Наша страна располагает крупнейшей базой кремнистого опалового сырья. В различных районах страны выявлено более 850 месторождений опок, диатомитов, трепелов и др. Свыше 200 из них разведано и имеют запасы по промышленным категориям около 1,7 млрд. т. Прогнозные запасы исчисляются десятками миллиардов тонн.
До 60-х годов это сырье строители использовали в основном для производства пуццолановых, портландцементных и известково-трепельных вяжущих, легковесного строительного кирпича, а также для производства различных теплоизоляционных изделий. Одно месторождение опок (Михайловское в Николаевской области) разрабатывается на пильный камень.
Установлена возможность применения кремнистых опаловых пород для производства искусственного пористого заполнителя - термолита, получаемого обжигом без вспучивания щебня-сырца или подготовленных гранул.
ВНИИСТРОМом проведены испытания отдельных разновидностей кремнистых опаловых пород как сырья для получения искусственных пористых заполнителей и предложена их классификация по химико-минералогическому составу и показателям свойств готового продукта.
Трепелы с объемной массой 1300-1600 кг/м3, содержащие 60-70% SiО2; 11-17% А12O3; 6-7% Fe2O3 и 25-60% глинистого вещества, хорошо вспучиваются при обжиге, и на их основе можно получать термолитовый гравий объемной насыпной массой 300-500 кг/м3, прочностью 2-3,5МПа и водопоглощением 5-15%. Такой гравий можно использовать для изготовления конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов объемной массой 850-950кг/м3 и прочностью при сжатии 5-10 МПа.
По рекомендациям ВНИИСТРОМа в 1971 г. на основе трепелов Шадринского месторождения (Курганская область) была построена первая очередь завода по выпуску термолита мощностью 100 тыс. м3.
Технологическая схема завода включала пластическую переработку сырья и обжиг гранул в двухбарабанной вращающейся печи. Завод выпускал термолит класса А объемной насыпной массой 410кг/м3 и прочностью 3,5МПа. Себестоимость 1м3 термолита составляла - 10,54 р. при средней себестоимости 1м3 керамзита на предприятиях сельстройиндустрии 12,6 р.
Диатомиты объемной массой 700-1100кг/м3, содержащие большее количество кремнезема и мало глинистого вещества (менее 25%), не вспучиваются, а спекаются. Из них получается искусственный пористый заполнитель - термолит объемной насыпной массой 600-1000 кг/м3 и прочностью при сжатии 3-10МПа.
Термолит и термолитовый песок можно использовать для изготовления конструкционных легких бетонов марок 200-400 объемной массой до 1800 кг/м3.
Отличие производства термолита от производства керамзита состоит в режиме термообработки. Щебень-сырец сушится во вращающемся барабане до влажности 5-7% при температуре 250-300°С теплом отходящих газов обжиговой печи. Обжиг и спекание (основной процесс получения термолита) производится во вращающейся печи в интервале температур 1100-1250° С. Материал продвигается в ней 15-25 мин. Применяется как пофракционный обжиг, так и обжиг смеси фракций. Лучшее качество имеет термолит, полученный при пофракционном обжиге.
Изготовляемый Владимирским КПП термолитовый щебень отвечает требованиям ГОСТ 9757. Его основные показатели:
Объемная насыпная масса, кг/м3 650-800
Объемная масса (в куске), кг/м3 1280
Плотность, г/см3 2,42
Пористость, % 48
Пустотность, % 38-48
Предел прочности при сжатии (в цилиндре), МПа 3,5-5,5
Водопоглощение (по массе) в течение 1 ч, % 30
Морозостойкость, циклов более 25 (потеря массы после 25 циклов до 5,5%)
Коэффициент размягчения 0,8
Термолит показал удовлетворительную стойкость против железистого распада. При объемной насыпной массе 720кг/м3 теплопроводность сухого термолита составляет 0,23 Вт/(м-К). Себестоимость 1м3 термолитового щебня - 7,8 р.
Другим примером термолита является высокопрочный трепельный гравий, выпуск которого производился Орловским заводом Стройиндустрии Минпромстроя на основе трепелов Фокинского месторождения (Брянская область) по пластическому способу подготовки сырья с последующим обжигом во вращающейся печи. Термолитовый гравий объемной насыпной массой 700-1000кг/м3, прочностью при сжатии (в цилиндре) 5-13 МПа и водопоглощением по массе до 23% используется для производства конструкционных легких бетонов марок 200-500 объемной массой 1600-2000 кг/м3. Себестоимость 1м3 гравия составляла - 8,1-10,6 р.