Свежеосажденный гипс CaS04-2H20, который получается в результате взаимодействия растворов, содержащих ионы Са и S04, представляет собой в сухом состоянии легкий пористый порошок. Он применяется при изготовлении некоторых теплоизоляционных материалов. Например, к свежеосажденному гипсу добавляют асбест и из полученной смеси формуют теплоизоляционные изделия. Смеси указанного состава применяют в виде пасты для изготовления мастичных теплоизоляционных конструкций. Из этой группы материалов наиболее широко применяется Ферри-гипс (феррон).Свойства изделий из Ферри-гипса колеблются в широких пределах. Изделия с объемным весом до 700 кг/л3 используют для изоляции горячих поверхностей, а изделия с объемным весом 1000— 1200 кг/м3 применяют в качестве строительной изоляции.
Изделия с объемным весом 400—700 кг/м3 имеют коэффициент теплопроводности от 0, 04 до 0, 1 ккал/м ч-град, предел прочности на изгиб в среднем 2—3 кГ/см2. Предел прочности зависит в основном от количества асбеста и степени его распушки. Ферри-гипс применяют при температурах до 600°. При добавке 20% огнеупорной глины предельная температура его применения повышается до 1100°.
Ферри-гипс с жидким стеклом образует нерастворимый в воде силикат кальция и железа. Окраска жидким стеклом является водозащитным покрытием.
Ферри-гипс изготовляют в основном из отходов металлообрабатывающей и химической промышленности — из раствора, содержащих сульфаты железа. Применяют, например, отработанные травильные растворы, содержащие 14—20%FeS04 и 5, 8°/о H2S04.
Гидраты железа и сульфата кальция осаждают с помощью извести, используемой в виде кипелки, пушонки или известкового молока. При этом происходят следующие реакции:
FeS04+Са (ОН)2^ Fe (ОН)2+ CaS04 Fe2 (S04)3 -f ЗСа (OH)2 — 2Fe (ОН)3+ЗСа S04
При осаждении гипс выпадает в виде мелкодисперсного кристаллического порошка двуводного гипса, который при нагревании превращается в полуводный.
Осадок гипса
Осадок гипса смешивают с асбестам в тех же смесителях, в которых нейтрализуют раствор. Асбест применяют обычно 6-го сорта, в распушенном состоянии. Его берут в количестве 20—30% от веса сухой массы и перемешивают в смесителе с осадком гипса.
Осадок фильтруют обычно на фильтр-прессах. При этом коллоидные осадки Fe(OH)2 и Fe(OH)3 фильтруются медленнее, чем свежеосажденный кристаллический CaS04-2H20.
Изделия формуют из массы влажностью 50—60% и сушат при температуре около 180°. При этом происходят реакции дегидратации:
2Fe (ОН)з-* Fe203-f ЗН20 CaS04- 2Н20 — CaS04-0, 5H20+ 1, 5Н20
Ферри-гипс изготовляют также из железных опилок, скрапа, стружки и огарков, которые растворяют в серной кислоте и обрабатывают известью. Для растворения можно применять и отходы серной кислоты, образующиеся на нефтезаводах в результате сепарации кислых гудронов.
В настоящее время асбестогипсовые теплоизоляционные материалы в СССР практически не изготовляют, хотя в годы Великой Отечественной войны было организовано производство ферри-гипса из отходов металлообрабатывающей промышленности. Изготовление ферри-гипса представляется целесообразным в кооперировании с работой предприятий химической промышленности и на базе использования ее отходов.
Органические теплоизоляционные изделия на основе вяжущих веществ
К органическим теплоизоляционным материалам, изготовляемым на основе неорганических вяжущих веществ, относятся фибролит и опилкобетон.
Фибролитом называют теплоизоляционный или теплоизоляционно-конструктивный материал, состоящий из древесной шерсти (специально обработанной древесины) и минерального вяжущего вещества. Опилкобетоном называют теплоизоляционно-конструктивный материал, изготовляемый на основе опилок и вяжущего вещества.
В качестве минерального вяжущего вещества в производстве фибролита применяют различные виды портландцемента и магнезиальное вяжущее (каустические магнезит или доломит). Для изготовления опилкобетонных изделий, как правило, применяют портландцементы.
В зависимости от вида вяжущего вещества фибролиты подразделяют на цементный и магнезиальный. Наибольшее распространение получил цементный фибролит. Опилкобетон применяется реже. Он относится к числу эффективных местных материалов.
В зависимости от свойств фибролит различают: теплоизоляционный, применяемый для тепловой изоляции различных частей зданий и сооружений; теплоизоляционно-конструктивный, который наряду с хорошими изоляционными свойствами обладает значительной прочностью, позволяющей использовать его для стенового заполнения, устройства перегородок, накатов и перекрытий.
Фибролит изготовляют в виде плит толщиной 25, 50, 75 и 100 мм, шириной 500 и 750 мм, длиной 1500, 2000, 2400 мм. Одинаковое макростроение цементного и магнезиального фибролита определяет равнозначность некоторых свойств. Но между ними имеются и различия, определяемые особенностями вяжущих веществ, применяемых для их производства.
Приведенные в таблице показатели прочности, объемного веса и теплопроводности относятся к сухому материалу. Стандартная влажность цементного фибролита не должна превышать 20%. По своим свойствам магнезиальный фибролит мало отличается от цементного. Свойством, принятым за основу классификации, является объемный вес. Теплоизоляционным принято называть фибролит марок 300 и 350 (т. е. с объемным весом 300 и 350 кг/м3). Плиты марок 400 и 500 относятся к теплоизоляционно-конструктивному фибролиту.