Применение какого материала позволит значительно уменьшить гигроскопичность

К теплоизоляционным материалам относятся строительные материалы, характеризующиеся малой способностью проводить тепло. Помимо снижения теплового потока через конструкцию, теплоизоляция защищает ее от разрушающего воздействия переменных температур наружного воздуха и сдвигает «точку росы» во внешний теплоизоляционный слой, что исключает отсыревание конструкции.
Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчетов:
Коэффициент теплопроводности (λ) – количество тепла, проходящее за 1 час через образец материала толщиной 1 м и площадью 1м2 при разности температур на противолежащих поверхностях 100. Измеряется в Вт/(м*К). Характеризует передачу тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов и т. д.).
Наибольшее влияние на величину теплопроводности оказывают температура и влажность материала. Чем выше эти показатели, тем больше у материала теплопроводность. Также на величину теплопроводности влияет плотность материала, структура пор и твердого составляющего. Коэффициент теплопроводности не зависит от толщины материала.
В большинстве рекламной продукции на теплоизоляционные материалы указывается коэффициент теплопроводности в сухом состоянии. Однако при проектировании всегда используется более высокий «расчетный» коэффициент теплопроводности материала, рассчитанный для условий эксплуатации с учетом влажности воздуха.
Термическое сопротивление / сопротивление теплопередаче (R) – характеризует сопротивление конструкции передаче тепла. Измеряется в (м2*К)/Вт. Зависит от структуры материалов, из которых состоит конструкция, их коэффициентов теплопроводности и их толщин.
* R = σ / λ, где σ – толщина материала в метрах
** Rконструкции = R1 + R2 + … + Rn,
где R1 … Rn – термические сопротивления материалов, из которых состоит конструкция
Теплопередача (k) – величина, обратная термическому сопротивлению. Характеризует способность конструкции проводить тепло. Измеряется в Вт/(м2*К). Зависит от структуры материалов, из которых состоит конструкция, их коэффициентов теплопроводности и их толщин.
* k = 1/R = λ / σ, где σ – толщина материала в метрах

В современном строительстве теплоизоляционные материалы используют для защиты от проникновения холода и тепла в здание, для этого производят теплоизоляцию стен, пола и даже потолка. Чаще всего в роли теплоизоляции выступают достаточно пористые материалы, которые обладают определенными свойствами, позволяющими сделать материал наиболее функциональным.

Итак, какими же свойствами должна обладать теплоизоляция?

Водопоглощение, возможность поглощать жидкость и удерживать ее в порах.

Гигроскопичность, то есть способность поглощать жидкость в парообразном состоянии. Таким образом, теплоизоляция защищена от увлажнения, как при хранении, так и при эксплуатации.

Теплопроводимость- способность материала проводить тепло зависит, прежде всего, от его пористости. Но также большое влияние оказывает влажность и температура материала теплоизоляции.

Влагопроводимость одна из важнейших характеристик. Повышенная влажность внутренней поверхности теплоизоляции негативно сказывается на санитарных показателях и влияет на длительность эксплуатации теплоизоляционного материала.

Огнеупорность материала. Это свойство отвечает за возможность материала противостоять воздействию высоких температур, при этом не расплавляясь. Но в данном случае необходимо учитывать, что данное свойство не может определить предельной температуры использования материала теплоизоляции.

Пластичность теплоизоляции позволяет не волноваться за сохранение ее целостности в ходе проведения монтажных работ.

Химическая стойкость материала теплоизоляции. Данное свойство материала позволяет ему противостоять разрушительному воздействию различных химических веществ, которые могут нарушить структуру теплоизоляции. Негативное влияние могут оказывать соли, газы, щелочи и кислоты.

Биостойкость материалов теплоизоляции характеризуется воздействием различных микроорганизмов на их структуру: бактерий, грибков и других. Такому воздействию подвергаются теплоизоляционные материалы, в состав которых входит крахмал, целлюлоза и другие органические вещества. При этом те материалы теплоизоляции, которые обладают более низким водопоглощением, являются менее подверженные влиянию микроорганизмов,

Гидроизоляция стен. Каменная кладка имеет свойство поглощать и пропускать влагу. При соприкосновении с грунтом каменные конструкции насыщаются влагой, вода может проникнуть в подвальные помещения, а оттуда дойти до жилых помещений, становясь причиной сырости, плесени, грибка. Чтобы предохранить дом от сырости, необходима гидроизоляция стен.

