Минеральная вата на основе базальтового волокна: Базальтовый утеплитель (каменная вата) — ТЕХНОНИКОЛЬ

Содержание

Базальтовый утеплитель (каменная вата) - ТЕХНОНИКОЛЬ

Минеральная вата (базальтовая теплоизоляция или базальтовый утеплитель) на сегодняшний день является самым востребованным теплоизоляционным материалом в на территории СНГ и Европы. По исходному составу сырья минеральную вату можно разделить на шлаковату, стеклянную вату и каменную вату, которую и производит корпорация ТехноНИКОЛЬ. Название говорит само за себя – волокна каменной ваты изготавливают из расплава горных пород базальтовой группы, а при помощи синтетического связующего формируют теплоизоляционные плиты. Каменная вата, является абсолютно безопасным продуктом – согласно классификации МАИР/IARC, ее относят к группе 3 «не может быть отнесена к категории канцерогенов», но как и любой строительный материал требует использования СИЗ при монтаже. Ключевые характеристики каменной ваты:

  • негорючесть: волокна каменной ваты имеют температуру плавления свыше 1000°С, что позволяет ее использовать не только как теплоизоляцию, но и как эффективную огнезащиту, препятствующую распространению огня термическому повреждению конструкций.
  • паропроницаемость: каменная вата, не являясь паробарьером, в конструкции способствует выводу влаги, тем самым способствуя поддержанию оптимального микроклимата в помещениях.
  • биостойкость: каменная вата не является привлекательной средой обитания для грызунов и микроорганизмов.
  • cтабильность геометрических размеров: в зависимости от области применения, каменная вата может иметь как способность к сжимаемости с последующим восстановлением первоначальных размеров, так и высокую прочность на сжатие позволяющую ее применять ее в системах испытывающих нагрузки.

Высокая теплоизолирующая способность каменной ваты достигается за счет наличия пустот, пустот между волокнами. Хаотичное расположение волокон и расстояние между ними наделяет каменную вату (базальтовую теплоизоляцию) звукоизолирующими свойствами - звуковая волна, отражаясь от волокон, достаточно быстро теряет свою силу и затухает вне зависимости от частоты.

Базальтовый утеплитель применяется для теплоизоляции практически всех конструкций, а так же используется в качестве огнезащиты. Его используют в качестве теплоизоляции: стен, кровель, перекрытий, покрытий, перегородок и т.д. Учитывая жесткие требования норм пожарной безопасности зданий и сооружений, каменная вата, зачастую, является единственным возможным решением при выборе теплоизоляции конструкций. Базальтовую теплоизоляцию широко применяют в малоэтажном строительстве, благодаря ее уникальному сочетанию тепло-звукоизолирующих свойств.

Виды утеплителей:


Теплоизоляционные материалы
Утепление фундамента
Где купить?

Читайте также:
Где применяется базальтовый утеплитель?
Теплоизоляция стен
Утепление пола

 


Минеральная вата на основе базальтового волокна

Минеральная вата на основе базальтового волокна представляет собой волокнистый материал, полученный из расплава горных пород. В переводе с английского «базальтовый утеплитель» звучит как «rock wool» (роквул), что означает «горная шерсть».

Благодаря волокнистой структуре, в материале накапливается большой объем воздуха, практически не перемещаемого по толщине продукта, что обусловлено препятствием из многочисленных волокон. Это, а также небольшой диаметр волокон придает базальтовой вате высокие теплоизоляционные характеристики.

Существует два основных типа базальтовых волокон (БВ): непрерывное и штапельное. Одним из главных параметров штапельных волокон является их диаметр. С учетом диаметра, БВ были разделены на несколько групп: микротонкие (0,6 мкм), ультратонкие (до 1,0 мкм), супертонкие волокна (1-3 мкм), тонкие (от 9 до 15 мкм), утолщенные (15-25 мкм), грубые (от 50 до 500 мкм). От длины и толщины волокон зависят многие рабочие показатели продукта.

Базальтовая вата (виды представлены мягким, жестким и полужестким продуктом) при изготовлении формируется в рулоны, маты или плиты. Также разделяется на фольгированный и нефольгированный продукт. Материал достаточно легкий и свободно режется ножом.

Фольгированная базальтовая вата: плиты для снижения теплопотерь

Огромным спросом сегодня пользуется базальтовая фольгированная вата, которая используется в качестве утеплителя, подходящая для многих помещений. Помогает значительно сэкономить финансовые средства в течение отопительного сезона за счет снижения теплопотерь.

Данный стройматериал является превосходным теплоизолятором, создающим двойной уровень защиты, а также предотвращающий увеличение теплопотерь, способствующий отражению тепла внутрь помещения.

Кроме того, материал с использованием фольги обладает звукопоглощением, устойчивостью к процессам гниения, высокой гидро- и пароизоляцией. Данный продукт долговечен и экологически безопасен. Срок эксплуатации достигает 30-40 лет.

Фольгированные плиты из базальтовой ваты используются для устройства внутренней и внешней изоляции, как нежилых, так и жилых помещений. Материал может быть использован для полов, потолков, стен, систем вентиляций, водоснабжения, кондиционирования, холодильных установок и прочих резервуаров.

Минеральная вата из базальтовых волокон

Базальтовая вата относится к категории «минеральная вата», которая является обобщающим понятием различных видов теплоизоляционных материалов: базальтовая вата, каменная вата, шлаковата и стекловата. Но самым качественным является продукт на основе волокон из базальта.

Минеральная вата на базальтовой основе изготавливается из горных пород. Благодаря отсутствию синтетических примесей, сохраняются природные характеристики натурального камня. Материал производится в виде плит и рулонов, представляя собой минеральные волокна, переплетенные между собой, с добавлением связующих веществ. Низкая теплопроводность обусловлена большим количеством воздуха.

За счет малой толщины и взаимного трения волокон предотвращается распространение звуковых колебаний. Именно это свойство позволяет использовать базальтовый материал в качестве звукоизоляции. Являясь неорганическим материалом, продукт не подвергается гниению и грибковым поражениям.

Обладая прочностью и высокой термической устойчивостью, вата базальтовая огнеупорная используется в качестве противопожарной изоляции. Плиты из базальтовой ваты, являясь негорючим материалом, предотвращают распространение огня при пожаре. Материал не поддается усадке и не меняет свои эксплуатационные показатели в течение длительного времени.

Используясь в качестве звукоизоляционной и теплоизолирующей конструкции, минвата из базальта предотвращает конденсацию влаги на главных (несущих) стенах здания, за счет отличной паропроницаемости. В процессе своей эксплуатации минвата не выделяет пыли и летучих соединений. Поэтому данный стройматериал можно считать эффективным и экологически чистым продуктом.

Каменная вата из базальтовых пород

Каменная базальтовая вата является разновидностью минваты и исходным сырьем для ее производства являются габбро-базальтовые горные породы. Использование натуральных горных пород и стало причиной названия материала «каменным» и «минеральным».

По сути, каменная и базальтовая вата – это один и тот же продукт. Для его изготовления горные вулканические породы (базальт) обрабатывают при очень высоких температурах. Порода разделяется на волокна, являющиеся основой для волокнистой структуры каменной минваты.

Производство минеральной ваты

 Способ производства волокна из камней был изобретен после находок на Гавайских островах после извержения вулкана. Обнаруженные «Волосы Пеле», представляющиеся тонкие нити вулканической породы, оказались предшественниками современных базальтовых волокон. Впервые вата из горной породы была получена в 1897 г. в США.

Что касается современного производства, то оно основано на принципе, имеющего сходства с работой вулкана. Для этого в печи, где температура достигает порядка 1500 градусов, из горной породы получают огненный жидкий расплав, вытягиваемый в волокно при помощи разных способов: центробежно-валковый, центробежно-дутьевой, дутьевой, центробежно-фильерно-дутьевой и прочие модифицированные способы.

После окончания процесса волокнообразования вводят связующее: используя для этого метод распыления на волокно, полив ковра из базальтовой ваты или путем приготовления гидромасс. Для придания продукту дополнительных эксплуатационных характеристик, в процессе изготовления добавляются специальные примеси, которые повышают плотность, гидрофобность, паропроницаемость и пр.

Ковер с нанесенным на него связующим подвергается термической обработке при температуре 180-230 градусов, где теплоносителем провоцируется реакция поликонденсации связующего. После термообработки базальта и добавления примесей получается продукт с характерной ячеистой открытой структурой, способный эффективно работать до температуры 1000 градусов (верхний порог).

Органические вещества в готовой продукции, как правило, содержатся в объеме 3% (по массе). Далее изделия нарезают на плиты необходимых размеров, упаковывают и складируют.

Недостатки минеральная вата из базальтовых пород

Несмотря на высокие эксплуатационные показатели, возможность работы в условиях высокой температуры и повышенной пожароопасности, минеральная вата из базальтовых пород, будучи лидером среди теплоизоляций, имеет недостатки.

Одним из слабых мест продукта на основе базальта является его свойство впитывать влагу, что может привести к снижению или даже к полной потере теплоизоляционных показателей и коррозии поверхности. Для улучшения гидрофобности используют каширование и алюминиевое покрытие.

Еще одним недостатком материала является клей, который используют для соединения материала с фольгой. Это негативно отражается на огнеупорности материала.

Поэтому, если необходима теплоизоляция для работ в условиях высоких температур и материал, обладающий повышенной гидрофобностью, то целесообразно использовать прошивные маты из базальта, у которых фольга не приклеивается к поверхности мата, а проложена между материалом и прошита оцинкованной проволокой.

Также гидрофобность улучшается с применением профильного материала на основе вспененного каучука

Смотрите также:
  • Кладка печной трубы своими руками
  • Каким материалом можно обшить фасад дома?
  • Как правильно подобрать мебель для спальной?
  • Что из себя представляют торговые стеллажи?
  • Что из себя представляет наливной пол?
  • Технология штукатурки газобетона
  • Минвата – виды, свойства, характеристики

    С ISOVER Вам решать чем утеплять: каменной ватой или минватой на основе кварца.

    Вы привыкли самостоятельно решать и контролировать все вопросы по строительству и обустройству вашего дома? Отлично! Здесь Вам решать чем свой дом утеплять. Отдаете ли вы предпочтение базальтовой вате или минеральной вате на основе кварца – ваше право. Приоритет ISOVER -  производить качественную теплоизоляцию и широкую продуктовую линейку, чтобы каждый мог найти оптимальное решение для утепления любого типа конструкции.
     
    А если вы столкнулись с вопросом утепления впервые, эксперты ISOVER помогут разобраться в типах и особенностях минеральной ваты и выбрать оптимальное решение для любого типа конструкций. Ведь только ISOVER производит в России как минеральную вату на основе кварца, так и базальтовую вату. В чем сходства и отличия, что подойдет именно вам? Читайте и определяйтесь.

    Для утепления своего дома, квартиры или дачи многие выбирают теплоизоляцию, ориентируясь в первую очередь на цену. Выбирая самый дешевый утеплитель, зачастую покупка приносит ряд неудобств в процессе монтажа и дополнительные расходы: как минимум, на крепежи, т.к. материал не держится в конструкции самостоятельно, и как максимум на новый ремонт через год. Ведь утеплитель низкого качества со временем сползает или осыпается, что приводит к потерям тепла, повышению счетов на отопление и большим затратам на новый ремонт. Всего этого можно не допустить, сделав правильный выбор материала для утепления своего дома и разобравшись в технологии монтажа.

    Рассмотрим самый популярный на сегодняшний день утеплитель - минеральную вату или как ее сокращенно называют минвату.

    Согласно ГОСТ 31309-2005 и Национальному стандарту РЕН ИСЩ 9229 термин «минеральная вата» используется в качестве объединяющего понятия изоляционной продукции, производимой на основе разных видов волокон. Например, минвата на основе каменного волокна, стекловолокна или волокон из кварца. Разные виды минеральной ваты имеют свои особенности производства, влияющие на качество и свойства утеплителя.

    Остановимся подробнее на  старой-доброй классике - каменной вате, и новой, амбициозной и весьма перспективной для российского рынка минеральной вате на основе кварца. Именно эти два направления объединил мировой лидер в утеплении и защите от шума -  ISOVER. Имея 80-летний опыт в данной области, компания ISOVER стала первым в России производителем минеральной ваты как на основе базальта, так и на основе кварца. Зная все от этапа разработки продукции, добычи сырья, до производства, установки и утилизации,  эксперты ISOVER готовы дать объективную информации о разных видах минваты. Поэтому если вам предстоит утеплить дом, дачу, квартиру, баню или любую другую постройку, сравнение минваты на основе базальта и кварца будет актуально и полезно.

    Состав и способ производства минеральной ваты ISOVER на основе кварца и базальта

    В обоих случаях используются натуральные природные компоненты.  Основой минеральной ваты на основе базальта является расплав горных пород, а главным компонентом при производстве минваты на основе кварца выступает кварц (утеплители на основе кварца на 70% состоят из одноименного компонента).  Отличаются эти виды минеральной ваты как составом, так и свойствами волокон, которые образуются в результате расплава сырья при крайне высокой температуре. У базальтовой ваты они более короткие, а у минеральной ваты на основе кварца – длинные, легкие и упругие.
     

    Интересный факт - именно ISOVER более 50 лет назад  разработал технологию TEL  для производства минеральных утеплителей c использованием кварцевого расплава, которую сейчас успешно применяют по всему миру. В 1957 году во Франции эксперты компании «Сен-Гобен», которая к тому времени уже 20 лет производила и поставляла тепло- и звукоизоляцию ISOVER, изобрели инновационную технологию создания длинных, прочных и упругих волокон минеральной ваты. Они выглядят как сахарная вата, и создаются схожим образом. Именно процесс производства сладкой ваты лежит в основе создания минеральной ваты на основе кварца. Изобретатель новой технологии Фредерик Розенгарт, увидев на ярмарке аппарат по изготовлению этого лакомства, смастерил его прототип для кварца. В процессе экспериментов многое было перевернуто с ног на голову, включая сам аппарат (при производстве волокон минеральной ваты они выдуваются теперь сверху вниз) и даже название технологии (переименована с LET на TEL). Такой инновационный подход позволил минеральной вате максимально сохранять тепло в доме, а слову ISOVER стать нарицательным для определения высококачественной теплоизоляции во многих странах мира.

    Но из какого бы сырья и по какой технологии не производились бы утеплители из минеральной ваты, все они нацелены на создание тепла в доме. Однако, есть еще ряд ключевых характеристик минваты, на которые важно обращать особое внимание.


    Минеральная вата. Характеристики и свойства. 
    • Теплопроводность, т.е. насколько материал теплый.
    Чем ниже его значение, тем меньше вам необходимо будет платить за отопление. В линейке продуктов ISOVER из минваты на основе кварца самый теплый материал – ISOVER Теплые Стены Стронг, а на основе базальтовой ваты - ISOVER Мастер Теплых Стен.
     
    • Долговечность
    Согласно заключению НИИСФ РААСН: «При корректно спроектированной и выполненной конструкции изделия ISOVER могут использоваться не менее 50 лет с сохранением основных эксплуатационных характеристик в климатических условиях РФ». Читать об исследованиях>>
      Как камень, так и кварц – не горят, поэтому вся минеральная вата без дополнительных покрытий относится к группе негорючих материалов. 

    Смотрите видео о том, как материалы ISOVER прошли проверку на прочность: 
     

     

    • Качество утеплителя
    Минвата ISOVER из кварца, как и из базальта всегда на высоком уровне. На заводах ISOVER как сырье, так и готовый продукт проходят многоступенчатый контроль качества. Помимо этого, ISOVER постоянно проходит обязательные и добровольные испытания продукции, а также является первым и на сегодняшний день единственным производителем тепло- и звукоизоляционных материалов на Российском рынке, который подтвердил соответствие продукции ГОСТ. Об этом свидетельствуют сертификаты, которые в открытом доступе представлены на сайте. Смотеть сертификаты>>
     
    • Области применения
    Области применения плит из каменной ваты и теплоизоляции на основе кварца одинаковы. Они подходят как для специализированного утепления и звукоизоляции стен, крыш, мансард, полов, потолков отдельным продуктом, например, ISOVER Теплые Стены Стронг, ISOVER Теплая Крыша Стронг, так и для комплексного утепления всего дома одним решением – ISOVER Профи, ISOVER Шумка и т.д. Отметим, что только на одном заводе в России, предприятие ISOVER в Подмосковном Егорьевске,  существует технология кримпинга, которая позволяет производить жесткую минеральную вату из кварца с высокой механической прочностью для применения в профессиональном строительстве в конструктивах штукатурных и вентилируемых фасадов, плоских кровлях и трехслойных ЖБИ панелях для многоэтажного строительства.
     
    • Безопасность для здоровья
    Об экологичности материалов говорит природное сырье, применяемое для производства теплоизоляции на основе кварца и базальта. Помимо этого, ISOVER получил наивысшую оценку за экологичность продукции и производства - EcoMaterial Absolut Plus и теперь его тепло- и звукоизоляция признана как экологически чистый высокотехнологичный материал. На заводе ISOVER используется полностью замкнутый цикл водопотребления, благодаря этому абсолютно отсутствуют сбросы технологической воды в водные объекты. Немаловажное значение имеет отсутствие слив ливневых и дренажных стоков: вся вода с дорог, крыш и соседнего предприятия «Сен-Гобен» собирается, проходит процесс отчистки и снова отправляется на завод. Это в свою очередь помогает предприятию снизить водопотребление из систем городских систем.Поэтому заводы минимально воздействуют на окружающую среду. Еще одним подтверждением безопасности минваты являются открытые данные о влиянии утеплителей на окружающую среду. С этой информацией можно ознакомиться в экологических декларация продукции на сайте.
     
    • К отличительной особенности минваты на основе кварца можно отнести ее легкий вес, облегчающий процесс монтажа, а также упругость материала, благодаря которой плиты и рулоны сжаты в несколько раз. Это в свою очередь дает ощутимую экономию при перевозке теплоизоляции. Есть возможность даже перевезти необходимый объем для утепления небольшого помещения в легковом автомобиле.
      
    • Формостабильность

    Однако, все эти характеристики могут обойти вас стороной, если утеплитель не будет держаться в конструкции. Именно поэтому ISOVER уделил особенной внимание ФОРМОСТАБИЛЬНОСТИ производимой минеральной ваты.

    Благодаря специальной разработке, все теплоизоляционные и шумоизоляционные материалы ISOVER отвечают трем НЕ: НЕ ломаются, НЕ сползают, НЕ осыпаются, как минимум, 50 лет. Гарантия формостабильности позволяет просто установить утеплитель из минваты в каркас с небольшим припуском без применения каких-либо крепежей. Многие бригадиры при тестировании минваты ISOVER на основе кварца были счастливы отметить, что для утепления стены или скатной крыши не нужно тратить время, силы и деньги на крепежи в виде веревок и гвоздей, строительных грибков или дополнительных балок.


    Какие материалы выбрать для утепления своего дома  
    ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ СТЕН: ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ КРЫШИ И МАНСАРДЫ:
                                       
    Для утепления стен выбирайте специализированный продукт ISOVER Теплые Стены Стронг с технологией Formostability, которая гарантирует устойчивость в конструкции Для крыши используйте материал ISOVER Теплая Крыша Стронг с технологией AquaProtect, которая обеспечивает материалу повышенную влагостойкость

    Минвата создает максимальное тепло и комфорт в доме или квартире. Материал производится из природных компонентов: кварц, сода, известняк. Рекомендован для применения даже в медицинских и детских учреждениях, т.к. минвата является безопасным материалом для здоровья человека и окружающей среды.

    • Сохраняет комфортную температуру в доме благодаря низкому коэффициенту теплопроводности
    •  Не требует дополнительных крепежей при установке за счет высокой упругости
    •  Обладает усиленной влагостойкостью
    •  Удобен в работе – уже нарезан на плиты под стандартный шаг каркаса
    •  Безопасен для здоровья человека и окружающей среды
    • Относится к группе негорючих материалов (НГ)

    Производится из природных компонентов: кварц, сода, известняк. Минвата безопасна для здоровья человека и окружающей среды, сертифицирована для применения в частном домостроении, а также для утепления детских и медицинских учреждений.

     
    • Отличается усиленной влагостойкостью благодаря технологии AquaProtect
    • Надежно фиксируется в каркасе без заломов и сползаний за счет высокой упругости материала
    • Остается минимум отходов при утеплении крыши с разным шагом стропил
    • Удобно нарезать рулон на нужные размеры благодаря специальной разметке на упаковке
    • Безопасен для здоровья человека и окружающей среды
    • Относится к группе негорючих материалов

    Область применения:

    Область применения:

        */ ]]>
    ПараметрISOVER Теплые Стены 50 мм.ISOVER Теплые Стены 100 мм.ISOVER Теплая Крыша 50 ммISOVER Теплая Крыша 100 ммISOVER Теплая Крыша 150 мм
    Толщина минваты, мм5010050100150
    Ширина минваты, мм610610122012201220
    Длина минваты, мм10001000410041004100
    Кол-во в упаковке, м26,13,051054,88
    Кол-во в упаковке, м30,3050,3050,50,50,735
    Кол-во в упаковке, шт105211
    Теплопроводность при температуре (10±2)0С, λ10, не более (Вт/(м•К), ГОСТ Р 319240,0340,0340,0340,0340,034
    Группа горючести, ГОСТ 30244-94НГНГНГНГНГ

       

    Хотите приобрести ISOVER прямо сейчас?
    Перейдите в каталог ISOVER MARKET и оформите Ваш заказ!  

       

    Отзывы о применении материалов ISOVER при строительстве домов:

    _____________________________________________________________________________________________________

    Виталий Тихонов, бригадир: «Мы с братом решили сделать в родительском доме на мансардном этаже детскую комнату. Это был голый каркас стропильной системы, где свободно гулял ветер. 
    Мы выбрали материал на основе минеральной ваты, так как она безопасна для человека, а нам это очень важно, так как это детская комната, в которой будут находится наши дети.
    Работа с материалами ISOVER очень проста и удобна. Хорошо производить заполнение межстропильного пространства, так как за счет упругости утеплителя происходит его плотное прилегание к конструкции.
    После выполнения работ мы остались довольны полученным результатом: в помещении в жаркую погоду стало находиться комфортней, увеличилась звукоизоляция, и, что немаловажно, материалы, которые мы использовали, негорючи.»

    __________________________________________________________________________________________________


    Мы надеемся, что помогли вам разобраться в преимуществах, сходствах и отличиях минеральной ваты на основе кварца и каменной ваты, понять главные характеристики и свойства минваты, и теперь вы сможете сделать объективный выбор для того, чтобы в вашем доме было всегда тепло и комфортно.

    Живите долго в теплом доме!

     

    Понравилась статья? Поделитесь ей в соцсетях.

     

    Базальтовая или минеральная вата: что лучше?

    Как крепить базальтовую теплоизоляцию мы писали в статье по ссылке, теперь поговорим об отличиях базальта от обычной стекловаты.

    Содержание:

    1. Чем отличается базальтовый утеплитель от минераловатного?

    2. Таблица сравнения минеральной и базальтовой ваты

    3. Минеральные утеплители в бюджетном варианте

    4. Минеральная или базальтовая вата, что выбрать?

    5. Видео: Виды, свойства и назначение минеральной ваты.

       

    Уникальные по многим параметрам рабочие характеристики, возможность самостоятельного монтажа и демократичная стоимость, вывели минераловолоконные утеплители в потребительских рейтингах на лидирующие позиции. Что лучше для утепления загородного дома: базальтовое волокно или минеральная вата? Давайте рассмотрим основные характеристики материала, сравним их свойства, и тогда будем решать!

    Эффективность минераловолоконного утеплителя определяется его теплопроводностью, стойкостью к активным внешним воздействиям, продолжительностью срока службы. Особое значение придается экологической и противопожарной безопасности наружной и внутренней теплоизоляции, совместимости утеплителя со  строительными и отделочными материалами.

    Лидеры продаж среди минеральной ваты в этом месяце

    Чем отличается базальтовый утеплитель от минераловатного?

    • В каменная вата высокотехнологичная и уникальная по многим параметрам. Базальтовая теплоизоляция - это качественный и эффективный волоконный утеплитель, изготовленный из расплава камней горной породы.
    • Материал применяется в качестве технической изоляции, так как демонстриреует высокую термостойкость, и к томуже является негорючим покровом, повышающим пожаробезопасность. Каменная вата широко используется в качестве сырья для производства теплоизоляционных материалов с фольгированным покрытием и других усовершенствованных разновидностей теплоизоляции.
    • Базальтовые рулонные и панельные утеплители производятся в широком ассортименте. Более того модельный ряд увеличивается за счет усовершенствования существующих модификаций.
    • Новые базальтовые утеплители производятся по бесфенольной технологии, поэтому в процессе эксплуатации не загрязняют окружающую среду  токсическими химическими соединениями.

    Таблица сравнения минеральной и базальтовой ваты

    Вид утеплителя Стекловата Каменная (базальтовая)
    Основа Стекло Базальт
    Тип волокон Мягкие и длинные Хрупкие и короткие
    Гидрофобность Низкая Высокая
    Вред Акрил Фенол
    Коэффициент теплопроводности (средняя) 0,039 Вт/м*К 0,040 Вт/м*К
    Плотность Низкая Высокая
    Температурный диапазон -60 до 500 °С -190 до 1000 °С

    По мнению специалистов, базальтовая вата в полной мере отвечает требованиям современных теплоизоляционных работ любой сложности. Новые виды базальтовой теплоизоляции имеют частично вертикальную ориентацию волокон. Такие материалы отличаются от базовых моделей повышенной упругостью и стойкостью к нагрузкам на сжатие.

    Минеральные утеплители в бюджетном варианте  

    Под определение «минеральная вата» подпадает широкий перечень бюджетных минераловатной - и стекловолоконной теплоизоляции изготовленной из вторичного сырья или с применением шлаковых, зольных и прочих удешевляющих компонентов. Более низкая стоимость этих материалов далеко не компенсирует их ограниченных возможностей.

    Минераловатные  утеплители используются для реализации бюджетного утепления. Экономическая выгода такого выбора сомнительная, поскольку несовершенное теплосохранение такого покрытия  компенсируется увеличением его толщины. Более дешевый минеральный утеплитель пользуется спросом в звукоизоляционных технологиях самостоятельно или в виде компонента многослойных шумопоглощающих конструкций.

    Обратите внимание! Минвата низкой плотности блокирует распространение низко - и высокочастнотных звуковых колебаний, полужесткие и жесткие покрытия лучше справляются с шумами ударными.

    Возник вопрос? Хотите оформить заказ?

     

    Звоните прямо сейчас!

    +7 (495) 565-39-92

    Минеральная или базальтовая вата, что выбрать?

    По мнению наших экспертов, для утепления дома следует использовать возможности обоих видов утеплителей. Экологически безупречная базальтовая вата популярна для обустройства внутренней тепло-звукоизоляции, фасадных систем жилых домов.

    Для фасадного, навесного или панельно-штукатурного утепления целесообразно использовать минераловатную теплоизоляцию от именитых брендов, прошедшую испытнаия и сертификацию.

    • Минераловатное утепление кровли фасада дома возможно при условии, что эти конструкции обладают необходимым запасом прочности. При монтаже волокнистой теплоизоляции следует применять пароизоляцию и влагозащитные мембраны.
    • Для самостоятельного выбора утеплителя рекомендуется использовать разработанную классификацию, которая предусматривает деление ассортимента на утеплители: кровельные и фасадные.

    Отдельную группу составляют минераловатные материалы повышенной плотности. Свойства этих утеплителей, определяют их пригодность, для теплоизоляции бетонных стяжек, плоских кровельных крыш, нагруженных строительных конструкций, эксплуатируемых в сложных условиях.   

    Видео: Виды, свойства и назначение минеральной ваты.

    Возникли вопросы по выбору минераловатно теплоизоляции? Набирайте номер +7 (495) 565-39-92 прямо сейчас! Бесплатная консультация и расчёт сметы, а также выгодные условия продажи оптом и в розницу ждут Вас!

    Утеплитель на основе базальтового волокна ROCKWOOL

    Утеплитель на основе базальтового волокна ROCKWOOL

    Для создания комфортных условий в помещении – сохранения тепла в зимнее время и прохлады летом используют утеплители.

    Утеплитель (минеральная вата) представляет собой волокнистый материал со значительным уровнем устойчивости к высокой температуре и действиям химических веществ, а также свойствами звуко – и теплоизоляции. Сейчас утеплители активно используются в строительстве – при утеплении стен, перекрытий, а также при утеплении высокотемпературного оборудования (печей, трубопроводов) и т.д. Кроме того, минеральная вата широко применяется в качестве огнезащиты благодаря способности ваты выдерживать температуру выше 10000 С.

    Утеплитель Rockwool представляет собой натуральный экологически чистый продукт, изготовляемый концерном Rockwool , уже шестьдесят лет занимаемым ведущую позицию на мировом рынке производства товара из минеральной ваты. Утеплители Rockwool не горючи, и что примечательно, объединяют в себе как свойства теплоизоляции так и звукоизоляции и пожарозащиты. Минвата Rockwool подойдет для утепления каркасных конструкций, вентелируемых покрытий, чердаков, внутренних перегородок и подвесных потолков. Утеплитель Rockwool в интернет – магазине samdom.com.ua представлен в рулонах и матах различных размеров.

    Утеплитель Rockwool

    Основная задача любого утеплителя – экономия энергоресурсов и обеспечение для жильцов дома комфортных условий проживания. На рынке строительных материалов количество предложений подчас сбивает с толку неподготовленных покупателей. Самостоятельный выбор непрост, поэтому перед тем как купить Роквул, стоит изучить его особенности и преимущества перед другими видами утеплителей.

    Где достигается наибольшая эффективность различных утеплителей?

    Известно, что наилучшая теплоизоляция здания достигается за счет правильного использования соответствующих утеплителей для различных элементов строения. Так, например, на скатные кровли лучше всего класть стекловолоконные и базальтовые плиты. Для плоских крыш – базальтовое волокно высокой плотности. Для фасадов оптимально использовать каменную вату или минераловатные плиты. Для пола и фундамента идеально подходит минвата Роквул с высоким показателем механической стойкости.

    Минеральная вата Роквул

    Для утеплителя Роквул цена зависит в первую очередь от его показателя сопротивления теплопередаче. Чем он выше, тем более эффективно работает материал, и тем более высокие показатели энергосбережения у здания в целом.

    По принципу действия, утеплитель Rockwool можно сравнить с гусиным пухом. Микроскопические отверстия в нем заполняются воздухом, который замедляет передачу тепла.

    Энергосберегающее здание – это строение, которое потребляет минимум ресурсов, необходимых для обеспечения потребностей его жильцов. Изделия Роквул – это материалы экстра-класса, которые обладают совершенно уникальными свойствами. Например, если целью ставится не только теплоизоляция, но и звуковая, а кроме того, выдвигаются требования пожарной безопасности и здорового микроклимата в помещении, то минеральная вата Rockwool становится отличным решением. Она производится из натурального камня, который является негорючим по своей природе и выдерживает температуру свыше 1000 ºС. Кроме того, она обладает функциями звукопоглощения: это достигается за счет равномерного распределения волокон каменной ваты с воздушными пустотами по всему объему изделия.

    Универсальный теплоизоляционный материал – это миф. Только выбор подходящего вида утеплителя для разных частей здания в сочетании с качеством – залог безопасного, экологичного и энергосберегающего дома!

    Вата базальтовая или вата минеральная – преимущества и недостатки

         Предназначение минеральной ваты- защита зданий и сооружений от холода. В России минеральные утеплители используются  повсеместно, за исключением полюсов холода и районов Крайнего Севера. Там где температура опускается ниже - 40˚ С. Минеральная вата на базальтовой основе разрушится.

         Низкие температуры хорошо переносит базальтовая вата, без  ограничения пределов применения. То есть она не разрушится даже при абсолютном нуле -273 ˚ С- это космическая температура.
             Как огнезащита так же базальтовая вата имеет преимущества - она может выдерживать пожар + 900˚ С не разрушаясь. Минеральная вата имеет предел применения до + 650 ˚ С.

         Если говорить о химстойкости, то базальтовые волокна не разрушаются от воздействия кислот или щелочей. Такая теплоизоляция с успехом может использоваться в коровниках , свинарниках, курятниках, там где повышенное содержание агрессивных газов и минеральная теплоизоляция долго не простоит.
             Минеральные волокна можно изготовить всегда одинакового качества и используются они  для производства  теплоизоляционных минплит.

            А базальтовые волокна могут быть: ультратонкие, супертонкие, микротонкие, тонкие, грубые, непрерывные.  Находят они применение в высокотехнологичных современных установках. Один из примеров изготовление сверхтонких подложек для микросхем, производство оптических ультратонких каналов и д.р. 

          Себестоимость производства базальтовых волокон выше чем производство минваты, но учитывая преимущества базальтовой ваты, изделия из неё находят спрос  и в частом жилом строительстве.

            Плиты  теплоизоляционные базальтоволокнистые изготавливаются разной плотности и толщины, для различных условий эксплуатации.  Базальтовые картоны толщиной 10 мм могут использоваться в подвесных потолочных системах в офисах.

          Плиты теплоизоляционные стандартных размеров 1000 х 600 мм устанавливаются в кровлю, в стены, перегородки при строительстве коттеджей, различных  зданий и сооружений.
           
     

    технические характеристики плит теплоизоляции, применение утеплителя и цена

    Среди теплоизоляторов, присутствующих в настоящее время на российском рынке, одним из самых востребованных является каменная вата. Её популярность обусловлена, главным образом, преимуществами этого материала. Она устойчива к открытому огню, монтаж материала легок и прост, ценник на каменную вату приемлемый.

    Каменная вата — название группы материалов, которую составляют несколько разновидностей утеплителей. Один из них — базальтовый теплоизоляционный материал. Его технические характеристики определяются сферой его применения. Одним из главных его достоинств является экологическая безопасность. Поэтому его можно использовать при утеплении жилищ и при этом не опасаться за свое здоровье.

    Вата из базальта

    Этот тип утеплителя представляет собой одну из разновидностей минеральной ваты. У него есть несколько названий, под которыми он предлагается на рынке — базальтовая или каменная вата. В сравнении с другими видами минеральной ваты он обладает более высокими прочностными характеристиками. В сравнении с утеплителями на основе минерального волокна, изготавливаемой из шлаков металлургического производства, этот материал абсолютно безопасен с экологической точки зрения. Помимо этого его легко резать, а сложностей при его монтаже не возникает. Также необходимо отметить его долговечность, из-за чего цена на него завышена.

    В структуре базальтовой плиты присутствуют волокна, которые представляют собой породы габбро-базальта в расплавленном виде. Они образуют тонкие волокна, которые составляет основу базальтовой ваты. По сути, это стекловолокно, только оно изготавливается не из обычного кварца, а из базальта. Появился этот уникальный утеплитель благодаря гавайцам. После очередного извержения вулкана жители островов обнаружили лаву, в которой после остывания они нашли удивительные волокна. Они отличались значительно длиной и были невероятно прочными. Позднее уникальные волокна, созданные природой, смогли повторить люди путем изобретения технологии производства базальтовых волокон.

    Технология производства базальтовой плиты

    Чтобы получить базальтовые волокна, берут горную породу и измельчают ее. Потом ее необходимо расплавить. Во время процесса плавления в специальной печи, куда помещается исходное сырье, температура доходит до 1500 градусов. Расплавленная масса затем поступает на специальные барабаны, где она вращается и обдувается струей воздуха. В результате получаются волокна, упругими и прочными волокна делает особый состав, который добавляется к ним. Посредством его обеспечивается связывание волокон. Далее масса нагревается до температуры 300 градусов, после чего пропускается два раза через пресс.

    Технические характеристики базальтовой ваты

    Базальтовая вата — уникальный материал с большим набором характеристик. О самых важных характеристиках базальтовых утеплителей мы расскажем далее.

    Низкая теплопроводность

    Строгой ориентации располагающиеся в базальтовой плите волокна не имеют. Их характеризует хаотичное размещение, поэтому воздушной и получается структура этого материала. Между каменными волокнами небольшой толщины присутствует множество прослоек воздуха. В результате образуется отличный теплоизолятор. Именно этим и объясняется тот факт, что у этой плиты коэффициент теплопроводности один из самых низких среди всех теплоизоляционных материалов. Этот показатель у него варьируется от 0,032 до 0,048 ватта на метр на Кельвин.

    Влагопроницаемость стремится к нулю

    Для этой плиты характерно такое свойство, как гидрофобность. Попадая на поверхность базальтовой ваты, вода не может проникнуть внутрь. Благодаря этому изоляционные свойства базальтовой плиты не меняются даже при постоянном воздействии влаги. А если такой же эксперимент провести с обычной минеральной ватой, то она впитает в себя большое количество воды.

    Большинство знает, что намоченная минвата не будет держать тепло, поскольку вода, попадая в поры, увеличивает теплопроводность этого утеплителя. Поэтому, если у вас возникла необходимость в утеплении помещения, в котором преобладает повышенный уровень влажности, например, сауны или бани, то лучший выбор теплоизолятора — базальтовая стекловата. Если говорить об этом показателе по объему, то у такой плиты он не превышает 2%.

    Отличная способность пропускать пар

    Вне зависимости от своей плотности базальтовое волокно обладает таким качеством, как паропроницаемость. Содержащаяся в воздухе влага легко проникает в утеплитель, при этом образования конденсата не происходит. Для бани и сауны это крайне важно. Намокание под воздействием влаги этой плиты исключено. Таким образом, базальтовая вата отлично сохраняет тепло. Поэтому, если помещение утеплено этим материалом, то температура в нем комфортная, а уровень влажности оптимальный. Показатель паропроницаемости у базальтовой плиты составляет 0,3 мг/(м•ч•Па).

    Высокая сопротивляемость огню

    Если отталкиваться от тех требований, которые к материалам для теплоизоляции предъявляют пожарники, то базальтовая плита относится к группе негорючих. Однако на этом все не заканчивается. Она может стать преградой на пути открытого огня. Максимальная температура, которую в состоянии выдержать этот теплоизоляционный материал, не достигнув точки плавления, составляет 1114 С. Благодаря этому важному качеству использовать этот материал можно для изоляции приборов, работа которых происходит в условиях высоких температур.

    Хорошая звукоизоляция

    Если говорить об акустических свойствах этого материала, то они у него находится на довольно высоком уровне. Поэтому цена на него оправдана. Его использование для изоляции поверхности обеспечивает защиту от вертикальных звуковых волн, которые идут внутри стен. Поэтому, применяя его, можно не только утеплить здание, но и обеспечить ему защиту от внешних шумов. Материал хорошо поглощает звуковые волны, при этом уменьшает время реверберации. Это обеспечивает защиту от шума как самого помещения, которое изолировано этим теплоизоляционным материалом, так и соседних комнат.

    Прочность материала

    В структуре этого материала волокна базальта расположены хаотичным образом. Часть из них находится в вертикальном направлении. Этим и обеспечивается способность базальтовой ваты выдерживать значительные нагрузки. Так, при величине деформации в 10% этот материал имеет предел прочности на сжатие, который варьируется от 5 до 80 килопаскалей. От плотности, которые присущи этому материалу, во многом зависит значение этого показателя. Благодаря этому качеству можно быть уверенным в длительном сроке службы этого материала без изменения своих размеров и формы, хотя цена него довольно высока.

    Биологическая и химическая активность — низкие

    Базальтовая вата является химически инертным материалом. В этом состоит одно из важных его достоинств. Если изолировать этим утеплителем металлические конструкции, то это исключает появление на них ржавчины. Спокойно этот материал относится и к агрессивным биологическим средам. Процессам гниения и плесени он не подвержен.

    Не поражается он и вредными микроорганизмами. Даже при нашествии в жилище мышей можно не сомневаться в том, что они не заведут гнездышко в этом утеплителе. А все потому, что грызунам каменная вата не по зубам. Так как этот материал обладает высокой стойкостью к воздействию агрессивных веществ, то его часто используют для изоляции технических сооружений, работа которых осуществляется в сложных условиях.

    Безопасность в норме

    Минералы базальта выступают в качестве основного сырья для производства каменной ваты. Волокна во время технологического процесса соединяются при помощи формальдегидной смолы. Она обеспечивает материалу необходимую прочность, а помимо этого делает его плотным. Хотя и распространено мнение, что фенол — опасное вещество, но только не в этом случае. Пары этого состава не проникают на поверхность утеплителя. Даже во время технологического процесса испарения этого вещества крайне низкие. Они находятся на уровне, меньше допустимого — 0,05 миллиграмма на м2/час.

    Где используют базальтовые утеплители?

    Материал имеет самое широкое применение:

    • его можно использовать при строительстве различных конструкций;
    • при устройстве кровли этот материал применяется для её теплоизоляции;
    • также им изолируют перекрытия и перегородки в строениях;
    • стены не обходятся без утепления этим материалом.

    Наиболее выгодно применять его:

    • в помещениях, в которых преобладает высокий уровень влажности;
    • для утепления фасадов, а также фасадных систем;
    • для теплоизоляции стен из МДФ-панелей;
    • выполнять работы по теплоизоляции трубопроводов различного диаметра и условий эксплуатации.

    Минусы базальтового утеплителя

    Как у любого другого теплоизолятора, у базальтовых утеплителей имеются как свои плюсы, так и недостатки. О преимуществах мы уже поговорили. Теперь стоит сказать о недостатках этого материала.

    • Цена — самый серьезный минус базальтовых утеплителей. По карману этот материал не каждому. Хотя он и натуральный, и достаточно прочный. Если вы решительно настроены на выполнение утепление таким теплоизолятором, сразу нужно готовиться к большим финансовым затратам.
    • При проведении работ с использованием базальтовых утеплителей от них могут открываться небольшие кусочки. Это приводит к тому, что в воздух поднимается столб базальтовой пыли. Вдыхать ее — не слишком приятное занятие. Это точно положительно не отразится на вашем здоровье. Поэтому при проведении работ в качестве меры безопасности необходимо одевать респиратор.
    • Хотя базальтовые утеплители обладают высокой паропроницаемостью, но использование его в некоторых случаях является нецелесообразным. Лучше выбрать другой – например, пенополистирол, цена на который выше. Каменная вата не подходит для работ по утеплению цокольного этажа или когда возникает задача по теплоизоляции фундамента дома.

    Заключение

    Без теплоизоляции в наши дни просто не обойтись. Чтобы в доме было тепло, необходимо наличие на стенах, крыше и иных конструкциях слоя теплоизоляции. Если требуется создать долговечную эффективную конструкцию утепления, то в этом случае лучший выбор — базальтовая вата, даже несмотря на ее высокую цену. Хотя базальтовая теплоизоляция и стоит дорого, но обладает большим набором прекрасных характеристик, которые позволяют жить в комфортной атмосфере в своем жилище и долгие годы не беспокоиться об обновлении этой теплоизоляционной конструкции.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    (PDF) Изоляционный материал из базальтового волокна с минеральным вяжущим для промышленного использования

    Изолирующий материал из базальтового волокна с минеральным вяжущим

    для промышленного использования

    Дроздюк Т., Айзенштадт А., Тутыгин А., Фролова М.

    Ломоносов Северный ( Арктический) федеральный университет, наб. Северная Двина, 17,

    Архангельск, 163002, Россия

    E-mail: [email protected]

    Аннотация. В статье рассматривается возможность использования отходов горнодобывающей промышленности в качестве вяжущего

    для теплоизоляционного материала на основе базальтового волокна.Основная цель исследования - получить

    теплоизоляционный материал для применения в машиностроении в высокотемпературных средах

    . После замены синтетического связующего на минеральное был получен экологически чистый теплоизоляционный материал

    с желаемой теплозащитной способностью и

    , не разрушающийся при воздействии высоких температур.

    1. Введение

    Обычно используется изоляция из базальтового волокна [1].В машиностроении такое тепловое покрытие

    применяется для тепло- и звукоизоляции термического оборудования, нагревательных и закалочных печей, теплопроводов

    и т. Д. Кроме того, более 55% изоляционных материалов работают при

    температурах ниже 200 ° С, около 25% - при 180… 400 ° С, 5% - в диапазоне 401… 600 ° С, а

    только 0,1%. из них устанавливается на участках, где значения температуры превышают 600 ° С.

