Thermal Insulation Materials with High-porous Structure Based on the Soluble Glass and Technogenic Mineral Fillers

We report results of research into processes of formation of porous structure by the method of thermal bloating of the gellike mixture of raw materials. Regularities of the course of physicalchemical transformations are considered in the material when it is heated; as a result, we established the initial water content in the raw mixture, optimal for the formation of xerogel, and the residual water content in gel, sufficient for effective bloating. The raw mix of silica-containing technogenic component – fly ash of thermal power plants – and the methods of preparing waterproof porous thermal insulating materials of extended application on its base according to the powder low-temperature technology has been developed using multifunctional properties of soluble glass as: a) a binding component; b) blowing agent; c) the raw mix hardening rate regulator. The physical and chemical, technological aspects of obtaining and using the suggested alkaline-silicate compositions have been considered. We proposed the optimized composition of the raw mixture that employs maximally permissible amount of ash as a mineral filler; the thermal modes of bloating are studied. Based on the data obtained, a new technology for the production of porous thermal insulation materials is created.

Przekazujemy wyniki badań procesów powstawania porowatej struktury metodą termicznego wzdęcia żelowej mieszaniny surowców. Badaliśmy przemiany fizyko-chemiczne surowej mieszaniny po jej ogrzaniu, co umożliwiło określenie początkowej zawartości wody w surowej mieszaninie, optymalnej dla tworzenia się kserożelu i resztkowej zawartości żelu, wystarczającej do skutecznego pęcznienia. Surowa mieszanina zawiera lotny popiół z elektrowni cieplnej, jak również sposoby wytwarzania porowatych materiałów wodoodpornych, wytrzymałych materiałów izolacyjnych na bazie technologii proszek o niskiej temperaturze zostały opracowane przy użyciu właściwości wielofunkcyjnych szkła wodnego jako: a) element łączący; b) środek porotwórczy; c) regulator szybkości utwardzania dla surowej mieszaniny. Uwzględniono fizyko-chemiczne, technologiczne aspekty wytwarzania i stosowania proponowanych kompozycji alkaliczno-krzemianowych. Zaproponowaliśmy zoptymalizowany skład surowej mieszaniny, która wykorzystuje maksymalną dopuszczalną ilość popiołu jako wypełniacza mineralnego; rozważane są tryby obrzęku termicznego. Na podstawie uzyskanych danych opracowano nową technologię produkcji porowatych materiałów termoizolacyjnych.