Спучений вермикуліт — це сипкий пористий матеріал у вигляді луски сріблястого, золотистого чи жовтого кольору, яку одержують прискореним випалом вермикулітового концентрату — гідрослюди, що містить зв'язану воду між елементарними шарами.
Загальний опис
Спучений вермикуліт (вермикуліт) являє собою сипучий, пористий матеріал у вигляді лускатих частинок сріблястого або жовтого кольору. Одержується внаслідок прискореного випалення вермикулітового концентрату — гідрослюди, що містить між елементарними шарами зв'язану воду.
Пара, що утворюється з цієї води, діє перпендикулярно площинам спайності і розсовує пластинки слюди, збільшуючи первинний об'єм зерен в 6-15 і більше разів.
Після охолодження вермикуліт зберігає придбаний ним обсяг з дуже тонкими прошарками повітря між листочками слюди.
Спучений вермикуліт є сипучим, легким, високопористим матеріалом, з характерною лускатої структурою без запаху.
Унікальні властивості вермикуліту пов'язані з його здатністю розбухати після нагрівання до 50 разів. За розміром зерен вирізняють три фракції: крупну — 10…5 мм, середню — 5,0…0,6 мм, дрібну — менше 0,6 мм. Міцність зерен є вищою в напрямку, паралельному площині спайності. Крупнозернистий вермикуліт краще спучується під час випалу, тому має меншу об'ємну вагу й більшу пористість, аніж дрібнозернистий. Спучений вермикуліт здатен частково відновлювати розміри зерен після зняття навантаження. Характеризується високим водопоглиненням. Нетоксичний, хімічно інертний, біологічно стійкий, не виділяє шкідливих елементів за підвищеної температури.
Висока температуростійкість дає можливість використання вермикуліту для виготовлення термостійкої й вогнезахисної ізоляції, найбільше — для виробництва теплоізоляційних матеріалів: азбестово-вермикулітних на синтетичних смолах (плити, напівциліндри, сегменти) — для ізолювання будівельних огороджувальних конструкцій, звукоізоляції стель, стін (звукопоглинання), перегородок; бітумно-вермикулітних — для ізолювання обладнання холодильників, промислового обладнання та трубопроводів за температури поверхні до 60 °С; керамо-вермикулітних і цементо-вермикулітних — для ізолювання промислового обладнання й трубопроводів із температурою поверхні до 600 °С, вогнезахисних покриттів будівель і споруд. Вермикулітобетон є легким бетоном, основним заповнювачем якого є спучений вермикуліт, а в'яжучим — цемент, розчинне скло, бітуми, синтетичні смоли.
Спучений вермикуліт має велику відкриту пористість, тому засипки з нього характеризуються високим звукопоглинанням. Цю властивість використовують для глушіння повітряного шуму в перекриттях будинків. Здатність до звукопоглинання залежить від товщини засипки, розміру та форми зерен, частоти звукових коливань. Найкраще поглинає звук засипка із зерен розміром 0,3…0,6 мм.
Шар вермикулітової засипки в 20 см за теплозахистом є еквівалентним цегляній стіні завтовшки 1,5 м чи бетонній стіні завтовшки 2 м. Шар із 5 см вермикуліту на горищних перекриттях зменшує теплові втрати на 75 %, 7,5- на 85, 10 см — на 92 %. Засипки в стінових конструкціях використовують для захисту приміщень від перегрівання та охолодження, для ізолювання холодильних камер, склепінь печей, звукового ізолювання камер випробувань авіаційних та автомобільних двигунів, звукопоглинання у звукозалах і кіностудіях.
Поряд із засипками, використовують будівельні розчини із вермикулітовим заповнювачем, що завдяки високій пористості, мають у 2…4 рази меншу об'ємну вагу і в 4…6 рази менший коефіцієнт теплопровідності, аніж традиційні, і належать до легких «теплих» розчинів. Шар із «теплої» цементно-вермикулітової штукатурки завтовшки 2 см може замінити шар цементно-піщаного розчину завтовшки 15…20 см. За товщини цементно-вермикулітового шару 3 см, товщина цегляної стіни може бути зменшена на 25 %.
Як легкий наповнювач для бетону, штукатурок (у тому числі декоративних і вогнестійких), стінових панелей, перекриттів, застосовують також руберойд із вермикулітовою посипкою.
Спосіб виробництва спученого вермикуліту
Вермикуліт відноситься до гидрослюдам хімічний склад, %: SiO2- 37-42; Al2O3- 10-13; Fe2O3- 5-17; FeO — 1-3; MgO — 14-23; H2O — 8-20.
Вермикуліт має характерне для слюд шарувату будову, він складається з гексагональних пластинок, що утворюють силікатні шари. У просторі між шарами (пакетами) розташовані молекули води. Здатність вермикуліту спучуватися пов'язують з виділенням хімічно зв'язаної води при нагріванні (А. Я. Ахтямов та ін. «Випал вермикуліту». Изд. Літ. по будівництву, Н. 1972).
