Общие сведения о теплоизоляционных материалах.
Оглавление: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. Классификация теплоизоляционных материалов; Минеральные теплоизоляционные материалы; Рыхлая минеральная вата; Основные производители минеральных теплоизоляционных материалов; Технические характеристики минеральных теплоизоляционных материалов; Стекловолокнистые материалы; Производители стекловолокнистых материалов; Каолиновая вата; Асбестовые ТИМ; Вермикулитовые изделия; Технические характеристики вермикулитовых ТИМ; Перлитовые изделия; Технические характеристики перлитовых ТИМ; Керамзит; Шунгизит, стеклопор, технические характеристики стеклопора; Газобетон, газосиликат; Вспененные минеральные ТИМ; Технические характеристики ячеистых бетонов; Пеностекло; Технические характеристики пеностекла; Отражательные ТИМ; Газонаполненные пластмассы-поропласты; Пенополистирол; Технические характеристики пенополистирола; Пенополиуретановые герметики; Вилатерм; Органические ТИМ с волокнистым каркасом ; Древесноволокнистые плиты (ДВП); Технические характеристики ДВП; Древесностружечные плиты (ДСП); Фибролит; Арболит; Камышит; Торфоизоляционные материалы; Технические характеристики торфоизоляционных материалов; Эковата; Войлок; Пробковые ТИМ;
Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность.
По ГОСТ 16381 -77 ТИМ классифицируются по следующим основным признакам: § По виду исходного сырья теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. § По форме и внешнему виду материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры). § По средней плотности. В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб. м. По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (Например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75100 кг/куб. м). § По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам. § По способу порообразования теплоизоляционные материалы делят на следующие виды: - материалы с волокнистым каркасом; - вспученные материалы; - вспененные материалы; - материалы с пористым заполнителем; - материалы с выгорающими добавками; - материалы с пространственным каркасом. § По горючести теплоизоляционные материалы подразделяются согласно Cни. П 21 -0197 § По теплопроводности материалы и изделия подразделяются на классы: А - низкой теплопроводности (<0, 06 Вт/м. К), Б - средней теплопроводности (0, 06 -0, 115 Вт/м. К), В - повышенной теплопроводности (0, 1 -0, 175 Вт/м. К).
Теплопроводность У ряда материалов - особенно волокнистых - теплопроводность с увеличением средней плотности вначале резко уменьшается, а затем возрастает примерно пропорционально увеличению средней плотности материала. Это можно объяснить тем, что при очень малой средней плотности и большом количестве крупных пор теплопроводность конвекцией растет. С ростом плотности увеличивается доля передачи тепла кондукцией. Таким образом, можно констатировать, что теплопроводность является важнейшей технической характеристикой теплоизоляционных материалов. От нее зависит напрямую и, так называемое, термическое сопротивление ограждения R(терм), кв. м. К/Вт, где: - толщина слоев материалов ограждения; - расчетные значения теплопроводности данного материала в ограждении.
Пористость теплоизоляционных материалов колеблется от 70 % до 99, 9 % по объему. Если поры материала заполнены воздухом, то при высокой пористости он имеет небольшую теплопроводность (теплопроводность воздуха равна 0, 027 Вт/м. К). Температуростойкость является весьма важным свойством теплоизоляционных материалов, особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Характеризуют температуростойкость материалов технической и экономической предельными температурами применения. Под технической температурой понимают ту температуру, при которой материал может эксплуатироваться без изменения своих технических свойств. Паропроницаемость. Теплоизоляционные материалы с сообщающимися открытыми порами пропускают значительное количество водяного пара, почти столько же, сколько воздуха. Благодаря малому сопротивлению паропроницаемости они почти всегда сухие; конденсация пара наблюдается в основном в следующем слое на более холодной стороне ограждения. Ветрозащитные свойства. При устройстве теплоизоляции наружных стен и других вертикальных конструкций, воспринимающих напор ветра, следует помнить, что при скорости ветра 1 м/с и выше необходимо поверхность теплоизоляционных материалов покрывать ветрозащитным слоем. Химическая стойкость. Минеральные теплоизоляционные материалы обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ, таких как масла и растворители. Также слабые кислые или щелочные вещества не вызывают проблем. В условиях нормальной влажности они не способствуют коррозии, хотя и не могут предотвратить ее. Поэтому все металлические элементы должны быть выполнены из антикоррозийного материала.
Воздухонепроницаемост ь Теплоизолирующие свойства основываются на том, что предотвращается движение воздуха внутри изоляции. Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения отдельной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в какихлибо специальных мерах. Они могут применяться также в качестве ветрозащиты.
Минераловатные материалы (на базальтовой основе)
Минераловатные материалы Свойство размягченного стекла растягиваться в волокна было известно еще древним египтянам. Относительно длинное и толстое волокно, получаемое при растяжении разогретого стеклянного штабика, использовалось для украшения кувшинов и ваз. Процесс изготовления стеклянных волокон, естественно, был весьма примитивен. Возникновение производства минеральной ваты относится к концу XIX-началу XX веков. Впервые она была получена в Англии в 1840 году. Изготовление минеральной ваты в Германии и США началось в конце ХIХ столетия. В России выпуск минеральной (шлаковой) ваты был организован на Урале, на Белорецком металлургическом заводе в 1901 году. В качестве исходного сырья для производства базальтовых волокон используются нерудные горные породы различных месторождений: габбро, диабазы, базальты, амфиболиты, андезиты, порфириты и др. , а также металлургические шлаки и их примеси. Безусловно, что каждое сырье имеет свои специфические особенности, которые выявляются и учитываются при разработке технических процессов получения базальтовых волокон и изделий из них.
Минераловатные материалы 1. 2. Минеральная вата, полученная из доменных шлаков, не обладает достаточной долговечностью в условиях знакопеременных температур, повышенной влажности, действия высоких нагрузок и деформаций. Минеральная вата, полученная из горных пород, обладает свойствами, которые позволяют обеспечить длительный срок эксплуатации, именно такой материал рекомендуется применять для конструкций- в случае, когда требуется многолетняя надежная работа данных строений.
Минераловатные материалы 1 - дутьевая головка 2 - генератор 3 - блок нагрузочного контура 4 - индукционная печь 5 - дозатор 6 - камера волокноосаждения
Минераловатные материалы 1 - распылители 2 - дутьевая головка 3 - генератор 4 - блок нагрузочного контура 5 - индукционная печь 6 - дозатор 7 - камера волокноосажде ния 8 - камера сушки 9 - резак
Минераловатные материалы При заданной плотности наиболее эффективным теплоизолятором является вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами. Ориентация волокон влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики минераловатных изделий. Прочность на сжатие у них возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Т. о. , чем выше процент вертикально ориентированных волокон, тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять для обеспечения заданной прочности на сжатие. Важное свойство минераловатных материалов- ничтожно малая усадка (в том числе и термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие мостиков холода, которые в противном случае возникли бы на стыках изоляционных плит. 70 сжатие, % 40 30 100 20 150 10 200 600 1000 1500 2000 кгс/м. кв.
