Файл: Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и после просушки показывает количество влаги. Различа­ ют объемную и массовую влажность в зависимости от того, к чему оиа относится: к объему или массе материала.

Влажность, отнесенная к массе абсолютно сухого мате­ риала, называется абсолютной влажностью. Когда коли­

чество

влаги относят к массе материала

в

увлажненном

состоянии, получают

относительную

влажность. Абсолют­

ную Wa6c и относительную Wow влажность

определяют

по формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

^ 6 0 = = ^ - ю о % ,

 

(18)

 

 

 

gi—g

 

 

(19)

 

 

 

8l

• 1 0 0

% ,

 

 

 

 

 

 

 

 

где gt

— масса

материала в увлажненном состоянии, г;

g

— масса

сухого материала, г.

 

 

Между относительной и абсолютной влажностью суще­

ствует

зависимость,

которая

определяется формулами:

 

 

^аВс = 1 П П

_ ^ . " „

,

 

(20)

 

 

 

100 — №от и

 

 

 

 

 

100-lFa G c

 

 

(21)

 

 

 

Ю0 + Ц 7 а б о

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

 

Значение относительной

и абсолютной

влажности

О т н о с и т е л ь н ая

А б с о л ю т н а я

Относительная

А б с о л ю т н а я

в л а ж н о с т ь

в л а ж н о с т ь

в л а ж н о с т ь

 

в л а ж н о с т ь

0*отп)- %

(^аос)- %

("ин) . %

 

( ^ а б с ) - %

 

1

 

1,01

 

20

 

25,00

 

2

 

2,04

 

21

 

26,60

 

3

 

3,09

 

22

 

28,20

 

4

 

4,17

 

23

 

29,90

 

5

 

5,27

 

24

 

31,60

 

6

 

6,38

 

25

 

33,30

 

7

 

7,53

 

30

 

42,80

 

8

'

8,70

 

35

 

53,80

 

9

 

9,88

 

40

 

66,70

 

10

 

11,11

 

45

 

81,80

 

11

 

12,35

 

50

 

100,00

 

12

 

13,65

 

55

 

122,20

 

13

 

14,95

 

60

 

150,00

 

14

 

16,30

 

65

 

185,60

 

15

 

17,65

 

70

 

233,00

 

16

 

19,65-

 

75

 

300,00

 

17

 

20,5

 

80

 

400,00

 

18

'

21,95

 

85

 

567,00

 

19

 

23,50

 

90

 

900,00

29



В табл. 3 приведен пересчет величин относительной влажности в абсолютную, и обратно.

Объемная влажность вычисляется по формуле

 

V\/oo = ^ - 1 0 0 % ,

 

 

 

(22)

где vx — объем влаги,

содержащейся

в образце материа­

 

ла, см3;

 

 

 

 

 

 

 

 

v — объем образца материала,

см3.

 

 

 

Зная объемную массу материала в сухом

состоянии и его

массовую влажность, можно определить

объемную

влаж­

ность по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^оГ>

1Ш~ %

-

 

 

 

С2 3 )

где № ы а С

— массовая

влажность, %;

 

 

 

 

 

у 0

— объемная масса материала в

сухом состоянии,

 

кг/м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемную массу влажного материала пересчитывают на

сухое вещество по формуле

 

 

 

 

 

 

 

Too =

„ ( 1 + 0 , 0 1 ^ , 0 0 )

К

г / М

Я '

 

( 2

4 )

где а б с

массовая

абсолютная влажность,

%, подсчи­

 

тываемая

по формуле (18).

 

 

 

 

Способность материала впитывать и удерживать в своих

порах воду называется

водопоглощением.

 

 

 

Для определения водопоглощения высушенные при

105—110° С до постоянной массы образцы

материала

опу­

скают в сосуд с водой

так, чтобы

уровень

воды был на

2,5—3,0 см выше поверхности образцов,

и

выдерживают

их под водой в течение времени, указанного в соответст­ вующих стандартах или технических условиях. Затем об­ разцы осторожно вынимают из воды и оставляют на 2—3 мин

на столе для стока

воды,

осторожно обтирают

влажной

хлопчатобумажной

тканью

и взвешивают с точностью

до 0,1 г.

