная средняя плотность бетона. Формовочная масса с синтетическим пенообразователем «F1» образует высокопористую структуру, состоящую из мелких замкнутых ячеек размером 0,2 – 1, 0 мм.

Таблица 1 – Влияние вида затворителя на свойства пены

Жидкость

затворения

Плотность пены,

кг/м3

Кратность

пены

Время

с момента затворения,

мин

Истечение

жидкости,

%

Осадка

пены,

%

Вода

Жидкое

стекло

Оптимальная концентрация пенообразователя зависит от вида наполнителя. В экспериментах использовали отходы теплоэнергетики: золу гидроудаления и микросферу. Композиции на основе микросферы, отличающейся низкой насыпной плотностью, более чувствительны к содержанию пенообразующего компонента. Повышенные концентрации пенообразователя способствуют формированию крупных сообщающихся ячеек.

Щелочесиликатные композиции, содержащие различные наполнители, характеризуются широким интервалом показателей свойств. Для оптимизации характеристик поризованных щелочесиликатных композиций исследовано совместное влияние наполнителей. Формовочные массы готовили на основе комбинированного наполнителя.

Таблица 2 – Влияние вещественного состава формовочных масс на свойства щелочесиликатных композиций

Вид наполнителя

Ж/Т

Диаметр расплыва массы, мм

Средняя плотность,

кг/м3

Зола

гидроудаления

1,35

1,10

0,85

Микросфера

1,25

1,00

0,80

Сочетание материалов предопределено необходимостью получения пенобетона с меньшей плотностью и повышенными показателями прочности.

Наполнители различаются значениями средней плотности и размеров частиц; определяют реологические свойства композиций, влияют на характер поризации и твердение формовочных масс.

В результате исследований выявлена предпочтительная комбинация наполнителей, %: зола гидроудаления – 80; микросфера – 20(таблица 3).

Таблица 3 – Влияние вида наполнителя на свойства щелочесиликатных композиций

Пенобетон на основе комбинированного наполнителя характеризуется мелкой, равномерно распределенной пористостью, низкой плотностью и повышенными показателями прочности.

Исследуемые щелочесиликатные композиции характеризуются стойкостью к действию повышенных температур (800 – 9000 С), сохраняя целостность структуры и значительный запас прочности после 10 теплосмен.

Выводы. Использование в качестве затворителя – жидкости с выраженной химической активностью и регулируемой плотностью предопределяет выбор порообразователей с высокой вспенивающей способностью и устойчивостью в среде затворителя.

Расширение возможности для оптимизации реологических свойств формовочных смесей обеспечивает формирование устойчивой пеномассы с замкнутой мелкой и равномерно распределенной пористостью.

Доступность сырьевой базы, малая энергоемкость технологических процессов и высокие технические характеристики материалов свидетельствуют о целесообразности получения поризованных бесцементных бетонов.

Литература

1. Комар А.Г., Величко Е.Г. О некоторых аспектах управления структу-рообразованием и свойствами шлакосиликатного пенобетона // Строительные материалы. 2001. – № 7. – С. 12 – 15.

Вспененная глина

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *