Морозов Александр Прокопьевич пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы
|
Скачать 3.25 Mb.
|
|
Морозов Александр Прокопьевич ПЕНОБЕТОНЫ и другие теплоизоляционные материалы http://www.magtu.ru/win1251/persons/morozov/Пенобетон%20и%20другие%20ТИ.doc УДК 691.327:66.069.85 Морозов А.П. Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы. Магнитогорск, 2008. 103 с. Приведены современная классификация теплоизоляционных материалов и общие сведения о теплоизоляционных конструкциях и их основных элементах. Рассмотрены состояние производства, тенденции развития и перспективы применения теплоизоляционных материалов и конструкций в России и за рубежом. Изложены основы технологии и теплофизические свойства теплоизоляционных материалов на органической и неорганической основе (пенополимеров, пенополимербетонов, волокнистых теплоизоляторов, пористых или ячеистых бетонов, пенозолобетонов, вспученных перлита и вермикулита, диатомита, асбеста, пеногипса, пеностекла, материалов на основе жидкого стекла и легковесных огнеупоров). Рассмотрено около 200 отечественных и зарубежных изобретений. Электронная версия книги предназначена для студентов, аспирантов, инженерно-технических работников и предпринимателей, изучающих и разрабатывающих новые решения в получении и применении эффективных теплоизоляционных материалов строительного и общепромышленного назначения. Содержание Введение………………………………………………………………………1 1. Общие сведения о теплоизоляционных материалах и конструкциях….2 1.1. Классификация теплоизоляционных материалов…………………….2 1.2. Теплоизоляционная конструкция и ее основные элементы………….3 1.3. Состояние производства теплоизоляционных материалов…………… и конструкций в России и за рубежом……………………………………..4 2. Пористые или ячеистые теплоизоляционные бетоны……………………5 2.1. Классификация и основы технологии ячеистых бетонов ………….5 2.2. Структура и свойства пен………………………………………………..9 2.3. Пенообразователи при производстве пенобетона…………………….14 2.4. Способы получения пен и пеногенераторы……………………………21 2.5. Совершенствование технологии пенобетона………………………….33 2.6. Пенофибробетоны………………………………………….....................60 2.7. Пенозолобетоны……………………………………………....................62 3. Теплоизоляционные материалы на органической основе ………64 3.1. Пенополимеры……………………………………………………………64 3.2. Оборудование для напыления и производства скорлуп из пенополиуритана…………………………………………………………..67 3.3. Пенополимербетоны……………………………………………………..69 4. Теплоизоляционные материалы на неорганической основе……………72 4.1. Волокнистые теплоизоляционные материалы…………………………72 4.2. Пеностекло…………………………………………………....................76 4.3. Пористые материалы на основе жидкого стекла……………………...88 4.4. Пеногипсовые изделия………………………………………………….92 4.5. Применение вспученного перлита…………………………………….96 4.6. Применение вспученного вермикулита……………………………….96 4.7. Применение диатомита……………………………………...................97 4.8. Применение асбеста……………………………………………………97 4.9. ТИ материалы из легковесных огнеупоров………………..................97 Библиографический список………………………………………………..98 Введение Являясь одной из ведущих держав мира по производству энергии, Россия значительно уступает экономически развитым странам в вопросах рационального использования энергоресурсов. Так, сегодня на выпуск товарной продукции в Западной Европе в среднем расходуется 0,5 кг условного топлива на 1 долл. продукции, в США - 0,8 кг, в России - 1,4 кг. Эффективность использования топливно-энергетических ресурсов в России остается крайне низкой. Если в 1971 году страны Восточной Европы (СССР и его союзники) и Западной Европы (все остальные страны Европы плюс Турция) характеризовались одинаковым количеством энергии, потребляемой на душу населения, то к 90-тым годам этот показатель в странах Восточной Европы был уже на 37 % выше. Сложившийся не в пользу России баланс энергопотребления еще более усугубился в 90-тые годы. Энергоемкость продукции в связи с переживаемым в стране экономическим кризисом выросла более чем на 40 %. Велико отставание России по энергосбережению и в коммунальном хозяйстве, где расходуется до 20 % всех энергоресурсов страны, т.е. на единицу жилой площади расходуется в 2 - 3 раза больше энергии, чем в странах Европы. Так, жилые многоэтажные здания потребляют в России от 350 до 550 кВт•ч/(м2•год), индивидуальные дома коттеджного типа - от 600 до 800 кВт•ч/(м2•год). Вместе с тем за рубежом, например в Германии, дома усадебного типа потребляют в среднем по стране около 250 кВт•ч/(м2•год), в Швеции — 135 кВт•ч/(м2•год). Лучшие же зарубежные образцы жилых зданий потребляют от 90 до 120 кВт • ч/(м2 • год). Анализ опыта различных стран в решении проблемы энергосбережения показывает [1-2], что одним из наиболее эффективных путей ее решения является сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий, сооружений, промышленного оборудования и тепловых