Минераловатные материалы Теплопроводность: Теплопроводность материала складывается из трех составляющих: 1. Теплопроводность твердой основы как основная составляющая общей теплопроводности зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. 2. Теплопроводности воздушной среды и влаги, находящийся в пустотах материала. 3. Передача тепла лучеиспусканием. 0, 08 0, 07 0, 06 0, 05 0, 04 0, 03 10 50 100 200 300
Минераловатные материалы Водопоглощение: Минеральная вата негигроскопична, содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0, 5% по объему. Однако хранение на строительной площадке и монтаж теплоизоляции часто происходят во влажных условиях. Чтобы минимизировать водопоглощение, минеральную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталкивающими составами (кремнийорганическими соединениями или специальными маслами).
Минераловатные материалы Паропроницаемость: Минеральная вата обладают высокой паропроницаемостью. Диффундируя сквозь минераловатный утеплитель пар конденсируется в его толще. В результате происходит не избежное уменьшение во времени термического сопротивления ограждающей конструкции в течении всего холодного времени года. При этом конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать прохождение паров влаги и, как следствие, возникновение конденсата.
Минераловатные материалы Огнестойкость: Минеральные ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Также изделия из минерального сырья могут быть использованы в условиях очень высоких температур ~1000 С, но при условии, что они не будут подвергаться механическим воздействиям, способным изменить их форму, после того как связующий компонент (присутствующий в них) разрушится при t=250 С. При более высоких температурах даже после разрушения связующего волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня. С 1200 1000 800 600 400 200 0 10 20 30 60 120 Мин.
Минераловатные материалы РЫХЛАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА Рыхлая минеральная вата - это побочный продукт приготовления минераловатных изделий (плит, матов, цилиндров, и т. п. ). Представляет собой "обрезки", получаемые при производстве этих изделий с последующим диспергированием (измельчением) в специальной машине. Потребителю поставляется в мешках, в рыхлом и сыпучем виде. В ряде случаев комовую (рыхлую) минеральную вату гранулируют в специальных вращающихся барабанах и используют в производстве теплоизоляционных и звукоизоляционных изделиях. Основная область применения данного материала - утепление чердачных помещений. Минеральная вата из мешка, обычно емкостью 0, 3 -0, 5 куб. м, высыпается в эжекторную воронку пневмоустановки и под давлением сжатым воздухом по шлангу поступает в сопло распыляется на толщину, заданную проектом (с учетом возможной осадки во время эксплуатации, которая не превышает 5%). Вот почему этот материал называют "надувная" минеральная вата. Поскольку след теплоизоляции рыхлый и непрочный, необходимо в чердачном помещении устраивать переходные мостки. Данный теплоизоляционный материал используют как во вновь строящихся зданиях, так и при реконструкции старых - как дополнительная теплоизоляция поверх старой. При этом рыхлая минеральная вата образует несгораемый слой поверх старого горючего изоляционного слоя. "Надувная" минеральная вата не выдерживает нагрузки, поэтому следует избегать дополнительного давления на готовый слой. Пневмоустановку обычно обслуживают 2 человека - моторист и изолировщик. Объект, подлежащий теплоизоляции, может находиться на расстоянии до 150 м от установки и на высоте до 30 метров.
Минераловатные материалы Рыхлая «надувная» минеральная вата
Минераловатные материалы Ведущие производители минеральной ваты, изделия которых применяются в российском строительстве: 1. ООО «Минеральная вата» 2. Izomat a. s. (Словакия) 3. Paroc (Финляндия) 4. Rockwool (Россия-Дания) 5. ISOROC (Россия-Германия)
Предел прочности, м. Па, не менее Теплопрово дность в сухом состоянии, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более при сжатии Материал, изделие, Плиты теплоизоляционны е из минеральной ваты не синтетическом связующем марки: Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем, плотность 200+25 кг/м. куб. Плиты теплоизоляционны е из минеральной ваты на битумном связующем Маты теплоизоляционны е из минеральной ваты вертикальнослоистые Вата минеральная типов: марка - 400 - 6, 15 0, 049 -0, 052 400 0, 040 -0, 120 - - 0, 056 -0, 060 100 0, 10 - - 0, 045 - - 0, 0075 -0, 0080 35, 0 -45, 0 0, 046 - - 27, 0 0, 052 - ГОСТ 22950 ГОСТ 10140 200, 250 75, 125 0, 047 - 75, 100 150 - 0, 10 -0, 12 5, 5 -6, 0 0, 058 -0, 064 - - 3, 0 -5, 0 0, 051 -0, 053 ГОСТ 9573 -96 200 -300 ППЖ 20 0 0, 080 ГОСТ 50, 75 125, 175 при изгибе Сжимаемос ть, %, не более ГОСТ 23307 А Б В -100+60 -120+300 0, 045 ГОСТ 2640 - - - 0, 045 0, 050 700
Стекловолокнистые материалы Основное отличие стекловаты от каменной ваты состоит в длине волокон: средняя длина стекловолокна составляет 5 см. , в то время как длина каменного волокна- всего 1, 5 см. Данное отличие обуславливает ряд преимуществ при использовании стекловолокнистых материалов: изделия из стеклянного волокна отличаются повышенной упругостью, что позволяет маты из стекловолокна транспортировать в виде рулонов, в развернутом виде они возвращаются практически к исходной толщине. Стекловату получают в основном фильерно-дутьевым способом. По свойствам стекловата несколько отличается от минеральной. Волокна стеклянной ваты имеют большую толщину (16 -20 мкрн. ), чем минераловатные. Они обладают повышенной упругостью. Стеклянная вата содержит очень мало неволокнистых включений, обладает высокой вибростойкостью. Марки стекловаты практически те же, что и минеральной. Температуростойкость стеклянной ваты обычного состава - 450°С, что ниже, чем у минеральной ваты.
Теплопроводность минераловатных и стекловатных материалов.
Стекловолокнистые материалы Ведущие производители стекловаты, изделия которых применяются в российском строительстве: § ISOVER (Финляндия) § ОАО «Флайдерер-Чудово» (торговая марка- URSA)
Каолиновая вата Каолиновая вата и изделия на ее основе относятся к высокотемпературной теплоизоляции. Температура применения 11001250°С. Известны высоко глиноземистые и циркониевые волокна с температурой применения 1400 -1600°С. Сырьем для производства каолиновой ваты служат технический глинозем, содержащий 99% Al 2 O 3 и чистый кварцевый песок. Расплав получают в пятиэлектродной рудотермической печи (tпл = 1750°С). Средняя плотность каолиновой ваты 80 кг/куб. м. Теплопроводность каолиновой ваты зависит от температуры и уплотнения волокна при его монтаже. С уплотнением ваты, т. е. с уменьшением размера пор, теплопроводность при высоких температурах снижается за счет уменьшения теплопередачи лучеиспусканием и конвекцией. В качестве связующих применяют силикатное (жидкое) стекло, глиноземистый цемент, огнеупорные глины, кремнеорганические связующие. Каолиновая вата достаточно устойчива к вибрации, инертна к воде, водяному пару, маслам и кислотам, обладает высокими электроизоляционными показателями, мало изменяющимися с повышением температуры до 700 -800°С, не смачивается жидкими металлами. На основе каолиновой ваты выпускают рулонный материал и штучные изделия в виде плит и других изделий сложной формы.
