98. Теплоизоляционные материалы. Общие сведения, значение в строительстве.

Теплоизоляционные материалы – это материалы применяемые для тепловой изоляции оборудования и зданий, гражданских сооружений, энергетического оборудования с средней плотностью ≤ 500кг/м^3 и коэффициентом теплопроводности λ ≤ 0,185 Вт/м*С

λ =δ/R

где δ- толщина стены; R- термическое сопротивление (для стен =3,2, для покрытий =6)

Из всех сред самой малой теплопроводностью обладает воздух, особенно когда он заключен в порах материала, т. е. малоподвижен [0,023 Вт/(м-°С)]. Если поры крупные и тем более сообщающиеся между собой и внешней средой, то происходит конвекционное передвижение воздуха и теплопроводность материала увеличивается. Поэтому материалы для тепловой изоляции изготовляют высокопористыми и по возможности мелкопористыми, а следовательно, и легкими. Обычно пористость теплоизоляционных материалов более 50 %, а некоторые наиболее эффективные теплоизоляционные материалы, например ячеистые пластмассы, как бы построены из воздуха (поры занимают 90...98 %, а стенки пор — всего лишь 2...10 % от общего объема).

Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива.

99Теплоизоляционные материалы. Строение, классификация по различным признакам.

Теплоизоляционные материалы могут иметь ячеистое, зернистое, волокнистое и пластинчатое строение. Для материалов ячеистого строения характерны однородные и равномерно распределенные поры, форма которых обычно близка к сферической. Для получения материалов ячеистого строения (ячеистые бетоны, пеностекло, газонаполненные пластмассы и т. п.) используют способы газовыделения и пенообразования

 Зернистое строение имеют сыпучие материалы. Пористость сыпучей массы зависит от ее зернового состава. Чем однороднее по форме и размерам зерна, тем больше просветы между ними и тем выше пористость материала в насыпном виде. При изготовлении сыпучих порошкообразных теплоизоляционных материалов применяют механическое дробление и помол исходного сырья, получая продукт с примерно одинаковым размером зерен.

Волокнистое строение присуще материалам из минерального или органического волокна (асбеста, минеральной и стеклянной ваты, растительных волокон и др.). Основным способом получения высокопористого строения для таких материалов является создание волокнистого каркаса с тонкими воздушными слоями, разделяющими волокна.

Органические волокна получают механическим расщеплением древесины или другого растительного сырья. Минеральное волокно получают путем расплавления неорганического сырья с последующим превращением расплава в волокна.

 Пластинчатое строение характерно для материалов, содержащих в своем составе листочки слюды, которые предварительно при быстром нагревании вспучиваются за счет отщепления у слюды связанной воды (вспученный вермикулит).  Способ высокого водозатворения иногда используют для получения пористой структуры. В формовочную массу (например, из трепела или диатомита) добавляют заведомо много воды, которая удаляется в процессе сушки и обжига изделий, оставляя вместо себя поры. Этот способ сочетается с введением выгорающих добавок при производстве теплоизоляционных керамических изделий.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности. Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на:

- неорганические, изготовляемые на основе различных видов минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, асбеста),

-органические, сырьем для производства которых служат природные органические материалы (торфяные, древесноволокнистые)

- материалы из пластических масс.

По форме и внешнему виду различают:

-штучные жесткие (плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры)

-гибкие (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок, вермикулит).

По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на:

- волокнистые (минераловатные, стекло - волокнистые),

-зернистые (перлитовые, вермикулитовые),

-ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло).

-пластманчатые

По плотности теплоизоляционные материалы делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600.:

-особо легкие М15-100

-легкие М125-350

- тяжелые М400-600

В зависимости от жесткости (относительной деформации) выделяют материалы:

- мягкие (М) - минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна,