книги из ГПНТБ / Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий учебник

В табл. 3 приведен пересчет величин относительной влажности в абсолютную, и обратно.

Объемная влажность вычисляется по формуле

их под водой в течение времени, указанного в соответст­ вующих стандартах или технических условиях. Затем об­ разцы осторожно вынимают из воды и оставляют на 2—3 мин

30

Водопоглощение выражают в процентах от массы сухого материала (массовое поглощение ^ „ а с ) или в процентах от объема образца (объемное W 0 g ) " вычисляют по формулам:

Величина водопоглощен и я материала всегда меньше величины истинной (полной) пористости, так как часть пор оказывается закрытой, не сообщающейся с окружающей средой и не доступной для воды.

Гигроскопичностью называется свойство материала поглощать водяные пары, находящиеся в воздухе.

Для определения гигроскопичности образцы высушива­ ют в сушильном шкафу при температуре 105—110° С до постоянной массы. Затем их помещают в эксикатор над 5%-ным раствором серной кислоты. По истечении времени, указанного в соответствующих стандартах или технических условиях, образцы взвешивают с точностью до 0,01 г. Ги­ гроскопичность WT, как и водопоглощение, вычисляют по приросту массы образца в результате его увлажнения по формуле (25).

Испытания можно вести не только в течение определен­ ного срока, но и до тех пор, пока величина прироста массы влаги не станет постоянной, т. е. до полного водонасыщения либо до достижения предельной гигроскопичности.

Так как все теплоизоляционные материалы (изделия) представляют собой пористые тела, способность их погло­ щать воду колеблется в очень широких пределах. При этом изделия с замкнутыми порами способны поглощать мень­ шее количество влаги, т. е. они менее влагоемки. Изделия, имеющие структуру с открытыми, а следовательно, с сооб­ щающимися порами, более влагоемки.

Увлажнение теплоизоляционных материалов (изделий) не только снижает их теплозащитные свойства, но ухуд­ шает их механическую прочность.

Способность материалов (изделий) сохранять свою проч­ ность при увлажнении называется водостойкостью.

Принято считать материалы водостойкими, если их прочность после увлажнения снизилась не больше чем

31

на 25% от первоначальной прочности в сухом состоянии. Для определения водостойкости материалов пользуются коэффициентом размягчения /<ра з М , определяемым по фор­

муле

ного водой материала выдерживать многократное попере­ менное замораживание и оттаивание, т. е. резкие коле­ бания температуры, без признаков разрушения или зна­ чительного снижения прочности. Если образцы после замо­

циклов попеременного замораживания и оттаивания, ко­ торое образец выдержал без признаков разрушения.

§ 7. ПРОЧИЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Температуростойкость. Теплоизоляционные материалы, укладываемые на горячие поверхности оборудования или трубопроводов, подвергаются воздействию высоких темпе­ ратур. При этом в- течение длительного времени они не должны существенно изменять своих физических свойств — форму и размеры, механическую прочность, плотность, теплопроводность и др.

Свойство материала сохранять свои качественные пока­ затели без существенных изменений при различных темпе­ ратурных воздействиях называется температуростойкостью.

Для определения температуростойкости применяют раз­ личные методы и приборы, позволяющие установить из­ менение физических свойств материала: термическое рас-

32

ширение, т. е. изменение линейных размеров изделий при воздействии определенных температур; изменение механи­ ческой прочности и плотности и др.

Термостойкость. В эксплуатационных условиях тепло­ изоляционные материалы могут испытывать резкие коле­ бания температуры — быстрый нагрев и охлаждение. При этом возникают неодинаковые внутренние и поверхност­ ные напряжения в материале. Способность материала выдерживать резкие колебания температуры без сущест­ венного нарушения структуры называется термостой­ костью, которая выражается числом теплосмен, т. е. по­ следовательных быстрых нагревов и охлаждений.

Теплоемкость. Теплоизоляционные материалы, как и любое тело, способны при нагревании поглощать опреде­ ленное количество тепла. Это свойство называется тепло­ емкостью. Количество тепла в килокалориях, которое поглощается 1 кг материала при нагревании на 1° С, назы­ вается удельной теплоемкостью и выражается формулой

С увеличением влажности материала его удельная теп­ лоемкость возрастает и может быть вычислена по фор­ муле

дельных частиц и их соотношением. Чтобы получить зер­ новой состав материала, высушенную пробу последова-

тельно просеивают в течение 15 мин через набор сит, начи­ ная с сита с наибольшим размером отверстий. Объем пробы зависит от размеров просеиваемых частиц:

Для сит, используемых при контроле размера частиц, получающихся после дробления и помола, применяют сет­ ки из сплавов цветных металлов квадратного сечения с раз­ мером сторон от 2,5 до 0,04 мм. Номера сеток соответст­ вуют номинальному размеру стороны ячейки в свету в мил­ лиметрах. Диаметр проволоки в зависимости от размера ячейки колеблется от 0,5 до 0,03 мм. Переплетение про­ волок должно быть правильное, пропуски проволок не до­ пускаются. Сетка на ситах не должна иметь механических повреждений, порванных проволок, сшитых мест и корро­ зионных пятен, уменьшающих размер ячейки в свету.

Пробу тщательно рассеивают небольшими порциями (частями) механическим или ручным способом. Просеива­ ние считают законченным, если при встряхивании сита зерна не проходят через отверстия.

Для определения зернового состава по объему замеряют объем остатка на каждом сите и определяют в процентах частные (отношение объема остатка на данном сите к сум­ ме объемов остатков на всех ситах плюс остаток, прошед­ ший через все сита) и полные остатки (сумма частных остат-

34

ков на всех более крупных ситах плюс частный остаток на данном сите).

При определении зернового состава материала по массе взвешивают пробы и остатки на каждом сите и затем вычис­

существенного снижения прочности и значительных изме­ нений формы материала (изделия).

По огнестойкости теплоизоляционные материалы и изде­ лия подразделяются на:

несгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугли­ ваются;

трудносгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугли-

ваются, но процесс продолжается только при наличии источника тепла, а после его удаления горение или тление прекращается;

сгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника тепла.

Огнеупорностью называется свойство материала про­ тивостоять длительному воздействию высоких темпера­ тур, не изменяя своих форм и не расплавляясь. К огнеупор­ ным относятся материалы (изделия), выдерживающие' про­ должительное воздействие температуры от 1580°С и выше. Тугоплавкие материалы (изделия) должны выдерживать температуру от 1350 до 1580° С, а легкоплавкие — ниже 1350°С.

Упругостью называется свойство материала восстанав­ ливать свою первоначальную форму и размеры после сня­ тия нагрузки, под воздействием которой форма и размеры были изменены.

Пластичностью называется свойство материала изме­ нять свою форму под нагрузкой без появления трещин и сохранять новую форму после снятия нагрузки.

Хрупкостью называется свойство материала внезапно разрушаться без значительного изменения формы и раз­ меров.

§ 8. С П О С О Б Ы И ПОРЯДОК ОТБОРА ПРОБ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

При контроле качества материалов большое значение имеет правильный отбор проб. Необходимо отобрать так назы­ ваемую среднюю пробу, качества которой могли бы ха-

36