Асбест Асбестом называют минералы группы серпентинов или амфиболов волокнистого строения, способные при механическом воздействии разделяться на тончайшие волоконца. По химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия. Содержание воды в асбесте группы серпентина составляет 13 -14. 5 %, а в группе амфиболов (в зависимости от вида) 1. 5 - 3%. Волокнистое строение наиболее ярко выражено у асбеста серпентиновой группы, куда относится только один вид асбеста - хризотил-асбест, поэтому он больше всего применяется в промышленности. Мировые запасы хризотиласбеста значительно превышают запасы амфиболовых асбестов, причём таких мощных скоплений амфибол-асбеста, как в крупных месторождениях хризотиласбеста, не встречается. На долю хризотил-асбеста приходится 96% мировой добычи асбеста. Наиболее крупные из разрабатываемых мировых месторождений хризотил-асбеста: в России - Баженовское (Средний Урал), Ак-Довуракское (Тувинская область), Джетыгаринское (Кустанайская область), Киембаевское (Оренбургская область), а за рубежом - Канадское (Канада) и в Зимбабве (Южная Африка). Россия - крупнейший производитель асбеста в мире. Хризотил-асбест обладает высокой прочностью на разрыв по оси волокнистости. Пеноасбест получается путём первоначальной тонкой механической распушки первых сортов асбеста мягкой текстуры с последующей дополнительной диспергацией волокна химическими реагентами. В результате получают один из самых лёгких теплоизоляционных материалов со средней плотностью 25 -60 кг/куб. м и теплопроводностью 0. 028 -0. 45 Вт/м. К. Предельная температура применения 400°С. Асбест и изделия на его основе применяются практически без ограничений в России и Канаде. В промышленной теплоизоляции применяют асбопухшнур, асбестоизвестковые изделия, вулканит, ньювель, совелит, а так же сухие смеси на основе распушенного асбеста, затворяемые водой на месте производства работ и наносимые на изолируемые поверхности в виде мастик.
Вермикулит Вермикулит порошкообразный продукт, внешне напоминающий мелкий белый песок, представляет собой сыпучий пористый материал в виде чешуйчатых частиц серебристого и золотистого цветов, получаемых ускоренным обжигом в интервале температур 400 -1000 С до вспучивания вермикулита - гидрослюды, содержащей между элементарными слоями связанную воду. Пар, образующийся из этой воды, действует перпендикулярно плоскостям спайности и раздвигает пластинки слюды, увеличивая первоначальный объём зёрен в 15 -20 и более раз. Важным преимуществом вспученного вермикулита является то, что он обладает текучестью, которая делает возможным заполнение пустот неправильной формы. Вспученный вермикулит является сыпучим, лёгким пористым материалом, с характерной чешуйчатой структурой, без запаха. Материал обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, не токсичен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Уникальные технические свойства- его высокая температуроёмкость, огнестойкость, отражающая способность. Данный материал отличается термической и биологической стойкостью, химической инертностью. Этот комплекс свойств объясняет широкое использование вспученного вермикулита в различных отраслях промышленности, включая строительство, машиностроение, сельское хозяйство, металлургию, химию. Вспученный вермикулит , например, выпускается ЗАО "Слюдяная фабрика", г. Колпино на базе вермикулитового концентрата Ковдорского месторождения (Мурманская область) - крупнейшего в Европе.
Предел прочности, м. Па, не менее Материал, изделие, марка ГОСТ при сжатии при изгибе Сжима емость, %, не более Теплопро водность в сухом состояни и, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более Вермикулит вспученный 100, 150, 200 ГОСТ 12865 - - - 0, 064 -0, 076 -260+1100 Битумновермикулитовые - 0, 20 -0, 25 0, 080 Цементновермикулитовые 0, 50 -1, 00 - 0, 008 -0, 10 Вермикулит на жидком стекле 0, 40 -0, 60 0, 20 0, 070 -0, 090 Асбестовермикулитовые - 0, 18 -0, 26 0, 070 -0, 090 Керамевермикулитовые 0, 50 -1, 00 0, 20 -0, 50 0, 070 -0, 090
Перлит В 30 -е ГОДЫ XX Века было открыто одно уникальное свойство перлита. При резком термоударном нагреве до температур 900 -1150°С частицы этой породы поризуются, резко увеличивается объем внутренних пор, приобретающих сферовидную форму. Вспучивание перлита так же, как и вспучивание керамзитового сырья заключается в образовании за относительно короткое время газовых пузырьков по всему объему материала на стадии его пиропластического состояния. Этот процесс может происходить при различных температурах (в частности для силикатов и алюмосиликатов при температурах порядка 850 -1200°С). В отличие от перлита керамзитовое сырье перед вспучиванием должно расплавиться и для этого необходимы дополнительные затраты тепла. При применении метода термоудара происходят резкое уменьшение вязкости стекла и переход его в пиропластическое состояние. Выделение газов, главным образом газообразной Н 2 О, носит характер взрыва, и стекло вспенивается, образуя вспученный перлит с высокой вязкостью. Наибольшее количество вспученного перлита в мировой практике используется в формованных теплоизоляционных изделиях (около 60%). В качестве связующего используют различные продукты: цемент, гипс, битум, жидкое стекло.
Предел прочности, м. Па, не менее Материал, изделие, марка ГОСТ при сжатии при изгибе Сжимаемо сть, %, не более Теплопров одность в сухом состоянии, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более Изделия перлитоцементные теплоизоляционные 225, 250, 300, 350 ГОСТ 16136 0, 20 -0, 30 0, 15 -0, 19 - 0, 0650, 081 600 Песок и щебень перлитовые вспученные 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 ГОСТ 10832 - - - 0, 0470, 093 -200+880 Битумноперлитовые 0, 40 -0, 70 - 0, 70 -0, 105 -50+60 Перлитоголевые 0, 30 -0, 40 - 0, 0930, 105 600 -700 Силикатоперлитовые 1, 0 -1, 50 - 0, 16 -0, 151 750 -800 Карбоперлитовые 0, 30 -0, 80 0, 15 -0, 30 0, 0430, 116 200 Минераловатно-перлитовые - 0, 07 -0, 25 0, 064 200 Гипсоперлитовые 0, 30 -0, 80 - 0, 0810, 116 100 Латексоперлитовые 0, 40 -1, 0 0, 45 -0, 50 0, 0520, 092 -50+60 Стеклоперит 0, 30 -1, 20 0, 20 -0, 70 0, 0640, 093 600 -700 Пластоперит 0, 60 -4, 0 0, 15 -3, 0 0, 052 -0, 08 200 Керамоперлито-фосфаиные - 0, 5 -1, 0 0, 14 -0, 25 1150 Кераперлитовые 0, 5 -0, 9 0, 3 -0, 5 0, 1500, 180 900 Перлитовый обжиговый легковес 0, 17 -0, 40 0, 14 -0, 20 0, 0580, 080 880
Керамзит в переводе с греческого — обожженная глина. Для изготовления керамзита используется особая, высококачественная лобатусовая глина, залегающая в Парсуковском карьере, одном из уникальных месторождений России. Керамзит — это экологически чистый утеплитель. Анализ его теплоизоляционных и механических свойств позволяет использовать этот материал на российском рынке для теплоизоляции крыш, полов и стен, фундаментов и подвалов. Установлено, что рациональное использование керамзита в качестве теплоизолирующего материала при строительстве обеспечивает сокращение теплопотерь более чем на 75 %. Технические характеристики. Масса 450 -1000 кг. м. куб. (зависит от фракции) Плотность 1000 -1600 кг/см. куб. Теплопроводность 0, 8 -0, 95 Вт/м. С, Морозостойкость- до 75 циклов, Предел прочности до 200 кгс/см. кв.
ШУНГИЗИТ Шунгизит - новый вид пористого заполнителя, получаемого вспучиванием шунгитовых пород Карелии. Шунгитовые сланцы - камнеподобная порода плотной структуры, их переработка для изготовления лёгкого заполнителя сводится к дроблению, классификации и обжигу во вращающихся печах при температуре 1100 -1160°С. В результате получают сыпучий материал со средней плотностью 200 -450 кг/куб. м и используют его как заполнитель в производстве лёгких и особо лёгких (теплоизоляционных) бетонов, а также в качестве засыпной теплоизоляции. СТЕКЛОПОР Стеклопор - это гранулы, получаемые вспучиванием растворимого жидкого стекла или, так называемой, силикатглыбы - продукта охлаждения расплава натриевого или калиевого стекла. Имеет среднюю плотность 200 -300 кг/куб. м. Характеристики теплоизоляционных материалов на основе стеклопора Вид материала Расход связующег о на 1 м. куб, кг Средн яя плотно сть, кг/м. куб. Прочн ость при сжатии, МПа Коэфф ициент теплоп роводн ости, Вт/м. С Стеклосиликат 50 -80 80 -200 0, 150, 40 0, 050, 07 Стеклогипс 55 -80 130250 0, 100, 30 0, 07, 010 Стеклоцемент 55 -70 120200 0, 100, 30 0, 050, 07 Стеклополимер 30 -40 70 -110 0, 150, 70 0, 040, 05
Газобетон и газосиликат Газобетон и газосиликат представляют собой ячеистые теплоизоляционные бетоны, получаемые из портландцемента (газобетон) или из смеси извести с молотым кварцевым песком (газосиликат) путём вспучивания предварительно приготовленного шлама (теста) с помощью газообразователей и отвердевания в различных условиях (автоклавная обработка или пропаривание). Таким образом, газобетон и газосиликат - это теплоизоляционные лёгкие бетоны, получаемые на основе портландцемента, воды, молотого кварцевого песка и других минеральных материалов. Особенностью технологии теплоизоляционных материалов этой группы является то, что весь кварцевый песок размалывается в порошок, и расход газообразователя выше, чем при получении более тяжёлых материалов. По способу твердения газобетон бывает автоклавный и неавтоклавный, газосиликат - это только автоклавный материал. Водопоглощение теплоизоляционного газобетона - до 20%, а газосиликата - до 25 -30%, поэтому изделия из газосиликата не применяют при относительной влажности окружающей среды более 60%. Предельная температура применения обеих разновидностей бетона - 400°С. Для повышения температуростойкости газобетона до 700°С к портландцементу используют добавку золы от сжигания пылевидного топлива. Область применения. Газобетонные и газосиликатные теплоизоляционные изделия применяют для утепления стен и бесчердачных кровель промышленных и жилых зданий, в конструкциях холодильников, для изоляции тепловых сетей и промышленного оборудования.
Вспененные минеральные теплоизоляционные материалы Материалы данной группы получают путем приготовления так называемой пеномассы (смеси тонкодисперсных минеральных компонентов с добавками, воды и технической пены) с последующей формовкой изделий и термической обработкой. К ним относятся пенобетоны, аэрированные теплоизоляционные бетоны с пористым заполнителем, а также пенокерамика. Теплоизоляционный пенобетон - это ячеистый лёгкий бетон, получаемый из пеномассы, которая приготавливается из цементного теста, поризованного технической пеной. Техническая пена приготавливается в пеногенераторах. В качестве пенообразователя применяются: клееканифольный, алюмосульфонафтеновый, смолосапониновый, на основе контакта Петрова, и др. Пенобетонная масса имеет сметанообразную консистенцию и легко формуется. Из неё готовят теплоизоляционные изделия (плиты, скорлупы) или монолитную теплоизоляцию.
Предел прочности, м. Па, не менее Материал, изделие, марка ГОСТ при сжатии Изделия из ячеистых бетонов 350, 400 ГОСТ 5742 при изгибе 0, 70 -1, 0 0, 20 -0, 30 Сжимае мость, %, не более Теплопр оводнос ть в сухом состоян ии, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более - 0, 0930, 104 400
Пеностекло Пеностекло (ячеистое стекло) (ТУ 21 БССР 290 -87) представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя. Как следует из определения, было бы правильным называть этот материал газостеклом, но название "пеностекло" уже достаточно прочно закрепилось за ним. В качестве сырья при получении пеностекла используют те же материалы, что и производстве обычного стекла: кварцевый песок, известняк, соду или сульфат кальция. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей - трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты -сообщающиеся. Температура разложения газообразователя должна быть на 50 -70°С выше температуры размягчения стеклянного порошка. Технологический процесс производства пеностекла складывается из следующих основных операций. Кварцевый песок и измельчённый известняк сушат, размалывают в порошок, смешивают с содой и в ванных печах получают стекломассу, которую подают в бассейн с водой для грануляции. Полученный гранулят размалывают в смеси с газообразователем (1 -5%) в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорного материала с меловой обмазкой. Формы на вагонетках или по роликовому конвейеру подают в туннельную печь. Максимальная температура обжига - в зависимости от вида сырья - составляет 600 -1000°С. Характерной особенностью режима обжига пеностекла является быстрый, за 2 -3 часа, подъём температуры до максимальной с последующим медленным охлаждением до 20 ч. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании или разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по всему объёму. Поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуется трещин. Охлаждённые изделия распиливают и оправляют на циркульных пилах. При использовании в качестве сырья стеклянного боя или стекловидных горных пород в технологии производства пеностекла отсутствуют варка стекломассы и грануляция. Технические характеристики. Пеностекло выпускают в виде плит размерами 500(400 мм при толщине 80, 100, 120, и 140 мм. Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет 80 -95 %. Размеры пор - от 0. 1 до 2 -3 мм. Марки 200 и 300, R(сж) 0. 5 -1. 0 МПа, 0. 09 -0. 10 Вт/м. К. Выпускают пеностекло и с большей средней плотностью - до 700 кг/кв. см, при прочности на сжатие до 15. 0 Мпа. По прочности пеностекло превосходит все другие минеральные теплоизоляционные материалы. Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением, очень низкой гигроскопичностью. Изделия с замкнутыми порами выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура применения обычного пеностекла 300 -400°С. Из стекла особого состава возможно получение изделий с температуростойкостью до 800 -1000°С. Положительным свойством пеностекла является его высокая водостойкость. При использовании цветной стекломассы получают декоративно-теплоизоляционное стекло. Этот материал легко поддаётся обработке. Недостатком ячеистого стекла является высокая стоимость. При его производстве больше удельные затраты труда, электроэнергии и топлива, чем при производстве других теплоизоляционных материалов. При распиловке и оправке пеностекла существенно уменьшается выход готовой продукции. Применяют пеностекло для тепловой изоляции ограждающих конструкций, холодильников, промышленного оборудования, работающего при повышенных температурах, в качестве отделочного материала. Производитель фирма "Гомельстекло" (Белоруссия)
Предел прочности, м. Па, не менее Материал из пеностекла. Теплопров одность в сухом состоянии, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более при сжатии при изгибе Изляционно-строительное 0, 8 -2, 0 0, 5 -1, 0 0, 070 -0, 090 400 Изоляционно-монтажное 0, 5 -0, 8 0, 3 -0, 4 0, 060 -0, 070 400 Бесщелочное (Спе. назн. ) 3, 0 -5, 0 1, 0 -1, 6 0, 093 -0, 122 600 Высококремнеземестое (Спец. назн. ) 5, 0 -12, 0 1, 4 -2, 5 0, 127 -0, 209 1700 Влагозащищенное 1, 2 -2, 5 0, 4 -0, 6 0, 06 -0, 07 -
Отражательные теплоизоляционные материалы Отражательная изоляция является особым видом тепловой изоляции, её изготавливают с применением фольги, алюминия, меди, латуни, стали и других металлов. Чаще других используют алюминиевую фольгу, которую иначе ещё называют альфолем. Теплозащитные свойства альфоли обусловлены тем, что она имеет коэффициент излучения в 1015 раз меньше, чем у обычных строительных материалов, гладкую полированную поверхность и поэтому хорошо отражает тепловые лучи, снижая потери тепла в окружающую среду. Отечественная промышленность освоила выпуск бумажноальфолевой отражательной теплоизоляции - БАТ. Она представляет собой ленту гофрированной бумаги с наклеенной на гребни алюминиевой фольгой-альфолем. Бумажноальфолевая теплоизоляция в 3 - 5 раз эффективнее наиболее лёгких изоляционных материалов, в 3 раза - мятой фольги, применяемой в судостроении.
Газонаполненные пластмассыпоропласты. Общие сведения и классификация.
Газонаполненными (ячеистыми) пластмассами принято называть органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Их часто называют пенопластами или поропластами, а также газонаполненными ячеистыми пластмассами. Газонаполненные пластмассы - это двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и относительно равномерно диспергированной газовой фазой. Они подразделяются на жесткие, полужесткие и эластичные (в зависимости от прочности и модуля упругости). Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R(cж) - предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0, 15 Мпа, эластичные - менее 0, 01 МПа (полужесткие занимают промежуточное положение). В зависимости от вида полимера поропласты подразделяют на термопластичные - на основе полимеров с линейной структурой (полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен и др. ), термореактивные - на основе полимеров с пространственной структурой (фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные, полиуретановые и др. ). Специфические особенности газонаполненных пластмасс определяют техническую направленность и экономическую эффективность их применения в различных областях промышленности. Благодаря низкой средней плотности, высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатационных свойств пенопласты не имеют аналогов среди традиционных строительных материалов. Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки, существенно ограничивающие возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость (t<200 град. C). Кроме того, процессы деструкции ("старения") этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены. Структура полиуретановых и эпоксидных поропластов тонкодисперсная и относительно равномерная. Для фенольных пенопластов характерна вытянутость ячеек в направлении вспенивания, что определяет анизотропию их свойств, причем ориентация пор усиливается при снижении плотности пенопластов. Характер структуры пенопластов может изменяться даже при незначительных колебаниях технологических режимов и рецептур исходных вспенивающихся композиций. Характер пористой структуры и размер ячеек регулируется введением поверхностно-активных веществ (ПАВ) в исходную композицию. Используя различные типы ПАВ, можно получать, например, пенополиуретаны с преимущественно закрытой или сообщающейся пористостью. Соотношение числа открытых и закрытых пор в структуре пенопласта определяет его физико-механические свойства, которые улучшаются с увеличением содержания закрытых ячеек. Преобладающую замкнутую ячеистую структуру имеют полистирольные и поливинилхлоридовые поропласты, жесткие пенополиуретаны и кремнийорганические пенопласты. Фенолоформальдегидные и мочевиноформальдегидные поропласты характеризуются преобладанием в структуре открытой пористости. Условия эксплуатации теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях определяются типом конструкции и районом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40 % в зависимости от вида полимерной основы). Циклическое замораживание - оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний снижение прочности при сжатии немодифицированных полистирольных поропластов составляет 13 - 15 %, поливинилхлоридных - 2 - 15 %, фенольных - 22 %.
Пенополистирол (пенопласт) (ГОСТ 15588 - 86 ) представляет собой теплоизоляционный поропласт, белого цвета на 98% состоящий из воздуха заключенного в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток, получаемый вспучиванием полистирола при нагревании под действием газообразователя. Вспученный полистирол имеет вид гранул размером 5 - 15 мм. Иногда гранулы полистирола используют в теплоизоляционных засыпках и в качестве лёгкого заполнителя в производстве теплоизоляционных штучных материалов с применением различных связующих. Большей же частью зернистый пенополистирол перерабатывается в изделия без применения каких - либо вяжущих. Формирование такого материала происходит под действием повышенной температуры за счёт спекания гранул друг с другом.
Пенопласт марка ГОСТ Предел прочности, м. Па, не менее при сжатии при изгибе Теплопр оводност Сжимае ь в мость, %, сухом не более состояни и, Вт/м. С Предельная температура применения, С, не более Плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного 20, 25, 30, 40 ГОСТ 15588 0, 05 -0, 15 0, 07 -0, 18 - 0, 038 -0, 04 70 Изделия теплоизоляционные из пенопласта ФРП-1 ГОСТ 22546 0, 055 -0, 10 - 0, 4300, 047 -180+130 Плиты теплоизоляционные из пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол 50, 75, 100 ГОСТ 20916 0, 05 -0, 2 0, 08 -0, 26 - 0, 04 -0, 046 130
Пенополистирол 1. Сырье (гранулы ПСВ) 2. Предвспенивотель 3. Бункер выдержки гранул 4. Блок- форма и установка резки блоков. 5. Компрессор блокформы 6. Установка вакуумирования. 7. Блоки пенополистирольные на выдержке 8. Установка резки блоков на плиты 9. Плиты пенополистирольные 10. Дробилка отходов 11. Бункер добавочный для вторсырья
Пенополистирол Экструзионный вспененный полистирол, изготавливаемый методом экструзии из полистирола общего назначения. Процесс экструдирования полистирола разработан более 50 лет назад в США. Данный метод позволяет получить материал с равномерной структурой, состоящий из мелких, полностью закрытых ячеек с размерами 0, 1 - 0, 2 мм. Материал получают путем смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. В качестве вспенивающего агента используется смесь легких фреонов с добавление двуокиси углерода (СО 2). Фреоны, применяемые для производства плит относятся к группе озонобезопасных, нетоксичных и негорючих. После изготовления плит в ячейках происходит относительно быстрое замещение остаточного фреона окружающим воздухом. Благодаря своей структуре плиты обладают стабильными теплотехническими показателями и высокой прочностью на сжатие. Экструзионный пенополистирол - экологически чистый материал, по природе химически инертный, не подвержен гниению. Работать с ним можно при любых погодных условиях без каких-либо средств защиты от атмосферных осадков. Плиты легко обрабатываются (хорошо режутся с использованием обычного ножа).
