Перлит теплопроводность – Справочник химика 21
Обыкновенный (тяжелый) бетон изготавливают на основе тяжелых наполнителей — песка, гравия или щебня. Он обладает большой теплопроводностью и поэтому не применяется для возведения стен жилых домов. Малая плотность легких бетонов обусловлена тем, что для их изготовления применяют пористые наполнители шлаковую пемзу, котельный и доменные шлаки, вспученный перлит, туф и др. Легкие бетоны имеют замкнутые поры, заполненные воздухом, который, являясь плохим проводником теплоты, обеспечивает малую теплопроводность. Это дает возможность применять легкий бетон для жилищного строительства. Естественно, что увеличение пористости снижает его прочность. [c.83]В нашей стране разработаны различные композиции на основе лигносульфонатов, позволяющие получать качественные теплоизоляционные материалы. Для обеспечения высокой адгезии лигносульфонатов к наполнителям (перлит, минеральная вата, красная глина и др.) в состав комплексного связующего вводят также различные гидрофобизирующие и поверхностноактивные вещества, например этил- или метилсиликонаты натрия, фенолоспирты, сульфаты или хлориды железа или меди используют в качестве отвердителя лигносульфонатов жидкое стекло или фосфорную кислоту. В одном из вариантов на поверхности минеральной ваты распыляют полистирол. Для уменьшения объемной массы связанного лигносульфонатом материала рекомендуется добавка канифольного мыла, создающего устойчивую пену. После формования и обработки острым паром получают изделия, характеризующиеся объемной массой 200—300 кг/м и коэффициентом теплопроводности около 0,15 кДж/(м-ч °С).
После ремонта или технического освидетельствования резервуаров восстанавливают тепловую изоляцию. Как известно, наиболее широкое распространение получила порошковая изоляция, содержащая аэрогель, кремнегель или перлит. Эти материалы имеют низкий коэффициент теплопроводности при атмосферном давлении и особенно в условиях вакуума. Порошкообразные материалы со временем дают некоторую усадку в межстенном пространстве, причем усадка возрастает при перевозках, а также при создании вакуумно-порошковой изоляции. При уплотнении порошка в межстенном изоляционном пространстве образуются пустоты, что ухудшает эксплуатационные свойства тепловой изоляции (увеличивается теплопередача). Поэтому изоляционное пространство следует заполнять порошком так, чтобы оно было полностью заполнено и при вакуумировании и эксплуатации достигалась минимальная усадка порошка. Рекомендуется производить засыпку под вакуумом либо с применением вибрации. [c.146]
Рассмотрим в качестве примера зависимость коэффициента теплопроводности от плотности для вспученного перлитового песка. Истинная плотность перлита в виде сплошного тела составляет приблизительно 2400 кг/м . Перлит близок по структуре и химическому составу к стеклу [31], его коэффициент теплопроводности Яг может быть оценен в 0,7 вт м-град) при 190° К. Интегральные структурные кривые перлитового песка (см. гл. П1) имеют при т = 0,6—0,7 точку перегиба, показывающую, что это значение соответствует объему пустот между зернами. К этому же значению приводят измерения водопоглощения [17], при которых водой заполняются, в основном, поры в зернах материала. Таким образом, для вспученного перлитового песка
Формула (36) может быть использована и для определения коэффициента теплопроводности изоляционных порошков в условиях вакуума при соблюдении условия %з кг>. Это условие выполняется, в частности, если зерна имеют ячеистую структуру (вспученный перлит). Величина Яз может быть определена из формулы (35), в которую следует подставить величину Яг, вычис- [c.26]
Плотность вспученного перлита, полученного из пород различных месторождений, колеблется от 40 до 300 кг/м”, размер зерен не превышает 3 мм. Вспученный перлит является высокоэффективным и дешевым теплоизоляционным материалом. Для изоляции аппаратов и машин низкотемпературных установок используется вспученный перлитовый порошок [17], изготовляемый по техническим условиям МРТУ б № ЕУ-231-62. Перлитовый порошок имеет плотность при свободной засыпке 100 кг/м , размер зерен не более 1 мм и коэффициент теплопроводности 0,031 вт](м-град) при 183°К. [c.69]
В настоящее время для вакуумно-порошковой теплоизоляции применяются, в основном, аэрогель кремниевой кислоты и перлит. Показатели сортов этих материалов, используемых для вакуумно-порошковой изоляции, приведены в табл. 16. Достоинство аэрогеля — низкий коэффициент теплопроводности, сравнительно медленно возрастающий при увеличении давления. Благодаря чрезвычайно малому диаметру пор аэрогель довольно прозрачен для теплового излучения. [c.112]
Перлитовая пудра имеет в условиях высокого вакуума более низкий по сравнению с аэрогелем коэффициент теплопроводности возрастающий, однако, довольно быстро при ухудшении вакуума. Перлит является более крупнопористым материалом, чем аэрогель, поэтому он адсорбирует меньше газов и паров, обладает меньшей гигроскопичностью, легко вакуумируется. Он сравнительно дешев. Учитывая все это, можно считать, что в сосудах с вакуумно-порошковой изоляцией целесообразно преимущественно применять перлит.
