Какие материалы относятся к теплоизоляционным

Виды и свойства теплоизоляционных материалов.

Следующая информация, вряд ли будет интересна строителям, это теоретическая статья по видам теплоизоляции, наверное подойдет больше для реферата или какой нибудь научной работы, в качестве теоретической части. Забираем, читаем, вникаем.

Теплоизоляционными называют материалы, применяемые в строительстве жилых и промышленных зданий, тепловых агрегатов и трубопроводов с целью уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Теплоизоляционные материалы характеризуются пористым строением и, как следствие этого, малой плотностью (не более 600 кг/м3) и низкой теплопроводностью (не более 0,18 Вт/(м*°С).

Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Многие теплоизоляционные материалы вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности.

Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на неорганические, изготовляемые на основе различных видов минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, асбеста), органические, сырьем для производства которых служат природные органические материалы (торфяные, древесноволокнистые) и материалы из пластических масс.

По форме и внешнему виду различают теплоизоляционные материалы штучные жесткие (плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры) и гибкие (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок, вермикулит).

По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на волокнистые ( минераловатные, стекло — волокнистые), зернистые (перлитовые, вермикулитовые), ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло).

По плотности теплоизоляционные материалы делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600.

В зависимости от жесткости (относительной деформации) выделяют материалы мягкие (М) — минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, полужесткие (П) — плиты из шпательного стекловолокна на синтетическом связующем и др., жесткие (Ж) -плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем, повышенной жесткости (ПЖ), твердые (Т).

По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: А — низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м-°С), Б — средней теплопроводности — от 006 до 0,115 Вт/(м-°С), В — повышенной теплопроводности -от 0,115 до 0,175 Вт/(м.°С).

По назначению теплоизоляционные материалы бывают теплоизоляционно-строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно-монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов).

Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло и огнестойкостью.

Органические теплоизоляционные материалы.

Органические теплоизоляционные материалы в зависимости от природы исходного сырья можно условно разделить на два вида: материалы на основе природного органического сырья (древесина, отходы деревообработки, торф, однолетние растения, шерсть животных и т. д.), материалы на основе синтетических смол, так называемые теплоизоляционные пластмассы.

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесносткужечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким — строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо — и биостойкостью.

Древесноволокнистые теплоизоляционные плиты получают из отходов древесины, а также из различных сельскохозяйственных отходов (солома, камыш, костра, стебли кукурузы и др.). Процесс изготовления плит состоит из следующих основных операций: дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы связующим, формование, сушка и обрезка плит.

Древесноволокнистые плиты выпускают длиной 1200-2700, шириной 1200-1700 и толщиной 8-25 мм. По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250-350 кг/м3). Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоля-ционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м-°С). Предел прочности плит при изгибе составляет 0,4-2 МПа. Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами.

Изоляционные и изоляционно — отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Арболит изготовляют из смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. В качестве органических заполнителей используют дробленые отходы древесных пород, сечку камыша, костру конопли или льна и т. п. Технология изготовления изделий из арболита проста и включает операции по подготовке органических заполнителей, например дробление отходов древесных пород, смешивание заполнителя с цементным раствором, укладку полученной смеси в формы и ее уплотнение, отвердение отформованных изделий.

Теплоизоляционные материалы из пластмасс. В последние годы создана довольно большая группа новых теплоизоляционных материалов из пластмасс. Сырьём для их изготовления служат термопластичные (полистирольные;

и термореактивные (мочевино — формальдегидные) смолы, газообразующие и вспенивающие вещества, наполнители, пластификачоры, красители и др. В строительстве наибольшее распространение в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов получили пластмассы пористо-ячеистой структуры. Образование в пластмассах ячеек или полостей, заполненных газами или воздухом, вызвано химическими, физическими или механическими процессами или их сочетанием.

В зависимости от структуры теплоизоляционные пластмассы могут быть разделены на две группы: пенопласты и поропласты. Пенопластами называют ячеистые пластмассы с малой плотностью и наличием несообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных газами или воздухом.Поропласты-пористые пластмассы, структура которых характеризуется сообщающимися между собой полостями. Наибольший интерес для современного индустриального строительства представляют пенополистпрол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан и мипора . Пенополистирол — материал в виде белой твердой пены с равномерной замкнутопористой структурой . Пенополистирол выпускают марки ПСБС в виде плит размером 1000х500х100 мм и плотностью 25-40 кг/м3. Этот материал имеет теплопроводность 0,05 Вт/(м-°С), максимальная температура его применения 70 °С. Плиты из пенополистирола применяют для утепления стыков крупнопанельных зданий, изоляции промышленных холодильников, а также в качестве звукоизолирующих прокладок.