    Большая часть его недостатков связана с применением такого синтетического органического связующего вещества

    , как фенолформальдегидная смола, имеющего узкий температурный диапазон эксплуатации (не более 250 ° С).В этом случае

    такие токсичные соединения, как фенол, формальдегид, метилизоцианат и др. Выбрасываются в окружающую среду

    из-за окислительного разложения связующего агента, поэтому изделие из минеральной ваты теряет свою структурную жесткость

    [2].

    В связи с этим очень важно получение легких негорючих, экологически безопасных и экономически эффективных теплоизоляционных материалов

    , работающих при температурах выше 600 ° С.

    Высокопластичная бентонитовая глина должна использоваться в качестве связующего для устранения недостатков

    фенолоформальдегидной изоляции из минеральной ваты.Данный способ нанесения глины внедрен в производство

    на «Заводе изоляции», г. Ирпень, Украина.

    Сапонитсодержащий материал (SCM) является типичным примером бентонитовых глин. SCM - это глинистый минерал

    , слоистый силикат (группа монтмориллонита), его твердые минеральные частицы в суспензии, включая

    63% сапонита, 10% кварца, 10% доломита, другие минералы (хлорит, гематит, кальцит, апатит,

    и т. Д.) не более 2… 3% [3]. Определение химического состава СКМ методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии

    [4] выявило отсутствие вредных примесей. Однако факт наличия таких химических

    соединений (выраженных в виде оксидов), как

    (52%),

    (19%),

    (10%),

    (4%), присутствующих в

    пилотных образцах. подразумевает, что гидросиликаты из механически предварительно активированного сапонита, содержащего

    сырья, должны образовываться во время гидратации после того, как SCM был механически диспергирован в шаровой мельнице

    до ультратонкого состояния [5-6].Связывающие свойства СКМ оценивали калориметрическим методом

    измерения теплотворной способности гидратации [6].

    MEACS2015 Публикация IOP

    IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 124 (2016) 012123 doi: 10.1088 / 1757-899X / 124/1/012123

    Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

    этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

    Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd 1

    В чем разница между базальтовой минеральной ватой и шлаковой минеральной ватой

    Несмотря на то, что в Китае существует более 200 отечественных производителей минеральной ваты, большинство из которых используют шлак в качестве основного сырья, который имеет щелочные вещества, такие как оксид кальция и оксид магния на высоком уровне, коэффициент кислотности ниже 1,5. Эта шлаковая вата не переносит старение, не может соответствовать техническим требованиям китайского национального стандарта, не говоря уже о стандарте ASTM.

    Настоящим продуктом из минеральной ваты является только минеральная вата с коэффициентом кислотности 1,6 или более, а для изоляции наружных стен стандарт еще выше, для которой требуется коэффициент кислотности более 1,7, чтобы гарантировать качество и тепловые характеристики.

    Из-за высокого качества продукции и относительно небольшого рыночного спроса в Китае все меньше и меньше отечественных компаний обращаются к углубленным исследованиям технологии применения минеральной ваты в зданиях.

    Завод EcoIn Insulation ориентирован на зарубежные рынки, мы строго контролируем источник сырья и проводим проверки каждой партии сырья, чтобы убедиться, что коэффициент кислотности сырья выше 1.8.

    Ниже представлена ​​разница между базальтовой минеральной ватой и шлаковой ватой по четырем аспектам:

    1. Сравнение химического состава и коэффициента кислотности Al2O3 6,52011 9011 901 9011 9011 9011 9011 9011
    Сырье SiO2 CaO MgO Fe2O3 FeO SiO2 + Al2O3 + CaO10 9010 9010 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 15,0 8,02 6,89 3,99 7,36 77,32 4,18
    Dolerite 49,32 4,13
    Доменный шлак чугун 40 ~ 41 8 ~ 17 36 ~ 42 6 ~ 8 - 0,65 90.95
    Сталеплавильный доменный шлак 38 ~ 40 6 ~ 12 38 ~ 43 5 ~ 12 - 0,4 ~ 0,8 9011 9015 901 901

    Анализ: Химический состав доменного шлака таков, что содержание SiO2 + Al2O3 + CaO + MgO достигает 90-95%, а содержание Fe2O3 + FeO составляет менее 1%, а содержание базальта и долерита составляет SiO2 + Al2O3 + CaO + Содержание MgO от 77% до 83%, что более чем на 10% ниже, чем в доменном шлаке.Содержание Fe2O3 + FeO составляет в среднем около 11%, а максимальное может достигать 17%. Исходя из этого, рассчитанный коэффициент кислотности MK плиты из базальтовой минеральной ваты составляет 1,5 или даже более 2,0, а коэффициент кислотности MK плиты из шлаковой минеральной ваты составляет около 1,2.

    2 Разница в водонепроницаемости плиты из базальтовой минеральной ваты и плиты из шлаковой минеральной ваты

    Зона кристаллизации плиты из базальтовой минеральной ваты - CS-C2AS-C2S (волластонит-алюминиевый берил-кальциевый полевой шпат).Все они не имеют гидравлических характеристик, а изменения после воздействия воды очень малы, благодаря чему плита из базальтовой минеральной ваты обладает хорошей водостойкостью. Зона кристаллизации шлаковой плиты из минеральной ваты представляет собой CS-C2AS-CAS2 (волластонит-алюминиевый кристобалит-дикальций силикат), а дикальцийсиликат вызывает реакцию гидратации с водой в процессе его производства с повышением температуры, так что стабильность шлаковой ваты волокна уменьшаются во влажной среде;

    Базальтовая плита из минеральной ваты со значением pH менее 4, что относится к минеральному волокну с особенно стабильной водостойкостью.Шлаковая вата обычно больше 5, даже больше 6, а ее водостойкость может быть умеренно стабильной или нестабильной.

    3 Сравнение показателей теплопроводности

    Как плита из базальтовой ваты, так и плита из шлаковой минеральной ваты обладают хорошими теплоизоляционными характеристиками. Когда рабочая температура превышает 675 ° C, процесс охлаждения шлаковой ваты будет медленным, что приведет к снижению внутренней структурной плотности преобразования с 3,28 до 2,97, а объем увеличивается примерно на 10%, в результате чего плита из шлаковой ваты становится порошковой и дезинтегрированная, но плита из базальтовой минеральной ваты не имеет этого преобразования, использование температуры до 760 ° C выше, температура размягчения составляет 900 ~ 1000 ° C.

    4 Разница в коррозионной стойкости

    Одной из основных функций доменной печи является обессеривание для предотвращения хрупкости железа в процессе эксплуатации. Эта удаленная сера остается в форме CaS в доменном шлаке, а затем попадает в шлаковую вату. Содержание около 5%. Когда плита из минеральной ваты из шлака используется в среде с высокой влажностью, CaS разлагается на Ca (OH) 2 и h3S. Ca (OH) 2 делает воду щелочной и дополнительно снижает водостойкость хлопкового шлака.Газ h3S может растворяться в воде с образованием сероводородной кислоты, которая вызывает коррозию при контакте с металлом. Плита из базальтовой минеральной ваты использует в качестве сырья базальт или диабаз, источник серы отсутствует, поэтому коррозия не возникает.

    Плазменная технология для производства базальтового волокна - GoodRich MAGMA Industrial Technologies Limited

    GoodRich предлагает установку по производству матов и картона из 100% базальтового волокна из России с использованием новой технологии плазменной плавки и выдувания.

    Базальт - это вулканическая порода. Чистый базальтовый утеплитель считается лучшим среди всех тепло- и звукоизоляционных материалов, так как он имеет чрезвычайно низкую теплопроводность и шумоизоляцию. Он обладает превосходными свойствами по сравнению со стекловатой, минеральной ватой или минеральной ватой.

    Чистые базальтовые волокна могут применяться при высоких температурах (до 900 ° C). У них очень долгий срок службы (более 50 лет).

    Для изготовления базальтовых волокон традиционными технологиями являются дуплексный метод или центробежный метод.Эти методы требуют очень больших капиталовложений и имеют большую толщину волокна, т.е. 16-21 мкм в диаметре.

    Для дуплексного процесса также требуется природный газ для газоэлектрической печи. В дуплексном процессе дорогие платиновые матрицы используются для вытяжки тонких волокон, а чугунные матрицы используются для изготовления толстых волокон. В отсутствие природного газа для изготовления толстых волокон используется высокочастотная индукционная печь, где потребляемая мощность составляет 5-6 кВтч на 1 кг базальтового волокна. Дуплексный процесс имеет существенные недостатки, такие как низкая общая производительность, высокая удельная мощность и т. Д.

    Центробежный метод производства шерсти также имеет несколько основных недостатков. В центробежном устройстве образуются мелкие базальтовые камни, ухудшающие качество шерсти. Устройство блокируется раз в 3-7 дней и требует очистки.

    Плазменная технология позволяет изготавливать супертонкое базальтовое волокно с диаметром волокна 1-2 мкм и длиной 40-60 мм. Эти сверхтонкие волокна обладают в 2 раза лучшими изоляционными свойствами, чем толстые волокна. Кроме того, сверхтонкие волокна могут удерживаться в полотне за счет межмолекулярных сил, что исключает использование связующих.

    1. Плазмотрон 8. Бункер
    2. Тигель для плавки базальтовых камней 9. Базальтовая засыпка
    3. Водяное охлаждение тигля 10. Обводной канал для предварительного подогрева базальтовой шихты
    4. Расплавленная базальтовая лава 11. Задвижка для распределения потока газа
    5. Выдув волокна плазменным газом 12.Резервуар для базальтовых камней
    6. Винтовая подача базальтовых камней 13. Конвейер
    7. Газ, протекающий в зоне предварительного нагрева 14. Сопло для выдувания базальтовых волокон

    Плазменная технология производства базальтовой ваты основана на использовании плазмотрона для получения потока высокотемпературного газа. В специальном устройстве (тигле с водяным охлаждением) поток горячего газа из плазмотрона сначала плавит базальтовые камни, и полученный расплав проходит через сопло.Скорость воздуха приближается к звуковой (до 200 метров в секунду), которая раздувает расплавленный поток базальта и приводит к образованию сверхтонких и относительно длинных волокон, которые выходят с очень высокой скоростью.

    Сравнение теплопроводности различных материалов -

    Материал Теплопроводность, Вт / м * К Материал Теплопроводность, Вт / м * К
    Медь 380 Кирпич пустотелый 0.44
    Алюминий 230 Твердая древесина 0,20
    Сталь 52 Резина 0,15
    Железобетон 1,7 Минеральная вата 0,055
    Камень 1,4 Пенополистирол 0,040
    Стекло 1,15 Базальтовое волокно 0.038
    Полнотелый кирпич 0,67 Базальтовое супертонкое волокно 0,035

    Примечание: Более низкая теплопроводность = лучшая теплоизоляция.

    Таблица коэффициентов звукопоглощения различных материалов -

    Материал Коэффициент звукопоглощения при 1000 Гц
    Бетонная стена 0.015
    Кирпичная стена 0,032
    Деревянная стена 0,06-0,1
    Акустическая древесноволокнистая плита 0,45-0,50
    Стекловолокно 0,80–0,92
    Базальтовое волокно 0,80–0,95
    Супертонкое базальтовое волокно 0,95–0,99

    Примечание: Более высокий коэффициент звукопоглощения = лучшая звукоизоляция.

    Инвестиции в завод по производству чистого базальтового волокна мощностью 8000 тонн в год с использованием новой плазменной технологии составляют всего 2-3 миллиона долларов США по сравнению с 8-10 миллионами долларов США при использовании существующих технологий. Плазмотрону требуется мощность 1-2 МВт. Нет необходимости в природном газе или другом источнике тепла. Температура плазмы достигнет 3000 ° C и даже больше, что достаточно для плавления базальтовых камней и перегрева расплава.

    Стоимость производства 100% чистого базальтового волокна составляет всего 500 долларов США за тонну в плазменной технологии.Продукция из чистого базальтового волокна в настоящее время продается по цене 1500 долларов США за тонну. Проект высокодоходный, окупаемость - 1 год.

    Для создания промышленной установки на основе описанной плазменной технологии также может быть использован шестидуговой плазмотрон мощностью 10 МВт, который изготовлен и испытан (см. Фото ниже) -

    Этот плазмотрон будет производить до 80 000 тонн базальтового волокна в год.

    Супертонкое базальтовое волокно - Материалы.Базальтовое волокно штапельное тонкое

    Страница 1 из 3

    Супертонкое базальтовое волокно - Материалы. Базальтовое штапельное тонкое волокно - Теплоизоляционные материалы. Свойства и преимущества.

    Супертонкие и тонкие базальтовые волокна и материалы

    Базальтовое супертонкое волокно Супертонкое базальтовое волокно (STBF) представляет собой слой штапельных волокон диаметром 1–3 мкм, спутанных и связанных друг с другом в виде войлока. Это высококачественный войлок из базальтовой ваты.
    Тонкое штапельное базальное волокно (TBF) представляет собой слой штапельных волокон диаметром 4–9 мкм и длиной 10–80 мм.

    На основе войлока БТБ и ТБФ изготавливаются тепло- и звукоизоляционные материалы (маты, игольчатые маты, картон, мягкие и жесткие плиты).

    Свойства Единица измерения Войлок STBF Войлок TBF
    Диаметр волокна мкм 1-3 4–9
    Длина волокна мм 10–50 10–80
    Плотность кг / м3 18–25 26–36
    Теплопроводность при 300 ° К Вт м ° С 0,035–0,036 0,037 - 0,041
    Температура нанесения ° С –200… +600 –200… +600

    Преимущества супертонких и тонких базальтовых волокон
    1. Базальтовое волокно производится исключительно из базальтов без примесей других минералов.
    2. Обладают хорошими теплоизоляционными свойствами.
    3. Материал негорючий, обладает высокой термостойкостью. Постоянная температура до + 600 ° C. Температура однократного (кратковременного) применения Низкая - до 1000 ° С.
    4. Обладают высокой химической стойкостью и длительным сроком службы.
    5. Высокие звукоизоляционные свойства и вибростойкость.

    Звукоизоляционные характеристики и виброустойчивость
    Плотность материала - ρ = 15 кг / м3; Толщина материала - 30 мм.Зазор между материалом и утепленной стеной 0,0 мм.
    Диапазон частот, Гц 100–300 400–900 1200–7000
    Нормальный коэффициент звукопоглощения 0,05 - 0,15 0,22 - 0,75 0,85 - 0,93
    Плотность материала - ρ = 15 кг / м 3; Толщина материала - 30 мм. Зазор между материалом и утепленной стеной - 100 мм.
    Диапазон частот, Гц 100–200 300–900 1200–7000
    Нормальный коэффициент звукопоглощения 0,15 0,86 - 0,99 0,74 - 0,99

    1. Материалы STBF изготавливаются без использования связующего или неорганических связующих.
    2. Материал
    3. STBF не выделяет токсичных веществ при нагревании или воздействии открытого пламени.
    4. Низкая гигроскопичность; это в 8 раз меньше, чем у стекловолокна.
    5. Большой срок службы даже во влажной среде.