В конструкциях с вакуумными видами изоляции граничные стенки должны иметь сравнительно большую толщину, обеспечивающую устойчивость от смятия под воздействием атмосферного давления. М. И. Блат, С. Е. Бреслер и Ю. Н. Рябинин [5] предложили использовать изоляционный материал для поддержания стенок и восприятия нагрузки от атмосферного давления. Промышленные конструкции тонкостенных панелей с вакуумными видами изоляции были разработаны лишь недавно [54, 89]. В качестве изоляционного материала используется стекловолокно или перлит. Толщина вакуумированного стекловолокнистого мата уменьшается под воздействием атмосферного давления примерно на 2%. В дальнейшем толщина постепенно стабилизируется, уменьшаясь еще на 2% через 1000 ч. Коэффициент теплопроводности мата почти не изменяется при обжатии. [c.236]
Одним из способов, которые используют преимущества многократного экранирования, но не требуют сложных и неудобных конструкций, является применение вакуумированных порошков. Вакуумно-порошковая изоляция представляет собой очень мелкий порошок, засыпанный между изолируемыми поверхностями. При этом, конечно, возникает теплоподвод непосредственно по твердым частицам за счет их теплопроводности, но величина его обычно мала по сравнению с тепловым излучением от поверхности с комнатной температурой к поверхности с температурой жидкого кислорода или ниже. Идеальный порошок должен иметь высокую отражательную способность и минимальный тепловой контакт между соседними частицами. Эти требования несколько противоречивы, так как лучшие отражательные свойства имеются у металлов, но металлические частицы обеспечивают также и лучший тепловой контакт. Однако эксперименты показали, что такие материалы, как вспученный перлит, аэрогель, газовая сажа, силикат кальция, диатомовая земля и другие тонко измельченные материалы, при соответству
www.chem21.info
Перлит или вермикулит?
Последние десятилетия в индивидуальном строительстве активно используются новые теплоизоляционные материалы: перлит и вермикулит. В их характеристиках много общего, и застройщики зачастую задаются вопросом, какому утеплителю отдать предпочтение, какой вариант выбрать для увеличения уровня тепло- и звукоизоляции и при этом сэкономить финансовые затраты.
Происхождение и производство сыпучих теплоизоляционных материалов
Оба материала имеют природное вулканическое происхождение: перлит образовался в результате гидратации вулканического стекла, вермикулит является минералом из группы гидрослюд. В строительстве применяется вспученные материалы. Для этого измельченная порода перлита нагревается в специальных печах до температуры в 1000 градусов. В процессе нагрева внутрикомплексная вода трансформируется в пар, уменьшая объемную плотность материала. В результате получают сыпучий перлит, мелкие фракции которого используются в строительной сфере. Перлит бывает пластинчатый и в виде сферических зерен.