Сотопласты — теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки ячеек могут быть выполнены из различных листовых материалов ( крафт — бумаги, хлопчатобумажной ткани, стекло — ткани и др.), пропитанных синтетическими полимерами. Сотопласты изготовляют в виде плит длиной 1-1,5м, шириной 550 — 650 и толщиной 300 — 350 мм. Их плотность

30-100 кг/м3, теплопроводность 0,046-0,058 Вт/(м-°С). прочность при сжатии 0,3-4 МПа. Применяют сотопласты как заполнитель трехслойных панелей. Теплоизоляционные свойства сотопастов повышаются в результата заполнения сот крошкой мипоры.

Неорганические теплоизоляционные материалы .

К неорганическим теплоизоляционным материалам относят минеральную вату, стеклянное волокно, пенс стекло, вспученные перлит и вермикулит, асбестосодер жащие теплоизоляционные изделия, ячеистые бетоны , и др.

Минеральная вата и изделия из нее. Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности строительных материалов (бой глиняного и силикатного кирпича).

Производство минеральной ваты состоит из двух основных технологических процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Силикатный расплав образуется в вагранках шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо (кокс). Расплав с температурой 1300-1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи.

Существует два способа превращения расплава в минеральное волокно: дутьевой и центробежный. Сущность дутьевого способа заключается в том, что на струю жидкого расплава, вытекающего из летки вагранки, воздействует струя водяного пара или сжатого газа . Центробежный способ основан на использовании центробежной силы для превращения струи расплава в тончайшие минеральные волокна толщиной 2-7 мкм и длиной 2-40 мм. Полученные волокна осаждаются в камере волокна осаждения на движущуюся ленту транспортера. Минеральная вата это рыхлый материал, состоящий из тончайших переплетенных минеральных волокон и небольшого количества стекловидных включений ( шариков, цилиндриков и др.), так называемых корольков.

Чем меньше в вате корольков, тем выше ее качество.

В зависимости от плотности минеральная вата подразделяется на марки 75, 100, 125 и 150. Она огнестойка, не гниет, малогигроскопична и имеет низкую теплопроводность 0,04 — 0,05 Вт (м.°С).

Минеральная вата хрупка, и при ее укладке образуется много пыли, поэтому вату гранулируют т.е. о превращают в рыхлые комочки — гранулы. Их используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий. Сама минеральная вата является как бы полуфабрикатом, из которого выполняют разнообразные теплоизоляционные минераловатные изделия: войлок, маты, полужесткие и жесткие плиты, скорлупы, сегменты и др.

Стеклянная вата и изделия из нее. Стеклянная вата материал, состоящий из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, полученных из расплавленного сырья. Сырьем для производства стекловаты служит сырьевая шахта для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или стекольный бой. Производство стеклянной ваты и изделий из нее состоит из следующих технологических процессов : варка стекломассы в ванных печах при 1300-1400 °С, изготовление стекловолокна и формование изделий.

Стекловолокно из расплавленной массы получают способами вытягивания или дутьевым. Стекловолокно вытягивают штабиковым (подогревом стеклянных палочек до расплавления с последующим их вытягиванием в стекловолокно, наматываемое на вращающиеся барабаны) и фильерным (вытягиванием волокон из расплавленной стекломассы через небольшие отверстия-фильтры с последующей намоткой волокон на вращающиеся барабаны) способами. При дутьевом способе расплавленная стекломасса распыляется под действием струи сжатого воздуха или пара.

В зависимости от назначения вырабатывают текстильное и теплоизоляционное (штапельное) стекловолокно. Средний диаметр текстильного волокна 3-7 мкм, а теплоизоляционного 10-30 мкм.

Стеклянное волокно значительно большей длины, чем волокна минеральной ваты и отличается большими химической стойкостью и прочностью. Плотность стеклянной ваты 75-125 кг/м3, теплопроводность 0,04-0,052 Вт/(м/°С), предельная температура применения стеклянной ваты 450 °С. Из стекловолокна выполняют маты, плиты, полосы и другие изделия, в том числе тканые.