    Базальтовые штапельные тонкие волокна уступают по качеству супертонким базальтовым волокнам. Их главное преимущество - низкая себестоимость производства, в 3-4 раза ниже стоимости производства БСТВ.

    Себестоимость тонкого штапельного базальтового волокна в газоплавильных печах достаточно низкая по сравнению с печами других типов.

    Производство материалов, таких как мягкие, жесткие пластины и картон; выполняются по технологии напыления связующего НС-1Б, что определяет низкую влажность мата. Поэтому энергозатраты на сушку тарелок и картона минимальны.

    Предлагаемые технологии и оборудование определяют низкие затраты на производство штапельного тонкого базальтового волокна и материалов на его основе.

    Базальтовое супертонкое волокно. Материалы

    Супертонкое базальтовое волокно Войлок STBF
    Войлок представляет собой слой спутанных супертонких штапельных волокон, связанных силой естественного сцепления.
    Это предназначены для производства тепло- и звукоизоляционных материалов очень высокого качества для промышленности и строительства.

    Игольчатые маты MBPa и MTPB
    Маты изготовлены на основе супертонкого базальтового волокна, заключенного в стеклоткань (MTPB) или неупакованного (MBPa) и прошитого ровингом из стекловолокна или базальтовым ровингом.

    Приложение . Маты МБПа и МТПБ используются в качестве теплоизоляции при высоких и низких температурах трубопроводов промышленного оборудования, судостроения и других транспортных средств, а также при строительных работах по утеплению стен, перегородок, перекрытий.

    Маты тепло- и звукоизоляционные ТМ-19-20, АТМ-10С-20, АТМ-10К-20
    Маты изготавливаются на основе ультратонкого и сверхтонкого волокна, с двух сторон залитого стекловолокном или ткань из кремнезема и пряжа из стекловолокна или кремнезема.

    Маты звукопоглощающие BZM
    Маты изготавливаются на основе БСТФ с акустически прозрачной оболочкой из стеклопластика.
    Приложение. Маты используются в качестве звукопоглощающего наполнителя в шумоизолирующих конструкциях оборудования (авиационные и судовые двигатели) и других устройств.

    Доска войлочная шерстяная ТК-1, ТК-4
    Доска изготовлена ​​из войлока БСТФ на неорганической связке.
    Приложение. Плита применяется для теплоизоляции промышленного оборудования, бытовой техники (газовые и электрические плиты, духовки). Это эффективный, экологически безопасный заменитель асбестовых плит.

    Плиты теплоизоляционные ПМТБ
    Плиты изготовлены из базальтового супертонкого волокна на неорганической связке.
    Приложение. Плиты используются для тепло-, звукоизоляции судов и промышленного оборудования в диапазоне температур от - 260 ° C до + 700 ° C, выдерживают длительную тепловую и огневую нагрузку до 1100 ° C.

    Штапельное тонкое базальтовое волокно. Теплоизоляционные материалы. Плиты теплоизоляционные

    Войлок TBF Плиты TBF на основе неорганической связующей плиты NS 1. Подвесные потолки. Пластины TBF

    Фетр из тонкого штапельного волокна. Войлок игольчатый.

    Пластины мягкие ПТБ НС 50 - 70.
    Пластины жесткие ПТБ НС 100 - 140. Борт Тк-10 НС, Тк - 12НС, Тк-15НС.

    Спецификация материалов на основе штапельных базальтовых волокон
    Спецификация Единица измерения Размер
    Диаметр элементарного волокна мкм 4–8
    Длина волокна, мин. мм 30–90
    Объемная плотность кг / м3 26–36
    Теплопроводность (при 25 ° С) Вт м ° С 0,037 - 0,041

    Пластина мягкая PTMB NS 50-70
    Спецификация Единица измерения Размер
    Объемная плотность кг / м3 45–70
    Прочность на сжатие при 10% деформации МПа 0.0042
    Теплопроводность: при 25 ° С
    при 125 ° С
    при 300 ° С
    Вт м ° С 0,041 - 0,055
    0,07 - 0,076
    0,8 - 0,09
    Температура длительного применения, до ° С 600
    Размер пластины мм 500 х 1000
    Толщина листа мм 40–60

    Пластина жесткая ПТБ НС 100-140
    Спецификация Единица измерения Размер
    Объемная плотность кг / м3 100–140
    Прочность на сжатие при 10% деформации МПа 0.012
    Теплопроводность: при 25 ° С
    при 125 ° С
    при 300 ° С
    Вт м ° С 0,044 - 0,054
    0,07 - 0,076
    0,8 - 0,09
    Температура длительного применения, до ° С 600
    Размер пластины мм 500 х 1000
    Толщина листа мм 40–60

    Борт Тк-10 НС, Тк - 12НС, Тк-15НС
    Спецификация Единица измерения Размер
    Объемная плотность кг / м3 150–160
    Прочность на сжатие при 10% деформации МПа 0.025
    Теплопроводность: при 25 ° С
    при 125 ° С
    при 300 ° С
    Вт м ° С 0,045 - 0,054
    0,07
    0,09
    Температура длительного применения, до ° С 700
    Размер пластины мм 500 х 1000
    Толщина листа мм 40–60

    Материалы на основе базальтовых волокон и неорганических связующих НС-1Б негорючие при нагревании и воздействии открытого пламени, не выделяют вредных веществ и дыма.

    Тонкое и супертонкое базальтовое волокно. Сфера применения

    Область применения теплоизоляционных материалов из штапельных тонких базальтовых волокон.

    В связи с низкими производственными затратами широко используются штапельные тонкие базальтовые волокнистые материалы.
    Промышленно-гражданское строительство - утепление стен, потолков, кровли, утепление фасадов зданий.
    Противопожарные системы здания, металлоконструкции.
    Изоляция паропроводов и теплотрасс.
    Промышленная изоляция - печи и тепловое оборудование.

    Применение супертонкого базальтового волокна и материалов БТБФ

    Энергетика - атомные, тепловые электростанции, турбины, тепловые станции, паровые котлы, теплотрассы; тепло- и звукоизоляция теплового оборудования.

    Огнезащитные материалы для систем противопожарной защиты: брандмауэры, защита ответственных металлических конструкций, противопожарные двери, проходы и т. Д.

    Производство керамики, фарфора, строительных материалов - изоляция печей и оборудования при производстве керамических и фарфоровых изделий (посуда, вазы, сантехника и т. Д.)), печи для производства кирпича, керамической плитки.

    Машиностроение - изоляция теплового оборудования, нагревательных и закалочных печей, теплотрасс.

    Авиационная промышленность - маты тепло- и звукоизоляционные, обшитые водонепроницаемой тканью для тепло- и звукоизоляции двигателя и фюзеляжа. СТБФ используется на космическом корабле "Союз". Доказано высокое качество материалов.

    Судостроение - теплоизоляционные панели на основе неорганического связующего для тепло- и звукоизоляции судовых установок, оборудования, корпусов судов, переборок.

    Криогенные машины и оборудование - изоляционный материал в производстве сжиженных газов, жидкого кислорода и др.

    Металлургия - материалы для изоляции различных технологических печей и теплового оборудования, регенераторов, рекуператоров, трубопроводов и коммуникаций.

    Химическая и нефтехимическая промышленность - изоляция теплового оборудования, нагревательных печей, сушильных камер, паровых котлов, паропроводов, теплотрасс; негорючие, огнестойкие материалы для противопожарной защиты оборудования и сооружений.

    Производство строительных материалов и конструкций - панели утепленные для быстровозводимых зданий и сооружений, перекрытия; подвесные потолки, противопожарные стены, противопожарные двери, конструкционные пластмассы.
    Фильтры. STBF широко применяется для производства фильтрующих материалов и изделий, фильтров тонкой очистки воздуха и жидкостей, высокотемпературных фильтров.
    БСТФ при 1400-1500 ° С - отличный материал для гидропоники при выращивании бактериальных культур, рассады растений и т. Д.

    Бытовая техника - теплоизоляция газовых и электрических плит, газовых и электрических духовок.

    Подробнее см.
    Технология и оборудование для производства сверхтонкого волокна
    Технологическое оборудование для производства теплоизоляционных плит



    Базальтовое волокно

    ОБЛАСТЬ: химия.

    Сущность: базальтовая фибра предназначена для трехмерного армирования и повышения стойкости фибробетона (по сравнению с железобетоном) к растрескиванию, изгибу и разрывным усилиям, создает необходимый запас прочности и позволяет конструкции сохранять целостность при сквозных трещинах. а также значительно снижает общий вес строительных конструкций.Базальтовое волокно на основе расплавленных базальтовых пород содержит компоненты в следующем соотношении мас.%: SiO 2 48,4; Al 2 O 3 12,6; Fe 2 P 3 14,6; FeO 11,9; CaO 6,2; MgO 4,8; Na 2 O 1,0; К 2 О 0,5. Волокна диаметром 20, 200 и 400 мкм и отрезки длиной 6, 12, 18, 24 мкм содержатся в базальтовом волокне с разным весовым соотношением в%.

    Технический результат: производство базальтовой фибры для использования в качестве добавки к бетону (фибробетон), обеспечивающей качество смеси в цементном растворе.

    2 табл.

    Изобретение относится к производству базальтовых волокон, предназначенных для трехмерного упрочнения и повышения в несколько раз стойкости фибробетона (по сравнению с бетоном) к растрескиванию, изгибающим и разрывным нагрузкам, создает необходимый запас прочности и способствует сохранению целостности конструкции при сквозных трещинах, а также значительно снижает общий вес конструкции здания.

    В соответствии с патентной информацией исследования известного минерала, в том числе базальтового волокна (см., Например, авторское свидетельство СССР №3

    , кл. C03B 37/00, 1971 г., авторское свидетельство СССР № 381621, кл. C03B 37/00, 1971 г., авторское свидетельство СССР № 649670, кл. C03B 37/00, 1977 г., патент США № 3929497, кл. C03B 37 / 00, 1973).

    Дисперсное армирование бетона базальтовой фиброй изменяет поведение бетона, придавая ему высокую стойкость к растрескиванию, изгибающим и разрушающим нагрузкам, позволяет создать необходимый запас прочности, сохраняя целостность конструкции даже после внешний вид сквозь трещины.

    Основным недостатком этих волокон является низкая механическая прочность, не обеспечивающая непрерывного производства непрерывного базальтового волокна.

    Известно также тонкое базальтовое волокно (см. Патент РФ AI № 2170218, г. CL C03B 37/06, 2001), принятый авторами за прототип. В соответствии с данным изобретением базальтовое волокно на основе базальтовых волокон включает следующие компоненты, мас.%: SiO 2 48-52; TiO 2 2-3; Al 2 O 3 12,5-15,5; Fe 2 O 3 4-8; FeO 6,5-10,5; CaO 8,5-10,5; MgO 5-7; MnO 0.От 1 до 0,5; Na 2 O 1,5-3,5; K 2 O от 0,5 до 2,5; П 2 О 3 0,2-0,5; ZrO 2 1-3; CuO или смесь 0,5-2,0.

    Для повышения прочности волокон прототипа в загрузочную плавильную печь вместе с базальтовым щебнем дополнительно загружают оксид циркония ZrO 2 до 3 (мас.%).

    Основным недостатком этого базальтового волокна является его низкая устойчивость к влажным средам из-за содержания в волокне оксида фосфора P 2 O 5 , который обладает исключительными гигроскопическими свойствами.Наличие операции загрузки оксида циркония в строго заданном количестве с последующим его тщательным перемешиванием с базальтовым гравием усложняет и задерживает процесс вытяжки волокна.

    Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание базальтовой фибры в качестве добавки к бетону (фибробетон).

    Техническим результатом изобретения является то, что волокнистый расплав базальтовых пород, в том числе SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, CaO, MgO, Na 2 O, К 2 О содержит эти компоненты в следующих количествах, мас.%:

    SiO 2 48,4
    Al 2 O 3 12,6
    Fe 2 O 1411520 3
    FeO 11,9
    CaO 6,2
    MgO 4,8
    Na 2 O 1,0 2 O 0,5

    при диаметрах этого волокна 20, 200 и 400 мкм и длине сегментов 6, 12, 18, 24 мкм в базальтовом волокне содержится равная массовая доля в%.

    Технический результат, достигаемый заявленным химическим составом базальта, используемого для изготовления волокна.

    В настоящее время существуют рекомендации по геометрическим размерам к использованию базальтовой фибры (см., Например, Добавки для бетона от производителя арматуры, пластификаторы, комплекс. Http://fibra-msk.narod.ru/baz.html: ТД «Базальт« Компания »):

    - диаметр одного волокна 13-17 мкм;

    - длина, мкм 6; 12; 18; 24.

    Основная проблема при использовании базальтового волокна указана. Диаметр фибры РА для армирования бетона заключается в качественном перемешивании цементного раствора с базальтовой фиброй для обеспечения равноправности фибробетонных блоков по всему объему.

    Следовательно, в процессе изготовления фибробетона для равномерного перемешивания базальтоволокнистый цементный раствор нагревают до 170 ° С.

    В настоящем изобретении метрическое число диаметров отдельных волокон существенно увеличено с 20 до 400 мкм, что значительно облегчает перемешивание предлагаемых базальтовых волокон, а температура нагрева цементного раствора снижается вдвое (70-80 ° С. ), что значительно снижает затраты на электроэнергию.

    В соответствии с настоящей заявкой на изобретение используются три базальтовых волокна:

    1.Вариант: волокно из волокна диаметром 20 мкм длиной 6, 12, 18, 24 мкм с массовой долей 0,25% для каждого волокна длиной 6, 12, 18, 24 мкм.

    2. Вариант: волокно из волокна диаметром 200 мкм, с длиной сегментов 6, 12, 18, 24 мкм с массовой долей 0,25% для каждого волокна длиной 6, 12, 18, 24 мкм с массовая доля 0,25% для каждого волокна длиной 6, 12, 18, 24 мкм.

    3. Вариант: волокно из волокна диаметром 400 мкм, с длиной сегментов 6, 12, 18, 24 мкм с массовой долей 0.25% для каждого волокна длиной 6, 12, 18, 24 мкм.

    Эти варианты волокон используются для трехмерного упрочнения фибробетона в зависимости от силовых нагрузок, действующих на конструкцию здания.

    Свойства и характеристики предлагаемого базальтового волокна:

    - высокопрочный и надежный;

    - высокая термостойкость, абсолютная негорючесть;

    - устойчивость к агрессивным средам;

    экологически чистый.

    Свойства и технические характеристики волокна определяются свойствами базальтовой пряжи и ровинга (пучка нитей).

    В таблице 1 представлены технико-экологические характеристики производства пряжи и ровницы ООО «НПО« Вулкан »ГОСА, Пермский край, Россия.