Відомо також, що дегідратація вермикуліту протікає в 4 послідовних етапи (ступені), при цьому структура каркаса в цілому зберігається, але змінюється кількість води в міжшаровому просторі і відстань між силікатними шарами в такій послідовності: 14,4-13,8-11,6-9,90-9,2А0. У зв'язку з тим, що при дегідратації зберігається основний структурний мотив, розходження в спектрах поглинання (ІКС) вермикуліту, обпаленої при різних температурах, знаходяться в області валентних і деформаційних кількість обробка діелектриків застосовується в промислових умовах у виробництві пластмас, металу, металевих сплавів і ін.
Корисні властивості вермикуліту
- хімічна інертність;
- відображає здатність;
- вогнестійкість;
- біологічна стійкість;
- теплоізоляційні властивості;
- звукоізоляційні властивості;
- екологічна безпека.
Теплопровідність деяких будматеріалів
- Спучений вермикуліт 0,04 — 0,062 Вт/м. К
- Базальтове полотно 0,04 — 0,062 Вт/м. К
- Гравій керамзитовий 0,12 Вт/м. К
- Азбестоцементна плита 0,13 Вт/м. К
- Пінобетон 0,14 — 0,18 Вт/м. К
- Цегла пустотіла 0,6 Вт/м. К
- Цегляна кладка 0,8 Вт/м. К
- Бетон 1,45 Вт/м. К
- Залізобетон 1,6 Вт/м. К
Див. також
Джерела
ГЕРИЧ О. С., магістрант; РАКИЦЬКИЙ В. Л., к.т. н., доц.; СОБЧЕНКО В. В., к.т. н., доц. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» «ЗАСТОСУВАННЯ ПОРИСТИХ ЗАПОВНЮВАЧІВ ДЛЯ БЕТОНУ»
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Spuchenij vermikulit ce sipkij poristij material u viglyadi luski sriblyastogo zolotistogo chi zhovtogo koloru yaku oderzhuyut priskorenim vipalom vermikulitovogo koncentratu gidroslyudi sho mistit zv yazanu vodu mizh elementarnimi sharami Spuchenij vermikulitZagalnij opisSpuchenij vermikulit vermikulit yavlyaye soboyu sipuchij poristij material u viglyadi luskatih chastinok sriblyastogo abo zhovtogo koloru Oderzhuyetsya vnaslidok priskorenogo vipalennya vermikulitovogo koncentratu gidroslyudi sho mistit mizh elementarnimi sharami zv yazanu vodu Para sho utvoryuyetsya z ciyeyi vodi diye perpendikulyarno ploshinam spajnosti i rozsovuye plastinki slyudi zbilshuyuchi pervinnij ob yem zeren v 6 15 i bilshe raziv Pislya oholodzhennya vermikulit zberigaye pridbanij nim obsyag z duzhe tonkimi prosharkami povitrya mizh listochkami slyudi Spuchenij vermikulit ye sipuchim legkim visokoporistim materialom z harakternoyu luskatoyi strukturoyu bez zapahu Unikalni vlastivosti vermikulitu pov yazani z jogo zdatnistyu rozbuhati pislya nagrivannya do 50 raziv Za rozmirom zeren viriznyayut tri frakciyi krupnu 10 5 mm serednyu 5 0 0 6 mm dribnu menshe 0 6 mm Micnist zeren ye vishoyu v napryamku paralelnomu ploshini spajnosti Krupnozernistij vermikulit krashe spuchuyetsya pid chas vipalu tomu maye menshu ob yemnu vagu j bilshu poristist anizh dribnozernistij Spuchenij vermikulit zdaten chastkovo vidnovlyuvati rozmiri zeren pislya znyattya navantazhennya Harakterizuyetsya visokim vodopoglinennyam Netoksichnij himichno inertnij biologichno stijkij ne vidilyaye shkidlivih elementiv za pidvishenoyi temperaturi Visoka temperaturostijkist daye mozhlivist vikoristannya vermikulitu dlya vigotovlennya termostijkoyi j vognezahisnoyi izolyaciyi najbilshe dlya virobnictva teploizolyacijnih materialiv azbestovo vermikulitnih na sintetichnih smolah pliti napivcilindri segmenti dlya izolyuvannya budivelnih ogorodzhuvalnih konstrukcij zvukoizolyaciyi stel stin zvukopoglinannya peregorodok bitumno vermikulitnih dlya izolyuvannya obladnannya holodilnikiv promislovogo obladnannya ta truboprovodiv za temperaturi poverhni do 60 S keramo vermikulitnih i cemento vermikulitnih dlya izolyuvannya promislovogo obladnannya j truboprovodiv iz temperaturoyu