Экономический эффект
использования изделий из шлакоситаллов
обусловливает дальнейшее расширение
номенклатуры изделий. Все более широкое
развитие получает производство пеношлакоситаллов,
обладающих малой плотностью 300... 600 кг/м3,
прочностью при сжатии до 14 МПа, теплопроводностью
0,08...0,16 Вт/(м*°С) и рабочей температурой
до 750°С
Ситаллопласты
Ситаллопласты представляют
собой материалы, получаемые на базе пластических
масс (фторопластов) и ситаллов. Ситаллопласты
обладают высокой износоустойчивостью
и химической стойкостью. Они находят
применение в качестве антифрикционных
и конструктивных материалов, а также
могут использоваться в промышленности,
где ни ситаллы, ни пластмассы, отдельно
взятые, не удовлетворяют требованиям
высокой пластичности, износоустойчивости
и химической стойкости. Для изготовления
ситаллопластов ситаллы измельчают до
получения порошка заданного гранулометрического
состава. Дальнейший процесс отличается
от технологии изготовления пластмасс,
разница лишь та, что с добавкой ситалла
усадка пластмассы будет меньше.
5. ИЗДЕЛИЯ ИЗ КАМЕННЫХ
РАСПЛАВОВ
Изделия из каменных
расплавов подразделяются на плотные,
ячеистые и волокнистые.
Литые каменные изделия
изготовляют из расплавов горных
пород или шлаков литьем в
формы с последующей термической
обработкой. По однородности и
техническим свойствам литые
изделия превосходят многие самые
прочные природные каменные материалы.
В зависимости от используемого
сырья каменное литье бывает
темного и светлого цвета. Для
получения изделий темного цвета
применяются магматические горные
породы - базальты и диабазы. Для
получения светлого каменного
литья используют осадочные горные
породы - доломит, известняк, мрамор
и кварцевый песок.
Технология получения
литых изделий включает операции
дробления, помола, перемешивания
компонентов, плавления, отливки
изделий, кристаллизацию и отжиг.
Плавление диабаза и базальта
чаще всего производят в ванных
печах или вагранках при температуре
1400-1500°С, а при изготовлении светлого каменного
литья - в электропечах.
Плотные литые каменные
изделия имеют: плотность 2900-3000
кг/м3, высокую морозостойкость, прочность
при сжатии 200-240 МПа и при растяжении
20-30 МПа; истираемость до 5 раз меньше,
чем у гранита, базальта и диабаза; высокую
химическую стойкость, в том числе к воздействию
концентрированных серной и соляной кислот.
В строительстве литые
каменные изделия используют
в особо тяжелых условиях эксплуатации:
брусчатка для дорог, трубы
для агрессивных сред, облицовочные
плитки для предприятий химической
промышленности.
Термозит (шлаковая пемза)
- ячеистый материал, получаемый
в результате вспучивания расплава
шлака при быстром его охлаждении
струей воды. Насыпная плотность
щебня из термозита - 300-1100 кг/м3
позволяет его использовать в
качестве эффективного легкого
заполнителя для бетонов. Стоимость
такого заполнителя в 2-3 раза
ниже стоимости керамзита.
Минеральная вата и
изделия из нее представляют
собой волокнистые материалы,
полученные из расплава горных
пород или металлургических шлаков.
Вату из расплава горных пород
называют горной, а из расплава
шлаков - шлаковой. Высокая пористость
ваты, содержащей пустоты до 95% по
объему, обеспечивает ей отличные
тепло- и звукоизоляционные свойства.
Длина волокон в вате от 2 до
60 мм. Производство минеральной ваты
и изделий из нее не отличается
от описанной выше технологии
производства стекловаты и изделий
из нее. Эти изделия производятся
марок от 50 до 250 и имеют теплопроводность
от 0,032 до 0,077 Вт/(м°С).
Минераловатные изделия
применяются для теплоизоляции строительных
конструкций при температуре изолируемых
поверхностей от -180до+600°С.
Минераловатные утеплители
в нашей стране занимают первое место
среди всех других теплоизоляционных
материалов.
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ
В ПРОИЗВОДСТВЕ ПЛАВЛЕНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Отходы стекла представляют
в различных странах 28-38% всех
бытовых отходов. Кроме того
значительные отходы стекла образуются
на самих стекольных заводах
и в строительстве. В связи
с этим их утилизация с целью
защиты окружающей среды представляет
важную экологическую задачу, которая
в промышленности строительных
материалов находит определенное
решение. В настоящее время
некоторые фирмы для производства
стеклотары используют 90% стеклянного
боя. В США и Канаде построено
более 30 экспериментальных дорог
с использованием более 50% стеклобоя
в качестве заполнителя. Эта добавка улучшает
торможение и увеличивает долговечность
дорог. Значительное применение отходы
стекла нашли в производстве отделочных
стеклянных материалов и изделий, а также
блочного и гранулированного пеностекла.