Пенополистирол Пенопласт и экструзионный полистирол обладают достаточно высокой химической стойкостью к большинству используемых в строительстве материалов, но некоторые органические вещества могут привести к размягчению, усадке и даже растворению плит. Низкая химическая стойкость к следующим веществам: § Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол) § Альдегиды (формальдегид, формалин) § Кетоны (ацетон, метилэтилкетом) § Простые и сложные эфиры (диэтиловый эфир, растворители на основе этилацетата, метилацетата) Бензин, керосин, дизельное топливо Каменноугольная смола Полиэфирные смолы (отвердители эпоксидных смол) Масляные краски § § Высокая химическая стойкость к следующим веществам: § Кислоты (органические и неорганические) § Растворы солей § Едкие щелочи § Хлорная известь § Спирт и спиртовые красители § Вода и краски на водной основе § Аммиак, углекислый газ, кислород, ацетилен, пропан, бутан § Фторированные углеводороды (фреоны) § Цементы (строительные растворы и бетоны). § Животное и растительное масло, парафин Эксплуатировать теплоизоляционные плиты рекомендуется в диапазоне температур от -50 до +75 °С. В этом температурном режиме все физические и теплотехнические характеристики материала остаются неизменными.
Пенополиуретан Полиуретан является неплавкой термореактивной пластмассой с ярко выраженной ячеистой структурой. Только 3% от его объема занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема занимают полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с чрезвычайно низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор достигает 90 -96%. Пенополиуретановые системы представляют из себя готовые к переработке жидкие смеси, поставляемые в виде двух- или многокомпонентных систем, нанесение осуществляется методом заливки или напыления, вспенивание материала занимает 6 -10 сек. , создается сильная и долговечная адгезия с любым материалом. В результате возникает бесшовная и не требующая никакого крепежа теплоизоляция, способная нести нагрузку. Пенополиуретановая система имеют широкий диапазон плотности, от 30 до 200 кг/м. кв. выдерживают температуры от -200 С до +150 С.
Пенополиуретан бывает жёсткий и мягкий. Мягкий пенопласт иначе ещё называют поролоном (мягкие пенополиуретановые прокладки). Жёсткий выпускают в виде плит и блоков, а мягкий - в виде полотнищ и лент. Пенополиуретан обладает ничтожным водопоглощением и гигроскопичностью, его можно применять при более высоких температурах, чем другие теплоизоляционные материалы (до +100 -170°С). Пенополиуретан применяется в виде штучных изделий в конструкциях стеновых и кровельных панелей типа "сэндвич". Пенополиуретановые композиции также используют в изоляционных работах непосредственно на месте производства работ. Нанесение теплоизоляционной пенополиуретановой композиции методом набрызга. Этот материал позволяет получить сплошную бесшовную изоляцию. Смесь тех же компонентов, что и при изготовлении изделий, заливают в зазоры между конструктивными элементами или, как это, например, имеет место при изоляции трубопроводов, в пространство между изолируемой трубой и лёгкой металлической передвижной опалубкой. Чтобы твердеющий пенополиуретан не сцеплялся с опалубкой, её внутреннюю поверхность покрывают синтетической плёнкой.
Теплоизолирующие полиуретановые герметики Затаренные в баллоны полиуретановые композиции, дают на выходе из ёмкости синтетическую пену, отличающуюся хорошей адгезией к дереву, металлу, пластмассе, керамике. Однокомпонентный герметик является ячеистой полиуретановой пластмассой, которая расширяется многократно при выходе из баллона. Поверхности не требуют предварительной обработки, затвердение герметика происходит под воздействием химической реакции с окружающим воздухом или с содержащими влагу обрабатываемыми поверхностями. Низкая теплопроводность пенополиуретана обусловлен тем, что он представляет собой однородную ячеистую пластмассу, в ячейках которой находится воздух. Превосходны также его прочность, термическая стойкость, лёгкость, сохранение первоначальной формы и стойкость к химическим препаратам. Полиуретан не впитывает влагу, не гниёт и не плесневеет. Производители: MACROFLEX, BOSTIK, SHOUDAL и другие.
Прочие поропласты Теплоизоляционн ые ленты и жгуты из вспененного полиэтилена марки Вилатерм (ТУ 2291009 -03989419 -96). (производство комбината "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ" Москва). .
Органические тим с волокнистым каркасом. Общие сведения. Большинство органических теплоизоляционных материалов изготавливают в виде плит, обычно крупноразмерных, что упрощает и ускоряет производство работ и способствует удешевлению строительства. Основным сырьем для их изготовления служит древесина, главным образом в виде отходов (опилки, стружка, горбыль, рейка), и другое растительное сырье волокнистого строения (камыш, солома, малоразложившийся верховой торф, костра льна и конопли). Древесина сама по себе представляет пористый материал (пористость 60. . . 70%). Кроме того, древесная стружка и древесные волокна расположены в некоторых теплоизоляционных изделиях (фибролитовых, древесностружечных плитах и т. п. ) так, что тепловой поток в конструкции оказывается направленным не вдоль, а поперек волокон, а это создает дополнительное сопротивление прохождению теплоты. Вместе с тем стружка и волокна древесины или другого растительного сырья создают своеобразный арматурный каркас в теплоизоляционных изделиях. Наконец, использование древесных и других растительных отходов для массового производства теплоизоляционных материалов является экономически выгодным и способствует решению экологической проблемы, т. е. позволяет уменьшить всевозможное загрязнение окружающей среды. Для повышения огнестойкости, биостойкости и водостойкости, в ТИМ на основе органики вводят антипирены, антисептики и гидрофобизаторы.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготавливают из неделовой древесины, отходов лесопильной и деревообрабатывающей промышленности, бумажной макулатуры, а также стеблей соломы, кукурузы, хлопчатника и некоторых других растений. С целью увеличения прочности, долговечности и огнестойкости древесноволокнистых изделий применяют специальные добавки: водные эмульсии синтетических смол, эмульсии из парафина, канифоли, битума, антисептики и антипирены, а также асбест, глинозем, гипс и др. Растительное сырье измельчают в различных агрегатах в присутствии большого количества воды, облегчающей разделение древесины на отдельные волокна, и смешивают со специальными добавками. Далее жидкотекучую волокнистую массу передают на отливочную машину, состоящую из металлической сетки и вакуумной установки. Здесь масса обезвоживается, уплотняется и разрезается на отдельные плиты заданного размера, которые затем подпрессовывают и сушат. Достоинством плит являются их большие размеры (длина до 3 метров, ширина до 1, 6 метра), так как это способствует индустриализации строительно-монтажных работ и уменьшению затрат труда. Наряду с достоинствами древесноволокнистые плиты имеют и недостатки. Они обладают высоким водопоглощением (до 18% в сутки), отличаются значительной гигроскопичностью (до 15 % в нормальных условиях), при изменении влажности окружающей среды меняют свои размеры, в них могут развиваться древоразрушающие грибы. Такие плиты легче воспламеняются, чем обычная древесина. Снизить загниваемость, повысить огнестойкость ДВП позволяет введение в их состав антисептиков и антипиренов.
