книги / Строительные материалы

изводств, бумажной макулатуры, неделовой древесины; сырьем могут быть также стебли тростника, солома, льняная костра.

Камышитовые плиты изготовляют из тростника, ка­ мыша осенне-зимней рубки. Камышит получают на пе­ редвижных установках, оборудованных прессами высо­ кой производительности, на которых осуществляется прессование, прошивка проволокой и торцовка плит. Плотность камышита в зависимости от степени прессова­ ния составляет 175—250 кг/м3. Камышит применяют для заполнения стен каркасных зданий (с оштукатуривани­ ем), устройства перегородок, утепления перекрытий и покрытий в малоэтажном строительстве. Для сельского строительства разработаны типовые проекты домов из камышитовых панелей.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготовляют в виде плит, скорлуп й сегментов. Сырьем для их произ­ водства является малоразложнвшийся торф. Изделия изготовляют путем прессования в металлических формах торфяной массы, в которую вводят добавки: антисепти­ ки, антипирены, гидрофобизаторы. Отформованные изде­ лия подвергают тепловой обработке, при которой из тор­ фа выделяются смолистые вещества, склеивающие во­

пределом прочности при изгибе не менее 0,3 МПа. При­ меняют торфяные изделия для утепления стен и перекры­ тий зданий и трубопроводов при температуре от —60 до + 100 °С.

Строительный войлок получают из низших сортов шерсти животных с добавкой растительных волокон и крахмального клейстера. После валки войлок имеет вид пластин-полотнищ. Чтобы предотвратить появление мо­ ли, войлок пропитывают 3 %-ным раствором фторида натрия и перед применением высушивают. Применяют войлок для тепловой и звуковой изоляции стен и потол­ ков под штукатурку, для утепления углов в рубленых демах, оконных и дверных коробок.

2. Теплоизоляционные полимерные материалы

Синтетические связующие широко применяют в жест­ ких и гибких изделиях из минеральных и органических

волокон, также используют газонаполненные пластмас­ сы — сотопласты и ячеистые.

Сотопласты изготовляют путем склейки гофрирован­ ных листов бумаги, стеклянной или хлопчатобумажной ткани, пропитанных полимером. Они являются эффектив­ ным утеплителем в трехслойных панелях. Теплоизоляци­ онные свойства сотопласта повышаются при заполнении ячеек крошкой из мипоры.

Ячеистые материалы подразделяют в зависимости от характера пор на пенопласты и поропласты. Пенопласты имеют преимущественно закрытые поры в виде ячеек, разделенных тонкими перегородками, а поропласты име­ ют сообщающиеся поры. Существуют материалы и со смешанной структурой. В ячеистых пластмассах поры за­ нимают 90—98 % объема материала, а на стенки прихо­ дится 2—10%, поэтому пенопласты очень легки и малотеплопроводны^ %=0,026—0,58 Вт/(м-°С) . В то же время они водостойки, не загнивают; жесткие пено- и поро­ пласты достаточно прочны, гибки и эластичны. Особен­ ность теплоизоляционных полимеров — их ограниченная температуростойкость. Большинство из них горючи, поэ­ тому необходимо предусматривать конструктивные меры защиты пористых пластмасс от непосредственного дейст­ вия огня. Ячеистые пластмассы в виде плит и скорлуп применяют для утепления стен и покрытий, теплоизоля­ ции промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 60 °С (подробно см § 3, гл. 16).

§5. П Р И М Е Н Е Н И Е Т Е П Л О И З О Л Я Ц И О Н Н Ы Х

ИЗ Д Е Л И И

Теплоизоляция промышленного оборудования и тру­ бопроводов. Изоляционные конструкции из жестких из­ делий — плит, скорлуп, сегментов могут выполняться из одного материала или из двух разных материалов, укла­ дываемых послойно. В верхнем слое могут применяться менее температуростойкне материалы. Производятся двухслойные изделия, сочетающие огнеупорный и теп­ лоизоляционный слои. На рис. 13.4 приведены различные типы тепловой изоляции трубопроводов. Оберточные изо­ ляционные конструкции применяют в тех случаях, когда трубы подвержены вибрации или частым сотрясениям. Используют асбестовую бумагу и картон, различные ви­

ды шнура (асбестовый, стекловатный, минераловатный) и жгуты.

Мастичные конструкции выполняют путем нанесения на изолируемую поверхность теплоизоляционного мате­ риала в пластичном состоянии в виде мастики. Мастику приготовляют на месте работ путем затворения поро­ шкообразного материала водой до рабочей густоты. Ма­ стику наносят послойно вручную, поэтому работы по ма­ стичной изоляции трудоемки и продолжаются в 2—4 раза дольше монтажа изоляции из готовых изделий.