Пеностекло — теплоизоляционный материал ячеистой структуры. Сырьем для производства изделий из пеностекла (плит, блоков) служит смесь тонкоизмельченного стеклянного боя с газообразоватслем (молотым известняком). Сырьевую смесь засыпают в формы и нагревают в печах до 900 «С, при этом происходит плавление частиц и разложение газообразователя. Выделяющиеся газы вспучивают стекломассу, которая при охлаждении превращается в прочный материал ячеистой структуры

Пеностекло обладает рядом ценных свойств, выгодно отличающих его от многих других теплоизоляционных материалов: пористость пеностекла 80-95 %, размер пор 0,1-3 мм, плотность 200-600 кг/м3, теплопроводность 0,09-0,14 Вт/(м, /(м* °С), предел прочности при сжатии пеностекла 2-6 МПа. Кроме того, пеностекло характеризуется водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью, хорошим звукопоглощением, его легко обрабатывать режущим инструментом.

Пеностекло в виде плит длиной 500, шириной 400 и толщиной 70-140 мм используют в строительстве для утепления стен, перекрытий, кровель и других частей зданий, а в виде полуцилиндров, скорлуп и сегментов — для изоляции тепловых агрегатов и теплосетей, где температура не превышает 300 °С. Кроме того, пеностекло служит звукопоглощающим и одновременно отделочным ма-териалом для аудиторий, кинотеатров и концертных залов.

Асбестосодержащие материалы и изделия. К материалам и изделиям из асбестового волокна без добавок или с добавкой связующих веществ относят асбестовые бумагу, шнур, ткань, плиты и др. Асбест может быть также частью композиций, из которых изготовляют разнообразные теплоизоляционные материалы ( совелит и др). В рассматриваемых материалах и изделиях использованы ценные свойства асбеста: температуростойкость, высокая прочность, волокнистость и др.

Алюминиевая фольга (альфоль)-новый теплоизоляционный материал, представляющий собой ленту гофрированной бумаги с наклеенной на гребне гофров алюминиевой фольгой. Данный вид теплоизоляционного материала в отличие от любого пористого материала сочетает низкую теплопроводность воздуха, заключенного между листами алюминиевой фольги, с высокой отража-тельной способностью самой поверхности алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу для целей теплоизоляции выпускают в рулонах шириной до 100, толщиной 0,005- 0,03 мм.

Практика использования алюминиевой фольги в теплоизоляции показала, что оптимальная толщина воздушной прослойки между слоями фольги должна быть 8- 10 мм, а количество слоев должно быть не менее трех. Плотность такой слоевой конструкции из алюминиевой (фольги 6-9 кг/м3, теплопроводность — 0,03 — 0,08 Вт/(м* С ).

Алюминиевую фольгу употребляют в качестве отражательной изоляции в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре 300 °С.

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Все виды материалов для теплоизоляции

Строительная индустрия предлагает множество различных видов теплоизоляционных материалов. Несмотря на разнообразие, их можно разделить на несколько основных типов. Наиболее применяемые материалы для теплоизоляции:

• минераловатные утеплители;
• пенополистирол и его экструдированная модификация;
• вспененный полиэтилен с металлизированным покрытием;
• пенополиуретан.

Каждый из перечисленных вариантов утепления имеет свои сильные и слабые стороны и оптимальную область применения.

Свойства минераловатных утеплителей

Минеральная вата является современной модификацией стекловаты и лишена многих недостатков последней. Она производится из отходов металлургической промышленности с добавлением обработанных базальтовых пород. Выпускается в виде матов и рулонов различных размеров.

К минусам минераловатных утеплителей следует отнести значительный удельный вес, постепенное проседание под действием собственной тяжести и «пыление» при монтаже.

Эти материалы для теплоизоляции имеют следующие достоинства:

• высокая теплоизолирующая способность;
• хорошее шумопоглощение;
• огнестойкость;
• невысокая стоимость.

Широко применяются при утеплении полов, стен, крыш, чердачных и подвальных помещений. Используются в качестве теплоизолятора систем вентилируемых фасадов.

Пенополистирол — характристики утеплителя

Представляет собой вспененный полимерный материал с высокими теплоизолирующими характеристиками. Применяется, как и базальтовые утеплители, при обработке всех конструкционных элементов дома.

