СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЕРМИКУЛИТОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ КОМПОЗИЦИИ
METHOD FOR PRODUCTION OF VERMICULITE HEAT-INSULATING COMPOSITION

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может найти применение для высокотемпературной теплоизоляции конструкций различного назначения.
Известен способ приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции, выбранный заявителем в качестве прототипа, включающий перемешивание в смесителе связующего - портландцемента с добавками с сухими компонентами заполнителя - вспученного вермикулита и измельченного минерального волокна (стекловолокно), глины (см. патент RU №2073662 от 18.03.92., опубл. 20.02.97.).
Этот способ не обеспечивает однородность вермикулитовой теплоизоляционной композиции и, как следствие, достаточную адгезию вермикулитового теплоизоляционного покрытия с защищаемой поверхностью и не обеспечивает также в должной степени целостность вермикулитового теплоизоляционного покрытия при высокотемпературном воздействии на него.
Технической задачей заявляемого решения является увеличение адгезии вермикулитового теплоизоляционного покрытия с защищаемой поверхностью и обеспечение целостности его в процессе эксплуатации при высокотемпературном воздействии.
Поставленная задача решается путем выполнения известного способа приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции, включающего перемешивание связующего - портландцемента с добавками с сухими компонентами заполнителя - вспученного вермикулита и измельченного минерального волокна, в котором согласно изобретению связующее предварительно перемешивают с водой затворения, затем смешивают с 25-30% смеси сухих компонентов заполнителя, а через 20-30 минут смешивают с предварительно нагретой до температуры 80-85°C в течение 5-10 минут оставшейся частью смеси сухих компонентов заполнителя и полученную теплоизоляционную композицию выдерживают 15-20 минут до нанесения на защищаемую поверхность.
Смешивание части (25-30%) смеси сухих компонентов заполнителя с затворенным связующим обеспечивает равномерное смачивание зерен смеси сухих компонентов заполнителя, а последующее смешивание полученной суспензии с прогретой (до 80-85°C) оставшейся частью смеси сухих компонентов заполнителя облегчает процесс смачивания зерен всей массы с образованием тонких пленок связующего на поверхности зерен компонентов заполнителя. Выдержка полученной теплоизоляционной композиции в течение 15-20 минут повышает однородность полученной композиции.
Приготовление теплоизоляционной композиции по предлагаемому способу обеспечивает увеличение адгезии теплоизоляционного покрытия с защищаемой поверхностью и целостность его в процессе эксплуатации при высокотемпературном воздействии, достигаемой всей совокупностью действий и условий их выполнения в соответствии с отличительными признаками формулы изобретения.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемого технического решения.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием и технологией), необходимыми для приготовления теплоизоляционной композиции по предлагаемому способу и широкого использования его в промышленности для высокотемпературной теплоизоляции конструкций различного назначения, находящихся в условиях высокотемпературного воздействия, например, металлических дымовых труб.
Сущность предлагаемого способа приготовления теплоизоляционной композиции подтверждается проведенными экспериментами.
В способе приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции было взято:
- в качестве связующего - портландцемент (ГОСТ 10178-85) с добавками,
- в качестве заполнителя - вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) и измельченное минеральное волокно (например, стекловата).
Способ приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции осуществляется следующим образом:
в смеситель помещают сухое связующее - портландцемент с добавками и необходимое количество воды затворения и перемешивают,
затем вводят 25-30% смеси сухих компонентов заполнителя - вспученного вермикулита и измельченного минерального волокна и перемешивают;
через 20-30 минут в смеситель вводят предварительно нагретую до температуры 80-85°C в течение 5-10 минут в дополнительном обогреваемом смесителе оставшуюся часть смеси сухих компонентов заполнителя;
полученную вермикулитовую теплоизоляционную композицию выдерживают в течение 15-20 минут (в смесителе или выгруженной в емкость) до нанесения на защищаемую поверхность конструкции.
Приготовление вермикулитовой теплоизоляционной композиции включает общепринятые операции дозирования и смешивания исходных компонентов.
Авторами проведены испытания (см. таблицу 1) предлагаемого способа приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции.
Таблица 1
Операции способа/номер опыта
1
2
3
4
5
1
В суспензию, полученную путем перемешивания связующего (портландцемент и добавки) с водой затворения,
2
Вводят и перемешивают часть сухой смеси заполнителя - вспученного вермикулита измельченного минерального волокна, %
25
30
27,5
30
25
3
Через определенное время, мин
20
30
25
27
30
4
Вводят оставшуюся часть сухой смеси предварительно подогретой до температуры 80-85°C в течение времени, мин
10
5
15
10
7,5
5
Массу перемешивают
6
Выдержка готовой композиции в течение периода, мин
15
20
15
17,5
17,5
Результаты испытаний вермикулитовых теплоизоляционных покрытий, полученных при проведении (см. таблицу 1) опытов, представлены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование показателей/номер опыта
1
2
3
4
5
1
Прочность сцепления с поверхностью, МПа (адгезия)
1,70
1,71
1,72
1,70
1,73
2
Линейная температурная усадка, %
0,12
0,21
0,19
0,24
0,16
3
Термическая стойкость (кол-во циклов воздушных теплосмен 25°C-800°C)
240
225
235
245
230
4
Температура применения
900
900
900
900
900
Предлагаемый способ обеспечивает увеличение адгезии теплоизоляционного покрытия с защищаемой поверхностью и то, что на покрытии в процессе эксплуатации при высокотемпературном воздействии не образуются трещины и не происходит выкрашивание отдельных кусков.