Бесканальная прокладка может выполняться с приме: пением гидрозащитной оболочки трубопровода и без нее. Взамен гидрозащитной оболочки трубопровод ок- а)

ружен пористым слоем, ^ который образуется путем его обсыпки гравием (с размером зерен 3—15 мм) или обкладки скорлупами (сегментами) из крупно­ пористого бетона (рис. 13.5).

Теплоизоляция ограж­ дающих конструкций зда­ ний. Строительные конст­ рукции, в которых при­ меняют теплоизоляцион­ ные материалы, можно разделить на две группы:

конструкции кровель (под

Рис. 13.5. Теплоизоляция при бесканальной прокладке тепловых сетей

покрытие; 7 — скорлупы из крупнопористого бетона

Рис. 13.6. Типы трехслойных панелей наружных стен

а — облицовка из плоских железобетонных ллнт; б — то же, нз ребристых же­ лезобетонных плит; в —облицовка из конструктивно-отделочных листовых материалов (алюминиевых листов, асбестоцемента, стеклопластика); г —- то же с воздушным промежутком; 1 — наружная облицовка; 2 — внутренняя об­ лицовка; 3 — утепли те'ЛБр* — пароизоляция

Рис. 13.7. Ограждающие конструкции покрытий промышленных зданий

рулонный ковер с использованием металлических или асбестоцементных профилированных листов); конструк­ ции наружных стен (бескаркасные панельные типа «сэндвич» либо ограждающие конструкции с несущим каркасом).

Навесные панели стен выполняют в основном трех­ слойными (рис. 13.6). Наибольшее снижение массы 1 м2 панели достигается при использовании в качестве утеп­ лителя пористых пластмасс. Например, трехслойные па­ нели с утеплителем из пенопласта при толщине 15—20 см имели следующую массу (в кг на 1 м2 панели): асбесто­ цементные — 20, алюминиевые — 25, стеклопластико­ вые — 50. При утеплении ограждающих панелей типа

«сэндвич» наибольший экономический эффект достигнут при использовании пенополиуретановых композиций.

Теплоизоляционные материалы широко применяют для утепления покрытий зданий (рис. 13.7), используя твердые и повышенной жесткости минераловатные пли­ ты, ячеистый бетон и изделия из вспененных полимерных материалов. Весьма эффективны двухслойные конструк­ ции, состоящие из жароупорного и теплоизоляционного слоев. Тепловая защита атомных реакторов часто выпол­ няется из слоя теплоизоляции малоуглеродистой стали толщиной 15—25 см. Для охлаждения бетона хладагент (например, воздух) пропускают в полость между бето­ ном и слоем изоляции.

Индустриализация монтажных работ состоит в при­ менении сборных теплоизоляционных конструкций, плит, цилиндров, скорлуп и др. Изоляция готовыми минерало­ ватными и вулканитовыми изделиями не только снижает стоимость теплоизоляции, но и уменьшает затраты с уче­ том эксплуатации на 12,5—32 %. Перспективен метод предварительной изоляции технологического оборудова­ ния до установки его на место. Он позволяет механизи­ ровать работы, повышает производительность труда в 1,3—1,5 раза, улучшает качество работ и снижает стои­ мость изоляции в среднем на 10—15 %.

Развитие производства строительной теплоизоляции

Наиболее массовый и универсальный вид теплоизоля­ ции — минераловатные изделия — и в дальнейшем оста­ нется преобладающим в общем выпуске теплоизоляцион­ ных материалов. Будет развиваться производство мине­ раловатных изделий на синтетическом связующем и в первую очередь водостойких плит — жестких, повышен­ ной жесткости и твердых как наиболее перспективных для утепления плоских крыш под рулонную кровлю. Пре­ дусматривается расширение производства индустриаль­ ных изделий из вспученного перлита для утепления строи­ тельных конструкций и изоляции технологического и. энер­ гетического оборудования.

Среди органических теплоизоляционных материалов ведущее место принадлежит древесно-волокнистым и дре­ весно-стружечным плитам, фибролиту, арболитовым из­ делиям, производство которых базируется на дешевом

носится к категории санитарно-гигиенических вредностей: если шум превышает нормативные требования на 15—■ 20 дБ, то снижается на 10—20 % производительность труда. Уменьшение шума в результате использования акустических материалов сохраняет здоровье человека, создает для него необходимые удобства и способствует повышению производительности труда. Выбор акустиче­ ского материала зависит от вида шума, его уровня и ча­ стотной характеристики.

Воздушным шумом называют шум от работы обору­ дования, музыкальных инструментов, телевизора и т. д., распространяющийся в виде звуковых волн в воздухе. Ударный шум возникает при ударе по конструкции, вибрации оборудования, передвижке мебели и т. п.

Нормальное ухо человека воспринимает звуковые ко­ лебания частотой 16—20 000 Гц, причем особо чувстви­ тельными являются частоты 1500—3000 Гц. Интенсив­ ность звука (Вт/м2) определяется звуковой энергией, про­ ходящей за 1 с через площадку в 1 м2, параллельную фронту волны.