    9130 9130 91
    Таблица 1
    Результаты испытаний базальтовой ровницы и пряжи производства ООО« НПО » Вулкан », ГОСА, Пермский край, Россия
    РЕЗЬБА РОВИНГ РБ 10 Сн ТУ 5769-001-80104765-2008
    Индекс Метод контроля Т Метод контроля Т ТУ Анализ
    1 Линейная плотность, текс ГОСТ 6943.1 149,4 2520 2526
    2 Влагосодержание,% ГОСТ 6943.4 0,13 не более 0,5 0,11
    Содержание веществ, удаляемых при отжиге
    3 (массовая доля),% ГОСТ 6943.8 1,7 не менее 0,3 0,3
    Разрывная нагрузка,
    4 кгс (Н) ГОСТ 6943,10 17,6 (173) не менее 40 (400) 91 (893)
    Динамический T
    5 модуль HPa 616.25203.00491 78,8 79,9
    6 Гигроскопичность,% 6-9 6-9
    Модуль упругости после динамического воздействия кислоты (фосфорная
    7 - 25%), HPa TY 616.2503.10 79,3 79,17
    Динамический модуль упругости 911 действие концентрированной кислоты (фосфорная
    8 -85%), HPa TY 616.2503.10 из 79,65 79,1
    Динамический модуль упругости после ступенчатого раствора
    9 NaOH, HPa3.1030 79,5
    Примечание: термостойкость от -260 ° C до + 700 ° C;

    Прочность волокна обеспечивает отличную влагостойкость, устойчивость к кислотам и щелочам;

    Экологическая чистота волокон определяется дозой облучения.Максимальная доза облучения волокна соответствует 6 МКР / час. Максимально допустимая доза облучения для человека 35 мкр / час.

    В таблице 2 представлены технические характеристики базальтовой пряжи и ровницы производства ОАО «Вотсало», г. Брянск, Россия. Других источников у авторов изобретения нет.

    Таблица 2
    Технические характеристики
    Марка ровинга Диаметр элементарного волокна, мкм Номинальная линейная плотность ровинга, текс Разрывная нагрузка, кг, не менее
    NLR-9-800 -4C 800 ± 40 25
    NLR-9-1200-4C 1200 ± 60 40
    NLR-9-1600-4C 9 ± 1,5 1600 ± 80 55
    NLR-9-2400-4C 2400 ± 120 80
    NLR-13-840-4C 840 ± 42 30 30 NLR-13-1260-4C 13 ± 1,5 1260 ± 56 50
    NLR-13-2100-4C 2100 ± 105 70
    NLR-13-2520-4C 2520 ± 126 90
    Содержание веществ, удаляемых при отжиге,%, не менее Влажность,% Модуль упругости, кг / мм 2 Предел прочности, (по кат.переработка),% Химическая стойкость, потеря массы,%, после 3 часов кипячения.
    при 20 ° C 100 H 2 O - 0,2
    0,3 1,0 9100- при 200 ° C 95 2N NaOH - 6,0
    11000 при 400 ° C 82 2N HCl - 2,2
    Примечание: информация с сайта www.i-vot.ru

    Один из Решающим фактором для производства базальтового волокна с высокими прочностными и эксплуатационными свойствами является строгое соблюдение температурного режима R сплава базальтовых пород.

    В предлагаемом изобретении предусмотрено повышенное содержание оксидов железа в расплаве базальтовых пород для производства волокон в мас.%: Fe 2 O 3 14,6, FeO 11,9. При высоком содержании оксидов железа в расплаве базальта железо Fe в чистом виде попадает на матрицу питателя, через которую производится волокно. Железо Fe, будучи мягким податливым металлом, при производстве волокна из сопел питателя действует как «пластификатор», укрепляющий волокно и позволяющий разворачивать его круглосуточно.

    Предлагаемое изобретение базальтовое волокно производится на заводе ООО «НПО« Вулкан », Пермский край, Гоа.

    Технология производства БНВ на основе метода механической экструзии непрерывных волокон из расплава базальта через фильеру фильерного производства. питатель размещен на поддоне питателя печи.

    Производство КБФ представляет собой последовательность технологических операций:

    - подготовка базальтового сырья;

    загрузка его в печь;

    - плавка породы в баковой печи и гомогенизация расплава;

    - подготовка расплава для развертывания питающих печей;

    - формирование непрерывных волокон с помощью питателя фильерного производства Spinneret;

    - вытяжка формованной пряжи намоточной машины;

    - вытягивание первичной проклейки волокон;

    устройство намотки первичного волокна на катушку;

    - сушильные барабаны первичного волокна.

    Технология производства волокна.

    Станок с рулевой рубкой режет волокна ровницы с помощью ножей, закрепленных на валу крепежными ножами.

    Ровничные ножи прижимаются к зажимному валу и разрезают его на длину 6, 12, 18, 24 мкм, в зависимости от количества ножей, установленных на валу рулевой рубки. Смена лопастей для изменения длины волокна заключается в снятии вала.

    При производстве ровинга снимаемые с намоточного аппарата нити размещаются на ярусной подвижной тележке на барабанах и трансформируются в участок фаст-базальтовой нити.Набивки ниток на бухты устанавливаются на моментально-тягово-перемоточных станках. Пучки пряжи разных пакетов перематываются одним пакетом в необходимом количестве сложений (до 4000 нитей в ровинге).

    Расплав базальтовых пород на основе базальтовых волокон, включая SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O, отличающийся тем, что он содержит эти компоненты в следующих количествах, мас.%:

    9110 9110 K
    SiO 2 48,4
    Al 2 O 3 12,6
    Fe 2 O 1411520 3
    FeO 11,9
    CaO 6,2
    MgO 4,8
    Na 2 O 1,0
    из 0.5

    при этом волокна диаметром 20, 200 и 400 мкм и длиной сегментов 6, 12, 18, 24 мкм в базальтовом волокне содержат равные массовые доли в%.

    Руководство по выбору минеральной ваты и стекловаты: типы, характеристики, применение

    Минеральная вата и стекловата - это волокнистые материалы, изготовленные из шлака, камня, стекла и минералов, которые были расплавлены и спрядены в волокна. Волокна, состоящие из минеральной ваты, минеральной ваты, шлаковой ваты и стекловаты, в совокупности известны под различными терминами, включая синтетические стекловидные волокна (SVF), искусственные минеральные волокна (MMMF) и искусственные стекловидные волокна (MMVF). ).

    Несмотря на различия в точных типах волокон, вышеперечисленные типы шерсти имеют общие области применения, основанные на характеристиках, перечисленных ниже. Эти качества часто объединяются в один продукт; например, изоляция из минеральной ваты может быть установлена ​​в здании для обеспечения теплоизоляции, акустической защиты и защиты от огня.

    Теплоизоляция — Минеральная вата, шлаковата и стекловата являются отличными теплоизоляционными материалами благодаря переплетенным волокнам, которые образуют воздушные ячейки с низкой плотностью внутри материала.Изоляция может производиться в виде сыпучего материала для утепления плоских поверхностей или в виде войлока для потолков, чердаков и воздуховодов.

    Акустическая звукоизоляция — Минеральная вата и стекловата поглощают звуковую энергию и часто используются для улучшения акустических характеристик стен, потолков, полов и крыш.

    Противопожарная защита — Основным преимуществом изделий из минеральной и стекловаты является то, что их волокна негорючие. Таким образом, их использование в качестве тепло- или звукоизоляции способствует повышению пожарной безопасности здания или территории.

    Экологичность —Минеральная вата и стекловата изготавливаются из переработанных материалов, таких как шлак, стекло и другие побочные продукты промышленного производства. Это один из самых энергоэффективных строительных материалов: энергия, сэкономленная от его использования в качестве теплоизолятора, быстро превосходит затраты на его поиск и производство.

    Типы

    Тип шерсти определяется волокнами или нитью, используемыми при производстве. В таблице ниже сравниваются характеристики каменной ваты (разновидность минеральной ваты) и стекловаты.

    Тип

    Описание

    Длина волокна

    Сопротивление давлению

    Максимальная рабочая температура

    Эластичность

    Температура плавления

    Огнестойкость

    Прочность на разрыв

    Изображение

    Каменная вата

    Изготовлен из вулканического базальта или доломита, а иногда и из шлака

    Короткий

    Высокая

    ~ 750 ° С

    Низкая

    Более 1000 ° C

    Улучшенный

    Низкая

    Стекловата

    Из песка, известняка и кальцинированной соды

    Длинный

    Нижний

    ~ 230 ° С

    Высокая

    ~ 700 ° С

    Высокая

    Высокая

    Производство

    Производство минеральной и стекловаты практически идентично, за исключением разницы в сырье.

    1. Сырье (камень, стекло, шлак или песок) сначала пропускается через печь и плавится при очень высоких температурах.
    2. Расплавленные капли падают через печь и скручиваются в волокна. В зависимости от материалов прядение осуществляется вращающимися маховиками или вертушками.
    3. Затем к волокнам добавляют связующие, и сушильная печь нагревает их до умеренно высоких температур. Связующее реагирует на тепло, превращая волокна в шерсть.
    4. Резаки формируют из материала рулоны, войлок или доски, а обрезанные обрезки возвращаются в производственный процесс.

    На видео ниже показан типичный процесс производства минеральной ваты.

    Видео предоставлено: ROXUL Inc.

    Стандарты

    Изоляция из минеральной ваты

    может соответствовать производственным спецификациям, изложенным в опубликованных стандартах, включая ASTM C726 и BS EN 13162. Дополнительные стандарты можно найти в Библиотеке стандартов Engineering360.

    ресурсов

    Eurima — Процесс производства минеральной / стекловаты

    Изображение кредита:

    Technical Glass Products, Inc.| Knauf Insulation (оба изображения в таблице)


    Устойчивость волокон к щелочам и статические механические свойства композитов

    Исследование трехмерных, случайно распределенных BFRC в Китае анализируется и обобщается в относительной глубине в этом исследовании. Результаты показывают, что влияние компонента волокна и температуры щелочной коррозии на щелочную стойкость BF является значительным; BF мало влияет на прочность бетона на сжатие; прочность на растяжение и изгиб композитов значительно увеличивается по сравнению с обычным бетоном, а содержание волокна оказывает значительное влияние на прочность.В свете некоторых проблем в текущем исследовании предлагается шесть возможных тем для исследований: (1) исследование щелочной стойкости доменной печи при динамических температурах, более низких концентрациях щелочи и более длительном времени щелочной коррозии; (2) повышение щелочной стойкости BF за счет увеличения его гидрофобности; (3) определение оптимальной ориентации распределения волокон в доменной печи с различными характеристическими параметрами; (4) установление формул расчета критического содержания и критического соотношения сторон различных типов доменных печей; (5) определение оптимального соотношения в смеси двух или более волокон в FRC при изучении взаимодополняющих механизмов между собой; и (6) улучшение дисперсии БФ и межфазных свойств БФ / матрица.

    1. Введение

    Бетон, который является наиболее широко используемым материалом в гражданском строительстве, обладает такими преимуществами, как высокая прочность на сжатие и хорошая долговечность. Однако он также имеет такие недостатки, как высокий собственный вес, низкая прочность на растяжение, плохая вязкость, низкая энергия разрушения и плохая ударопрочность [1–3]. Бетон необходимо использовать вместе с другими материалами, которые дополняют его свойства, и, таким образом, область применения будет расширена. Железобетон и FRC - два самых распространенных строительных материала.Волокна, используемые в таких композитах, включают стальное волокно, углеродное волокно, стекловолокно, BF, синтетическое волокно и растительное волокно [4]. Среди них, как новый материал 21 века [5], доменные печи имеют широкий спектр источников сырья, хорошую термическую стабильность (диапазон конечных температур от −263 до 900 ° C), теплоизоляцию (теплопроводность). составляет примерно 0,04 Вт / (м · К)), хорошая экологическая совместимость, высокая прочность на разрыв и высокий модуль упругости [6–9]. Благодаря смешиванию BF внутренняя структура бетона может быть оптимизирована; он может быть усилен и упрочнен, а его теплоизоляция и долговечность могут быть улучшены, среди прочего [10–13].

    Чешская Республика начала испытания базальтовой ваты в качестве заменителя асбеста в конце 1950-х годов. Было обнаружено, что эрозионная стойкость волокна и связь между волокном и цементом были эффективно улучшены за счет добавления в волокно компонентов, устойчивых к щелочам, и обработки поверхности полимером [14, 15]. Бывший Советский Союз сделал шаг вперед в своем исследовании BF и приступил к его исследованию в 1960-х годах. Однако публикация многочисленных патентов и статей, касающихся доменных печей и крупномасштабного производства, началась только в 1990-х годах [16, 17].Изучение BF в Европе, США, Японии и других странах началось в 1970-х годах, и производственный процесс был хуже, чем в бывшем Советском Союзе [5]. Однако в последние годы в Европе, США и Японии были опубликованы подробные исследования BFRC, в которых, в частности, сообщается о щелочной устойчивости BF Sim et al. [18] и Липатов с соавт. [19]; прочность, термостойкость, стойкость к высоким температурам и замедление воспламенения стеклобетона BF по Borhan et al.[20–22]; термическая деформация газобетона Sinica et al. [23]; обычные механические свойства бетона с высоким содержанием BF по Ayub et al. [24]; и износостойкость BFRC по Кабай [25], среди других.

    В Китае в 1978 году Нанкинский институт стекловолокна [26] впервые предложил использовать базальт для производства стойкого к щелочам волокна и улучшения бетона. В том же году Шен [27] провел экспериментальное исследование устойчивости BF к щелочам. В 1980 году Ду [28] резюмировал отчет в бывшем Советском Союзе Строительные материалы о преимуществах и перспективах инженерного применения BF.В 1990 году Чжао [29] перевел краткий отчет из бывшего Советского Союза, озаглавленный «Бетон, армированный базальтовым волокном», в котором впервые была представлена ​​концепция компонентов BFRC. Тем не менее, систематические отчеты о BFRC начались в начале 21 века с отчетов Ху и др. О характеристиках BF, зарубежных исследованиях, широких перспективах применения BF в области бетона и других аспектах BF. [5, 30], Е [31], Ван и Чжан [32] и другие.

    Благодаря постоянному совершенствованию производственного процесса, BF был включен в трехмерные, произвольно распределенные FRC, армированные волокном полимерные стержни, волокнистую ткань, волокнистую решетку и другие композитные формы для удовлетворения практических инженерных нужд.Это значительно улучшило различные свойства бетона. В этой статье в основном рассматриваются результаты исследований, опубликованных в китайских журналах в отношении устойчивости BF к щелочам и основных механических свойств трехмерного, случайно распределенного BFRC. Отмечены существующие проблемы, некоторые из них подробно описаны, а также предложены конкретные исследовательские стратегии, указывающие направление улучшения вышеупомянутых свойств BFRC. Из-за нехватки места ударно-механические свойства, трещиностойкость и долговечность BFRC будут представлены в другой статье.

