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: 151

Скачиваний: 5

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

ширение, т. е. изменение линейных размеров изделий при воздействии определенных температур; изменение механи­ ческой прочности и плотности и др.

Термостойкость. В эксплуатационных условиях тепло­ изоляционные материалы могут испытывать резкие коле­ бания температуры — быстрый нагрев и охлаждение. При этом возникают неодинаковые внутренние и поверхност­ ные напряжения в материале. Способность материала выдерживать резкие колебания температуры без сущест­ венного нарушения структуры называется термостой­ костью, которая выражается числом теплосмен, т. е. по­ следовательных быстрых нагревов и охлаждений.

Теплоемкость. Теплоизоляционные материалы, как и любое тело, способны при нагревании поглощать опреде­ ленное количество тепла. Это свойство называется тепло­ емкостью. Количество тепла в килокалориях, которое поглощается 1 кг материала при нагревании на 1° С, назы­ вается удельной теплоемкостью и выражается формулой

 

 

 

 

с

= gу-t{j

ккал/кг-град,

 

 

(30)

где

С — удельная

 

теплоемкость,

 

ккал/кг-град;

 

Q — количество

поглощенного

тепла,

ккал;

 

g

— масса нагреваемого материала,

кг;

 

 

 

tx

— начальная

температура

материала,

°С;

 

t

— конечная

температура

нагреваемого

материа­

 

 

 

ла,

"С.

 

 

 

 

 

 

 

 

!?Для

большинства минеральных

теплоизоляционных

материалов

теплоемкость

колеблется в

пределах 0,18—

0,29

ккал/кг-град

(табл.

4).

 

 

 

 

ккал/кг-град.

Для

воды удельная теплоемкость

равна 1

С увеличением влажности материала его удельная теп­ лоемкость возрастает и может быть вычислена по фор­ муле

d =

С +

0,01 WmC

ккал/кг • град,

(31)

где Сг — удельная

теплоемкость

влажного

материала,

ккал/кг-град;

 

 

 

 

С — удельная

теплоемкость

сухого

материала,

ккал/кг

- град;

 

 

 

WMaC — массовая влажность материала,

%.

Зерновой (фракционный) состав. Зерновой состав теп­

лоизоляционных

материалов

определяется размером от­

дельных частиц и их соотношением. Чтобы получить зер­ новой состав материала, высушенную пробу последова-

2—1778

33


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

Удельная

теплоемкость некоторых

теплоизоляционных

материалов

 

 

 

 

Т е п л о е м к о с т ь,

ккал/кг^град,

 

 

 

 

 

 

при т е м п е р а т у р е , °С

 

 

М а т е р и а л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

300

400

500

600

Минеральная

вата

0,185

0,203

0,220

0,233

0,245

0,253

0,259

Диатомитовые

из­

 

 

 

 

 

 

 

делия

 

 

0,199

0,203

0,210

0,219

—.

Перлитовый

песок

0,202

0,222

0,238

0,249

0,260

0,269

Перлитобетои . . .

0,207

0,226

0,240

0,250

0,257

0,263

Вспученный верми­

0,173

0,188

0,198

0,208

0,216

0,221

0,224

кулит

 

 

Известково-кремне-

 

0,235

 

 

 

 

земистые

изделия . .

0,215

0,253

0,265

0,275

0,285

тельно просеивают в течение 15 мин через набор сит, начи­ ная с сита с наибольшим размером отверстий. Объем пробы зависит от размеров просеиваемых частиц:

Предельная крупность

зерен

материала,

 

 

мм

 

5

10

20

Первоначальный объем

пробы

материала

 

 

(не менее), л

 

3

5

10

Для сит, используемых при контроле размера частиц, получающихся после дробления и помола, применяют сет­ ки из сплавов цветных металлов квадратного сечения с раз­ мером сторон от 2,5 до 0,04 мм. Номера сеток соответст­ вуют номинальному размеру стороны ячейки в свету в мил­ лиметрах. Диаметр проволоки в зависимости от размера ячейки колеблется от 0,5 до 0,03 мм. Переплетение про­ волок должно быть правильное, пропуски проволок не до­ пускаются. Сетка на ситах не должна иметь механических повреждений, порванных проволок, сшитых мест и корро­ зионных пятен, уменьшающих размер ячейки в свету.

Пробу тщательно рассеивают небольшими порциями (частями) механическим или ручным способом. Просеива­ ние считают законченным, если при встряхивании сита зерна не проходят через отверстия.

Для определения зернового состава по объему замеряют объем остатка на каждом сите и определяют в процентах частные (отношение объема остатка на данном сите к сум­ ме объемов остатков на всех ситах плюс остаток, прошед­ ший через все сита) и полные остатки (сумма частных остат-

34


ков на всех более крупных ситах плюс частный остаток на данном сите).

При определении зернового состава материала по массе взвешивают пробы и остатки на каждом сите и затем вычис­

ляют в процентах по массе частные

 

 

 

 

 

 

или полные остатки на ситах.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ручное

просеивание требует боль­

 

 

 

 

 

 

ше времени, а при повторном рас­

 

 

 

 

 

 

сеивании одного и того же матери­

 

 

 

 

 

 

ала

не

всегда

получаются

одинако­

 

 

 

 

 

 

вые результаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фракционный состав целесообраз­

 

 

 

 

 

 

но

определять

на

механизированном

 

 

 

 

 

 

приборе,

например конструкции Гип-

 

 

 

 

 

 

роцемента

(рис.