сетей. В этой связи обращает на себя внимание интенсивное развитие в рассматриваемых странах промышленности теплоизоляционных материалов. В некоторых странах, таких, например, как Швеция, Финляндия, Германия, США и др., объем выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5-7 раз превышает выпуск утеплителей на одного жителя в России. Расчеты показывают, что потребность только жилищного сектора строительства в эффективных утеплителях в 2010 году может составить 25—30 млн. м3 и должна быть удовлетворена в основном за счет отечественных материалов. Необходимость энергосбережения во всех областях техники потребовала создания и внедрения новых технологий в промышленности теплоизоляционных (ТИ) материалов. Резкое удорожание энерго- и теплоносителей вызвало кризис в производстве ТИ материалов. Одним из путей выхода из него является разработка более эффективных технологий ТИ материалов, изделий и конструкций из них, отличающихся простотой, мобильностью, экономичностью и конкурентоспособностью изготовляемой продукции, отвечающей требованиям рынка. Одним из направлений расширения номенклатуры и повышения качества многих видов огнеупорных, теплоизоляционных и строительных материалов является их поризация за счет введения в сырьевую смесь пенообразователей и ее поризации за счет вовлечения диспергированных пузырьков воздуха при интенсивном перемешивании. Данная электронная версия учебных пособий [1,2] написана доцентом кафедры «Теплотехнических и энергетических систем» Магнитогорского государственного технического университета к. т. н. Морозовым А.П. 1. Общие сведения о теплоизоляционных материалах и конструкциях 1.1. Классификация теплоизоляционных материалов Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения подразделяют на изоляционно-строительные, которые применяют для утепления строительных ограждений, и изоляционно-монтажные - для утепления трубопроводов и промышленного оборудования. Деление это условно, так как некоторые материалы используют как для изоляции строительных конструкций, так для изоляции промышленных объектов. Теплоизоляционные материалы классифицируют (ГОСТ 16381-77) по следующим признакам [3]: 1. Форме и внешнему виду: штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты); рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты); рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок и др.). 2. Структуре: волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.); зернистые (перлитовые, вермикулитовые); ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пенопласты, совелитовые и др.). 3. Виду исходного сырья: неорганические; органические; композиционные. 4. Средней плотности: на группы и марки, указанные в табл. 1; материалы, которые имеют промежуточные значения плотности, не совпадающие с указанными выше, относятся к ближайшей большей марке. 5. Жесткости: мягкие (М) — сжимаемость свыше 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, вата из супертонкого стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна); полужесткие (П) — сжимаемость от 6 до 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапельного стекловолокна на синтетическом связующем); жесткие (Ж) — сжимаемость до 6 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты на синтетическом или битумном связующем); повышенной жесткости (ПЖ) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем); твердые (Т) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,1 МПа. Таблица 1 - Классификация теплоизоляционных материалов по средней плотности
6. Теплопроводности: класс А—низкой теплопроводности — теплопроводность при средней температуре 298 К (25 °С) до 0,06 Вт/(м×К); класс Б — средней теплопроводности — теплопроводность при средней температуре 298 К от 0,06 до 0,115 Вт/(м×К); класс В — повышенной теплопроводности — теплопроводность от 0,115 до 0,175 Вт/(м×К); 7. Горючести (СНиП 21-01-97): негорючие (НГ); слабогорючие (П); умеренногорючие(Г2); нормальногорючие (ГЗ); сильногорючие (Г4). 1.2. Теплоизоляционная конструкция и ее основные элементы Теплоизоляционная конструкция представляет собой комплекс, отвечающий совокупности требований, определяемых внутренними условиями работы изолируемого объекта и внешними условиями эксплуатации конструкции. Условия работы тепловой изоляции, а, следовательно, и выбор той или иной теплоизоляционной конструкции во многом зависят от типа изолируемого объекта. К основным типам изолируемых объектов следует отнести: • оборудование и трубопроводы технологических установок, энергетических систем [4-12] и холодильных установок [13-15]; теплофикационные сети [16]; • промышленные печи и дымовые трубы [17,18]; • жилые и промышленные здания и сооружения [19-22]; • тепловые двигатели и транспортные средства [12,23]. Объектами тепловой изоляции в нефтяной и химической промышленности являются - ректификационные