Теплоизоляционные метариалы

Виды теплоизоляционных материалов. Сранительные характеристики утеплителей.

 

На данный момент наиболее популярными строительными теплоизоляционными материалами являются минеральные волокнистые утеплители (стекловаты и базальтовые ваты), пенополистерол(он же пенопласт), пенополиуретан,  а также жидкие утеплители.

Сравнительные характеристики термоизоляционных материалов

При выборе теплоизоляционных материалов следует обратить внимание на различные факторы, которые могут быть связаны как с технологическими особенностями монтажа, так и с физическими и химическими свойствами кажого утеплителя. Основные свойства, влияющие на характеристики термоизоляционных материалов:

Часто вышеприведенные характеристики заменяют одной более понятной для человека, не посвященного в технический процесс - необходимую толщину слоя утеплителя.

Материал

Стекло-
вата
(URSA)

Базаль- товая вата (Rockwool)

Пено- полистирол (пенопласт)

Пенополиуретан Жидкая трепмоизоляция

Керамзит

Кирпичная кладка

Теплопроводность, Вт/м*°С

0,044

0,039

0,037

0,001 - 0,0016

0,170

0,520

Эксплуатационная плотность, кг/м3

9-13

35

25

380

600

1400

Необходимая толщина слоя, мм

189

167

159

1,5

869

1460

 

 

Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности - это количество тепла, которое проходит (при установившемся тепловом состоянии) через 1м2 поверхности материала толщиной в 1м в течение часа при разности температур обеих поверхностей в 1С при отсутствии боковой утечки теплоты. Это одно из наиболее важных свойств теплоизоляционных материалов

Сравнительные коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, применяемых в строительстве:

Сравнительные коэффициенты теплопроводности

Коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества, характеризующим его способность проводить теплоту.


Коэффициент теплопроводности

Исходя из этой таблицы и диаграммы мы можем проиллюстрировать зависимость между применяемыми для эффективной теплозащиты материалами и общим весом ограждающей конструкции.

 

зависимость веса от типа материала


Стандартом для современных систем термоизоляции фасадов является термическое сопротивление, равное R=1,2 м2*С/Вт. 
Для получения такого термического сопротивления необходима следующая толщина материала:

толщина утеплителя

R=S/a, где
R - термическое сопротивление (м2*С/Вт), S - толщина слоя (м), a - коэффициент теплопроводности (Вт/м*С).

 

Ниже приведена более подробная со сравнитеьными характеристиками различных выидов утеплителей.

 

Наименование материалов
Достоинства
Недостатки
Область применения
Теплопроводность, Вт/м*К
Горючесть
Стоимость материала, EUR/м3
1. Древесина (опилки) дешевизна, экологичность горюча, подвержена гниению Старые деревянные дома
0,090-0,180
2. Керамзит Негорюч
Неэффективен, использование подъемных механизмов, трудоемкий монтаж, большой вес
Полы, чердаки, слоистая кладка.
0,148
НГ
10
3. Пенопласты: Жесткость, легкость монтажа
Для всех пенопластов: ограниченная теплостойкость и горючесть; тление начинается при 80 С; не экологичен -выделение кумулятивных токсинов, плохая паропроницаемость - не «дышит», образование конденсата, плесени
Для монолитной заливки

а) пеноизол
Стены, крыши, полы
0,035-0,047
ГЗ;Д2;ВЗ
19
б) экструд. пенополистирол
Стены, крыши, полы
0,037-0,042
Г2
135
в) вспен. пенополистирол
водопоглощение до 900%; малый срок службы Стены, крыши, полы
0,037-0,048
Г2
36
4. Минеральная вата ISOROC: Негорючая основа, низкая теплопроводность Сжимается, комкуется, волокна ломаются и превращается в пыль, при увлажнении оседает

НГ

а) ИзоЛант Слоистая кладка
0,035
42
б) ИзоВент Вентилируемый фасад
0,037
26
в) ИзоРуф В Верхний слой кров.изол.
0,039
125

5. Минеральная вата ROCKWOOL:

Негорючая основа, низкая теплопроводность Сжимается до 20%, после увлажнения до 25%