Уровень звукового давления L, дБ, определяют по формуле

где Lnon — допустимый октавный уровень звукового давления в рас­ четной точке в помещении или на территории.

Предельные (максимально допустимые) уровни шума устанавливаются в зависимости от назначения помеще­ ния и частотной характеристики звука. Предельные зна­ чения уровней шума: для производственных помещений с речевой связью 80—85 дБ, административных помещений 38—71 дБ, больниц 13—51 дБ. Шум может измеряться несколькими приборами. Из последовательно соединен­ ных приборов образуется «измерительный тракт», вклю­ чающий шумомер, анализатор, самописец и др. Встреча­

ются шумы различного вида и уровня, поэтому применя­ ют акустические материалы различного назначения.

Звукопоглощающие материалы и конструкции служат для снижения энергии отраженных звуковых волн, т. е. для снижения шума в помещениях. Принято среди зву­ копоглощающих выделять декоративно-акустические ма­ териалы, необходимые для создания акустического ком­ форта и отделки интерьера. Звукоизоляционные материа­ лы прйменяют в основном для ослабления звука, хотя нередко (например, в междуэтажном перекрытии) эти же материалы помогают изоляции воздушного шума.

§2. ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

1.Свойства звукопоглощающих материалов

Коэффициент звукопоглощения. Основной акустиче­ ской характеристикой звукопоглощающих материалов яв­ ляется коэффициент звукопоглощения а, равный отноше­ нию количества поглощенной звуковой энергии Епогл к общему количеству звуковой энергии Епад, падающей на материал в единицу времени:

Все строительные материалы обладают способностью в той или иной степени поглощать звук, поэтому для них а > 0 , а наибольшее значение а = 1 . Звукопоглощающими материалами принято называть такие, коэффициент зву­ копоглощения которых на средних частотах более 0,2. Коэффициент звукопоглощения зависит от пористости ма­ териала.

Сквозная пористость. Из рис. 14.1 видно, что коэффи­ циент звукопоглощения сильно повышается при возраста­ нии пористости, поэтому звукопоглощающие материалы стремятся выпускать с пористостью 40—90 %. В этом от­ ношении они сходны с теплоизоляционными материала­ ми. Однако требования к характеру пористости различ­ ны. Если в теплоизоляционном материале предпочитают замкнутые воздушные поры, то эффективность звукопо­ глощающего материала возрастает при наличии сквозных пор или специально предусмотренной перфорации. Звуко­ поглощение пористых материалов обусловлено потерями энергии звуковых волн благодаря вязкому трению в порах и переходу части механической энергии в тепловую.

Сопротивление продуванию является специфической характеристикой, позволяющей установить влияние структуры материала на коэффициент звукопоглощения. Влияние сопротивления продуванию на коэффициент зву­

Частота явука, Гц

акустических требований, звукопоглощающие материа­ лы должны удовлетворять санитарно-гигиеническим и общим строительно-техническим требованиям огнестой­ кости, механической прочности, долговечности и эконо­ мичности. Звукопоглощающие материалы не должны вы­ делять летучие вещества; требования же к их декоратив­ ным качествам зависят от назначения помещения.

2. Виды звукопоглощающих материалов и изделий

Из материалов с волокнистой структурой наибольшее значение имеют минераловатные плиты, изготовляемые из минерального, стеклянного или асбестового волокна. В качестве связующего используют полимеры (преиму­ щественно фенолформальдегидный и мочевиноформальдегидный), битумную эмульсию, крахмально-бентонито­ вое связующее.

Звукопоглощающие минераловатные плиты отличают­ ся от теплоизоляционных более жестким скелетом и сквозной пористостью. Плитам придают желобчатую, ноздреватую или трещиноватую декоративную фактуру; перфорация плит делается примерно на 2/з толщины ма­ териала.

Декоративно-акустические плиты акмигран изготовля­ ют из гранулированной минеральной ваты (76—80 %), крахмала (10—12%) и бентонитовой глины (10—15%). Плиты имеют красивый вид; они являются эффективным звукопоглощающим материалом с коэффициентом звуко­ поглощения 0,8—0,9 при среднем и высоком диапазонах частот (рис. 14.3).

Жесткие древесно-волокнистые плиты с щелевой пер­ форацией применяют успешно, если при изготовлении они были обработаны огнезащитным составом. Воздушный промежуток создается путем применения каркаса, устро­ енного из проволоки диаметром 1—2 мм либо из деревян­ ных реек, пропитанных огнезащитным составом, по кото­ рым прокладывается металлическая сетка.

Акустический фибролит получают из древесной струж­ ки и минерального вяжущего вещества (портландцемен­ та или гипса). Цементный акустический фибролит марок Ф-400 и Ф-500 в виде плит толщиной 30 мм, предназна­ ченный для акустической отделки помещений, характери­ зуется коэффициентом звукопоглощения а= 0,08 —0,27