• малый вес;
• высокая звукоизоляция;
• хорошая пароизоляция и стойкость к сжатию;
• устойчивость к действию влаги, химических и биологических факторов;
• простота монтажа.

Недостатки: хрупкость, низкая огнестойкость и способность выделять токсичные соединения при возгорании.

В продаже имеется экструдированный аналог ППС, обладающий лучшими характеристиками по плотности, пластичности и влагоустойчивости. Экструдированный пенополистирол – современный утеплительный материал. Он более долговечен и стабилен, удобен в обработке, но стоимость его выше, чем обычного пенопласта. Области применения обеих разновидностей аналогичны.

Вспененный пенополиэтилен

Современный теплоизолятор, состоящий из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Выпускается множество разновидностей, различающихся по толщине, наличию самоклеящейся пленки и количеству отражающих слоев (их может быть один или два).

• Малая толщина при высокой теплоизолирующей способности. Лист пенофола соответствует эффективности минераловатной плиты, превосходящей его по толщине в 20 раз.
• Хороший пароизолятор;
• Защищает от внешнего воздействия влаги и ветра;
• Универсальность. Благодаря отражающей способности фольги, защищает от всех видов потерь тепла: конвекции, теплопроводности и излучения;
• Экологическая чистота;
• Простота раскроя и монтажа.

Успешно используется везде, где востребованы материалы для теплоизоляции: в строительстве, промышленности, автомобилестроении, оборонной сфере. В жилом секторе применяется в качестве изоляции любых элементов зданий, трубопроводов водоснабжения и водоотведения, систем вентиляции и кондиционирования. Незаменим как отражатель, устанавливаемый между радиатором отопления и стеной.

Минусом можно считать высокую цену утеплителя.

Пенополиуретан для теплоизоляции

Прогрессивный метод утепления, заключающийся в напылении жидкого состава на утепляемую поверхность. Затвердевший и расширившийся полимер создает надежную защиту от холода. Такие материалы для теплоизоляции как вспененный полиэтилен и пенополиуретан являются самыми эффективными техническими решениями.

К достоинствам ППУ относятся:

• низкая теплопроводность;
• бесстыковая технология, не образующая мостиков холода;
• хорошая адгезия к большинству строительных материалов;
• доступность самых сложных мест;
• антикоррозионные свойства;
• устойчивость к действию влаги, грибков и плесени;
• шумозащитные свойства;
• долговечность.

Слабым местом является неустойчивость к прямому действию солнечных лучей. Предотвратить это можно окрашиванием, либо использованием ППУ в качестве теплоизолятора в навесных фасадах. Поэтому пенополиуретан применяется везде, где и перечисленные выше материалы.

Нанесение пенополиуретана производится с помощью сложного оборудования, работающего под высоким давлением, и с использованием дорогостоящих компонентов. Производить эти работы могут только квалифицированные специалисты. Это объясняет дороговизну данного метода.

Представленные выше технологии – далеко не все варианты утепления жилых домов. Существуют и другие материалы для теплоизоляции: керамзит, утеплительная штукатурка, вспененный каучук, перлит, утеплитель из переработанных конопли и льна, нетканое изоляционное волокно, пеностекло и прочие. На них приходится менее 5% от общего объема применяемых теплоизоляторов. Основные виды используемых материалов были рассмотрены выше.

Материалы для теплоизоляции – это изделия для проведения строительства, которые имеют низкий уровень теплопроводности. Они предназначены для утепления зданий, технической изоляции и защиты холодных камер от нагревания.

Чтобы определиться с выбором материала для теплоизоляции, необходимо знать её свойства и характеристики. Важно, чтобы материал обладал низкой теплопроводностью. Последняя обеспечивается за счёт движения молекул, которые переносят тепло. Теплоизоляционные материалы способствуют замедлению их движения.

Важные свойства утеплительных материалов

Теплоизоляторами называются строительные материалы с невысоким коэффициентом тепловодности. В случае, если теплоизоляция используется для внутреннего удержания тепла в здании, материалы носят название утеплители.

Материалы для теплоизоляции должны обладать рядом свойств:

• низкая теплопроводность;
• пористая структура;
• плотность;
• паропроницаемость;
• водопоглащение;
• биоустойчивость;
• огнеупорность;
• пожаробезопасность;
• устойчивость температуры;
• теплоёмкость;
• морозостойкость.

Распространённые виды утеплителя

Разновидностей материалов для теплоизоляции довольно много, один из них – это утеплитель с волокнистой структурой, к которому относится минеральная вата. Она обладает высокой пористостью, примерно 95% её объёма составляет воздух. Именно поэтому минеральная вата обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и её часто используют для утепления зданий. Её производство довольно доступное, а значит и цена тоже. К преимуществам минеральной ваты относят:

• не удерживает в себе влагу;
• не поддаётся горению;
• обеспечивает шумоизоляцию;
• долгий срок эксплуатации.

Стоит отметить, что при попадании влаги на материал, он теряет свои теплоизоляционные свойства. При монтаже минеральной ваты необходимо использовать гидро- и пароизоляционную плёнку.

Стекловата производится из волокон, которые получают из кварцевого песка, соды, и извести. Материалы для теплоизоляции можно приобрести в виде рулона, плиты или скорлупы. По своим характеристикам она напоминает минеральную вату, но немного прочнее и в большей мере гасит шум. Из недостатков – низкий уровень температурной устойчивости.

Пеностекло изготавливают при помощи спекания газообразователей со стеклянным порошком, он выпускается в виде плит или блоков. Его структура имеет пористость до 95%, что обеспечивает отличные теплоизоляционные свойства. Пеностекло — довольно прочный материал для теплоизоляций, обладающий такими характеристиками:

• морозостойкость;
• водостойкость;
• несгораемость;
• прочность;
• длительный срок службы.

Недостатки — высокая цена и паронепроницаемость

Целлюлозная вата – древесноволокнистый материал с мелкозернистой структурой, который на 80% состоит из волокон древесины, на 12% — из антипирена и на остальные 8% — из антисептика. Материал для теплоизоляции укладывают двумя методами: сухим и мокрым. Для мокрого метода укладки используют специальную установку, с помощью которой выдувают влажную целлюлозную вату. Таким образом, активируются клейкие свойства пектина. Сухой метод можно осуществить вручную или при помощи специального оборудования. Целлюлозная вата засыпается и трамбуется до определённой плотности. Вата довольно доступна и обладает хорошими утеплительными свойствами.

Материалы для теплоизоляции довольно разнообразны, поэтому необходимо изучить из свойства, чтобы определиться с выбором. Ведь для каждого здания требуется определённый материал.

Основные характеристики теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы – строительные материалы и изделия, обладающие малой теплопроводностью и предназначенные для тепловой защиты зданий, технической изоляции, защиты от нагревания.

Приведем основные технические характеристики.

Коэффициент теплопроводности. Характеризует теплопроводность материала и равен количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за час при разности температур на двух противоположных поверхностях в 10 град.С. Измеряется в Вт/(м*K) или Вт/(м*С). Теплопроводность зависит от влажности материала (вода проводит тепло в 25 раз лучше, чем воздух, т.е. материал не будет выполнять свою теплоизолирующую функцию, если он мокрый), его температуры, химического состава материала, структуры, пористости.

Пористость – доля объема в общем объеме материала. Для теплоизоляции пористость начинается от 50% и до 90-98% (например, у ячеистых пластмасс). Пористость определяет основные свойства теплоизоляции: плотность, теплопроводность, прочность, газопроницаемость и пр. Важно равномерное распределение воздушных пор в материале и характер пор. Поры бывают открытые, закрытые, крупные, мелкие.

Плотность – отношение массы материала к занимаемому им объему, кг/м3.

Паропроницаемость – величина, численно равная количеству водяного пара в миллиграммах, которое проходит за час через слой материала площадью 1 кв.м и толщиной 1 м при условии, что температура воздуха у противоположных сторон слоя одинакова, а разность парциального давления водяного пара равняется 1 Па.

Сорбционная влажность – равновесная гигроскопическая влажность материала при различной температуре и относительной влажности воздуха.

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при прямом контакте с водой. Определяется количеством воды, поглощаемым материалом с нормальной влажностью, когда он находится в воде, к массе сухого материала. Значительно снизить водопоглощение минеральной ваты помогает гидрофобизация (введение специальных добавок, отталкивающих влагу).

Биостойкость – способность материала противостоять действию микроорганизмов, грибков и некоторых видов насекомых. Микроорганизмы живут там, где есть влага, поэтому для повышения биостойкости теплоизоляция должна быть водостойкой.

Огнестойкость – способность конструкций в течение определенного времени выдерживать без разрушения действие высоких температур. Показатели пожарной безопасности – горючесть (Г), воспламеняемость (В), распространение пламени на поверхности (РП), дымообразующая способность (Д) и токсичность продуктов горения (Т).

Прочность – предел прочности при сжатии колеблется от 0,2 до 2,5 МПа. Если прочность при сжатии выше 5 МПа, то материалы называют теплоизоляционно-конструктивными и используют для несущих ограждающих конструкций.

Предел прочности при изгибе (показатель для плит, скорлуп, сегментов) и предел прочности при растяжении (для матов, войлока и пр.) нужны для того, чтобы определить, достаточна ли прочность для сохранности материала при транспортировании, складировании, монтаже.

Теплоизоляционные материалы

На страницах своего блога я много говорил о важности утепления дома в целом и отдельных его конструкций в частности. Для того, чтобы утепление было качественным необходимы специальные теплоизоляционные материалы, пригодные для применения в том или ином месте дома. Вот о том, какими бывают теплоизоляционные материалы и как их применять мы и поговорим в этой статье.

Если вы являетесь моим постоянным читателем, то, наверное, заметили, что рассматривая тот или иной узел дома мы говорили о конкретных теплоизоляционных материалов, предназначенных для работы именно в этом узле. И это не случайно, так как различные части дома находятся в разных средах, порой диаметрально отличающихся друг от друга. Поэтому и появилась необходимость свести все, понемногу сказанное в отдельных статьях в одну, чтобы стало понятна важность применения этих материалов.

Теплоизоляционные строительные материалы

Теплоизоляционные материалы необходимы при строительстве зданий и сооружений для уменьшения тепловых потерь при их эксплуатации. Использование теплоизоляционных материалов позволяет делать ограждающие конструкции более тонкими, тем самым снижая затраты на строительные материалы. Но это еще не все. Сокращение тепловых потерь дома позволяет экономить на расходе топлива и электроэнергии. К тому же, теплоизоляционные материалы, как правило, обладают хорошими звукоизоляционными свойствами.

Теплоизоляционные материалы должны обладать стойкостью к влаге, огню, химическим препаратам, теплу, воздействию грызунов и микроорганизмов. Сегодня, при строительстве домов используются самые разнообразные теплоизоляционные материалы, о которых мы и поговорим ниже.

Виды теплоизоляционных материалов

Разнообразие теплоизоляционных материалов иногда ставит в тупик. Что именно выбрать для своего дома? Ведь хочется, чтобы утепление было эффективным и служило как можно дольше. Поэтому, в начале необходимо обратиться к их классификации.

Теплоизоляционные материалы различают по виду основного сырья, структуре, плотности, теплопроводности, форме и внешнему виду, а также условиям использования.

Сырье для теплоизоляционных материалов

Для производства теплоизоляционных материалов применяют различное сырье, но все это сырье можно выделить в три группы:

Органическое сырье для теплоизоляционных материалов

В качестве органического сырья для производства теплоизоляционных материалов используется древесина и торф. Такое сырье отличается низкой биологической стойкостью и подвержено негативному воздействию влаги. Не смотря на это, теплоизоляционные материалы, полученные из органического сырья обладают высокими звукоизоляционными характеристиками. Их представителями являются древесностружечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные плиты, а также строительный войлок и гофрированный картон.

Неорганическое сырье для теплоизоляционных материалов

Неорганическое сырье получается при использовании различных видов минерального сырья, например, горных пород, шлаков и асбеста. Из этого сырья получаются малогигроскопичные, морозостойкие и звукопоглощающие изделия. К неорганическим теплоизоляционным материалам принадлежат: минеральная вата, стеклянное волокно, пенс стекло, вспученные перлит и вермикулит, асбестосодержащие теплоизоляционные изделия, а также ячеистые бетоны.

Полимерное сырье для теплоизоляционных материалов

В качестве полимерного сырья для теплоизоляционных материалов используются органические полимеры, которые иногда называют газонаполненными пластмассами. Полимерная термоизоляция в основном применяется в промышленности, в строительной отрасли, а также при производстве бытовых приборов и оборудования. Очень эффективно полимерное сырье для изоляции трубопроводов с использованием полистирола, пенополиуретана и пенопласта. Существует классификация, согласно которой полимерные материалы делят на несколько групп, каждая из которых отличается строением структуры: пенопласты, поропласты и сотопласты.

Форма теплоизоляционных материалов

Для того, чтобы теплоизоляционные материалы было удобно применять на разных плоскостях, им придают различную форму. По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы делятся на: штучные, которым относятся: плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, сегменты; рулонные — это маты, полосы, матрацы; шнуровые, к ним относятся шнуры и жгуты; сыпучие и рыхлые — вата минеральная и стеклянная, вспученные перлит и вермикулит.

Жесткая плита, скорлупа, сегмент, кирпич и цилиндр удобны для облицовки различных поверхностей простой формы. Гибкие маты, жгуты и шнуры применяется для утепления трубопроводов.

Сыпучие и рыхлые – вата, вермикулит и перлитовый песок эффективны при заполнении различных полостей.

Структура теплоизоляционных материалов

Структура теплоизоляционных материалов оказывает существенное влияние на их свойства. Особенно наглядно это можно проследить на материалах волокнистого строения. Так, например, теплопроводность древесины вдоль волокон приблизительно в два раза выше теплопроводности поперек волокон.

Для характеристики теплоизоляционных свойств материалов, применяемых в виде засыпок, основное влияние оказывает размер зерен. Чем меньше размер зерен, тем лучше теплоизоляционные свойства материала, что характерно даже для тех случаев, когда плотность материала остается неизменной.

Рассматривая структуру теплоизоляционных материалов, можно сделать вывод, что малую теплопроводность материалам придают поры, когда они заполнены воздухом. В том случае, если поверхность этих пор будет покрыта пленкой воды или поры будут полностью заполнены водой, теплоизоляционные свойства таких материалов резко снижаются. Это происходит потому, что вода имеет большую теплопроводность по сравнению с воздухом, примерно в 25 раз. Поэтому очень важно защищать теплоизоляционные материалы от переувлажнения.

Плотность теплоизоляционных материалов

Плотность теплоизоляционных материалов, это величина, равная отношению массы материала ко всему занимаемому им объему. Она измеряется в кг/м 3 .

Стоит отметить, что плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов. Это происходит потому, что значительный объем теплоизоляционных материалов занимают поры. Плотность теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве домов находится в пределах от 17 до 400 кг/м 3 , и зависит от их назначения.

Из физики мы знаем, что чем меньше плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при одинаковых температурных условиях. Чем меньше плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства теплоизоляционных материалов, определяющие их применяемость в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость и прочность. Лучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы, у которых равномерно распределены мелкие замкнутые поры.

Жесткость теплоизоляционных материалов

Жесткость теплоизоляционных материалов можно разделить на пять видов. Минеральная вата и теплоизоляционные маты относятся к мягкой теплоизоляции, так как обладают сжимаемостью выше 30% при удельной нагрузке 0,002 МПа. Теплоизоляционные материалы, сжимаемость которых составляет от 6% до 30% при той же удельной нагрузке 0,002 МПа, называют полужесткими. К ним относятся плиты из минеральной ваты и стекловолокна. Жесткие теплоизоляционные материалы, такие как теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на синтетической или битумной связующей основе, обладают сжимаемостью до 6%. Так же повышенной жесткостью обладают теплоизоляционные материалы с сжимаемостью до 10% при удельной нагрузке 0,04 Мпа и твердая теплоизоляция сжимаемостью до 10% при удельной нагрузке 0,1 МПа.

Телопроводность теплоизоляционных материалов

Одним из основных показателей теплоизоляционных свойств является теплопроводность теплоизоляционных материалов. Теплопроводность, это передача тепла внутри одного предмета. Так, например, если у одного предмета одна его часть теплее другой, то тепло будет переходить от теплой части к холодной. Такой же процесс происходит и в здании. Стены, крыша и пол могут отдавать тепло в окружающий мир. Для того, чтобы сохранить тепло внутри дома этот процесс необходимо свести к минимуму. С этой целью и используются теплоизоляционные материалы.

В условиях эксплуатации теплопроводность материала меняется и зависит от влажности, температуры окружающей среды и других факторов. В числовой форме теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

Различают три класса теплопроводности теплоизоляционных материалов:

• Класс А — коэффициент проводимости тепла не превышает 0,06 Вт/м*К;
• Класс Б — средний показатель теплопроводности