43. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы – материалы, предназначенные для существенного уменьшения теплопереноса, теплоизоляционные свойства которого зависят от его химической и/или физической структуры.

Цель теплоизоляции - ограничить количество передаваемого тепла. Любое ограждение оказывает некоторое сопротивление переходу тепла. Для достижения значительного теплосопротивления необходимо либо делать ограждение большей толщины, что экономически нецелесообразно, либо применять теплоизоляционные материалы, позволяющие значительно уменьшить толщину ограждения. Самый эффективный теплоизолятор - воздух. Малая теплопроводность ТИМ объясняется наличием большого количества пор, заполненных воздухом, который в неподвижном состоянии является плохим проводником тепла. Таким образом, отличительная особенность ТИМ - высокая пористость.

Требования к ТИМ:

- теплопроводность не более 0,175 Вт/м·К при 25°С.

- средняя плотность не более 500 кг/м³

- стабильные физико-механические и теплотехнические свойства

- не выделять токсических веществ и пыли, в количествах, превышающих предельно допустимые Классификация:

1) По виду основного исходного сырья

• органические

- штучные волокнистые

- штучные ячеистые

• неорганические

- штучные волокнистые изделия (плиты минераловатные)

- штучные ячеистый (блоки из пеностекла)

- рулонные и шнуровые

- рыхлые волокнистые (вата)

- сыпучие зернистые ( + керамзит)

2) По структуре

- волокнистые (слоистые)

- ячеистые

- зернистые (сыпучие)

3) По содержанию связующего вещества: содержит или же не содержит

4) По форме:

- рыхлые (вата, перлит)

- плоские (плиты, маты, войлок)

- фасонные (цилиндры, сегменты, полуцилиндры)

- шнуровые

5) По возгораемости:

- несгораемые

- трудносгораемые

- сгораемые

Свойства:

Теплопроводность – способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу. Количественно определяется коэффициентом теплопроводности, выражающим количество тепла, проходящего через образец материала площадью 1 м² за 1 час в направлении, перпендикулярном его поверхности [Вт/(м·°С)]. На величину теплопроводности теплоизоляционных материалов оказывают влияние плотность, влажности и температура материала, его вид и размеры, расположение пор.

Плотность - отношение массы сухого материала к его объему, определенному при заданной нагрузке (кг/м³).

Прочность на сжатие - это величина нагрузки (КПа), вызывающей изменение толщины изделия на 10%.

Сжимаемость - способность материала изменять толщину под действием заданного давления. Сжимаемость характеризуется относительной деформацией материала под действием нагрузки 2 КПа.

Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах (пустотах) влагу при непосредственном контакте с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое впитывает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе или объему сухого материала.

Сорбционная влажность - равновесная гигроскопическая влажность материала при определенных условиях в течение заданного времени. С повышением влажности теплоизоляционных материалов повышается их теплопроводность.

Морозостойкость - способность материала в насыщенном влагой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения.

Паропроницаемость - способность материала обеспечивать диффузионный перенос водяного пара. Во избежание накопления влаги в многослойной ограждающей конструкции и связанного с этим падения термического сопротивления паропроницаемость слоёв должна расти в направлении от тёплой стороны ограждения к холодной.

Воздухопроницаемость. Теплоизолирующие свойства тем выше, чем ниже воздухопроницаемость ТИМ. Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения специальной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах.

Огнестойкость - способность материала выдерживать воздействие высоких температур без воспламенения, нарушения структуры, прочности и других его свойств.