3. Неорганические теплоизоляционные материалы По форме рыхлые материалы

Рыхлые теплоизоляционные материалы подразделяются на волокнистые, зернистые и пластинчатые.

Рыхлые волокнистые материалы представляют собой вещества в виде волокнистых масс. К ним относится вата минеральная (стекловата, шлаковата и др.).

Рыхлые зернистые материалы представляют собой сыпучие вещества (вспученный перлит, керамзит, шлаки топливные и гранулированные и некоторые измельченные горные породы – диатомит, пемза, вулканические туфы и др.), а также некоторые порошкообразные смеси.

Рыхлые пластинчатые материалы содержат в своем составе листочки слюды, которые получаются вспучиванием при нагревании гидрослюд (вермикулита) за счет удаления химически связанной воды.

К рыхлым теплоизоляционным материалам предъявляются требования по предельной насыпной плотности, коэффициенту теплопроводности и влажности.

Минеральная вата из неорганических рыхлых теплоизоляционных материалов находит наибольшее применение, ее доля составляет свыше 75% от общей выработки всех теплоизоляционных материалов. Это объясняется ее низкой теплопроводностью, несгораемостью, долговечностью, доступностью минерального сырья и сравнительной дешевизной. Минеральная вата состоит из тонких волокон, получаемых из расплава силикатных горных пород (доломитов, базальтов, мергелей и др.), металлургических шлаков или специально подготовленной стекломассы.

Средний диаметр волокон минеральной ваты не должен превышать 8 мкм.

В зависимости от насыпной плотности минеральная вата делится на марки 75 и 100. Коэффициент теплопроводности – не выше 0,045 Вт/(м·К) при температуре 25⁰С. Недостатком минеральной ваты является пыление при ее использовании, что может привести к заболеванию рабочих силикозом. Поэтому при работе с минеральной ватой необходимо предусматривать меры, обеспечивающие защиту от пыления (респираторы, наличие вытяжки и др.).

Перлит вспученный для теплоизоляции применяется в основном в виде песка с крупностью зерен до 5 мм. В зависимости от насыпной плотности он делится на следующие марки: 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500.

Коэффициент теплопроводности вспученного перлитового песка должен быть от 0,047 Вт/(м·К) для марки 75 и до 0,093 для марки 500.

Вспученный вермикулит – сыпучий рыхлый материал пластинчатого строения, имеющий температуру плавления 1300⁰С. В зависимости от насыпной плотности он разделяется на марки 100, 150 и 200. Теплопроводность вспученного вермикулита в зависимости от марки колеблется от 0,064 до 0,075 Вт/(м·К).

Плоские и фасонные теплоизоляционные материалы

Битумперлит получают путем смешивания вспученного перлитового песка и расплавленного строительного битума марок БН 50/50 и БН 70/30 или их смеси. Содержание в перлитовом песке фракций размером менее 0,6 мм должно составлять около 70%, более 2 мм – около 30%.

4. Органические теплоизоляционные материалы

Органические теплоизоляционные материалы применяют главным образом в виде штучных изделий (плиты древесно-волокнистые, цементно-фибролитовые, торфяные, из газонаполненных пластмасс и др.).

Древесно-волокнистые плиты нашли весьма широкое распространение в качестве теплоизоляционного материала. Для теплоизоляции используют в основном мягкие плиты, отличающиеся высокой (до 80%) пористостью. Мягкие плиты в зависимости от предела прочности при изгибе изготавливают следующих марок: М-4, М-12 и М-20. В условном обозначении марки цифра характеризует минимальную прочность изделий при изгибе (кгс/см²). Выпускают мягкие плиты длиной 1200-3000 мм, шириной 1200-1700 мм, толщиной 12-25 мм марок М-4 и М-12 и 8-12 мм марки М-20. Теплопроводность плит колеблется от 0,055 до 0,09 Вт/(м·К).

К существенным недостаткам плит относятся горючесть, значительные гигроскопичность и водопоглощение. Для уменьшения водопоглощения их пропитывают гидрофобными веществами, а для снижения горючести – антипиренами.

Используют древесно-волокнистые плиты для теплоизоляционных конструкций, защищенных от увлажнения. Предельная температура их применения 100⁰С.

Плиты фибролитовые на портландцементе изготавливают из древесной стружки, получаемой из неделовой древесины преимущественно хвойных пород, перемешанной с портландцементом марки не ниже 400 и водой.

Фибролит характеризуется неоднородной крупнопористой структурой с открытыми сообщающимися порами. Пористость колеблется от 75 до 85%.

В зависимости от средней плотности (кг/м³) фибролитовые плиты выпускают марок Ф-300, Ф-400 и Ф-500. Плиты производят длиной 2400 и 3000 мм, шириной 600 и 1200 мм, толщиной от 30 до 150 мм.

Полистирольный пенопласт изготавливают чаще всего беспрессовым способом из суспензионного (бисерного) полистирола в виде гранул 0,5-3 мм, содержащего в качестве порофора изопентан. Процесс получения полистирольного пенопласта состоит из двух этапов. На первом этапе бисерный полистирол нагревают до 94-98⁰С. При этом полистирол переходит в вязкотекучее состояние, а изопентан, вскипая при температуре выше 98⁰С, давлением газов вспучивает гранулы. На втором этапе подвспученные гранулы помещают в герметически закрывающуюся форму и нагревают до температуры, незначительно превышающей 100⁰С. При этом происходит дальнейшее вспучивание гранул и их спекание в монолитный пенопласт.

Таблица