    2. Щелочная стойкость BF

    Поскольку бетон является щелочным, стойкость BF к щелочной коррозии напрямую влияет на приспособляемость и свойства BF в материале. В литературе [33] оговаривается стойкость доменного печи к щелочам и требуется, чтобы коэффициент сохранения прочности на разрыв волокон доменной печи, используемой для бетона, составлял не менее 75% после выдержки в насыщенном растворе Ca (OH) 2 при 100 °. C в течение 4 ч [34]. Следовательно, исследования щелочной стойкости BF с точки зрения свойств BFRC необходимы и значимы.

    2.1. Research Progress

    На стойкость BF к щелочам в основном влияют такие факторы, как концентрация щелочи в рабочей среде, температура щелочной коррозии, время щелочной коррозии, свойства самого волокна и условия предварительной обработки, среди прочего. За почти 40 лет, прошедших с тех пор, как Шен впервые изучил BF в 1978 году [27], экспериментальные исследования устойчивости BF к щелочам были в основном сосредоточены на вышеупомянутых аспектах. Поскольку физические и механические свойства нынешних доменных печей намного лучше, чем 20 лет назад, исследования, проводимые с 2000 года, являются основной частью работы, которая подробно описывается в следующих разделах.

    В 2004 г. Wang et al. [6] исследовали химический состав BF и модификацию его поверхности растворами щелочей. Их результаты показали, что основными химическими компонентами доменного печи были SiO 2 , CaO и Al 2 O 3 , которые играли важную роль в определении химической стабильности, механической прочности и термической стабильности доменного печи. После обработки раствором NaOH 0,1 моль / л на поверхности доменной печи появились некоторые дефекты, такие как опухолевидное вещество и коррозионные ямки, увеличивающие шероховатость и площадь поверхности.Этот эффект привел к снижению прочности волокна, но улучшил межфазную связь между волокном и матрицей. В 2010 и 2015 годах Wei et al. [35] и Ли и др. [36] проанализировали механизм щелочной коррозии доменной печи. Сетчатая каркасная структура волокна состояла в основном из Si и Al. В щелочном растворе протекала реакция замещения между OH - и Si – O – Si≡ в волокне, что приводило к растворению элемента Si, разрыву каркасной сетки силикатных ионов и разрушению других компонентов в волокне. фреймворк.ОН - диффундировал во внутреннюю структуру волокна, что привело к ламеллярному растрескиванию поверхностного слоя.

    В 2006 г. Wang et al. [37] изучали устойчивость к щелочам BF, который был произведен компанией Heilongjiang Jingpo Lake Basalt Fiber Company, в среде щелочной коррозии с кипящим раствором NaOH с концентрацией 2 моль / л. Их результаты показали, что доменная печь в основном состоит из Si, O, Fe, Ca и других элементов. После кипячения в течение 3 часов степень удерживания массы сырой пряжи и степень сохранения прочности жгута волокон после погружения и отверждения составляли приблизительно 96% и 82%, соответственно, что указывает на высокую стойкость к щелочной коррозии.Авторы объясняют такую ​​высокую емкость присутствием в доменной печи оксидов щелочных металлов.

    В 2007 году Huo et al. [38] исследовали щелочную стойкость нитей и жгута BF в среде щелочной коррозии 2 моль / л раствора NaOH при 80 ° C. Модель волокна, которая была произведена Shanghai Russian Basalt Fiber Co. Ltd., отличалась от модели, исследованной Wang et al. Жгут был приготовлен погружением в эпоксидную смолу на 648 см. Результаты (рис. 1 (а)) показали, что масса волокна медленно уменьшалась с увеличением времени щелочной коррозии после выдержки в растворе щелочи.Степень удерживания массы через 24 часа составляла примерно 88%. Прочность на излом нити и жгута после обработки резинки со сложением быстро снижалась; степень сохранения их прочности через 3 часа составляла примерно 60%. Эти результаты показали, что обработка слоистой жевательной резинки не может улучшить стойкость волокна к щелочам за короткое время. Микроскопический вид волокна после щелочной коррозии показал значительные ямки из-за растрескивания поверхности (Рисунки 1 (b) и 1 (c)). Кроме того, по сравнению с условиями, использованными Wang et al.[37] эксперимент имел более низкую температуру щелочной коррозии и, соответственно, меньшую скорость реакции; однако степень сохранения прочности жгута была ниже, что могло быть связано с волокнистым компонентом.

    В 2010 году Хуанг и Дэн [39] изучали стойкость доменных печей к щелочам при различных температурах щелочной коррозии и более длительном времени коррозии. Они обнаружили, что после замачивания в растворе NaOH с концентрацией 1 моль / л в течение 5 дней (рис. 2 (а)), BF показал степень удерживания массы 87% при температуре 20 ° C; кроме того, степень коррозии была ниже.Однако степень удерживания массы составила всего 33% при 80 ° C, что свидетельствует о значительной коррозии и растрескивании (Рисунки 2 (b) и 2 (c)). Температура сильно влияет на стойкость BF к щелочам. Кроме того, по сравнению с результатами Huo et al. [38], таковые Хуанга и Дэна [39] были получены при той же температуре щелочной коррозии (80 ° C), но при различных концентрациях щелочного раствора (1 моль / л и 2 моль / л), что дало массовые скорости удерживания 87% и 89% соответственно; таким образом, концентрация раствора мало влияла на массу доменной печи при более высоких концентрациях щелочи.

    В 2012 году Wu et al. [40] изучали влияние концентрации щелочи на прочность на разрыв скрученного ДП с единичным диаметром 8 мкм мкм. Концентрация раствора NaOH составляла от 0,5 до 2 моль / л, а время и температура щелочной коррозии составляли 3 ч и 100 ° C соответственно. Степень сохранения прочности волокна на разрыв определяли в соответствии с GB / T 7690.3-2001, и результаты (рисунок 3) показали, что повреждение волокна щелочным раствором усиливается с увеличением концентрации, что приводит к слабой поверхности волокна и резкому снижению в силе.Степень сохранения прочности волокна составляла всего 53,67% при концентрации 2 моль / л, что сильно отличалось от 82%, полученной Wang et al. [37] при тех же условиях. Различие может быть результатом обработки скручиванием в дополнение к разному содержанию волокон.


    В заключение, результаты вышеупомянутых исследований показывают, что влияние компонента волокна, внутренней микроструктуры, температуры щелочной коррозии и времени щелочной коррозии на стойкость BF к щелочам является значительным.Однако эффекты предварительной обработки волокна и увеличения концентрации щелочного раствора в более высоких щелочных условиях имеют ограниченное влияние на стойкость к щелочам. Поэтому в будущих исследованиях необходимы целенаправленные исследования стойкости доменных печей к щелочам и их адаптируемости с учетом характеристик бетона. Вышеупомянутые характеристики BF могут быть улучшены за счет характеристик волокна и среды, вызывающей щелочную коррозию.

    2.2. Анализ и перспективы

    На основе обзора предшествующих результатов исследований, касающихся стойкости доменных печей к щелочам и условий работы доменных печей в бетоне, выдвигаются следующие четыре направления исследований: (1) На основании температуры кривая изменения в зависимости от возраста бетонной конструкции в реальных условиях работы, необходимо измерить и изучить щелочную стойкость доменной печи при температуре динамической щелочной коррозии.Такое исследование позволит одновременно изучить механизм влияния на свойства BFRC. В настоящем исследовании изучается щелочная стойкость BF при постоянной температуре. Однако в процессе затвердевания бетона такие факторы, как свойства бетонного материала, теплота гидратации и температура заливки, указывают на то, что температура изменяется параболически и имеет тенденцию становиться стабильной с возрастом. Более того, разные бетонные конструкции с разным расположением точек измерения демонстрируют совершенно разные изменения температуры (Рисунок 4).Кроме того, температура влияет на скорость реакции щелочной коррозии и щелочность окружающей среды, окружающей волокно, что является важным фактором при изучении стойкости доменного волокна к щелочам. Таким образом, исследования коррозионной стойкости BF при динамической температуре необходимы для моделирования среды, в которой находится бетон, и для изучения механизма, с помощью которого BF изменяет механику, долговечность и другие свойства BFRC. (2) Изучить адаптируемость BF в бетон, щелочная стойкость BF в смоделированном растворе щелочи с pH 10.5–13,5 должны быть оценены. Некоторые авторы [41] показали, что значение pH хорошо гидратированного портландцемента составляло от 12,5 до 13,5, а значение pH сульфоалюминатного слабощелочного цемента составляло от 10,5 до 11,5. В результате значение pH бетона ниже этого. В вышеупомянутых исследованиях в основном использовались растворы NaOH с концентрацией 1 моль / л или выше; Щелочность этих растворов значительно выше, чем у портландцементного теста. В противном случае скорость щелочной коррозии сильно коррелирует с концентрацией щелочного раствора [42].Следовательно, следует изучить щелочную стойкость действующего доменного печи в растворе со щелочностью, равной щелочности бетонного материала. (3) Время щелочной коррозии доменного печи в смоделированном щелочном растворе должно быть надлежащим образом увеличено в соответствии с конкретной структурой бетона. Как показано на Рисунке 4, температура основания плота почти возвращается к своей нормальной температуре через 10 дней; однако дамбе требуется 25 дней, чтобы достичь своей начальной температуры, что значительно больше, чем время, необходимое для основания плота.Однако большая часть времени щелочной коррозии в вышеупомянутых исследованиях составляла всего несколько часов и, конечно, не более 7 дней. Даже в случае экспериментов по ускоренной щелочной коррозии при более высоких температурах и более коротком времени, степень, в которой эти результаты испытаний отражают фактические условия доменной печи в бетоне, требует дальнейшего изучения. Следовательно, время щелочной коррозии доменного печи должно быть увеличено соответствующим образом в соответствии с фактическими ожидаемыми рабочими условиями. (4) Необходимо измерить гидрофобность доменного печи и определить механизм переноса влаги.Устойчивость к щелочам BF и общие свойства композитов улучшаются за счет повышения его гидрофобности. Как упоминалось ранее, необходимо улучшить долговременную стойкость BF к щелочам. Существующие методы улучшения гидрофобности в основном включают модификацию поверхности BF путем нанесения смолы, добавление ZrO 2 в BF [19] и использование слабощелочного цемента. Тем не менее, необходимо учитывать многие факторы, такие как ограниченное улучшение, замедление щелочной коррозии вместо ее остановки, увеличение стоимости проекта и отсутствие поставок, среди прочего.Однако, определив дзета-потенциал, Hu et al. [43–45] показали, что, хотя BF представляет собой неорганический материал, полученный из горных пород путем плавления и волочения проволоки, его поверхность инертна, и элементы на поверхности BF могут образовывать водородные связи с гидрофильными полярными группами. Между тем, поверхность BF содержала много атомов Si, которые при определенных условиях вступали бы в химическую реакцию с окружающими активными группами. Следовательно, реакция щелочной коррозии может легко произойти.С другой стороны, вода - это среда передачи различных ионов. Если гидрофобность BF хорошая, ионы щелочной коррозии не могут легко проникнуть в волокно из-за отсутствия передающей среды, и трудно разрушить BF. В отличие от этого, BF может не только поглощать окружающую воду, используемую для реакции гидратации цемента, что отрицательно сказывается на твердении бетона и свойствах поверхности раздела волокно / матрица, но также обеспечивать переносчик ионов щелочной коррозии.Следовательно, улучшения гидрофобности BF и способности блокировать влагу полезны для улучшения устойчивости к щелочам, а также механических свойств и долговечности BFRC. О гидрофобности и влагопроницаемости BF редко сообщалось подробно в литературе. Следующим шагом должно стать улучшение устойчивости BF к щелочам и общих характеристик композита путем измерения гидрофобности и выяснения механизма передачи влаги. Благодаря этим двум аспектам доменного печного камня и бетона, посредством модификации поверхности волокна и добавления минеральных добавок в матрицу, дисперсия доменного волокна в матрице и межфазные свойства доменного волокна и матрицы могут быть улучшены, а механические свойства композита улучшатся. быть улучшенным.

    3. Статические механические свойства BFRC

    Подобно обычным бетонным элементам, элементы BFRC подвергались различным нагрузкам в различных рабочих условиях. Исследования статических механических свойств также в основном сосредоточены на прочности, вязкости при изгибе и механических свойствах разрушения, которые подробно рассматриваются ниже.

    3.1. Прочность BFRC

    В последние годы исследователи изучали правила изменения механических свойств различных бетонов, включая обычный бетон, самоуплотняющийся бетон, бетон с высоким содержанием минеральных примесей, торкретбетон и стальные трубы, заполненные бетоном.Эта работа заключалась в измерении прочности на сжатие, растяжение и изгиб BFRC с различным содержанием волокон в различных условиях, таких как разный возраст и минеральные примеси. Содержание волокна обычно составляло порядка 0,5–8,5 кг / м³, исследованное время старения в основном составляло 3 дня, 7 дней и 28 дней, а минеральные примеси в основном включали летучую золу и микрокремнезем. Мы опишем это ниже.

    В 2008 году Ли и др. [48] ​​изучали 28-дневное кубическое сжатие, осевое сжатие, растяжение при раскалывании и прочность на изгиб самоуплотняющегося бетона, армированного BF (BFRSCC) (рис. 5) с содержанием волокна 0.8–4,8 кг / м 3 , длиной 10–25 мм и диаметром 7–15 мкм м в соответствии с CECS13: 89. Результаты показали, что с увеличением содержания волокна, по сравнению с обычным самоуплотняющимся бетоном (PSCC), кубическая прочность на сжатие BFRSCC снизилась на 3–10%. Общая тенденция осевой прочности на сжатие BFRSCC сначала уменьшилась, а затем увеличилась, прежде чем, наконец, достигла прочности, немного большей, чем у PSCC. Прочность на растяжение при раскалывании постепенно увеличивалась после начального небольшого снижения, тогда как прочность на изгиб уменьшалась после начального медленного увеличения.И прочность на растяжение, и прочность на изгиб показали пиковые значения, где максимальное увеличение составило 17% и 24% соответственно, а соответствующее оптимальное содержание волокна составляет 3,2 кг / м 3 . Эти результаты были приписаны BF [48], который является мягким и тонким, образует слабую сотовую или пористую структуру в бетоне и приводит к плохому диспергированию или образованию кластеров в процессе перемешивания бетона. Эти особенности уменьшили плотность бетона и кубическую прочность на сжатие.Что касается осевой прочности на сжатие, в дополнение к вышеупомянутому обсуждению, увеличение BF имело эффект бокового ограничения, аналогичный эффекту хомутов, что улучшало прочность на сжатие матрицы. Под влиянием двух плюсово-минусовых факторов прочность на сжатие в осевом направлении претерпела параболические изменения. Исследование, касающееся осевой прочности на сжатие стальных трубчатых коротких колонн, заполненных BFRC, проведенное Wang et al. [49] в 2013 г. также продемонстрировали эту точку зрения. Прочность на растяжение и изгиб при расщеплении можно использовать в качестве показателей для оценки прочности материала на разрыв.Согласно теории композитов [50], предел прочности на разрыв BFRC напрямую связан с пределом прочности волокна на разрыв и его содержанием; в противном случае прочность на разрыв у BF выше. Следовательно, разумное количество BF может улучшить два механических показателя, не влияя на удобоукладываемость самоуплотняющегося бетона.

