УДК 691.335

DE ROL VAN DE VULLER EN HARDINGSREAGEREN IN DE VORMING VAN DE EIGENSCHAPPEN VAN PORIEUSE GRANULES OP BASIS VAN GEMODIFICEERDE SILICAAT-NATRIUMVERBINDING

Ivaschenko Yuri Grigorevich1, Kochergina Maria Petrovna2,
Pavlova Irina Leonidovna3
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»1
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»2
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»3

Samenvatting. Het artikel presenteert de resultaten van het onderzoek naar het effect van een fijn vulmiddel uit opoka en verharder - natriumsilicofluoride - op de vorming van de structuur en eigenschappen (waterbestendigheid, porositeit, waterabsorptie per gewicht, bulkdichtheid) van poriënhoudend, korrelvormig materiaal op basis van een gemodificeerd silikaat-natriumbindmiddel, dat behandeld is met waterige oplossingen van zinkacetaat.

Trefwoorden: vloeibaar natriumglas, zinkacetaat, opoka, natriumsilicofluoride, waterbestendigheid, korrelmateriaal

De mogelijkheid van waterige alkalische oplossingen van natriumsilicaat (vloeibaar glas) om een viskeuze-plastische toestand te behouden tijdens de bereiding van het grondmengsel, creëert gunstige omstandigheden voor het verkrijgen van effectieve korrelvormige thermische isolatiematerialen (fijnkorrelig - korrelgrootte 0,01-5,0 mm; grofkorrelig - korrelgrootte > 5,0 mm) met een geperforeerde structuur door thermische expansie bij temperaturen van 400-500 °C. [1-3] Composieten die op basis van korrelproducten worden vervaardigd, worden verdeeld in materialen met contact- en volumetrische monolithisering. Over het algemeen worden geëxpandeerde korrelmaterialen op basis van silikaat-natriumbindmiddelen (SNC) gekarakteriseerd door een relatief lage expansietemperatuur en een gemiddelde dichtheid. Thermische isolatiematerialen op basis van SNC hebben echter geen brede industriële toepassing gevonden. Dit komt voornamelijk door zowel de relatief lage waterbestendigheid als het onvoldoende bestuderen van de wetmatigheden van de structuurvorming en modificatie, evenals de niet-geoptimaliseerde technologie voor productie.

Het technologische proces voor het verkrijgen van geëxpandeerde porieuze korrels op basis van SNC omvat meestal de volgende hoofdbewerkingen: bereiding van een natriumsilicaatmengsel, vorming van ruwe korrels, gedeeltelijke dehydratatie (voorafgaande droging), expansie van de korrels. Grondstoffen voor het verkrijgen van geëxpandeerde porieuze korrels zijn zowel commercieel vloeibaar natriumglas als SNC verkregen via hydrothermische methode; fijngemalen minerale vulstoffen (kalkmeel, talk, gemalen zand, kaolien, as, krijt, opoka, trepel, enz.); speciale additieven die zijn ontworpen om de functionele eigenschappen te regelen (verhoging van expansie en waterbestendigheid van het materiaal, waterafstotend, verstevigend, enz.).
De expansie van natriumsilicaatcomposieten bij thermische behandeling wordt gewaarborgd door de tijdsgebonden combinatie van het pyroplastische stadium met de meest intensieve afgifte van waterdamp, wat zich uit in het temperatuurbereik van 120-250 °C. Daarom wordt de cellulaire structuur van porieuze natriumsilicaatmaterialen in grotere mate gevormd door de verwijdering van vrije en adsorptiewater. Onderzoek door V.S. Tolstoy en I.V. Ryzhkov [4] heeft aangetoond dat de expansie bijna volledig eindigt bij verhitting tot 200-250 °C, ongeacht de silikaatmodule van het vloeibare glas. Bij temperaturen van 400-500 °C wordt de structuur vastgezet door de kristallisatie van expansieproducten. Het verhogen van de temperatuur boven 500 °C heeft vrijwel geen invloed op de expansie, maar verhoogt alleen de energie-intensiteit van het proces van het verkrijgen van geëxpandeerde materialen.
Het verminderen van de invloed van vrije water, waarvan een overmaat leidt tot de vorming van open en onderling verbonden poriën in het volume van de thermisch geëxpandeerde korrel, wordt in de eerste plaats bereikt door het toevoegen van vulstoffen aan het SNC en de voorafgaande droging van het halffabrikaat. Tegelijkertijd, bij rationeel...