колонны, регенераторы, скрубберы, реакторы, калориферы, теплообменники, емкости для хранения нефтепродуктов, конденсатные сборники и др. В энергетических системах тепловая изоляция выполняется на оборудовании и трубопроводах теплоэлектростанций [4-6] и производственно-отопительных котельных местного значения. Тепловой изоляции подлежат: паровые котлы [7-11], паровые и газовые турбины [12], подогреватели, испарители, деаэраторы, баки, бойлеры, насосы, дымососы, газоходы, вентиляторы, сепараторы, циклоны и другое оборудование. В промышленных тепловых агрегатах изолируются [17] доменные, нагревательные, термические, стекловаренные и вращающиеся печи, электропечи, промышленные сушила, тоннельные и нагревательные печи, котлы-утилизаторы, подогреватели, воздухонагреватели, металлические, кирпичные и железобетонные дымовые трубы. В жилых и промышленных зданиях и сооружениях изолируют фундаменты, стеновые ограждения, междуэтажные и чердачные перекрытия, бесчердачные покрытия, системы горячего и холодного водоснабжения. На транспорте изолируют пассажирские и изотермические вагоны, авторефрижераторы, суда всех типов, подвижной состав городского транспорта, самолеты. В зависимости от назначения изолируемого объекта различают следующие виды тепловой изоляции: промышленная — изоляция промышленного оборудования и трубопроводов; строительная — изоляция строительных конструкций зданий и сооружений. В зависимости от температуры изолируемых объектов они подразделяются на объекты с положительной и отрицательной температурой поверхности. По форме и размерам объектов тепловой изоляции конструкции бывают: • плоские (стены, перекрытия промышленных и жилых зданий, холодильников; стены, полы, своды теплотехнических установок, поверхности технологических аппаратов); • поверхности большого радиуса кривизны (вертикальные и горизонтальные технологические аппараты, колонны, емкости диаметром более 1600 мм); • поверхности оборудования и трубопроводов диаметром 500—1600 мм; трубопроводы диаметром до 500 мм; • поверхности сложной конфигурации (фланцевые соединения трубопроводов и аппаратов, запорная арматура, компенсаторы, отводы, повороты, тройники). В зависимости от местоположения объектов тепловой изоляции конструкции могут находиться внутри зданий, на открытом воздухе и под землей. Трубопроводы под землей могут быть проложены бесканально, либо в непроходных каналах и тоннелях. Существует еще целый ряд признаков, характеризующих теплоизоляционные конструкции: высота и длина, вертикальное или горизонтальное расположение. Теплоизоляционные конструкции состоят из следующих основных элементов: • теплоизоляционного слоя; • покровного слоя, предохраняющего основной слой от атмосферных осадков, механических повреждений и воздействия агрессивных сред; • пароизоляционного слоя, защищающего изоляцию от атмосферной влаги; • крепежных деталей, которыми крепят теплоизоляционный и покровный слои между собой и к изолируемой поверхности, а также обеспечивают жесткость конструкции. В зависимости от назначения конструкции, условий ее работы, материала теплоизоляционного и покровного слоев конструкцию дополняют антикоррозионным или отделочным слоем. Теплоизоляционный слой, как правило, непосредственно примыкает к изолируемой поверхности и выполняет теплозащитную функцию. В ряде случаев производят антикоррозийную обработку объекта, если выбранный тип изоляции сам не несет функций защиты от коррозии. В зависимости от материала теплоизоляционного слоя теплоизоляционные конструкции подразделяются на следующие виды: • Рулонные и шнуровые конструкции выполняют из волокнистых изделий в обкладках и без обкладок. К таким конструкциям относятся плиты из минеральной ваты на синтетических связующих, маты минераловатные прошивные, маты и плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, шнуры, жгуты, холсты, полосы. Рулонные и шнуровые конструкции удобны для изоляции криволинейных участков трубопроводов, фасонных частей, компенсаторов и других сложных по форме элементов. • Конструкции из штучных изделий (цилиндров, сегментов, скорлуп, плит, блоков и кирпичей), изготовленных из зернистых, волокнистых и ячеистых материалов, применяют для изоляции холодных и горячих трубопроводов, плоских и криволинейных поверхностей. Изделия устанавливают на мастиках или насухо. Такие конструкции требуют тщательной подгонки друг к другу в процессе монтажа. • Конструкции, выполняемые напылением теплоизоляционных масс, составляют единое целое с изолируемой поверхностью и отличаются монолитностью, отсутствием швов и тепловых мостиков. Конструкции отличаются простотой производства теплоизоляционных работ. Для изоляции горячих поверхностей используют зернистые (перлит, вермикулит) и волокнистые (асбест, минеральное волокно) материалы. Для изоляции холодных поверхностей используют композиции пенополиуретана. • Засыпные (набивные) конструкции изготовляют из сыпучих