poverhni do 600 S vognezahisnih pokrittiv budivel i sporud Vermikulitobeton ye legkim betonom osnovnim zapovnyuvachem yakogo ye spuchenij vermikulit a v yazhuchim cement rozchinne sklo bitumi sintetichni smoli Spuchenij vermikulit maye veliku vidkritu poristist tomu zasipki z nogo harakterizuyutsya visokim zvukopoglinannyam Cyu vlastivist vikoristovuyut dlya glushinnya povitryanogo shumu v perekrittyah budinkiv Zdatnist do zvukopoglinannya zalezhit vid tovshini zasipki rozmiru ta formi zeren chastoti zvukovih kolivan Najkrashe poglinaye zvuk zasipka iz zeren rozmirom 0 3 0 6 mm Shar vermikulitovoyi zasipki v 20 sm za teplozahistom ye ekvivalentnim ceglyanij stini zavtovshki 1 5 m chi betonnij stini zavtovshki 2 m Shar iz 5 sm vermikulitu na gorishnih perekrittyah zmenshuye teplovi vtrati na 75 7 5 na 85 10 sm na 92 Zasipki v stinovih konstrukciyah vikoristovuyut dlya zahistu primishen vid peregrivannya ta oholodzhennya dlya izolyuvannya holodilnih kamer sklepin pechej zvukovogo izolyuvannya kamer viprobuvan aviacijnih ta avtomobilnih dviguniv zvukopoglinannya u zvukozalah i kinostudiyah Poryad iz zasipkami vikoristovuyut budivelni rozchini iz vermikulitovim zapovnyuvachem sho zavdyaki visokij poristosti mayut u 2 4 razi menshu ob yemnu vagu i v 4 6 razi menshij koeficiyent teploprovidnosti anizh tradicijni i nalezhat do legkih teplih rozchiniv Shar iz teployi cementno vermikulitovoyi shtukaturki zavtovshki 2 sm mozhe zaminiti shar cementno pishanogo rozchinu zavtovshki 15 20 sm Za tovshini cementno vermikulitovogo sharu 3 sm tovshina ceglyanoyi stini mozhe buti zmenshena na 25 Yak legkij napovnyuvach dlya betonu shtukaturok u tomu chisli dekorativnih i vognestijkih stinovih panelej perekrittiv zastosovuyut takozh ruberojd iz vermikulitovoyu posipkoyu Sposib virobnictva spuchenogo vermikulituVermikulit vidnositsya do gidroslyudam himichnij sklad SiO2 37 42 Al2O3 10 13 Fe2O3 5 17 FeO 1 3 MgO 14 23 H2O 8 20 Vermikulit maye harakterne dlya slyud sharuvatu budovu vin skladayetsya z geksagonalnih plastinok sho utvoryuyut silikatni shari U prostori mizh sharami paketami roztashovani molekuli vodi Zdatnist vermikulitu spuchuvatisya pov yazuyut z vidilennyam himichno zv yazanoyi vodi pri nagrivanni A Ya Ahtyamov ta in Vipal vermikulitu Izd Lit po budivnictvu N 1972 Vidomo takozh sho degidrataciya vermikulitu protikaye v 4 poslidovnih etapi stupeni pri comu struktura karkasa v cilomu zberigayetsya ale zminyuyetsya kilkist vodi v mizhsharovomu prostori i vidstan mizh silikatnimi sharami v takij poslidovnosti 14 4 13 8 11 6 9 90 9 2A0 U zv yazku z tim sho pri degidrataciyi zberigayetsya osnovnij strukturnij motiv rozhodzhennya v spektrah poglinannya IKS vermikulitu obpalenoyi pri riznih temperaturah znahodyatsya v oblasti valentnih i deformacijnih kilkist obrobka dielektrikiv zastosovuyetsya v promislovih umovah u virobnictvi plastmas metalu metalevih splaviv i in Korisni vlastivosti vermikulituhimichna inertnist vidobrazhaye zdatnist vognestijkist biologichna stijkist teploizolyacijni vlastivosti zvukoizolyacijni vlastivosti ekologichna bezpeka Teploprovidnist deyakih budmaterialivSpuchenij vermikulit 0 04 0 062 Vt m K Bazaltove polotno 0 04 0 062 Vt m K Gravij keramzitovij 0 12 Vt m K Azbestocementna plita 0 13 Vt m K Pinobeton 0 14 0 18 Vt m K Cegla pustotila 0 6 Vt m K Ceglyana kladka 0 8 Vt m K Beton 1 45 Vt m K Zalizobeton 1 6 Vt m KDiv takozhVaalit Spisok mineraliv Vermikulit PerlitDzherelaGERICh O S magistrant RAKICKIJ V L k t n doc SOBChENKO V V k t n doc Nacionalnij tehnichnij universitet Ukrayini Kiyivskij politehnichnij institut ZASTOSUVANNYa PORISTIH ZAPOVNYuVAChIV DLYa BETONU