НГ

а) ЛайтБаттс Не нагружаемые констр.
0,039
43
б) КивиттиБаттс Сред.слой в слоист. кладке
0,038
52
в) РуфБаттс В Верх. слон кров.изоляции
0,038
155
6. Минеральная плита: Негорючая основа, жесткость, легкость монтажа
связующие и водоотталкивающие компоненты выгорают уже при 250 С; плохая паропроницаемостъ - не «дышит»; образование конденсата, плесени; увлажнение на 1% приводит к ухудшению теплопроводности на 8 % ; большая усадка, что приводит к образованию «мостиков холода» в швах утеплителя.
Слоистая кладка, кровля, фасад под штукатурку

а) П125
0,041-0,05
НГ
54
б) П75
0,041-0,05
НГ
48
в) ППЖ-200
0,042-0,054
Г1, В1
64
7. Стекловолокно: Низкая теплопроводность
связующее горит при 250 С; при эксплуатации осыпаются волокна стекла; плохая паропроницаемость - стены не «дышат», образуется конденсат, плесень; увлажнение на 1% ухудшает теплопроводность на 8%; сжимаемость до 80%; оседание.
Стены, крыши, закрытые фасады

Г1

а) URSA M-11ф
0,044
41
б) ISOVER маты
0,042
23
в) ISOVER плита
0,041
35
8. Перлит вспученный негорюч тяжелый, не "дышит"
0,040-0,058
НГ
149

Минеральные утеплители

Минеральные волокнистые утеплители: стекловата и базальтовая вата.

Что такое минеральная вата, стекловата и базальтовая вата? В чем их отличия и сходства и в чем преимущества и недостатки этих видов теплоизоляционных материалов.

Чтобы избежать путаницы в дальнейшем, нужно определиться с терминологией.

Некоторые источники разделяют волокнистые теплоизоляционные материалы на 2 типа: минеральный и стенкловату. Другие же используют словосочетание «минеральная вата» как обобщающее название для базальтового и стекловолоконного утеплителя. Отчасти правы и те и другие. По большому счету стекловата тоже является минеральным утеплителем, посокльку в еесостав входит не только бой стекла, но и различные минералы( ), однако ни в коем случае не стоит путать ее с изоляционными материалами на основе базальтовых волокон. Поэтому в дальнейшем будем подразумевать под словами «минеральный утеплитель» и стекловату, и базальтовую вату.

Какие общие черты и какие отличия  у стекловаты и базальтовых утеплителей? Рассмотрим их ...

 

Минеральная вата на основе базальтовых пород (минвата, минераловатный утеплитель, базальтовая теплоизоляция)

(Rockwool, Технолайт, Изовол и др.)

Минеральная вата - волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый из минерального сырья - силикатных расплавов горных пород. Основой для производства минеральной ваты служит базальт.

Минеральная вата - материал с низким коэффициентом теплопроводности, его отличает повышенная устойчивость к воздействию огня и высоких температур (полностью сохраняет все свои характеристики до 700°С). Минеральная плита обладает высокими звукопоглощающими свойствами, которые обусловлены хаотичной волокнистой структурой.

 

Минеральная вата на основе стекловолокна (стекловата)

(Ursa, Izover, Knauf, Утеплит,Тисма и др.)

Стекловолокно - волокнистый минеральный теплоизоляционный материал. По технологии получения и свойствам имеет много общего с минеральной ватой.

Для получения стекловолокна используют то же сырье, что и для производства обычного стекла или отходы стекольной промышленности. Исходное сырьё для производства стекловаты - песок, сода, доломит, известняк, бура или этибор. Современные производства используют до 80 % стеклобоя. Стекловата является эластичным, легким, теплым материалом.

 

Отличие базальтовой ваты и стекловаты:

  • Базальтовая вата имеет более высокие теплофизические и химические свойства.
  • Гигроскопичность (свойство материала поглощать влагу из воздуха) базальтовых волокон менее 1%, стеклянных до 10-20%.
  • Температурный интервал применения базальтовых супертонких волокон составляет от -270 до +900ºС, стеклянных от -60 до +500ºС.
  • Базальтовые волокна по кислото-, щелоче- и пароустойчивости превосходит стеклянные.
  • При монтаже стекловолокна наблюдается колючесть нитей и выделение частиц мельчайшей     пыли при механическом разрушении.
  • Выгорание фенолформальдегидных смол, содержащихся в стекловолокне, при пожаре начинается при более низких температурах и сопровождается выделением едкого запаха и дыма.

 

Утеплитель Роквул (Rockwool):

  • роквул лайт батс – для теплоизоляции легких конструкций;
  • роквул венти баттс – для теплоизоляции навесного вентилируемого фасада;
  • rockwool фасад баттс – для утепления фасадов «мокрым способом» с штукатурным слоем;
  • роквул акустик баттс – для утепления перегородок и подавления внешних шумов;
  • rockwool кавити баттс – теплоизоляция трехслойной стены с колодезной кладкой;
  • роквул руф баттс – теплоизоляция плоских и скатных кровель.

Минеральный утеплитель

 

Минеральный утеплитель (минеральная вата).

 

Не смотря на появление все новых видов теплоизоляционных материалов, минеральный утеплитель (или более популярное название - минеральная вата) по-прежнему удерживает лидирующие позиции. Это обусловлено прежде всего ее свойствами, универсальностью  и доступностью.

Типы минеральной ваты, состав и произовдство

Минеральная вата относится к волокнистым теплоизоляционным материалам. В зависимости от сырья,  минеральный утеплитель подразделяют на каменный и шлаковый. Как можно догадаться из названия, в первом случае производство минеральной ваты основано на использовании различных горных пород (например, базальта, известняка, доломита и других), а во втором на переработке шлаков, полученных в результате деятельности металлургических предприятий. Хотя более распространенное деление синерального уитеплителя на базальовую вату и стекловату. Дя производства стекловаты испльзуют песок, соду, доломит, известняк, буру, а в большшинстве случаев отходы производства и бой стекла составляют порядка 80 %. Исходя из этого, производство стекловаты обходится дешевле и, следовательно, стоимость изделий на ее основе несколько ниже.

В зависимости от испльзованного сырья для получения, характеристики минеральных ват могут заметно отличаться. Вот наиболее существенные отличия между базальтовой и стекловатой:

  • температурный интервал применения базальтовых волокон от -269"С до +700"С, а стеклянных - от -60 до +450"С;
  • средний диаметр базальтовых волокон 4,7 мкм, а стекловолокна - 3,6 мкм, что обеспечивает более высокий коэффициент теплопроводности изделий, изготовленных на его основе;
  • Стекловолокно получают по TEL- процессу, чем и объясняется минимальная толщина волокон и отсутствие "корольков". Именно большее количество "корольков" в минеральной вате ухудшает показатели теплопроводности и увеличивает ее массу;
  • стекловата неустойчива к воздействию щелочей;
  • базальтовые волокна более прочные, поэтому при сминании ломается значительно меньше волокон;
  • базальтовая вата практически не впитывает воду (до 1% по массе), стекловата впитывает до 30% воды.

 

 

Подготовленное сырье расплавляют, затем формируют волокна, которые затем осаживают и получают полотно (так называемый минераловатный ковер)

 

Сравнительные характеритики минеральных утеплителей ведущих произодителей

Rockwool, URSA, PAROC, ISOVER,

Необходимая толщина слоя различных утеплителей при одинаковой эффективности теплозащиты
Материал стены Толщина, см
Силикатный кирпич 30,0
Аэрированный бетон 25,0
Красный полнотелый кирпич 17,0
Керамзитобетон 10,0
Деревянный брус 4,0
Мин. плиты отечественного производства 2,0
ISOVER 1,4
URSA 1,5
ROCKWOOL 1,3
PAROC 1,3

Полистиролбетон

Полистиролбетон.

Определение.

ПолистиролбетонПолистиролбетон - это разновидность легких бетонов, имеющих однородную ячеистую структуру и обладающих  низкой плотностью — от 150 кг/м3. По своей сути полистиролбетон – это смесь вспененного полистирола, цемента и песка (песок применяется в конструкционных изделиях из полистиролбетона).

Полистиролбетон является достаточно  эффективным теплоизоляционным материалом, но также может использоваться для монолитного и блочного строительства. Обладая необходимой механической прочностью и замечательными теплоизоляционными свойствами, полистиролбетон позволяет быстро возводить здания, которые в последствии не требуют проведения работ по тепловой изоляции.  Используя пенополистиролбетон в строительстве, можно сразу «убить двух зайцев» - сэкономить средства на теплоизоляционные материалы и время, необходимое на возведение здания.

Технология производства пеноподитеролбетона позволяет изготавливать его непосредственно на строительных площадках. Такая технология позволяет легко возводить стены любой геометрической формы и с желаемыми теплотехническими характеристиками

Основные достоинства полистиролбетона:

  • Обладает низкой плотностью (D200-D350), удовлетворительной прочностью (прочн. на сжатие - до 1,5 МПа), очень низкой теплопроводностью (0,06-0,08 Вт/м°С);Шумоизоляция материала позволяет значительно снизить негативный фактор внешней среды.
  • Морозостойкость, как результат низкой сорбционной влажности материала.
  • Не горюч, при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО. т.е. до 25 этажей включительно;
  • Долговечность (в отличие от полимерных материалов, которые значительно быстрее стареют и разрушаются);
  • Возможность изготовления конструкций любой формы из полистеробетона.
  • Пенополистиролбетон обладает хорошей биостойкостью, не повреждается грызунами, не подвержен гниению, не является питательной средой для грибков и микроорганизмов. Блоки из него водонепроницаемы, не боятся воздействия прямых солнечных лучей, легко поддаются обработке, выполнены без стальной арматуры, а значит, не создают помех радио волнам, отсутствует искажение геомагнитного поля внутри помещений.

Пенополистиролбетон обладает рядом преимуществ перед обычным бетоном:

  • Легок - создает гораздо меньшую нагрузку на фундамент и несущие конструкции.
  • Значительно превосходит обычный бетон по теплоизолирующим (и звукоизолирующим) свойствам.
  • Быстрее схватывается и затвердевает;
  • Практически не дает усадки;
  • Имеет меньшие требования к сырьевым компонентам (например, в пенобетоне использование пенообразователей разных марок приводит к необходимости качественного пересмотра рецептуры, даже в пределах одной марки бетона не обеспечена стабильность показателей пенообразователя и т. п.);. в пенополистиролбетоне изменение марки цемента и качества (фракции) песка не приводит к таким критическим изменениям физико-механических свойств получаемого материала.

Все вышеперечисленные качества пенополистеролбетона ...

Сверхтонкие жидкие изоляции

Сверхтонкие жидкие изоляции.

Применение сверхтонких жидких изоляций:

  • Для утепления жилых и производственных помещений изнутри и снаружи;кп
  • Для теплоизоляции кровли зданий;
  • Утепление полуподвальных помещений, цокольных этажей.
  • При утеплении фундаментов;
  • Теплоизоляция межпанельных швов;
  • Для предотвращения появления конденсата,
  • В качестве защиты от грибка и плесени
  • Для утепления гаражей, ангаров;
  • Ккак антикоррозионное покрытие;
  • Для теплоизоляции вентиляций, вентилируемых фасадов и пр.
  • Для термоизоляции различных емкостей;
  • Для утепления транспортных средств: железнодорожных вагонов, салонов автобусов, контейнеров, кузовов грузовых автомобилей и т.п.
  • При утеплении сельскохозяственных помещений, животноводческих ферм
  • Для утепления тоннелей и т.п. конструкций.
  • Длятеплоизоляции газокомпрессорных установок, утепления наземных и подземных газопроводов, нефтепроводов и паропроводов
  • при тепло- и гидроизоляции речногго и морского водного транспорта;
  • при теплоизоляции теплообменников и паровых котлов, при изоляции горячих смесительных емкостей
  • при теплоизоляции холодильников, рефрежераторов.

 

 

Основные преимущества сверхтонких жидких изоляций:

 

1. Высокие теплосберегающие свойства.
2. Не требует монтажа дополнитеьлных покрытий

3. Не требует дополнительной гидро-и пароизоляций.
5. Простота нанесения, не требующая профессиональных навыков ( с помощью кисти, валика, распылителя) , что приводит к экономии средств на выолнение работ.

6. Возможность нанесения жидких изоляций на поверхность любой геометрии.
7. Возможность последующего окрашивания в любой цвет.
8. В случае использования изоляций на лаковой основе, возможно проведение работ при отрицательной температуре.
9. Крайне низкая нагрузка на несущие конструкции.
10. Не изменяет геометрию помещений, поскольку толщина покрытия жидких сверхтонких изоляций измеряется миллиметрами.
11. Быстрое восстановление покрытия при повреждении.
12. Биологическая устойчивость