Details

The basic properties of foam-glass ceramics - a porous inorganic material are optimized in the study. This material is used for thermal insulation of various engineering structures: foundations of buildings, roads and railways, pipelines, etc. The main raw material components of the material are sodium hydroxide and opal-cristobalite rocks: diatomite, tripoli, opoka. The mixture of components is subjected to firing and foams with the formation of a porous structure with vitreous and crystalline phases. A significant impact of two different ways of preparing the batch on the basic properties of the material was studied and analyzed. In the first method, the batch was obtained as a suspension with a high water content, which was subjected to mechanical activation in a vibratory mill. In the second method, the batch was obtained by pushing a mixture of components through calibrated holes with the help of a screw auger. Thus, the batch was an extruded tough-plastic granular mass with lower water content. As a result, the formation of a heterogeneous structure of the samples and the presence of dense non-foamed inclusions, leading to an increased average density of the material were established in the first method. The extruded batch in the second method was foamed more evenly without stratification; thereby the average density of the samples was reduced. An additional reduction in the average density of the samples by 17% due to the intensification of dissolution of silica during the autoclave treatment of extruded batch was observed. The extrusion method is recommended for the production of foam-glass ceramics in granular form, which contributes to the saving of expensive sodium hydroxide.

В исследованиях оптимизированы основные свойства пеностеклокерамики - пористого неорганического теплоизоляционного материала. Данный материал применяется для теплоизоляции различных инженерных сооружений: фундаментов, оснований автомобильных и железных дорог, трубопроводов и т. д. Основными сырьевыми составляющими материала являются гидроксид натрия и опал-кристобалитовые горные породы: диатомит, трепел, опока. Смесь компонентов подвергается обжигу и вспенивается с формированием пористой структуры, которая включает как стекловидную, так и кристаллическую фазы. В исследованиях проанализировано и установлено существенное влияние двух различных способов приготовления смеси компонентов на основные свойства материала. В первом способе шихта представляла собой суспензию с высоким содержанием воды, которая подвергалась механической активации в вибрационной мельнице. Во втором способе, шихта была получена экструзией, т. е. путём продавливания смеси компонентов через калиброванные отверстия с помощью шнека. Вследствие этого, шихта представляла собой гранулированную туго-пластичную массу с низким содержанием воды. В результате было установлено, что более высокое содержание воды в первом способе синтеза приводит к формированию неоднородной структуры образцов, их расслоению, наличию плотных не вспененных включений и повышенной средней плотности материала. Шихта, полученная экструзионным методом, вспенивается более равномерно, без расслоения, благодаря чему снижается средняя плотность пеностеклокерамики. Дополнительному снижению средней плотности образцов на 17 % способствует автоклавная обработка шихты, полученной экструзионным методом, за счёт активизации процесса растворения кремнезёма диатомита. Экструзионный метод рекомендован для получения пеностеклокерамики в гранулированном виде, что способствует экономии дорогостоящего гидроксида натрия.

• Optimization of the structure and properties of foam-glass ceramics
  • 1. Introduction
  • 2. Materials and experimental technique
    • 2.1. Diatomite analysis
    • 2.2. Batch preparation process
    • 2.3. Samples Preparation Technique
  • 3. Results and Discussion
  • 4. Conclusion
    • Acknowledgments
• Оптимизация структуры и свойств пеностеклокерамики

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал: специализированный научный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2008 -. № 5 (89), 2019. — 1 файл (19,8 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-62.pdf>.