Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ПЕРЛИТА.

Вспученный перлитовый песок имеет низкий объемный вес (60…200 кг/м3), малую теплопроводность, достаточно высокую химическую и атмосферную устойчивость. Однако высокая пористость и связанное с этим в высокое водопоглощение вспученного перлита, доходящее до 800% (по весу), ухудшает его эксплуатационные свойства и ограничивает применение.

 

  В связи с этим  была исследована возможность гидрофобизации вспученного перлитового песка из сырья Элиген-Булакского месторождения кремнеорганическими соединениями. В качестве гидрофобизаторов применялись метилсиликонат натрия (ГКЖ-11) в виде 1- и 3%-ного водного раствора. а также метилтрихлорсилан (МТС).

  Вспученный перлитовый песок погружался в раствор ГКЖ-11 на 5 минут, затем подвергался естественной сушке в лабораторных условиях в течение 7 суток, после чего проводились его испытания. Перлит помещался в эксилатор, на дне которого был налит метилтрихлорсилан. В парах последнего выдерживался перлит в течение 12 часов. Во всех случаях гидрофобизации подвергался воздушно-сухой перлитовый песок.

   Гидрофобизированный песок испытывался на водопоглощение и капилярный подсос. Для определения водопоглощения навески песка помещались в цилиндр диаметром 15 мм, выполненный из металлической сетки, Таким образом песок смачивался водой одновременно со всех сторон. Цилиндр погружался в воду с таким расчетом, чтобы вода находилась выше образца на 10 мм. После выдерживания образца в воде в течение определенного времени он извлекался из сосуда и взвешивался. Результаты испытаний представлены на рисунке.


Влияние гидрофобизации на водопоглощение вспученного перлита:

1- фракции 0,0-1,2мм (необработанная); 2 - фракция 0,0-5,0 мм (необработанная); 3 - фракция 0,0-1,2 мм (обработанная 1%-ным раствором ГКЖ-11); 4 - фракция 0,0-1,2 мм (обработанная 3%-ным раствором ГКЖ-11); 5-  фракция 0,0-1,2 мм (обработанная перами МТС); 6 - фракция 0,0-5,0 мм (обработанная парами МТС).

 

 

 Гидрофобизация вспученного перлитового песка значительно снижает скорость его водопоглощения. В то время, как контрольные (необработанные ) образцы через 0,5 минуты пребывания в воде имели уже водопоглощение, равное 73% и 64%(для различных фракций), у образцов, обработанных всего 1% раствором ГКЖ-11, водопоглощение составило 7,8%, т.е. было почти в 10 раз ниже, чем у контрольных.  У образцов перлитового перска, обработанных 3:-ным раствором ГКЖ-11, водопоглощение за это же время составило 4,3%, т.е. было в 17 раз ниже, чем у контрольных образцов.

  Еще более высокий гидрофобный эффект получается при обработке вспученного перлитового песка парами метилтрихлорсилана. Водопоглощение таких образцов за 0,5 минуты составляет 4 и 2,8% (для различных фракций), т.е. соответственно в 18 и 23 раза ниже, чем у необработанного перлита. В дальнейшем с увеличением времени пребывания образцов в воде водопоглощение их возрастает, однако даже через 16 часов пребывания в воде водопоглощение гидрофобизированных образцов остается значительно меньшим, чем у контрольных (в 3 раза для образцов, обработанных ГКЖ-11 и в 7 раз - для образцов, обработанных метилтрихлорсиланом).

  Контрольные образцы уже за 4 часа практически полностью насытились водой.

  Для испытаний на капиллярный подсос навески вспученного перлитового песка (гидрофобизированный ГКЖ-11 и МТС, а также контрольные) помещались в стеклянные трубки высотой 18 и диаметром 4,5 см, нижняя часть которых была затянута сеткой и погружена в воду на о,5 см. Через определенные промежутки времени образцы взвешивались и определялось их водопоглощение.  Как показали результаты испытаний, гидрофобизация перлита полностью предотвращает капиллярный  подсос воды (см.таблицу).


В то время, как контрольные образцы очень быстро насыщаются  водой и уже через 20 минут водопоглощение гидрофобизированных образцов даже после 48 часов остается равным нулю, т.е. капиллярный подсос полностью отсутствует.

 Итак кремнеорганические соединения являются эффективными гидрофобизаторами для вспученного перлитового песка. Гидрофобизация значительно снижает скорость водопоглощения при погружении вспученного перлита в воду и полностью предотвращает капиллярный подсос. Гидрофобизация улучшает эксплуатационные свойства перлитового песка в части тепло- и температуропроводности и позволяет, таким образом, расширить его применение.

 

  (По материалам статьи сотрудников НИИСМИ (Киев) д.т.н. А.В.Жукова и инженеров Е.А.Ласская, А.А.Крупа)