НЕКОТОРЫЕ  АСПЕКТЫ  ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  ВСПУЧЕННОГО  ПЕРЛИТА

Есипова  Анастасия  Александровна

студент  4  курса  специальности  проектирование  зданий

СКФ  БГТУ  им  В.Г.  Шухова,  РФ,  г.  Минеральные  Воды

E -mail:  esipova.univ@mail.ru

Комарова  Ксения  Сергеевна

студент  2  курса  кафедра  строительства  и  городского  хозяйства

БГТУ  им.  В.Г.  Шухова,  РФ,  г.  Белгород

E -mail: 

Комарова  Наталья  Дементьевна

научный  руководитель,  канд.  тех.  наук,  доцент  СКФ  БГТУ  им.  В.Г.  Шухова  РФ,  г.  Минеральные  Воды

В  процессе  развития  стройиндустрии,  человек  стремиться  использовать  перспективные  материалы,  которые  обладают  многофункциональными  свойствами.  Предпочтение  отдается  материалам,  которые  способны  создавать  комфортные  условия  для  проживания  и  работы.  Особая  роль  в  этом  принадлежит  теплоизоляционным  материалам.

Развитию  и  расширению  номенклатуры  теплоизоляционных  материалов  всегда  уделялось  большое  внимание.  Выбор  теплоизолирующего  материала  предпочтителен,  если  в  нем  сочетаются  такие  свойства  как  эффективность  и  невысокая  цена.

В  связи  с  этим  хочется  рассказать  о  перлите.  Материал,  который  уже  используется  более  полувека,  но  популярность  его  особенно  у  отечественных  производителей  не  велика.  Что  же  собой  представляет  перлит?

Перлит  —  горная  порода  вулканического  происхождения.  Перлитовая  продукция  производится  из  аморфной  алюмосиликатной  породы,  обладающей  очень  специфичными  свойствами:  она  содержит  воду,  которая  расширяется,  превращаясь  в  пар  при  нагревании,  и  образует  пенистую  структуру.  Степень  пенистости  зависит  от  твердости  конкретной  нормативной  руды  и  концентрации  воды  [2,  с.  8].

Для  перлита  характерна  мелкая  концентрически-скорлуповатая  отдельность  (перлитовая  структура),  по  которой  он  распадается  на  округлые  ядра  (перлы),  напоминающие  жемчужины  с  характерным  блеском.  Среди  других  вулканических  пород  перлит  отличается  наличием  конституционной  воды  (более  1  %).  Пористость  может  составлять  8—40  %  [3].

Вспученный  перлит  представляет  собой  сыпучий,  пористый,  рыхлый,  легкий,  долговечный  материал.  Температура  при  которой  он  может  использоваться  —  от  минус  200  до  900°  С  следовательно,  он  огнестоек.  Обладает  хорошими  свойствами  по  тепло  и  звукоизоляции,  высокой  впитывающей  способностью:  способен  впитать  жидкости  до  400  %  собственного  веса. 

Не  подвержен  разложению  и  гниению  под  действием  микроорганизмов,  не  является  благоприятной  средой  для  насекомых  и  грызунов.  Химически  инертен:  нейтрален  к  действию  щелочей  и  слабых  кислот.  Перлит  является  экологически  чистым  и  стерильным  материалом,  не  токсичен,  не  содержит  тяжелых  металлов  [3].

В  настоящее  время  в  России  для  строительства  применяется  не  более  20  %  выпускаемого  вспученного  перлита.  Практически  не  используется  перлит  для  изоляции  стен,  кровли,  потолков.  Между  тем,  в  связи  с  повышением  требований  к  теплозащите  зданий  этот  материал  очень  перспективен  [1].

Достоинства  природного  материала  перлит  можно  перечислять  практически  бесконечно.  Обусловлены  они,  в  первую  очередь,  структурой  материала.  Перлит  представляет  собой  гидроксид  обсидиана  —  фактически,  вулканическое  стекло,  содержащее  связанные  молекулы  воды.  Даже  в  естественном  состоянии  перлит  обладает  высокой  пористостью,  но  наиболее  полно  это  его  основное  свойство  проявляется  при  получении  вспученных  перлитов.  При  нагреве  минерала  до  температуры  более  800  градусов,  связанная  вода  возгоняется  и  выводится  из  минерала,  вызывая  увеличение  его  пористости.

Именно  пористость  вспученного  перлита  определяет  его  важнейшие  преимущества  как  материала,  используемого  человеком  в  своей  деятельности:  легкость,  низкая  теплопроводность,  отличные  звукоизоляционные  свойства,  абсорбирующие  свойства,  высокий  коэффициент  адгезии,  гигроскопичность.

Кроме  того,  являясь  на  100  %  природным  материалом,  перлит  является  абсолютно  экологически  безопасным,  не  выделяя  никаких  веществ,  опасных  для  окружающей  среды  или  здоровья  человека.