Аналогичный способ вспучивания применяется и в случае с вермикулитом. Пористый материал на выходе после обработки ускоренным обжигом приобретает увеличенный в 15 – 20 раз объем чешуйчатых частиц и разнится фракционным составом, насыпной плотностью и теплоизоляционными характеристиками
Перлит или вермикулит: что лучше?
Однозначный ответ отсутствует, поскольку физико-технические свойства похожи и определяют широкие возможности применения обоих видов материала в строительстве и других сферах. В чистом виде они не используются, а только во вспученном варианте, после измельчения и нагрева при высоких температурах.
Вспученные перлит и вермикулит представляют собой сыпучие пористые вещества разных фракций, обладающие идентичными свойствами, но имеющие различное природное происхождение. Их роднят похожие свойства, которые характеризуются:
- отличными показатели теплоизоляции;
- высокой степенью огнестойкости;
- экологичностью;
- инертностью к органическим и химическим веществам;
- стойкостью к гниению и разложению;
- значительным водопоглощением.
Сравнительная таблица некоторых параметров перлита и вермикулита
| Характеристики | Вермикулит | Перлит |
|---|---|---|
|
Коэффициент теплопроводности |
0,048 – 0,062 Вт/мК |
0,043 – 0,052 Вт/мК |
|
Насыпная плотность при одинаковой толщине слоя |
75 – 150 кг/ м3 |
75 – 100 кг/ м3 |
|
Водопоглощение |
400 – 500% собственного веса |
До 400 % собственного веса |
Приведенные параметры зависят от фракции материала. Значение теплопроводности находится в прямой зависимости от плотности материалов. Но при равных показателях плотности теплопроводность вермикулита несколько лучше, чем у перлита.
В домах, утепленных данными видами материалов методом колодцевой кладки, при котором гранулы перлита или вермикулита засыпаются в межстеновое пространство, создается благоприятный микроклимат. Это объясняется способностью сыпучих утеплителей «дышать», то есть пропускать воздух, пар, влагу. Помимо стен сыпучими материалами утепляют чердачные перекрытия, двускатные и плоские конструкции крыш, полы. В отличие от перлита вермикулит обладает упругой деформацией, исключая осадку материала (при условии его уплотнения его на 10 – 15%).
Вермикулит характеризуется большей эластичностью, чем перлит, структура которого при физическом воздействии превращается в мелкие частицы, в результате чего он сильно пылит. При вдыхании пылевидные частицы оседают на легких, поэтому при работе с перлитом обязательно необходимо применять средства защиты.
Серьезным отличием перлита от вермикулита является механическая прочность. На основе вспученных природных материалов изготовляют теплоизоляционные плиты, и прочностной фактор сказывается на их характеристиках. Перлит достаточно хрупок и часто разрушается во время транспортировки. Поэтому при перевозке перлитоцементных плит, предназначенных для утепления дома, рекомендуется прокладывать и закреплять упаковки с помощью специальных листов.
Будьте бдительны и практичны! Покупать сыпучий перлит следует в упаковке. Если заказать доставку материала насыпью, то при его транспортировании в открытой машине, вы получите половину объема, поскольку вторую выдует по пути ветер.
Вспученный перлит и вермикулит используются также:
- как компонент в кладочных растворах, чтобы предотвратить мостики холода в стенах;
- в качестве добавки в теплые штукатурки, в том числе декоративные и огнестойкие, их применение позволяет значительно уменьшить толщину утеплителя.
Являются перлит и вермикулит хорошими наполнителями для легких бетонов, конкурируя между собой и с керамзитом, применяемым для этих целей.
Заключение
Подводя итог, сравнивая перлит и вермикулит, и разбираясь, в чем разница, можно сказать, что материалы очень схожи и по свойствам, и по сфере применения в строительстве. Но все же есть у них различия, хоть и незначительные:
- Перлит уступает вермикулиту по показателю механической прочности.
- Перлиту свойственно большое пыление.
- Вермикулит по сравнению с перлитом обладает упругой деформацией.