Отходы шлифования стекла применяются
в качестве кремнеземистого компонента
для замены молотого песка при производстве
автоклавных силикатных изделий. Отходы
камнедобычи и камнепиления представляют
собой наиболее значительные по объему
по сравнению с другими отходами промышленности.
Использование их в производстве изделий
из каменных расплавов является важным
направлением рационального их применения.
На металлургических заводах стран СНГ
ежегодно образуется более 90 млн.т доменных
шлаков. Значительная часть их используется
в производстве шлакопортландцемента.
Вместе с тем имеются большие резервы
неиспользуемых шлаков, которые находят
и имеют большие перспективы для использования
их в производстве изделий из каменного
литья: шлаковой пемзы, шлакового щебня,
шлаковаты, шлакосиликатов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Способность к образованию
стекол характерна для многих
минеральных и органических веществ.
Наиболее ярко эта способность
выражена у диоксида кремния
(SiO2) и соединений на его основе
— силикатов, к которым относится
большинство природных минералов.
В стеклообразном состоянии могут
находиться и многие другие
материалы, например, полимеры (всем
известен термин «плексиглас»
— органическое стекло). В последние
годы даже металлы удалось
получить в стеклообразном состоянии.
Стекла по сравнению
с кристаллическими веществами
обладают повышенной внутренней
энергией (скрытой энергией кристаллизации),
поэтому вещество в стеклообразном
состоянии метастабилъно (термодинамически
не устойчиво). Из-за этого обычное стекло
при некоторых условиях, а иногда и самопроизвольно
начинает кристаллизоваться (этот процесс
в стеклоделии называют «зарухание» или
расстекловывание). Расстекловывание
является браком стеклоизделий.
Этот же процесс,
но проводимый направленно с
целью частичной или полной
кристаллизации расплава, используется
для получения стеклокристаллических
материалов — ситаллов и каменного
литья.
В строительстве, за
малым исключением, применяют
силикатное стекло, получаемое в
промышленных масштабах из простейшего
минерального сырья: кварцевого
песка, мела, соды и других компонентов
(далее вместо термина «силикатное
стекло» будет использоваться
термин «стекло»).
Прозрачность и возможность
окраски стекла в любые цвета,
высокая химическая стойкость,
достаточно высокая прочность
и твердость, электроизоляционные
и многие другие ценные свойства
делают стекло незаменимым строительным
материалом. Его используют не
только для сооружения светопрозрачных
конструкций (окон, витражей, фонарей),
но и как конструкционный и отделочный
материал. В современном строительстве
высотные здания часто имеют фасады, полностью
выполненные из стекла с улучшенными декоративными,
светоотражающими и теплозащитными свойствами.
Кроме того, из стекла получают различные
стеклоизделия (блоки, трубы, стеклопрофилит),
эффективные теплоизоляционные материалы
(пеностекло и стеклянную вату), а также
стекловолокно и стеклоткани.
Стекла встречаются
в природе в виде бесформенных
непрозрачных кусков — например,
вулканическое стекло обсидиан.
Первые сведения о получении
стекла человеком относятся к
третьему-четвертому тысячелетию
до н. э. Те стекла были непрозрачными (глухими)
наподобие керамической глазури. Они варились
в небольших тиглях и использовались как
украшения.
Коренное изменение
в производстве стекла произошло
на рубеже нашей эры, когда
были решены две важнейшие
проблемы стеклоделия — варка
прозрачного бесцветного стекла
и формование изделий с помощью
стеклодувной трубки. Первые листовые
стекла получали, разрезая и распрямляя
стеклянные цилиндры, формуемые
выдуванием (их называли «халявы»).
В XVII в. началось производство листового
зеркального стекла отливкой на медные
плиты. Массовое производство листового
стекла большого размера стало возможным
в конце XIX — начале XX в., когда появились
большие ванные печи и новые методы выработки
стекла.
Необходимо отметить,
что на процесс стекловарения
расходуется очень много энергии,
и при этом в атмосферу поступает
много вредных выбросов. Поэтому
и экологически, и экономически
целесообразно вырабатывать стеклоизделия
из вторичного сырья (стеклобоя,
стеклянной посуды и т. п.). Это оценили
в большинстве стран Западной Европы,
где до 80 % стекла получают именно таким
образом.