Современные теплоизоляционные материалы и их основные характеристики

Исходя от назначения вырабатывают теплоизоляционное (штапельное) и текстильное  стекловолокно. В среднем диаметр  теплоизоляционного стекловолокна  составляет от 10 до 30 мам, а диаметр  текстильного волокна от 3 до 7 мкм. Длина  стекловолокна значительно больше волокон минеральной ваты, отличается лучшей прочностью и химической стойкостью.

Теплопроводность стекловаты составляет 0,04-0,052 Вт/(м/°С), плотность 75-125 кг/м3, предельная температура использования 450 °С. Из стеклянного волокна изготавливают  теплоизоляционные плиты, маты, полосы и множество других изделий, в  их числе и тканые.

В целом достоинства стекловаты те же, что и у минеральной ваты. При этом она прочнее и лучше гасит шум. Недостаток: температуростойкость стекловаты 450°С - ниже, чем у базальтовой (речь идет о самой вате, без связующего). Эта характеристика важна для технической изоляции.

 

 

 

Табл.2

 

Пеностекло

(ячеистое  стекло)

Пеностекло –  это теплоизоляционный материал обладающий ячеистой структурой. Сырьём для изготовления изделий (блоков, плит) из пеностекла является смесь стеклянного измельчённого боя с газообразователем (известняк молотый). Смесь сырьевую засыпают в специальные формы и затем в печи нагревают до 900 градусов. В процессе нагрева происходит разложение газообразователя и плавление частиц. Газы, которые при этом выделяются вспучивают стекломассу, но а та в свою очередь при охлаждении превращается в очень прочный материал, обладающий ячеистой структурой.

Пеностекло обладает массой очень ценных свойств, которые  выгодно его отличают от других теплоизоляционных  материалов. Так, его пористость достигает 80-95 процентов, поры имеют размер 01-3 миллиметра. Плотность составляет 200-600 кг/м3. Теплопроводность пеностекла 0,09-0,14 Вт/(м, /(м* °С). Предел прочности на сжатие 2-6 Мпа. Помимо всего, пеностекло характеризуется прекрасной морозостойкостью, водостойкостью, звукопоглощением, несгораемостью, плюс ко всему он легко поддаётся обработке при помощи режущего инструмента.

Пеностекло выпускающееся в виде плит имеет ширину 400 миллиметров, длину 500 миллиметров, толщину от 70 до 140 миллиметров. Его широко используют в современном строительстве для утепления кровель, перекрытий, стен и прочих частей зданий. А пеностекло в виде сегментов и скорлуп применяют для изоляции тепловых сетей и теплоагрегатов, где температура достигает не больше 300 градусов. Пеностекло используют для утепления стен, перекрытий, кровель, для изоляции подвалов и холодильников. Помимо всего, его ещё используют как отделочный и одновременно звукопоглощающий материал для концертных залов, кинотеатров, аудиторий.

Достоинства пеностекла: 
 
• прочность; 
• водостойкость; 
• несгораемость; 
• морозостойкость; 
• легкость механической обработки; 
• срок службы практически неограничен; 
• биологическая стойкость, химическая нейтральность

Недостатки: 
 
• пеностекло не дышит; 
• высокая стоимость (применяется в основном на промышленных объектах для плоских кровель).

 

Алюминиевая фольга (альфоль)

 

Алюминиевая фольга является одним из эффективных утеплителей. В то же время она является хорошей воздухоизоляцией и пароизоляцией. В настоящее время промышленность цветной металлургии выпускает фольгу толщиной 0,005 - 0,2 мм.  
Алюминиевая фольга имеет блестящую серебристую поверхность с большой отражательной способностью. Большая часть потока лучистой теплоты, падающей на конструкцию, покрытую фольгой, отражается, благодаря этому уменьшаются теплопотери через ограждения и повышается их теплозащита.  
Отражая лучистую составляющую теплового потока, алюминиевая фольга способствует повышению теплозащитных характеристик конструкции. Эффективно устройство фольги на поверхности стены около радиатора или внутри конструкции только таким образом, чтобы фольга находилась на границе с воздушной прослойкой. При этом теплозащита стены может повыситься в 1,5 - 2,5 раза. Возможно устройство фольги по обеим сторонам воздушной прослойки. Не рекомендуется устанавливать фольгу в толще конструкции, так как при этом теплозащитная способность фольги практически не используется.  
Алюминиевая фольга может быть твердой - негартованной и мягкой - отожженной. Коэффициенты излучения твердой и мягкой фольги отличаются незначительно, и их значения не зависят от толщины полотна. Поэтому при выборе алюминиевой фольги руководствуются удобством обращения с ней и стоимостью. Наиболее удобной для строительных ограждающих конструкций является фольга толщиной 0,01 мм с гладкой, чистой, ровной поверхностью без складок и надрывов.  
Алюминиевая фольга для строительства выпускается в рулонах диаметром 8 - 43 см, толщиной полотна 0,005 - 0,02 мм и шириной 10 - 460 мм. 

Применяется для:

• жилых , промышленных зданий;

• бань и сауны;

• холодильных камер

• изоляция технологического оборудования в промышленности

• изоляция трубопроводов системы  отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования.

• для транспорта (автомобили, и др)

• дополнение к основному утеплению.  

 

Достоинства:

• Отличные теплоизоляционные свойства, за счет отражения лучистой энергии  повышает тепловое сопротивление конструкции, без увеличения ее объёма.

• Отличная пароизоляция

• Снижение структурного шума

• Стойкость к корозии, воздействию УФ-излучения, масло- бензо- стоек, не подвержен гниению.

• Долговечность материала до 100 лет  при сохранении своих свойств.

• Удобство монтажа

Недостатки:

• Работает только при наличии воздушной  прослойки, важен правильный монтаж

• Лучше теплоизолирует в жаркую погоду, чем в холодную (поэтому широко распространена в жарких странах)

• Не всегда есть нужная толщина изоляции, складывать толщину из 2х слоев  экономически не эффективно, выгоднее скомбинировать с ватой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Органические теплоизоляционные материалы

Среди большого разнообразия теплоизоляционных изделий из органического  сырья наибольший интерес представляют плиты древесноволокнистые, камышитовые, фибролитовые, торфяные, пробковая  теплоизоляция натуральная, а также  теплоизоляционные пенопласты. Плиты  древесноволокнистые применяют  для тепло- и звукоизоляции ограждающих  конструкций. Изготовляют их из распушенной  древесины или иных растительных волокон - неделовой древесины, отходов, лесоперерабатывающей промышленности, костры, соломы, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили древесноволокнистые  плиты, получаемые из отходов древесины. Процесс производства изоляционных древесноволокнистых плит состоит  из следующих основных операций: дробления  и разлома древесного сырья, проклеивания волокнистой массы, формования и термической обработки, Для уменьшения сгораемости древесноволокнистые плиты пропитывают специальными огнезащитными составами-антипиренами, а для придания водостойкости в состав волокнистой массы вводят парафиновые, смоляные, масляные и другие эмульсии.

Пробковая теплоизоляция

Производят из коры пробкового дуба. Отличительные черты – материал экологичный, легкий, прочный на сжатие и изгиб, не поддается усадке и  гниению. Материал легко режется (удобно работать с ним). Пробка химически  инертна и долговечна (до 50 лет  и более). Существуют:

Черный (чистый) агломерат (агломерат - спекшиеся гранулы) - производится из пробковых гранул, скрепленных  между собой суберином (натуральной смолой, также входящей в состав пробки) . При производстве агломерата не применяют синтетических веществ и материалов

Белый агломерат агломерат производится из измельченной пробковой коры, которую прессуют при высокой температуре. В качестве связующего вещества здесь может выступать органический клей, смолы или желатин.

Материалы из пробки не горят, а только тлеют (при наличии источника  открытого огня). Поэтому их обрабатывают составами, чтобы они были негорючими. При тлении пробка не выделяет вредных  веществ.

В качестве теплоизоляции в основном применяют плиты толщиной 25 - 50 мм. Применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от минус 150 до плюс 70° С, для изоляции корпуса кораблей.

Технические свойства представлены в  таблице.

Табл.3

Экструдированный пенополистирол

Микроструктура материала представляет собой закрытые ячейки, наполненные  газом. Материал более прочный, чем  пенопласт, имеет более низкое водопоглощение, не разрушается под действием солнца и атмосферных осадков, не вступает в реакцию с большинством веществ.

Получают путем смешивания гранул полистирола при повышенных температурах с последующим введением вспенивающего агента и выдавливанием из экструдера. 
 
Достоинства: 
 
• высокая прочность по сравнению с пенопластом; 
• самый низкий показатель водопоглощения; 
• долговечен, не разрушается под действием солнца», атмосферных осадков; 
• низкая теплопроводность; 
• инертность (не вступает в реакцию с большинством веществ); 
• нетоксичен. 
 
Недостатки: 
 
• горючий; 
• не «дышит».

 

 

 

 

Пенополиуретан

Пенополиуретан представляет собой теплоизоляционный пенопласт, получаемый из полиэфирной смолы и специальных добавок.  
Пенополиуретан бывает жёсткий и мягкий (поролон). Жёсткий выпускают в виде плит и блоков, а мягкий - в виде полотнищ и лент. Средняя плотность и теплопроводность поролона - соответственно 30-70 кг/м³ и 0,03-0,04 Вт/м·К. Жёсткие плиты имеют среднюю плотность - 60-200 кг/м³ и теплопроводность - 0,035-0,06 Вт/м·К.

Низкая  теплопроводность пенополиуретана обусловлен тем, что он представляет собой однородную ячеистую пластмассу, в ячейках которой находится воздух. Пенополиуретан не впитывает влагу, не гниёт и не плесневеет.  
Пенополиуретан обладает незначительным водопоглощением и гигроскопичностью, его можно использовать при достаточно высоких температурах.

Пенополиуретан применяется в конструкциях стеновых и кровельных панелей типа "сэндвич". Наносится непосредственно на утепляемую поверхность способом насыпления, это позволяет получить бесшовное покрытие любой необходимой толщины.

Пенополиуретан имеет высокую адгезию к любому строительному матриалу- кирпичу, пеноблоку, дереву, бетону, для его нанесения не требуется специальной подготовки поверхности, а наносится ППУ может на поверхность любой формы и конфигурации.

Достоинства:

• Возможность утеплять неровные поверхности

• Нет стыков (сплошная изоляция)

• Экономит время монтажа

• Широкий диапазоне температур применения (от -250°С до +180°С).

• Материал биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению.

• Высокоэластичный материал

Недостатки:

• Горючий, при горении выделяет токсичные вещества

• Требует специальной установки  для задувки

•Не «дышит»