WBn определяют по формуле

 

Водопоглощение

 

 

^ = ^ - 1 0 0 о / 0 ,

( 2 5 )

где q1 — масса материала,

насыщенного водой, г;

 

q — масса материала в сухом состоянии, г.

 

30


Водопоглощение выражают в процентах от массы сухого материала (массовое поглощение ^ „ а с ) или в процентах от объема образца (объемное W 0 g ) " вычисляют по формулам:

 

 

 

 

'о,

(26)

 

 

Wo6 =

Si^l.mo/0

(27)

 

 

 

 

 

где g x

— масса

материала,

насыщенного водой,

г;

g

— масса

материала

в сухом

состоянии,

г;

v — объем материала

вместе с

порами, см3.

Величина водопоглощен и я материала всегда меньше величины истинной (полной) пористости, так как часть пор оказывается закрытой, не сообщающейся с окружающей средой и не доступной для воды.

Гигроскопичностью называется свойство материала поглощать водяные пары, находящиеся в воздухе.

Для определения гигроскопичности образцы высушива­ ют в сушильном шкафу при температуре 105—110° С до постоянной массы. Затем их помещают в эксикатор над 5%-ным раствором серной кислоты. По истечении времени, указанного в соответствующих стандартах или технических условиях, образцы взвешивают с точностью до 0,01 г. Ги­ гроскопичность WT, как и водопоглощение, вычисляют по приросту массы образца в результате его увлажнения по формуле (25).

Испытания можно вести не только в течение определен­ ного срока, но и до тех пор, пока величина прироста массы влаги не станет постоянной, т. е. до полного водонасыщения либо до достижения предельной гигроскопичности.

Так как все теплоизоляционные материалы (изделия) представляют собой пористые тела, способность их погло­ щать воду колеблется в очень широких пределах. При этом изделия с замкнутыми порами способны поглощать мень­ шее количество влаги, т. е. они менее влагоемки. Изделия, имеющие структуру с открытыми, а следовательно, с сооб­ щающимися порами, более влагоемки.

Увлажнение теплоизоляционных материалов (изделий) не только снижает их теплозащитные свойства, но ухуд­ шает их механическую прочность.

Способность материалов (изделий) сохранять свою проч­ ность при увлажнении называется водостойкостью.

Принято считать материалы водостойкими, если их прочность после увлажнения снизилась не больше чем

31


на 25% от первоначальной прочности в сухом состоянии. Для определения водостойкости материалов пользуются коэффициентом размягчения /<ра з М , определяемым по фор­

муле

 

Кразм = ^ ,

 

(28)

где RH — предел прочности материала

в насыщенном во­

дой состоянии;

 

 

Rc — предел прочности материала

в сухом

состоянии.

Морозостойкостью

называется способность

насыщен­

ного водой материала выдерживать многократное попере­ менное замораживание и оттаивание, т. е. резкие коле­ бания температуры, без признаков разрушения или зна­ чительного снижения прочности. Если образцы после замо­

раживания не имеют

следов

разрушения,

то степень моро­

зостойкости

устанавливается коэффициентом

морозостой­

кости К м р 3

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(29)

где Rup3

— предел прочности при сжатии

материала после

RK

 

испытания на

морозостойкость,

кГ/см2;

— предел прочности при сжатии

водонасыщенно-

 

 

го материала,

кГ/см?.

 

 

Морозостойкость

характеризуется также

количеством

циклов попеременного замораживания и оттаивания, ко­ торое образец выдержал без признаков разрушения.

§ 7. ПРОЧИЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Температуростойкость. Теплоизоляционные материалы, укладываемые на горячие поверхности оборудования или трубопроводов, подвергаются воздействию высоких темпе­ ратур. При этом в- течение длительного времени они не должны существенно изменять своих физических свойств — форму и размеры, механическую прочность, плотность, теплопроводность и др.

Свойство материала сохранять свои качественные пока­ затели без существенных изменений при различных темпе­ ратурных воздействиях называется температуростойкостью.

Для определения температуростойкости применяют раз­ личные методы и приборы, позволяющие установить из­ менение физических свойств материала: термическое рас-

32