волокнистых или порошкообразных материалов. • Мастичные конструкции — из мастик, приготовленных из порошкообразных или волокнистых материалов. • Литые конструкции изготавливают путем заливки жидких компонентов в пространство между изолируемой поверхностью и ограждением (опалубкой), например кожухом покрытия, которые затем вспучиваются. По степени монтажной готовности теплоизоляционные конструкции делят на полносборные заводской готовности, комплектные и сборные: • конструкция теплоизоляционная полносборная (КТП) представляет собой теплоизоляционное изделие, в котором теплоизоляционный слой скреплен с защитным покрытием клеями или шплинтами и оснащен деталями для крепления конструкции на изолируемом объекте; • конструкция теплоизоляционная комплектная (КТК) — набор предварительно подготовленных по типоразмерам теплоизоляционных изделий, элементов защитного покрытия и деталей крепления, собираемых поэлементно на месте монтажа; • сборная (поэлементная) — конструкция, которую собирают в проектном положении на месте монтажа из теплоизоляционных и защитно-покровных материалов с доводкой и фиксацией крепежными деталями по месту. Конструкции, теплоизоляционный и покровный слои которых выполнены из штучных изделий, а также засыпные, набивные, мастичные и литые относятся к неиндустриальным; индустриальные конструкции — полносборные и комплектные. В зависимости от температуры изолируемых поверхностей конструкции изоляции делятся на группы: для горячих и для холодных поверхностей (с положительными и отрицательными температурами). По количеству основных теплоизоляционных слоев конструкции бывают одно- и многослойные (двух- и трехслойные). Многослойная изоляция бывает однородная или неоднородная, т. е. выполненная из двух теплоизоляционных материалов или изделий и более. Теплоизоляционные конструкции подвергаются оптимизационным расчетам [3, 6, 9-11, 16, 24] с целью экономии тепловой энергии, теплоизоляционных материалов и сокращения массогабаритных показателей ограждений. |
Похожие:
 |
Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы Морозов А. П. Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы. Магнитогорск, 2008. 103 с |
|
Технические вопросы: (84152) 46-28-98 доб. 240 Жернаков Александр... Лот №1 «Поставка первичных средств пожаротушения, пожарного имущества и инвентаря для нужд ао "Корякэнерго"» |
|
Научные публикации Книги, главы из книг, авторефераты диссертаций, диссертации Морозов П. В. Системы электроснабжения переменного тока скоростных железных дорог / П. В. Морозов, В. З. Манусов. – Saarbrücken :... |
 |
Общее вступление. На этом сайте собраны посвящённые здоровью материалы,... Александр Бруснёв. Подборка представляет собой: 3 книги, неоднократно изданные ранее; разделы информации о здоровье, духовном развитии,... |
|
В. П. Ермакова Коллектив Ермошин Александр Михайлович, Литвиненко Инна Леонтьевна, Овчинников Александр Александрович, Сергиенко Константин Николаевич |
|
Фасадные теплоизоляционные системы с воздушным зазором Основные требования к документам и материалам, представляемым для технической оценки пригодности фсз. 3 |
|
Итоги деятельности таможенных органов юту в первом квартале 2009 года «Молот» от 11. 08. 09г Южного таможенного управления. Что изменилось в юту? Над решением каких проблем сейчас работают наши таможенники? На эти и другие... |
|
Экономист по планированию Экономист по планированию должен знать: постановления, распоряжения, приказы, другие руководящие, методические и нормативные материалы... |
|
Александр Лоуэн. Депрессия и тело Доктор Александр Лоуэн — создатель биоэнергетики, революционного метода психотерапии, направленного на то, чтобы восстановить тело... |
|
Памятка по эксплуатации печного отопления при эксплуатации печного отопления запрещается Располагать топливо и другие горючие вещества и материалы на пред топочном листе |
|
Памятка по эксплуатации печного отопления При эксплуатации печного отопления запрещается Располагать топливо и другие горючие вещества и материалы на пред топочном листе |
|
Ппов) Битвы духа (III часть Об авторе: Александр Леонидов (Александр Леонидович Филиппов) родился 19 октября 1974 года в г. Уфе. Окончил исторический факультет,... |
|
Состояния Г. В. Морозов, акад. Амн ссср, директор нии общей и судебной психиатрии им. В. П. Сербского, В. Я. Гурьева, д-р мед наук, проф.,... |
|
Инструкция по пожарной безопасности для воспитанников лагеря дневного... Приносить в лагерь спички, легковоспламеняющиеся, горючие жидкости и другие материалы |
|
Инструкция по установке и эксплуатации входной двери Jeld-Wen Наружная дверь предназначена в первую очередь для использования в качестве входной двери в частных домах, особняках и таунхаусах,... |
|
Марлы нимзы кык-куинь пöртэм? Архипов, Г. А.—Морозов П. И. Микротопонимы как источник выявления языческих имен удмуртов. In: Антропонимика. Москва 1970,... |