Предел прочности, м. Па, не менее Материал, изделие марка ГОСТ при сжат ии М-1, М-2, М-3 Плиты древесноволокнистые Т, Т-П, Т-С, Т-СП, СТ СТ, СТ-С при изгиб е Сжим аемос ть, %, не более Тепло прово дност ь в сухом состо янии, Вт/м. С Предельн ая температ ура применен ия, С, не более - 0, 0500, 090 - 0, 502, 0 ГОСТ 4598 35, 040, 0 50, 0 -
Древесностружечные плиты (ДСП) Древесностружечные плиты представляют собой изделия, получаемые прессованием древесной стружки с добавкой синтетических смол. Как и древесноволокнистые плиты, они обладают различной плотностью. Для тепловой изоляции используют так называемые легкие плиты, в то время как полутяжелые и тяжелые - для конструктивно-отделочных целей. Легкие плиты приготавливаются из того же сырья и по той же технологии, что полутяжелые и тяжелые плиты. Отличие состоит лишь в том, что при изготовлении легких плит расход полимера меньше (на 6 -8%) и ниже давление при прессовании (на 0, 2 -0, 7 МПа), чем при изготовлении конструктивно-отделочных плит. Древесностружечные плиты получают горячим прессованием массы, содержащей около 90% органического волокнистого сырья (чаще всего тонкая древесная стружка) и 8. . . 12% синтетических смол. Древесностружечные плиты выпускают одно и многослойными. Например, у трехслойной плиты пористый средний слой состоит из относительно крупных стружек, а поверхностные слои выполняют из одинаковых по толщине плоских тонких стружек. Преимущество ДСП перед древесноволокнистыми плитами (ДВП) является более простая технология изготовления, они обладают большей прочностью, но имеют и несколько большую плотность. Другие свойства древесностружечных плит и области их применения - те же, что и у древесноволокнистых.
Фибролит Фибролит (ГОСТ 19222 -84) - плитный материал, изготавливаемый обычно из специальных древесных стружек (древесной шерсти) и неорганического вяжущего вещества. Древесную шерсть получают на специальных станках в виде тонких и узких лент. В качестве вяжущего используют портландцемент, реже магнезиальное вяжущее. Древесную шерсть сначала минерализуют раствором хлористого кальция, жидкого стекла или сернистого глинозема, а затем смешивают с цементом и водой. Плиты формуют под давлением 0, 5 МПа и направляют для твердения в пропарочные камеры. Затвердевшие плиты сушат до влажности не более 20%. Магнезиальный фибролит изготавливают без специальной минерализации, поскольку каустический магнезит затворяется водными растворами магнезиальных солей, которые связывают содержащиеся в древесине водорастворимые вещества. Технические характеристики. Плиты обычно имеют длину 240 и 300 см, ширину 60 и 120 см, толщину 3. . 15 см. по плотности их делят на марки Ф-300 (теплоизоляционный фибролит) и Ф-400, Ф-500 (теплоизоляционно-конструктивный фибролит) с пределом прочности при изгибе соответственно не менее 0, 35; 0, 6 и 1, 0 МПа и теплопроводностью 0, 08. . . 0, 1 Вт/м. К. Фибролит не горит открытым пламенем, легко обрабатывается - его можно пилить, сверлить и вбивать в него гвозди. Водопоглощение цементного фибролита не более 35. . . 45%; при влажности выше 35% он может поражаться домовым грибом, поэтому его необходимо защищать от увлажнения, в частности путем оштукатуривания. Шероховатая поверхность фибролита способствует хорошему сцеплению со штукатуркой. Прочность магнезиального фибролита несколько выше, чем цементного, так кристаллизующиеся при сушке в клетках древесины соли препятствуют ее усушке, а это положительно сказывается на сцеплении магнезиального камня с шерстью. Магнезиальный фибролит обладает по сравнению с цементным меньшей водостойкостью и большей гигроскопичностью. Применяют теплоизоляционный трудногорючий фибролит для тепловой изоляции зданий II, III и IV классов в кровле, перекрытиях, стенах. Он должен быть защищен от увлажнения. В зданиях с влажным режимом его не используют. Теплоизоляционноконструктивный фибролит применяют для устройства стен одноэтажных бескаркасных домов, для перегородок, накатов перекрытий.
Арболит Арболит (ГОСТ 19222 -84) представляет собой разновидность легкого бетона, изготовляемого из подобранной смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. Органические заполнители могут быть различного происхождения и с различной формой частиц (дробленые отходы древесных пород, сечка камыша, костра конопли или льна, подсолнечная лузга и т. п. ). В качестве вяжущего чаще применяют портландцемент, реже другие неорганические вяжущие вещества. Технология изготовления изделий из арболита во многом приближается к технологии изделий из обычных бетонов. Различают теплоизоляционный арболит (плотность до 500 кг/куб. м) и конструктивно-теплоизоляционный (плотностью до 700 кг/м 3). Прочность при сжатии колеблется от 0, 5 до 3, 5 МПа, а на растяжение при изгибе - от 0, 4 до 1, 0 МПа. Теплопроводность арболита составляет 0, 1. . . 0, 126 ВТ/м. К. Арболит относится к категории труднопоражаемых грибами и трудногорючих материалов. Изделия из арболита применяют для возведения навесных и самонесущих стен и перегородок, а также в качестве теплоизоляционного материала в стенах, перегородках и покрытиях зданий различного назначения.
Камышит (камышитовые плиты) изготовляют из тростника, камыша осенне-зимней рубки. Производство камышита обычно организуют на передвижных установках, оборудованных прессами высокой производительности, на которых осуществляется прессование, прошивка проволокой и торцовка плит. Технические характеристики. Плотность камышита в зависимости от степени прессования составляет 175. . . 250 кг/куб. м, теплопроводность 0, 046. . . 0, 093 Вт/м. К, предел прочности при изгибе - 0, 5. . . 0, 1 МПа. Камышит загнивает при увлажнении, не держит гвозди, способен возгораться, подвержен порче грызунами. Эти недостатки можно уменьшить путем пропитки антисептиками, оштукатуриванием плит. Камышит применяют для заполнения стен каркасных зданий, устройства перегородок, утепления перекрытий и покрытий в малоэтажном строительстве. Один из самых дешевых теплоизоляционных материалов.
Торфоизоляционные изделия представляют собой теплоизоляционные материалы, получающиеся из торфа путем формовки и тепловой обработки. Сырьем для производства торфяных изделий служит слаборазложившийся мохсфагнум ("белый мох") из верхних слоев торфяников, сохранивший волокнистое строение и не использующийся в качестве топлива и сельскохозяйственного удобрения. Около 50 % мировых запасов торфа находятся в России. Изготовлять торфоизоляционные изделия можно двумя способами - мокрым и сухим. Почти повсеместно используют мокрый способ производства. Технологический процесс производства изделий по этому способу складывается из следующих операций. Торф подвергают обработке на зубчатых вальцах (волк-машина). Затем он поступает в варочные чаны, снабженные мешалкой, где разбавляется большим количеством воды. Содержание торфяного волокна в пульпе составляет 56%. Перемешивание ведут при температуре 60 -70°С, что способствует разделению торфа на отдельные волокна. После варки в течение 20 -25 мин масса поступает на формовку, которую производят в формах с перфорированными днищами и крышками. Чтобы избежать уноса волокон торфа и предотвратить прилипание изделий к формам, на днища форм и под их крышки укладывают металлические сетки. Прессование производят при давлении 0, 4 -0, 5 МПа. После прессования плиты на поддонах направляют в туннельную сушилку, где они подвергаются действию горячего воздуха или дымовых газов с максимальной температурой 150 -260°С. Продолжительность сушки около 30 часов. При тепловой обработке происходит не только испарение влаги, но и выделение из торфа смолистых веществ в коллоидном состоянии, которые склеивают волокна торфа и обеспечивают изделиям механическую прочность. При сухом способе производства требуется меньше тепла на сушку, чем при мокром способе.
