Глава 10. Теплоізоляційні матеріали і вироби

10.1 Визначення і класифікація теплоізоляційних матеріалів і виробів

Теплоізоляційними називають матеріали і вироби, що застосовують у житлових, виробничих і інших спорудах, а також у теплових установках, трубопроводах і камерах холодильників з метою зменшення теплообміну з навколишнім середовищем. Теплоізоляційні матеріали мають високоніздрювату будову і, в наслідок цього, невелику щільність (не більше 600 кг/м³) і низьку теплопровідність ( не більше 0,17 Вт^.м^–1.К^–1).

За видом вихідної сировини теплоізоляційні матеріали поділяють на дві групи:

1) органічні, що складаються з різноманітних рослинних волокон або з пористої пластмаси: деревоволокнисті і деревостружкові плити, комишит, торф'яні плити, вироби з пластмас і ін.;

2) неорганічні, які одержують на основі мінеральної сировини – гірських порід, шлаків, азбесту, скла та ін.: мінеральна вата і вироби з неї, скляне волокно і вироби з нього, матеріали на основі азбесту, ніздрюваті бетони і ін.

Деякі теплоізоляційні матеріали складаються з органічних і неорганічних композицій: фіброліт, гіпсоволокнисті і мінераловатні плити.

За зовнішнім виглядом і формою теплоізоляційні матеріали розподіляють на сипучі і штучні.

Сипучі матеріали являють собою рихлі маси порошкоподібної, зернистої або волокнистої будови. Їх застосовують у сухому стані для засипки порожнини стін, міжповерхових перекриттів (мінеральна вата, керамзитовий гравій). Деякі порошкоподібні матеріали змішують з водою і у вигляді мастик наносять на поверхню трубопроводів і гарячого устаткування, яке необхідно ізолювати.

Окремі штучні матеріали мають певну форму і носять назву “теплоізоляційні вироби”. Їх випускають у вигляді плит, листів, блоків, цегли, повсті, матів, рулонів, шнурів, фасонних виробів (сегменти, шкаралупи) і ін.

Застосування теплоізолюючих матеріалів дозволяє зменшити товщину захисних конструкцій, вагу будівлі, знизити витрати, скоротити витрати палива на опалення будівель і технологічні потреби.

За характером застосування відрізняють матеріали, що використовують для ізоляції конструкцій, які знаходяться у звичайних температурних умовах (будівельні теплоізоляційні матеріали), і для ізоляції гарячих поверхонь (монтажні теплоізоляційні матеріали). Деякі теплоізоляційні матеріали можуть застосовуватися як для утеплення будівельних конструкцій, так і для ізоляції гарячих поверхонь (мінеральна і скляна вата, піноскло, ніздрюваті бетони та ін).

В залежності від жорсткості (відносної деформації стиску) під навантаженням 2 кПа, теплоізоляційні матеріали розподіляють на м‘які (стисливість більше 30%), напівжорсткі (стисливість 6 – 30%), жорсткі (стисливість під навантаженням 4 кПа до 10%) і тверді (стисливість під навантаженням 10 кПа до 10%).

Важливою характеристикою теплоізоляційних матеріалів є теплопровідність, за величиною якої їх розподіляють на три класи:

– клас А – малотеплопровідні   0,058 Вт^.м^-1.град^-1;

– клас Б – середньотеплопровідні  = 0,058 – 0,16 Вт^.м^-1.град^-1;

– клас С – підвищеної теплопровідності 0,18 Вт^.м^-1.град^-1.

Через складність визначення теплопровідності на практиці теплоізоляційні матеріали, як правило, класифікують за показником щільності, значення якої з відомим ступенем наближення дає уяву про теплопровідність матеріалу.

Усі теплоізоляційні матеріали за щільністю (кгм^-3) розподіляють на особливо легкі, які мають марки 15, 25, 35, 50, 75, 100, легкі – 125, 150, 175, 200, 250 і важкі – 400, 450, 500, 600.