Таким образом, выбор того или иного теплоизоляционного материала может зависеть от технических характеристик строящегося дома и быть продиктован конкретным видом работ, индивидуальными соображениями и предпочтениями застройщика. Часто значительную роль играет экономическая составляющая. Поэтому несколько слов о ценовых показателях перлита и вермикулита.
Стоимость сыпучего материала зависит от фракции и марки, теплоизоляционных плит на основе вспученного перлита или вермикулита – от размеров листа, его толщины и производителя. Сравнение цен перлитового материала и его аналога из вермикулита красноречиво говорят в пользу первого. Перлит почти в три, а иногда и в четыре раза стоит меньше вермикулита. Снизить себестоимость применения вермикулита позволяет смешивание его с опилками, такой состав широко применяется застройщиками.
stroikadialog.ru
Теплопроводность теплоизоляционных материалов перлит – Справочник химика 21
Вакуумно-порошковая изоляция. Изоляцию с помощью высоковакуумной рубашки используют обычно в небольших сосудах. Для изоляции больших сосудов емкостью более 100 л применяют вакуумно-порошковую изоляцию. Порошки тонкого помола — вспученный перлит, аэрогель, силикат кальция, газовая сажа, диатомовая земля — являются очень хорошими низкотемпературными изоляторами. При понижении давления в пространстве, заполненном изоляционным материалом, резко уменьшается его эффективный коэффициент теплопроводности для перлита, например, он составляет 10% от его значения при атмосферном давлении. Идеальный теплоизоляционный материал должен иметь высокую отражательную способность и минимальный тепловой контакт между соседними частицами. Улучшение изоля- [c.290]В нашей стране разработаны различные композиции на основе лигносульфонатов, позволяющие получать качественные теплоизоляционные материалы. Для обеспечения высокой адгезии лигносульфонатов к наполнителям (перлит, минеральная вата, красная глина и др.) в состав комплексного связующего вводят также различные гидрофобизирующие и поверхностноактивные вещества, например этил- или метилсиликонаты натрия, фенолоспирты, сульфаты или хлориды железа или меди используют в качестве отвердителя лигносульфонатов жидкое стекло или фосфорную кислоту. В одном из вариантов на поверхности минеральной ваты распыляют полистирол. Для уменьшения объемной массы связанного лигносульфонатом материала рекомендуется добавка канифольного мыла, создающего устойчивую пену. После формования и обработки острым паром получают изделия, характеризующиеся объемной массой 200—300 кг/м и коэффициентом теплопроводности около 0,15 кДж/(м-ч °С). [c.318]
Вспученный перлит применяют в качестве теплоизоляционного материала и заполнителя для теплоизоляционных и конструктивнотеплоизоляционных бетонов. Перлитовый песок используется для уменьшения объемного веса и коэффициента теплопроводности других видов легких бетонов, т. е. таких, в в которых крупным запол-ненителем являются керамзит, шлаковая пемза или аглопорит. [c.10]
Хорошие качества изоляции этого типа обеспечивают удалением газа из пустот и пор до вакуума, при котором длина свободного пробега молекул превышает размеры пор. Обычно бывает достаточно остаточного давления 10 —10 гПа, которое обеспечивается откачкой одним механическим вакуумным насосом. Характер изменения теплопроводности различных видов теплоизоляционных материалов в зависимости От глубины вакуума показан на рис. 7.4. Лучшими материалами являются аэрогель, кремнегель, мипора и перлит. Крем негель дешевле аэрогеля и менее гид-рофобен, однако имеет большую насыпную массу, а следовательно, требует больших затрат времени и холода на первоначальное охлаждение. Мипора обладает малой насыпной массой, но в некоторых случаях, например при хранении жидкого кислорода, неудобна из-за своей горючести. Через вакуумно-порошковую изоляцию теплота передается не столько теплопроводностью, сколько лучеиспусканием, так как изоляция в значительной мере прозрачна для инфракрасного излучения. В связи с этим чрезмерное уменьшение плотности изоляции может вызвать увеличение ее теплопроводности (рис. 7.5). Чтобы снизить прозрачность , теплоизоляционный материал сме- [c.247]
www.chem21.info