Низкие значения теплопроводности и насыпной плотности перлита позволяют применять его как компонент теплоизоляционных изделий и наполнитель бетона. В процессе производства вспученного перлита образуется пылевидная фракция с размером частиц менее 0,16 мм, которая, согласно ГОСТ 10832-91, является некондиционным продуктом. Ее использование весьма затруднительно. Исходя из требований к заполнителям бетонов наиболее целесообразно применять теплоизоляционный материал в виде гранул. В связи с этим создание гранулированного перлитсодержащего заполнителя пониженной насыпной плотности из некондиционных фракций — актуальная задача, представляющая значительный научный и практический интерес.

В БГТУ им. В. Г. Шухова для получения такого материала разработаны составы на основе отходов производства вспученного перлитового песка и щебня. Связующими добавками для получения гранул служат бентонит, гипс и жидкое стекло.

Добавка бентонита придает шихте пластичные свойства, гипс способствует снижению влажности, жидкое стекло, обладающее сродством к перлиту, позволяет получить однородную смесь компонентов.

Подготовку шихты проводили в две стадии. Вначале смешивали сухие компоненты, а затем в сухую смесь добавляли раствор жидкого стекла. Смешивание осуществляли в лопастном смесителе. Шихту гранулировали в центробежно-вибрационном грануляторе. Гранулы получали поэтапно. На вибролотке происходило микрогранулирование с образованием зародышей, которые затем уплотнялись и окатывались в барабанном окомкователе. После этого гранулы сушили при температуре 250 °C.

Экспериментально установлено, что процесс получения гранул размером 3–7 мм стабилен при числе оборотов эксцентрикового вала 250–320 об/мин и следующем составе шихты: 2,5–4,0 % бентонита; 4,0–2,5 % гипса; 20–22 % жидкого стекла; остальное — вода.

Гранулы, полученные из шихты оптимальных составов, были испытаны в соответствии с требованиями к заполнителям пористым неорганическим для строительных работ (ГОСТ 9758-86). Установлено, что насыпная плотность гранул составляет 190–270 кг/м³, предел прочности на сжатие в цилиндре 0,10–0,18 МПа.

Анализ характеристик показывает, что из техногенного пылевидного материала можно получить продукт, удовлетворяющий по прочности (П15) марке щебня перлитового вспученного М200 (ГОСТ 10832-91 «Щебень и песок перлитовые вспученные»).

Полученные гранулы соответствуют требованиям ГОСТ 25820-2000 к заполнителям легких бетонов и могут использоваться для утепления наружных стен, крыш, перекрытий, полов.

Ilyina T. N., Shkarpetkin E. A., V. G. Shukhov Belgorod State Technological University, Belgorod, Russia

Compositions to receive granules on the basis of perlite manufacturing sub-standard fractions representing a technogenic material of danger class IV are developed. The received granules can be used as fillers for easy concrete, to manufacture heat-insulating materials and mortar for plastering.