ТИМ. Особенности свойств, структуры и способов получения. Применение

Способ вспучивания минерального и органического сырья при нагревании основан на увеличении объема материала за счет расширения воздуха, заключенного в его порах, или водяного пара, образующегося при испарении химически связанной влаги. Таким способом получают вспученные вермикулит и перлит, а также теплоизоляционные изделия из натуральной пробки при нагревании ее в бескислородной среде.

Способ выгорающих добавок, применяемый в производстве высокопористых керамических изделий, заключается в выгорании органических добавок при обжиге этих изделий.

Способ химической переработки карбонатного сырья, основанный на декарбонизации и перекристаллизации его, что создают высокую пористость материалов.

Помимо способа порообразования величина и характер пористости материалов зависят от ряда технологических условий: состава сырьевой шихты, способа формования изделий, условий гидратации вяжущих веществ в производстве ячеистых бетонов, аэродинамических и термодинамических факторов при получении искусственного минерального волокна.

Важной задачей производства современных теплоизоляционных материалов является стабилизация, т. е. закрепление высокопористого строения их, достигнутого тем или иным способом. Это осуществляется главным образом сушкой, запариванием, обжигом и другими видами тепловой обработки. Путем высушивания закрепляют высокопористое строение у ряда волокнистых теплоизоляционных изделий, например древесноволокнистых плит и торфяных изоляционных плит.

Тепловлажностная обработка, главным образом в автоклавах, обеспечивает высокопористое строение у изделий из ячеистых бетонов и асбестоизвестковосиликатных материалов, например у вулканитов.

Обжиг закрепляет высокопористое строение у теплоизоляционных керамических изделий из диатомитовых и перлитовых масс, придавая изделиям прочность, водостойкость и другие технические свойства.

Помимо этих наиболее распространенных способов тепловой обработки в производстве отдельных теплоизоляционных материалов применяют и другие, менее распространенные виды ее. Например, в производстве ячеистого стекла (пеностекла) заключительным этапом технологии является отжиг.

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение теплоизоляционных материалов в строительстве.

 

     В России, где общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 5 млрд м2, на отопление ежегодно расходуется около 400 млн. т условного топлива, т.е. примерно четверть энергоресурсов страны. Расположение в северных широтах предполагает холодные продолжительные зимы и большое количество осадков. Поэтому на единицу жилой площади у нас расходуется в 2-3 раза больше тепловой энергии, чем в странах Европы. Проблема экономии энергии, а значит и повышения эксплуатационных характеристик зданий, стала для России актуальной задачей, требующей скорейшего решения.     

Одним из наиболее эффективных путей экономии энергии в строительном секторе признано сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений.      

Требования к теплозащите зданий определяются СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», в основу которых был положен принцип снижения потребности в тепловой энергии на отопление зданий.     

Программа повышения тепловой защиты зданий и сооружений, основных потребителей энергии, является важным объектом государственного регулирования в большинстве стран мира. Соблюдение этих требований необходимо также с точки зрения охраны окружающей среды, рационального использования не возобновляемых природных ресурсов и уменьшения влияния «парникового» эффекта и сокращения выделений двуокиси углерода и других вредных веществ в атмосферу.      

В Федеральном законе об энергосбережении (№ 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г.) в числе первоочередных мер по реализации потенциала энергосбережения в России были рекомендованы в том числе такие, как создание и внедрение высокоэффективных теплоизоляционных материалов и строительных конструкций.      

Широкое жилищное строительство, проводившееся в России в предшествующие годы в условиях дешевизны энергоносителей, привело к тому, что теплозащитные характеристики ограждающих конструкций зданий оказались много ниже, чем в странах, близких России по климатическим условиям. Это привело к значительным затратам на отопление зданий и подогрев воды.     

Введение новых, более жестких норм теплоизоляции зданий, возрастание требований к комфортности жилья и качеству отделки стимулировало появление новых технологий теплозащиты зданий, а также применение современных высокоэффективных теплоизоляционных материалов.     

После введения новых нормативов по теплозащите зданий применение традиционных для России строительных материалов и технических решений не обеспечивает требуемое термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций.      

Одним из путей повышения энергоэффективности ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, является применение эффективных утеплителей в конструкциях наружных стен, покрытиях, перекрытиях и перегородках. Существующие варианты утепления зданий отличаются как конструктивными решениями, так и используемыми в конструкциях материалами.     

В новом строительстве все большее распространение получают трехслойные конструкции стен, в которых предусмотрено применение эффективных утеплителей в качестве среднего слоя между несущей или самонесущей стеной и защитно-декоративной облицовкой.     

Рациональным и эффективным способом повышения теплозащиты эксплуатируемых зданий является дополнительное наружное утепление ограждающих конструкций.     

При новом строительстве используется как наружное утепление стен из монолитного железобетона, кирпича, мелкоштучных изделий, так и применение эффективных утеплителей в качестве среднего слоя в трехслойных стенах из кирпича и бетона, железобетонных панелях и «сэндвич»-панелях.     

При проектировании новых и реконструкции существующих зданий предусматривают теплоизоляцию из эффективных материалов, размещая ее с наружной стороны ограждающей конструкции.     

В отечественной практике для утепления ограждающих строительных конструкций наибольшее применение нашли теплоизоляционные плиты из минеральной ваты из расплава горных пород (базальтовое волокно), такие как теплоизоляционные изделия марки «Термо» (ОАО «Термостепс») , теплоизоляционные плиты производства ЗАО «Минеральная вата» («Rockwool») , теплоизоляционные плиты «Техно» (АКСИ, компания «ТехноНИКОЛЬ») и «Isoroc», а также изделия стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем производства концерна «Сан-Гобэн Изовер» и теплоизоляционные изделия «URSA-GLASSWOOL». В ненагруженных строительных конструкциях эффективно применение легких плит и матов из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, легких плит и матов из минеральной ваты на основе базальтового волокна, в том числе супертонкого.      

Получили распространение конструкции ограждений с экструдированным пенополиэтиленом в качестве утеплителя. Плиты из экструдированного пенополистирола марки «Пеноплэкс» применяются для утепления наружных стен зданий в сочетании со штукатурным покрытием, в инверсионных кровлях, в стеновых и кровельных «сэндвич»-панелях и колодцевой кладке с облицовкой мелкоштучными  изделиями    (лицевым  кирпичом).     

Помимо этого, широкое применение нашли изделия признанных на мировом рынке фирм: теплоизоляционные плиты, изготовленные из базальтовых горных пород «Paroc» (Швеция) , «Rockwool» Дания), «Nobasil»   (АО «Изомат»,  Словакия).      

Для теплоизоляции стен, покрытий зданий, а также подземных частей зданий (фундаментные стены),  и для производства «сэндвич»-панелей распространено применение экструдированного пенополистирола «Styrodur» концерна BASF AG (Германия) и материалов ряда «Styrofoam» фирмы DOW CHEMICAL COMPAN LTD (Великобритания) . Эти плиты эффективно применяются и в инверсионных кровлях.     

Получают распространение плиты (блоки) из пеностекла «Фомглас», применение которых наиболее эффективно для утепления покрытий зданий и сооружений.     

Применение высококачественных теплоизоляционных материалов, предназначенных для применения в строительных конструкциях, повышает энергоэффективность ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий и является реальным вкладом в решение задачи энергосбережения в строительном секторе экономики России.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы: учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1986. 688 с.
2. Строительные материалы и изделия: Учебник для инж.-экон. спец. строит, вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. Издательство «Высшая школа», 1988, с изменениями.
3. Ю.Л. Бобров, Е.Г. Овчаренко, Б.М.   Шойхет, Е.Ю. Петухова  «Теплоизоляционные материалы и конструкции»
4. http://www.stroyka.ru/
5. Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, А.А. Устненко  «Технология теплоизоляционных материалов»