Предел прочности, м. Па, не менее Материал, изделие, марка ГОСТ при сжатии Плиты торфяные теплоизоляционные 170, 200, 230, 260 ГОСТ 4861 при изгибе - 0, 30 -0, 40 Теплопр оводнос Сжимае ть в мость, %, сухом не состоян более ии, Вт/м. С - 0, 0560, 076 Предельная температура применения, С, не более 100
Торфоизоляционные изделия Технические характеристики. Торфяные теплоизоляционные плиты характеризуются однородной волокнистой структурой мелкопористого строения с открытыми сообщающимися порами. Абсолютные значения пористости торфяных плит колеблются в пределах 84 -91%. При производстве торфяных плит структура торфа нарушается незначительно, и объемная масса их близка к объемной массе торфа-сырца. Торфяные плиты выпускают со средней плотностью от 170 до 260 кг/куб. м. Предел прочности при изгибе торфяных плит равен 0, 3 -0, 5 МПа, что обеспечивает удовлетворительные условия их транспортирования и монтажа. Водопоглощение торфяных плит высокое. Высокопористое строение торфяных плит способствует капиллярному и гигроскопическому их увлажнению. Так, водопоглощение обычных плит (по массе) за 24 ч составляет 190 -180 %, а специальных водостойких - 50%. Теплопроводность торфяных плит в сухом состоянии невелика из-за смешанной мелкопористой структуры и органического происхождения твердой фазы и составляет 0, 052 -0, 075 Вт/(м. С). Торфяные плиты - горючий материал. Температура воспламенения их около 160°С, а самовоспламенения - около 300°С. В увлажненном состоянии при хранении в штабелях торфяные плиты склонны к микробиологическому самовозгоранию и при более низкой температуре. Поэтому предельная температура хранения и эксплуатации торфяных плит составляет 100°С; однако она может быть повышена, если в состав плит ввести антипирены. В зависимости от назначения торфяные теплоизоляционные плиты могут быть: водостойкими В, трудносгораемыми О, биостойкими Б, комплексными, имеющими два или три из указанных выше свойств (огнебиостойкие, биоводостойкие и т. п. ), и обычными. В нашей стране около 10 предприятий, выпускающих торфяные плиты.
Эковата (вата целлюлозная) Эковата или вата целлюлозная (ТУ 63/2 700 -90 Эстония) - это древесный, волокнистый материал. Изготовляется из макулатуры. 80% эковаты состоит из газетной бумаги, а 20% эковаты составляют нелетучие, безопасные для здоровья добавки, служащие антисептиками и антипиренами. Бумажная макулатура подвергается 2 -х стадийному измельчению (грубому и тонкому), при этом к волокнам эковаты примешивают точно определенное количество добавок. Компрессорное устройство может подавать эковату на высоту до 30 м и расстояние до 150 м. Производительность установок - до 600 кг/час при толщине слоя 20 см, площадь изоляции - 600 -800 кв. м за одну смену. Проводку инженерных сетей нужно делать до теплоизоляционных работ. Подача эковаты на место производства теплоизоляционных работ с применением компрессорного устройства. Эковата позволяет зданию "дышать «, не содержит летучих, опасных для здоровья химикатов. Имеющийся в составе эковаты бор и борная кислота вследствие своих антисептических свойств защищают эковату и соприкасающиеся с ней деревянные конструкции от гниения и грибковых болезней. Соединения бора, имеющие инсектицидные свойства, не позволяют жить и размножаться насекомым и грызунам. Плотность в конструкциях 35 -65 кг/куб. м. Коэффициент теплопроводности =0. 041 Вт/м. К. Воздухопроницаемость эковаты мала благодаря плотности изоляции. Эковата относится к группе трудногорючих материалов. В случае пожара борные соединения в эковате освобождают кристаллизационную воду и этим увлажняют утеплитель и задерживают распространение пожара. При пожаре эковата не выделяет никаких токсичных газов. Производитель фирма Экоэкс выпускает целлюлозную вату марки Макрон.
Войлок Группа органических теплоизоляционных материалов под общим названием "войлок". Характерными особенностями этих материалов являются: их волокнистое строение, органическое происхождение (синтетические волокна, волокна животного - шерстяные, или растительного происхождения). Наиболее эффективными с точки зрения теплоизоляционных качеств являются: отходы синтепона, шевелен (льняная пакля), строительный войлок (полотнища из скатанной шерсти животных; или маты из полиэтиленовой пленки, набитые отходами синтетического меха, нитяных отходов; или войлок из синтетических волокон). Техническая характеристика. Средняя плотность таких материалов ср=10 -80 кг/куб. м, теплопроводность =0, 03 -0, 07 Вт/м. К. эти материалы горючи и применяются главным образом в деревянном домостроении в сельскохозяйственных постройках для утепления наружных дверей, оконных коробок. Они недороги, при хорошей паро- гидроизоляции достаточно долговечны. §
Пробковые теплоизоляционные материалы Пробковые теплоизоляционные плиты готовят на основе коры пробкового дуба. Это дерево в основном произрастает на возвышенных местах прибрежной полосы Средиземноморья. Основные страны - импортеры изделий из пробки: Португалия, Испания, Марокко, Алжир и Тунис. Впервые в России пробковые теплоизоляционные плиты появились в конце Х IХ века для тепловой изоляции холодильников. Это натуральный природный нестареющий материал. Ячейка, из которой состоит пор (их приблизительно 40 миллионов в каждом куб. см) состоит из минимального количества твердого вещества и максимального количества воздуха. Еще одна особенность - состав стенок ячейки, каждая стенка состоит из 5 слоев: два слоя клетчатки, к которым прилегает воздух, находящийся в ячейке, два плотных и жирных слоя, непроницаемых для воды и заключительный деревянистый слой, который придает ячейке жесткость и конечную структуру. Технические характеристики. Материалы из пробки - легкие материалы, прочные на сжатие и изгиб. К тому же материал не поддается усадке и гниению. Пробка не поддается воздействию щелочей. Она легко режется, это гарантирует чистую и быструю работу. Пробка химически инертна и очень долговечна, никогда не покрывается плесенью и ее физические свойства практически не меняются с течением времени, хорошо сопротивляется атакам грызунов. Если этот материал установлен, к примеру, на стены (на потолок) или на пол в рабочем помещении, то он защищает от воздействия радиации. Пробка не проводит электрический ток и не накапливает статическое электричество. Материалы из пробки не горят, а только тлеют (при наличии источника открытого огня), после обработки огнестойкими составами они принадлежат к классу горючести В 1. При тлении пробка не выделяет ни фенолов, ни формальдегидов. В качестве тепловой изоляции в основном применяются плиты размером в плане 1000 х500 при толщине до 25 -50 мм. Средняя плотность 150 -200 кг/куб. м, теплопроводность 0, 04 -0, 05 Вт/м. К, температура применения < 120°С. Выпускают теплоизоляционные пробковые плиты на основе дробленой пробки с органическим связующим, а также плиты типа "агломерат", или "экспанзит" (пробковая крупа без добавления связующих прессуется при температуре ~ 300°С. выделяющееся при этом клеящее вещество "суберин", содержащееся в пробке, склеивает ее частицы. Прессованная пробка в рулонах (10 х1 м при толщине 2 мм) применяются как тепло- звукоизолирующая прокладка. Производитель португальская фирма «IPOCORN SA» .
Антонов Илья antonov@msk. tn. ru
Скачать презентацию Общие сведения о теплоизоляционных материалах Оглавление 1
f77db742d18fc7f11b601175c38380bf.ppt