Все  эти  свойства  обусловили  широкое  применение  перлитовых  материалов  в  различных  отраслях  хозяйства:  строительстве,  химической  промышленности,  пищевой  промышленности,  металлургии,  сельском  хозяйстве.

Успешно  используются  перлиты  при  ликвидации  последствий  экологических  катастроф,  для  очистки  поверхности  воды,  для  фильтрации  сточных  вод  и  очистки  воды,  потребляемой  человеком  и  т.  д.

Однако,  говорить  только  о  достоинствах  материала,  ни  словом  не  упомянув  о  его  недостатках,  было  бы  в  корне  не  правильно.  Тем  более  что  существенных  недостатков  у  этого  природного  материала  не  так  уж  и  много.  Основным  из  них  является  возникновение  при  работе  с  перлитом,  особенно  связанной  с  механическим  воздействием  на  материал,  мелкой  алюмосиликатной  пыли,  которая  может  оказать  существенное  негативное  влияние  не  здоровье  человека.

Остальные  недостатки  материала  правильнее  будет  отнести  к  косности  человеческого  мышления.

В  первую  очередь  стоит  сказать  о  том,  что  перлит  как  отличный  материал  используется  уже  более  полувека,  популярность  его,  особенно  у  отечественного  потребителя  еще  не  так  велика.  Отсюда  и  некоторая  дороговизна  материалов  и  трудности  с  приобретением  их  в  некоторых  регионах.

Вторым  «человеческим»  недостатком  перлита  можно  считать  то,  что  некоторые  предприимчивые  дельцы,  движимые  жаждой  заработка  любой  ценой,  предлагают  под  видом  перлитов  нечто,  совершенно  к  ним  не  относящееся  и,  соответственно,  лишенное  всех  преимуществ  этого  поистине  замечательного  материала.  Меня  заинтересовал  вопрос  изготовления  теплоизоляционного  материала  из  перлита  в  виде  жестких  плит,  так  как  мне  кажется  это  самым  функциональным.

В  лаборатории  строительного  материаловедения  СКФ  БГТУ  им.  В.Г.  Шухова  нами  были  проведены  предварительные  эксперименты  по  возможному  использованию  вспученного  перлита  для  получения  теплоизоляционного  материала  в  виде  мини-образцов  для  утепления  плоских  поверхностей.

В  предварительном  экспериментальном  подборе  были  использованы:  продукция  ООО  «Белперлит»  г.  Белореченск  —  вспученный  перлит  из  вторичного,  в  геологическом  плане,  перлитового  сырья  ТУ  5712-001-73200190-2006,  смола,  ацетон.

Для  получения  образцов  первой  партии  использовали  перлит  «Арго»  (крупный)  фракционный  состав  1,25—2,5  (состав  1)  и  перлит  средний  фракционный  состав  0,16—1,25  (состав  2).  Процентное  содержание  вспученного  перлита  по  отношению  к  связующему  составляло  37—27  %.

Рисунок  1.  а)  образцы  состава  1,  б)  образцы  состава  2,  в)  зондовый  метод  определения  теплопроводности

Из  экспериментальных  смесей  были  изготовлены  образцы  размером  40х40х160  мм,  (рис.  1а)  которые  в  результате  испытаний  показали  физико-механические  свойства  представленные  в  таб.  1

Таблица  1. 

Результаты  испытаний  образцов  первой  партии

В  дальнейших  экспериментах  мы  пошли  по  пути  снижения  средней  плотности  и  изготовили  образцы  из  смеси  трех  составов,  в  которых  перлитовая  составляющая  колебалась  от  47  до  53  %  (рис.  1б)

Испытанные  образцы  показали  физико-механические  свойства,  представленные  в  таблице  2

Таблица  2. 

Результаты  испытаний  образцов  второй  партии

Определение  теплопроводности  экспериментальных  образцов  проводилось  зондовым  методом  с  помощью  прибора  ИТП-МГ-4  (рис.  1в)

Полученные  результаты  подтверждают  целесообразность  исследований  по  всестороннему  использованию  вспученного  перлита  с  различными  видами  связующего  в  качестве  теплоизоляционного  материала,  как  в  рыхлом  виде,  так  и  в  виде  изделий  различной  формы.  Актуальным  так  же  является  выбор  вида  связующего  удовлетворяющего  необходимым  требованиям  по  техническим  и  экономическим  параметрам.

Список  литературы:

1.Горетый  В.В.  Энциклопедия  знаний  //  Вспученный  перлит:  сайт.  —  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.pandia.ru/793609/  (дата  обращения  6.03.14).

2.Курбатов  В.Л.,  Теличко  А.В.  Отечественные  и  зарубежные  материалы  и  изделия  из  вспученного  перлита:  сборник  научных  докладов  №  18  XVIII-й  Юбилейной  международной  научно-практической  конференции,  2013.  —  203  с. 

3.Отходы  производства  щебня  и  песка  из  перлитов  в  качестве  заполнителей  для  бетонов  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://otherreferats.allbest.ru/construction/00119846_0.html  (дата  обращения:  7.03.14).