11).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станина 7 прибора

прикреплена к

 

 

 

 

 

 

металлическому основанию 8. В верх­

 

 

 

 

 

 

ней

части

станины

вертикально рас­

 

 

 

 

 

 

положен

электродвигатель

2,

соеди­

 

 

 

 

 

 

ненный с вибратором 3. Сита 6 уста­

 

 

 

 

 

 

навливаются

на

металлическом

ос­

 

 

 

 

 

 

новании и прижимаются к нему

 

 

 

 

 

 

пружиной,

прикрепленной

к

попе­

Рис.

11.

Прибор

для

речной планке 4, которая может сво­

определения

 

фрак­

бодно подниматься, опускаться и зак­

ционного

состава

зер­

репляться на требуемой высоте вин­

 

нистых

материалов:

тами 5.

Весь

аппарат целиком

может

/

— кольцо,

2 —

элект ­

быть подвешен

с

помощью

кольца.

родвигатель,

3

вибра­

тор,

4

планка с п р у ­

Электродвигатель

сообщает

аппарату

ж и н о й , 5 — з а к р е п л я ю ­

щие

винты,

6

набор

короткие

толчки,

частота

которых

сит.

7 — станина,

8 —

примерно

равна

числу

его

обо­

металлическое

основание

ротов.

Продолжительность

рассева

не

превышает

12—

15

мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Огнестойкостью называется способность материала вы­

держивать

действие

пламени

без

большой потери массы,

существенного снижения прочности и значительных изме­ нений формы материала (изделия).

По огнестойкости теплоизоляционные материалы и изде­ лия подразделяются на:

несгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугли­ ваются;

трудносгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугли-

2*

35


ваются, но процесс продолжается только при наличии источника тепла, а после его удаления горение или тление прекращается;

сгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника тепла.

Огнеупорностью называется свойство материала про­ тивостоять длительному воздействию высоких темпера­ тур, не изменяя своих форм и не расплавляясь. К огнеупор­ ным относятся материалы (изделия), выдерживающие' про­ должительное воздействие температуры от 1580°С и выше. Тугоплавкие материалы (изделия) должны выдерживать температуру от 1350 до 1580° С, а легкоплавкие — ниже 1350°С.

Упругостью называется свойство материала восстанав­ ливать свою первоначальную форму и размеры после сня­ тия нагрузки, под воздействием которой форма и размеры были изменены.

Пластичностью называется свойство материала изме­ нять свою форму под нагрузкой без появления трещин и сохранять новую форму после снятия нагрузки.

Хрупкостью называется свойство материала внезапно разрушаться без значительного изменения формы и раз­ меров.

§ 8. С П О С О Б Ы И ПОРЯДОК ОТБОРА ПРОБ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

При контроле качества материалов большое значение имеет правильный отбор проб. Необходимо отобрать так назы­ ваемую среднюю пробу, качества которой могли бы ха-

 

в

 

X

X

X

 

 

 

 

5)

Рис.

12. Схема расположения

точек отбора

 

проб сыпучих материалов:

 

а — в

автомашинах

п д в у х о с н ы х

вагонах,

б —

 

 

четырехосных вагонах

 

рактеризовать всю партию материала

или

изделий. Спосо­

бы отбора проб зависят от внешнего

вида

и

формы мате­

риала. На рис. 12 указаны схемы отбора проб

для сыпучих

36


J

порошкообразных п волокнистых материалов,

а на

рис. 13 для формованных, штучных изделий,

плит,

скорлуп и сегментов. Эти схемы указывают на значитель­ ное различие в способах отбора проб для различных по структуре материалов.

Штучные изделия отбирают из штабелей, выбирая по­ следовательно каждое изделие в соответствии с установ­ ленным порядковым номером, например каждое десятое, двадцатое изделие и т. д.

Пробы порошкообразных материалов отбираются из разных мест отдельными порциями в определенном коли­ честве. Порции проб отбирают на различных глубинах материала, но не ближе 200.лш к поверхности. При отгруз­ ке материала в таре пробы отбирают из каждого регламен­ тированного упакованного места с разной глубины.

Отобранные пробы должны быть защищены от загряз­ нения, увлажнения или высыхания.

Все отобранные пробы порошкообразных материалов складываются в ящик, и в дальнейшем из них методом квартования приготовляют среднюю пробу.

Метод квартования заключается в следующем: отобран­ ный материал высыпают на гладкую и чистую поверх­ ность, тщательно перемешивают, затем укладывают в виде квадрата с одинаковой толщиной слоя. Квадрат делят по диагонали на четыре части, из которых потом две про­ тивоположные части отбрасывают, а из двух оставшихся вновь выкладывают квадрат, по диагонали делят на четы­ ре части и т. д. до тех пор, пока масса оставшихся двух частей не будет той массой (приблизительно), которая необходима для средней пробы, подлежащей испытанию.

Для определения формы и размеров штучных изделий берутся: для плит — целые изделия или их половинки (не меньше), полученные распиливанием целых плит; для изделий в виде-кирпича, сегмента или скорлупы — целые изделия. Разделывание изделий производится в соответ­ ствии со схемой, указанной на рис. 13. Отдельные образ­ цы предназначаются для следующих испытаний: /—6для определения влажности; 7 и 8 — для определения объемной массы, а в последующем — для определения пре­ дела прочности при изгибе; 9 и 10 — для определения пре­ дела прочности при сжатии; 11 и 12 — для определения водопоглощения; 13 — только для определения коэффи­ циента теплопроводности изделий в виде плит.