Разработка и производство экологически чистых негорючих пористых теплоизоляционных материалов из доступного местного и техногенного сырья является актуальной задачей современной строительной индустрии [1–3]. Одним из наиболее перспективных направлений является термическое вспучивание щелоче-силикатного сырья в сочетании с различными функциональными добавками и наполнителями. Простота выполнения процесса самого вспучивания и доступность сырья позволяют получать современные неорганические теплоизоляционные материалы с достаточно низкой плотностью, теплопроводностью и жесткой ячеистой структурой [4–7].
Анализ процессов спекания различных кремнистых пород с преобладанием силикатного стекла с последующим исследованием фазового состава свидетельствует о том, что такие материалы являются стеклокерамикой [2, 4]. Образование пор в таких материалах может происходить как в результате образования газовых пузырьков при химических реакциях с участием компонентов используемых добавок, так и благодаря выделению паров воды, образующихся при нагревании исходной смеси. Спекание силикатной смеси сопровождается целым комплексом физико-химических процессов взаимодействия аморфного SiO2 со щелочью, различными оксидами, а также диффузией компонентов, изменением вязкости смеси, формированием кристаллических новообразований, возникновением расплавов и полиморфными превращениями [2, 4–5].
Вопросы, касающиеся механизма химического отверждения жидкого стекла при нагревании, а также формирования микроструктуры материала и влияния на процесс порообразования состава сырьевой смеси и добавок, остаются дискуссионными до настоящего времени.
Целью данной работы являлось обобщение экспериментальных результатов по исследованию особенностей формирования из сырьевой смеси на основе жидкого стекла пористого твердого силикатного материала и влиянию условий проведения процесса на получение теплоизоляционных материалов с заданными свойствами, такими как прочность, легкость, негорючесть, гигроскопичность, экологичность и теплопроводность. Все эти характеристики можно регулировать внесением в исходную смесь различных добавок [2, 4, 7–10].