    В 2009 году, предварительно обработав доменную печь путем обертывания цементной пастой перед смешиванием, Wu et al. [51] исследовали прочность на сжатие стандартных кубических образцов BFRC с содержанием волокна 1.2–2,0 кг / м 3 , длиной 12 мм и радиусом 15 мкм м согласно стандарту GB / T 50081-2002. Результаты показали, что (рис. 6 (а)) с увеличением содержания волокна наибольший рост на 28 дней и начальная кубическая прочность на сжатие ( f cu ) BFRC составили около 5% и 17% соответственно. По сравнению с результатами Li et al. [48], предварительная обработка в некоторой степени улучшила сжимающие свойства BFRC. Причина заключалась в том, что цементная паста обеспечивала смазывающий эффект между волокнами и заполнителями и заставляла их полностью контактировать друг с другом, таким образом эффективно уменьшая пористость матрицы и улучшая межфазное соединение между волокнами и матрицей (Рисунки 6 (b) -6 ( д)).Кроме того, волокна, обернутые цементным тестом, имели лучшую текучесть в матрице, что увеличивало равномерность ее распределения.

    В 2011 г. Ye et al. [52] исследовали предел прочности при изгибе высокопрочного BFRC с относительно большим количеством летучей золы и микрокремнезема с содержанием волокна 8,4 кг / м 3 и длиной 6 мм, 18 мм и 30 мм. Волокно было предварительно обработано тремя способами: прямое разрезание, укладка резинки и скручивание резинки. Результаты показали, что по сравнению с ПК максимальное увеличение прочности на разрыв при изгибе BFRC через 3 дня, 7 дней и 28 дней составило 20%, 27% и 18% соответственно.Соответствующая оптимальная длина волокна и метод предварительной обработки составляли 18 мм при прямом сокращении волокна. На основании изменения скорости увеличения прочности с возрастом в экспериментах не наблюдалось видимого ослабления армирования волокном с возрастом, что могло быть связано с улучшением стойкости к щелочам.

    В 2012 году Луо и Би [53] изучили влияние BF и гибридных волокон, состоящих из BF и полипропиленового волокна (PPF), на кубическую прочность на сжатие самоуплотняющегося бетона с точки зрения его пористой структуры.Содержание доменных печей составляло 1,3 кг / м 3 и 2,7 кг / м 3 , а содержание ППФ - 0,05–0,3 кг / м 3 . В случае бетона, армированного только BF, результаты показали, что прочность на сжатие была снижена по сравнению с PSCC, аналогично результатам исследования Li et al. [48]. Это снижение численности объяснялось тремя факторами. Во-первых, в соответствии с четырьмя уровнями размера пор в бетоне, предложенными Wu и Lian [54], уменьшение безвредных или менее вредных пор и увеличение вредных или более вредных пор в BFRC приведет к снижению плотности и прочности.Во-вторых, с точки зрения микроморфологии (рис. 7), BF был довольно гладким по сравнению с PPF. Таким образом, очень небольшое количество продуктов гидратации будет прилипать к нему, что приведет к ослаблению границы раздела BF / матрица, что, в свою очередь, уменьшит эффективные преимущества свойств волокна. Третий фактор - режим отказа. Только трещины появились во время разрушения BFRC при сжатии; разрыва осколков не наблюдалось. Режим разрушения BFRC был интегрирован, что свидетельствует о повышении прочности образца.Для гибридного армированного волокном самоуплотняющегося бетона прочность на 28 дней была улучшена в разной степени, а наибольшее увеличение составило примерно 38%. Соответствующее содержание BF и PPF составляло 2,7 кг / м 3 и 0,1 кг / м 3 соответственно. Наличие PPF уменьшило плотность и размер пор, а модуль упругости и предел прочности на разрыв были на порядок меньше, чем у BF; Таким образом, PPF стал дополнительным опорным материалом к ​​BF, значительно увеличив прочность.

    В 2016 году Zhou et al. [55] изучали прочность на разрыв и изгиб торкретбетона, армированного доменным печным газом, в условиях туннельного сухого нагрева, смоделированного с использованием печи, и проанализировали структурные механизмы с точки зрения противодействия трещинам в доменной печи в матрице. Соотношение сырья определялось согласно JGJ55-2000 и GB50086-2001. Их результаты показали, что механические свойства торкретбетона, армированного BF, в условиях сухого нагрева были значительно снижены по сравнению с измеренными в стандартных условиях.Существование BF не могло заметно улучшить прочность торкретбетона на растяжение и изгиб, и результаты даже указали на небольшое снижение механических свойств при некотором содержании волокна. Вероятные причины такого поведения были связаны с более низким коэффициентом ориентации трехмерного, случайно распределенного BF [50], недостаточной стойкостью к щелочам и дисперсностью BF, использованного в эксперименте, а также плохими характеристиками соединения между волокном и волокном. матрица.

    В 2016 году на основе испытаний на одноосное сжатие бетонного цилиндра, армированного BF, и теории механики повреждений Yu et al.[56] построили конститутивную модель одноосного сжатия конструкции в соответствии с обобщенным законом Гука и теорией распределения прочности Вейбулла:

    Результаты показали, что модель хорошо согласуется с экспериментальными результатами, и тенденция изменения модели была аналогичной. по сравнению с обычным бетоном, но напряжение во время подъема было очевидно больше, чем у последнего [57]. Это исследование внесло теоретический вклад в изучение механических свойств материала.

    Короче говоря, исследование прочности BFRC привело к дискретным или даже противоположным результатам, поскольку на прочность, помимо других факторов, влияли характеристические параметры волокна, содержание волокна, свойства материала матрицы, метод подготовки и возраст композита. . Однако наличие BF в целом мало повлияло на прочность бетона на сжатие, но, тем не менее, могло привести к очевидным улучшениям прочности на растяжение и изгиб. Содержание волокна влияет на прочность материала, и существует оптимальное значение содержания.Добавление минеральных добавок и PPF способствовало улучшению бетона доменной печи. На основе вышеупомянутых исследований могут быть проведены дальнейшие исследования оптимального соотношения компонентов смеси и дополнения механизма армирования из BF и других волокон с различными свойствами, таких как PPF, на основе различных материалов матрицы и требований.

    3.2. Прочность на изгиб и механика разрушения

    Существует несколько опубликованных работ по вязкости при изгибе и механике разрушения BFRC.Ученые в основном изучали влияние характерных параметров, таких как содержание и соотношение сторон волокна, на индекс вязкости при изгибе, вязкость разрушения и энергию разрушения. Они также обсудили улучшение ударной вязкости и свойств разрушения бетона в результате использования волокна. Эти результаты проиллюстрированы и проанализированы ниже.

    He and Lu [58] и Ye et al. [52] сообщили о прочности на изгиб балки B2010 в 2009 и 2011 годах соответственно.Индекс, используемый для измерения прочности на изгиб, был стандартом JSCEG552, предложенным Японским обществом инженеров-строителей. Прочность на изгиб BFRC была в 5,6 раза выше, чем у ПК, как сообщили Хе и Лу [58]. Однако в последнем исследовании Ye et al. [52] отметили, что BFRC, на который влияли длина волокна, обработка скручиванием и модификация поверхности, показал вязкость при изгибе только в 1,2–2,1 раза выше, чем у ПК, по оценке в различных экспериментальных условиях. Поскольку шероховатость волокна увеличилась после обработки скручиванием, которая улучшила свойства сцепления между волокном и матрицей, кривая нагрузка-смещение бетона, армированного скрученным волокном, была намного более пологой.Скрученное волокно могло существенно улучшить ударную вязкость бетона. Учитывая, что данных в последнем отчете было гораздо больше, результаты были ближе к практическим ситуациям. Тем не менее, присутствие BF может явно улучшить ударную вязкость бетона при изгибе.

    В 2016 году, согласно методу испытания на трехточечный изгиб ASTM E647-11 и RILEM, Xue et al. [59] изучили влияние содержания BF и аспектного отношения на три рабочих параметра: энергию разрушения, вязкость разрушения и индекс пластичности, которые определяют механические свойства разрушения бетона, и тщательно проанализировали механизм удара.Содержание BF в их исследовании составляло примерно 6,6–40 кг / м 3 , диаметр - 15 мкм, м, длина - 5–25 мм. Их результаты предполагают следующее: (1) Во время возникновения и развития трещин в BFRC было три стадии: (i) стадия без расширения трещин, когда волокно и бетон работали вместе; (ii) стадия устойчивого роста трещины, когда мостиковое напряжение волокна имеет замедленные эффекты; и (iii) стадия нестабильного роста трещины после того, как суммарное напряжение вершины трещины достигло предельного напряжения.(2) Наличие доменного песка может в некоторой степени улучшить механику разрушения бетона. Увеличение энергии разрушения составило 37%, вязкость разрушения - 44% и индекс пластичности - 19%. Тенденции к изменению всех трех механических параметров разрушения сначала увеличивались, а затем уменьшались с увеличением содержания волокна и увеличением соотношения сторон. Таким образом, существовало соответствующее оптимальное содержание или соотношение размеров BF. (3) Механизм, с помощью которого BF влиял на механику разрушения бетона, был следующим: (i) Нить BF слишком мягкая, тонкая и гладкая, чтобы вызвать модификацию поверхности. [6] и анкеровка, а его предел прочности на растяжение высок.Следовательно, межфазное напряжение связи могло быть меньше прочности волокна на разрыв, и основная причина разрушения заключалась в том, что волокна выдергивались во время процесса разрушения из-за разрушения. Однако сопротивление неосновным трещинам увеличивалось, когда трещины распространялись, и характеристики разрушения были улучшены за счет улучшения межфазного разрыва, фрикционного скольжения и эффекта наклона. Однако оставшиеся поры будут ускорять нестабильное распространение трещин по мере того, как композит достигнет предельной прочности.

    На основании вышеупомянутого исследования был сделан один вывод о том, что доменная печь существенно улучшит ударную вязкость и механику разрушения бетона, если правильно подобрать смешивание и характеристические параметры волокна.

    3.3. Анализ и перспективы

    После организации и обобщения исследований, касающихся прочности, ударной вязкости и механики разрушения BFRC, мы определяем следующие вопросы, требующие дальнейшего исследования: (1) На основе испытания на отрыв одного (или одного -bundle) BF с различным распределением и ориентацией в бетоне, связью между прочностью на разрыв, прочностью межфазного сцепления между волокном и матрицей и прочностью на поперечный сдвиг волокна, а также оптимальным распределением волокна, соответствующим различным типам характеристик. параметры могут быть определены.Когда ориентация BF соответствует силе вытягивания, волокно будет легко вытягиваться. Напротив, если угол между волокном и силой вытягивания слишком велик, для волокна, скорее всего, произойдет разрушение при боковом сдвиге. В обоих случаях прочность волокна на разрыв не может быть эффективно использована. Таким образом, если бы соединение между ними могло быть реализовано и можно было бы получить оптимальное распределение ориентации различных типов волокон, механические свойства (например,g. характеристики при растяжении, изгибе и разрушении) BFRC могут быть значительно улучшены. (2) Формула, касающаяся критического содержания и аспектного отношения BF в бетоне, может быть установлена ​​в отношении свойств сцепления между BF и бетон и характеристики случайного распределения волокна в матрице. В текущем исследовательском корпусе сообщается только о влиянии содержания волокна и соотношения сторон на механические свойства, тогда как экспериментальные исследования и теоретический анализ критического содержания и соотношения сторон остаются скрытыми.Однако, согласно теории функции соединения волокна и бетона [50], предел прочности при растяжении может быть значительно улучшен только тогда, когда содержание волокна превышает критическое значение. Соотношение между фактическим соотношением сторон и критическим соотношением сторон волокна напрямую влияет на режим отказа и реализацию улучшения качества волокна. Следовательно, необходимы дополнительные исследования этого аспекта. (3) Механическая модель BFRC нуждается в глубоком изучении, чтобы полностью раскрыть механизм ее механического поведения.На основании приведенного выше анализа установлено, что количество модельных исследований BFRC очень ограничено в Китае. По сравнению с конститутивной моделью одноосного сжатия высокопрочного BFRC, предложенной Ayub et al. [60], эти модели все еще имеют некоторые дефекты, такие как неадекватное отражение содержания волокна и единственное выражение полного процесса напряжения-деформации, и они нуждаются в дальнейших модификациях и усовершенствованиях. Кроме того, исследования модели статической механики BFRC, такие как механика сдвига и изгиба, все еще редки.Следовательно, это будет важная область для будущих исследований.

    4. Заключение

    Таким образом, исследования, проведенные в Китае в этом столетии, описывают щелочную стойкость волокон в различных средах щелочной коррозии и различных методах предварительной обработки, а также статические механические свойства, такие как прочность и ударная вязкость, BFRC под разные характерные параметры и содержание. Основные результаты были проиллюстрированы следующим образом: состав и температура сильно влияли на стойкость доменной печи к щелочам, тогда как предварительная обработка имела ограниченный эффект; BF почти не влиял на прочность на сжатие, но мог значительно улучшить прочность на растяжение и изгиб; кроме того, содержание волокна могло заметно повлиять на прочность.

    Настоящим мы предлагаем следующие шесть тем исследований, связанных со стойкостью к щелочам и статическими механическими свойствами трехмерных, случайно распределенных BFRC: (1) Устойчивость к щелочам и адаптируемость в бетоне с BF в условиях температуры динамической щелочной коррозии, следует измерять и исследовать более низкую концентрацию щелочи и более длительное время щелочной коррозии. Кроме того, следует изучить механизм его влияния на механические свойства BFRC.(2) На основе определения гидрофобности и механизма передачи влаги волокна устойчивость к щелочам BF и общие характеристики композитов могут быть улучшены за счет гидрофобности и влагопроницаемости BF. (3) На основе при испытании на вырыв одного (или одного пучка) доменной печи с различным распределением и ориентацией в бетоне необходимо исследовать оптимальную ориентацию доменной печи с различными характеристическими параметрами для достижения максимального улучшения матрицы.(4) Должна быть установлена ​​формула для критического содержания и соотношения сторон для различных видов доменных печей в бетоне, а также механизм влияния доменных печей с различным содержанием и соотношением сторон на механические свойства матрицы (например, растяжение, изгиб , и характеристики разрушения), и следует оптимизировать вышеупомянутые свойства. (5) С целью изменения характеристик материала и применения матрицы, оптимальное соотношение смеси и дополнительный механизм между BF и другими типами волокон. с различными свойствами, такими как PPF, в бетоне.(6) С точки зрения доменной печи и бетона, дисперсия межфазных свойств доменных печей и доменных печей / матрица должна быть улучшена за счет модификации поверхности волокна и добавления минеральных добавок к матрице, тем самым улучшая механические свойства композитов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *