4.2 Теплоизоляционные и акустические материалы

4.2.1 Теплоизоляционные материалы

К теплоизоляционным относятся материалы и изделия, применяемые для защиты жилых и других помещений, от нагревания или охлаждения. Они имеют малый объемный вес (менее1000кг/м³), высокую пористость и малый коэффициент теплопроводимости (не более 0,25 ккал/м. час. град.). По величине объемного веса (в кг/м³) они делятся на марки от 25 до 1000.

Теплоизоляционные материалы не должны оказывать вредного влияния на соприкасающиеся с ними материалы и конструкции, вызывать порчу пищевых и других продуктов, иметь неприятный запах, а также разрушаться под влиянием атмосферных агентов.

По внешнему виду и форме они подразделяются на сыпучие и штучные.

Сыпучие представляют собой порошкообразные материалы, применяемые для засыпки, набивки и мастичной изоляции (опилки, шлак, зола и др.). Штучные материалы это отдельные изделия, которые делятся на жесткие (плиты, скорлупы, кирпич, камни) и гибкие (маты, плиты, шнуры и др.).

Ассортимент теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционные материалы классифицируются по следующим основным признакам:

• Форма и внешний вид

• Структура

• Вид исходного сырья

• Средняя плотность

• Жесткость

• Теплопроводность

• Горючесть

По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы подразделяют на:

• Штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты)

• Рыхлые и сыпучие (вата, перлит, песок)

• Рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты)

В отличие от многих других строительных материалов, марка теплоизоляционного материала отражает величину не прочности, а средней плотности, которая выражается в кг/м³. Согласно этому показателю теплоизоляционные материалы имеют следующие марки:

-Особо низкой плотности (ОНП) 15, 25, 35, 50, 75

-Низкой плотности (НП) 100, 125, 150, 175

-Средней плотности (СП) 200, 250, 300,350

-Плотные (ПЛ) 400, 450,500

Марка теплоизоляционного материала обозначает предел его средней плотности. Например, изделия марки 100 могут иметь ρ= 75-100 кг/м³

По виду исходного сырья материалы относятся к двум группам: неорганические и органические:

По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды:

• Мягкие (М) – сжимаемость >30% (при удельной нагрузке 0,002 МПа)

• Полужесткие (П) – сжимаемость< 30% (при удельной нагрузке 0,002МПа)

• Жесткие (Ж) – сжимаемость до 6% (при удельной нагрузке 0,002 МПа)

• Повышенной жесткости (ПЖ) – сжимаемость до 10%(при удельной нагрузке 0,04 МПа)

• Повышенной твердости (Т) – сжимаемость до 10%(при удельной нагрузке около 0,1 МПа), хорошо сопротивляющиеся нагрузкам.

По возгораемости теплоизоляционные материалы бывают:

• Несгораемые

• Трудносгораемые

• Сгораемые

• Трудновоспламеняющиеся

Органические теплоизоляционные материалы. Органические теплоизоляционные материалы изготовляются из отходов древесины, льна, конопли, шерсти, камыша, соломы, а также из пластмасс. Применяются они как в виде засыпных, так и в виде штучных материалов. Недостатком их является то, что они легко подвергаются гниению, сгоранию и разрушаются грызунами. Применять органические материалы можно только для тепловой изоляции сухих помещений. При повышенной влажности они быстро загнивают и понижают теплозащитные свойства. Температура защищаемой поверхности не должна превышать 110–120º.

Пакля – волокнистый материал, получаемый в виде отхода при мятье и трепании льна или конопли. По виду исходного материала подразделяется на пеньковую (от конопли) и льняную (от льна). Пропиткой смолистыми веществами получают просмоленную паклю. Объемный вес ее 300 кг/см³. Применяется для конопачения пазов бревенчатых стен, оконных дверных колод; просмоленная пакля – для уплотнения пазов и заделки соединения труб, конопачения лодок, барж и т.п.

Войлок строительный шерстяной – полотнища прямоугольной формы, изготовляемые из грубой низкосортной коровьей или конской шерсти и отходов мехового и вяляльно-войлочного производства. Объемный вес от 100 до 300 кг/м³. Этот войлок не гниет, не горит, но тлеет и разрушается молью. Для предохранения от моли его обрабатывают антисептиками. Применяется для утепления стен и потолков перед оштукатуриванием, для утепления оконных и дверных коробок наружных дверей, а также углов в рубленых домах.

Плиты древесноволокнистые (сухая органическая штукатурка) получается из отходов древесины, бумажной макулатуры и других волокнистых материалов путем прессования с последующей термической обработкой. Выпускается они с неотделанной и с отделанной, гладкой, окрашенной, тисненой или офактуренной под ценные породы древесины или глазурованные плитки поверхностью. Лицевая поверхность офактуренных плит покрывается бакелитовой пленкой или специальными фенолформальдегидными эмалями, что придает плитам повышенную водостойкость и красивый внешний вид.

Неорганические теплоизоляционные материалы. Неорганические материалы в отличие от органических являются атмосфера - и теплостойкими, не подвергаются гниению, не разрушаются грызунами и применяются для тепловой изоляции, как холодных, так и горячих поверхностей: чаще всего для тепловых агрегатов, котлов, трубопроводов и др. неорганические материалы изготовляются на основе асбеста, асбеста и вяжущих, слюды и плавленых материалов. В строительстве для теплоизоляции чаще всего используются материалы на основе асбеста (бумага, картон, войлок), из плавленых материалов (минеральная и стеклянная вата, изделия из нее и пеностекло); кроме того, некоторые неорганические теплоизоляционные материалы применяются в качестве засыпки.

Вата минеральная – волокнистый материал из тонких волокон, получаемых из расплавов металлургических шлаков или горных пород. По величине объемного веса (в кг/м³) делится на две марки: 150, 200. Отдельные волокна получаются путем распыления струи расплава паром или воздухом под давлением или подачей расплава на вращающийся диск. Иногда выпускается в виде гранул и называется при этом гранулированной ватой. Применяется в виде засыпки для теплоизоляционных стен и перекрытий жилых зданий.

Недостаток ваты – постепенное уплотнение в процессе службы с понижением теплозащитных свойств. Поэтому из нее изготовляют штучные гибкие материалы (минераловатные войлок, маты и плиты).

Войлок минераловатный получается в результате пропитки минеральной ваты органическими вяжущими веществами (декстрином и др.), иногда выпускается с бумажной обкладкой. Размеры войлока (в мм): длина 1000-3000, ширина 375-1200, толщина 20, 40, 60. объемный вес 75-250 кг/ м3. подразделяется на те же марки, что и минеральная вата. Применяется для теплоизоляции стен и перекрытий сборных домов, изоляции холодильников и др.

Маты минераловатные – полотнища, получаемые из минеральной ваты с обкладкой ее с одной или двух сторон водонепроницаемой бумагой или металлической сеткой. Полотнища прошиваются нитками. Размеры матов (в мм): длина 600-1200 , ширина 300-1000, толщина 30-100 с интервалом через 10мм. Объемный вес 100-350 кг/м³. применяется для теплоизоляции стен, перекрытий жилых зданий, холодильников и других агрегатов с температурой до 600 ⁰С. Маты с металлической сеткой применяется в качестве основы для мокрой штукатурки.

Плиты минераловатные изготавливаются прессованием из ваты, пропитанной тугоплавкими битумными веществами. Размеры полит (в мм): длина 500, ширина 500, толщина 50, 60, 70, 80, 90. Объемный вес от 300 до 400 кг/м³. применяются в тех же случаях, что и маты.

Вата стеклянная представляет собой тонкие волокна, получаемые распылением или вытягиванием из расплава стекломассы. Является химически – и теплостойким материалом. Объемный вес 130 кг/м³. Применяется в виде засыпки для теплоизоляции холодных и горячих поверхностей.

Из ваты изготовляют маты или полосы, которые покрываются с двух сторон листами битуминизированной бумаги и прошиваются нитями из асбеста или стеклянного волокна. Размер матов (в мм): длина 1000-3000, ширина 200-750, толщина 10-50. Объемный вес 170 кг/м³. Размеры полос (в мм): длина 500-5000, ширина 30-250, толщина 10, 15,20,30. Объемный вес тот же, что и матов.

Среди известных зарубежных производителей стекловатных изделий хорошо зарекомендовала себя финская фирма Изовер (ISOVER).

Здесь же можно отметить продукцию совместного предприятия Флайдерер-Чудово, находящегося на территории России и специализирующегося на производстве теплоизоляционных материалов марки URSA на основе стеклянного штапельного волокна.

Пеностекло – это пористый материал, получаемый вспучиванием расплавленной стекломассы или спеканием тонкоизмельченного стекольного порошка с газообразующими добавками. Выпускается в виде плит.