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
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: /—6 — для 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.