Полученные данные о сорбции пеностекла при различной концентрации влаги в воздухе указывают на его незначительную способность влагонасыщения, что характерно для ограниченного числа неорганических изоляционных материалов. Исходя из этого, химическую устойчивость стекла, используемого в производстве пеностекла для эксплуатации в условиях положительных температур, можно считать второстепенным свойством.

В условиях отрицательных или знакопеременных температур активизируется миграция влаги внутрь материала, в связи с чем в пеностекле постепенно накапливаются водяные лары и конденсируются на поверхности разделительных стенок, которые в наиболее ослабленных участках в результате взаимодействия воды со стеклом могут разрушаться.

Сорбционная влажность некоторых видов пеностекла

В данном случае химическая устойчивость — одно из главных свойств, предъявляемых к исходному стеклу.

Поскольку наиболее однородная структура формируется из некристаллизующихся в области температур вспенивания пеностекла стекол, имеющих в то же время минимальный градиент изменения вязкости, то можно заключить, что кристаллизационная способность стекол и их вязкость взаимосвязаны с сорбционными свойствами пеностекла.

Установленные нами зависимости процесса влагонасыщения пеностекла в различных паровоздушных средах могут быть полезны при проектировании изоляционных конструкций, а также при выборе состава стекла, предназначенного для производства того или иного вида пеностекла.

Водопоглощение.

Выше подробно было рассмотрено влияние влажности на эффективность тепловой изоляции. Показано, что водопоглощение следует рассматривать как одно из важнейших свойств изоляционных материалов.

Здесь мы рассмотрим динамику водопоглощения во взаимосвязи со скоростью отжига. Для оценки роли гидролитической устойчивости пеностекла, которая, согласно [3, 403, 415], предопределяет характер водонасыщения, необходимо определить влияние состава пеностекла и его структуры на скорость разрушения при длительном нахождении в воде.

Результаты будут более достоверными при длительных испытаниях.

Для определения влияния состава пеностекла и технологических факторов на целостность его структурных элементов была изучена способность к насыщению водой ячеек, сообщающихся тем или иным образом с поверхностью образца.

Водопоглощение определялось для пеностекла различного состава, полученного по одинаковому режиму отжига (скорость охлаждения 0,2 °С/мин) с использованием в качестве газообразователей антрацита, газовой сажи и известняка.

Применение газообразователей, содержащих различное количество отличающихся по минералогическому составу остаточных включений и по-разному вызывающих появление кристаллической фазы в процессе вспенивания, показывает, что водопоглощение пеностекла возрастает при переходе от сажи к антрациту и особенно при использовании известняка (рис. 6.14). Сравнительно небольшое водопоглощение пеностекла на углеродистых газообразователях при различных методах испытаний объясняется незначительным размером дефектов и капилляров в стенках ячеек, в результате чего затруднено заполнение их водой даже при длительном нахождении пеностекла в холодной воде или при кипячении. Скорость водопоглощения максимальная в начальный период (120 суток), затем она стабилизируется, что указывает на завершенность структурных изменений в пеностекле, происходящих в результате компенсации остаточных напряжений в стекле.

Изменение водопоглощения пеностекла при различных методах испытания

В работах [1, 50, 115] приводятся данные о водопоглощении пеностекла и за более длительный период (до 1200 суток). У качественного пеностекла на углеродистых газообразователях в промежутке между 830—1100 суток резко повышается водопоглощение (от 5 до 71 об. %), для менее качественного — повышение водопоглощения (от 3—4 до 60%) обнаружено между 260 и 420 суток. Объясняется это [1] активизацией процесса гидролитического разрушения разделительных стенок сразу по всему объему испытуемого образца. По нашему мнению, такое объяснение является маловероятным, так как миграция влаги внутрь образца, несмотря на разрежение в ячейках, ограничена вследствие их замкнутости. Поэтому гидролитическое разрушение разделительных стенок внутри образца может наступить лишь тогда, когда будут разрушены его наружные слои.

Ввиду того что в начале испытаний вода контактируется с открытой поверхностью пеностекла, водопоглощение повышается очень незначительно и почти линейно. При длительных испытаниях с началом послойного разрушения пеностекла водопоглощение повышается лишь с небольшим ускорением. Исследования, проведенные Н. П. Садченко [50], подтверждают вероятность такой схемы послойного разрушения влагозащитного пеностекла при длительном (>3 лет) нахождении его в воде. Но если гидролитическое разрушение не является основной причиной повышения водопоглощения, то необходимо проследить за влиянием структурных изменений, происходящих в пеностекле в связи с его тепловым прошлым.

Чтобы исключить влияние взаимодействия стекла с водой на получаемые результаты, определялось водопоглощение пеностекла после длительного (300 суток) хранения образцов в воздушно-сухом состоянии. Данные по методике кипячения (рис. 5.14, кривые 1"—3") показывают увеличение W в образцах пеностекла по сравнению с данными, получаемыми для образцов, испытанных непосредственно после отжига (10—30), и сходство их с результатами, полученными после длительного нахождения образцов в холодной воде и дополнительного кипячения (1'—3').

Водопоглощение «старых» образцов при длительной выдержке в холодной воде (рис. 6.14, кривые 1—3) близко к значению водопоглощения «свежих» образцов, полученному по методике кипячения (10—30). При дополнительном кипячении образцов после хранения и испытаний в холодной воде их водопоглощение резко возрастает после первого кипячения (1'—3'), а при последующих определениях 1"'—3'" и 1'" —3'" остается неизменным, что, очевидно, свидетельствует о завершении процесса разрушения пеностекла под влиянием внутренних напряжений при хранении его в течение 300 суток. Кипячение «свежих» образцов после непродолжительного испытания в холодной воде приводит к резкому увеличению водопоглощения после первого и последующих испытаний, что связано с незавершенностью процесса стабилизации структуры пеностекла.

Возможно Вас заинтересует:

СТРАНИЦЫ: