Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 181-187. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 181-187. Рис. 4. Внешний вид и макроструктура Рис. 5. Внешний вид и микроструктура образца гранулированного пеносиликата термопеносиликата с добавкой смеси мела и буры С целью получения материалов с улучшенными техническими характеристиками проведены исследования по разработке составов пеносиликатов с пониженным водопоглощением. Одним из способов достижения данной цели является введение модифицирующих добавок. В качестве последних использовали диопсид, хвосты обогащения вермикулитовых руд, золоотходы. Основу силикатной матрицы составляет кремнеземсодержащий продукт переработки эвдиалитовых руд. Состав шихты (мас. %): микрокремнезем — 68; гидроксид натрия — (в пересчете на N a 2 O) — 17; апатитонефелиновые отходы — 15; модифицирующие добавки — 5 -30 (сверх 100 %). Технические свойства пеносиликатов представлены в таблице. Технические свойства пеносиликатов на основе микрокремнезема из эвдиалитовых руд, модифицированных добавками Добавки Плотность, г/см3 Прочность при сжатии, МПа Коэффициент теплопроводности, Вт/м-K Водопоглощение, % об. Диопсид, ХВР 0,3-0,55 До 5-6 0,09-0,107 7-13 Золоотходы 0,36-0,45 2,8-5,2 0,068-0,089 6-9 Примечание. ХВР — хвосты обогащения вермикулитовых руд. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности введения в состав шихты пеносиликатов модифицирующих добавок. Наблюдается заметное снижение водопоглощения изделий при относительно низком значении коэффициента теплопроводности. Пеностеклокристаллический материал на основе апатитонефелиновых хвостов и стеклоотходов. Поиск путей эффективного использования промышленных отходов лег в основу разработки состава и технологических режимов блочного вспененного материала. На основе отходов обогащения апатитонефелиновых руд и стеклоотходов получен пеностекольный материал, внешний вид и макроструктура которого представлены на рис. 6. Синтез пеностекольного материала проводился с учетом диаграммы плавкости системы кварц (SiO 2 ) - альбит (NaAlSisOs) - пентаоксодисиликат натрия (Na2Si2O5). Состав шихты (мас. %): стеклобой — 58,5-64,5; кварц — 15,5-17,2; отходы обогащения апатитонефелиновых руд — 15,0-22,6; газообразователь (сажа, графит или мел) - - 3 ,3 -4 ,0 подбирался таким путем , чтобы при температурах, не превышающих 900 ± 5 °С, происходило ее полное плавление, а вязкость силикатного расплава была достаточно высокой и препятствовала росту газовых пузырей и их разрыву. Основные технические характеристики полученного материала: Рис. 6. Внешний ввд пеностекла плотность — 200-400 кг/м3; прочность при сжатии — 1,3-1,9 МПа; водопоглощение — 1,75-2,95 %, коэффициент теплопроводности — 0,07-0,13 Вт/м-К; морозостойкость — не менее 50 циклов. Синтезированный материал обладает высокой огнестойкостью, имеет относительно высокую прочность и долговечность. В отличие от легких (на пористых заполнителях) и ячеистых бетонов характеризуется намного меньшим значением водопоглощения. Это свойство обеспечивает стабильность коэффициента теплопроводности как в сухих, так и во влажных условиях эксплуатации. © Манакова Н. К., Суворова О. В., 2023 185