Звукоизоляция дома или звукоизоляция квартиры способна обеспечить вам полный комфорт. На сегодняшний день проблема звукоизоляции помещений становится все более актуальной.

Теплоизоляция призвана обеспечить комфортный микроклимат внутри помещений, уменьшить потери тепла изнутри здания и ограничить поступление избыточного тепла снаружи, что способствует нормальной работе кондиционеров. Использование теплоизоляции позволяет значительно снизить расход строительных материалов и уменьшить массу конструкций. Ориентировочно 10-сантиметровая теплоизолирующая плита по теплопроводности эквивалентна кирпичной кладке толщиной 1,5 — 1,8 м. Стены можно утеплять как снаружи, так и изнутри здания.

Однако утепление зданий снаружи имеет ряд неоспоримых преимуществ:

наружная теплоизоляция сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой, благодаря чему защищает стены от конденсации и замерзания влаги внутри стены;

сглаживает суточные и сезонные колебания температуры стен, из-за этого снижаются температурные деформации, что, в свою очередь, исключает образование трещин в стенах. Это особенно важно при использовании крупных панелей;

наружная теплоизоляция позволяет скрыть внешние дефекты стен и улучшить внешний вид ремонтируемых или реконструируемых зданий;

если поместить теплоизоляцию снаружи, а не внутри, это не скажется на размере полезной площади помещений;

при размещении теплоизоляции снаружи облегчается устройства инженерных коммуникаций и электропроводки.

Известно, что кирпичные стены при отключении источника тепла остывают в 6 раз медленнее, если теплоизоляция размещена снаружи, а не внутри.

Внутреннюю теплоизоляцию следует применять только при невозможности использования наружной

В каждом отдельном случае, зависящем от условий эксплуатации теплоизоляционного материала, к нему предъявляют особые требования. Главной характеристикой теплоизоляционных материалов является теплопроводность — способность передавать теплоту. Она зависит от плотности материала, количества и размера пор, влажности материала и многих других факторов.

По теплопроводности материалы подразделяют на классы:

А — низкий (до 0,06 Вт/м*К);

Б — средний (0,06 — 0115 Вт/м*К);

В — повышенный (свыше 0,115 — 0,175 Вт/м*К).

Для эффективной теплоизоляции фасадов материалы должны удовлетворять следующим требованиям:

1) Иметь прочность, достаточную для того, чтобы выдержать вес штукатурки; иметь достаточно высокую паропроницаемость, но низкое водопоглощение;

2) Удовлетворять требованиям пожарной безопасности, быть морозостойким и биостойким. По составу исходного сырья теплоизолирующие материалы классифицируют на три вида:

3) Органические — газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты и др.) и продукты на основе отходов деревообработки (ДВП, ДСП) , сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит) ;

4) Неорганические — стекловата, минеральная вата и минераловатные плиты, пенобетон, пеностекло, вспученный перлит;

Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) применяются в строительстве зданий и сооружений. При их использовании можно добиться сокращения затрат на последующую эксплуатацию здания (экономия расходов на отопление и кондиционирование). Некоторые утеплители к тому же обладают хорошими звукоизолирующими свойствами. Кроме того, ТИМ могут увеличить срок службы здания: наружная теплоизоляция защищает стены от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены, сглаживает резкие колебания температуры стен, благодаря чему снижаются температурные деформации, сводятся к минимуму риски образования в стенах трещин. Еще одно преимущество ТИМ — улучшение экологической обстановки за счет сокращения объема потребляемых энергоресурсов и, как результат, снижения количества выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

Что касается характеристик теплоизоляционных материалов, то в первую очередь, они должны обладать низкой теплопроводностью. Чем ниже этот показатель, тем эффективнее материал и тем меньший слой утеплителя потребуется для обеспечения требуемой температуры.

При утеплении помещений, в которых живут или работают люди, важны также такие характеристики, как:

экологичность (материал не должен выделять вредных веществ);
негорючесть;
гигроскопичность (утеплитель не должен впитывать влагу, по крайней мере — в больших количествах);
паропроницаемость;
биостойкость, то есть устойчивость к грибкам, плесени;
простота монтажа;
долговечность.

Виды теплоизоляции и их свойства

Если вы не знаете, как выбрать теплоизоляцию, стоит обратиться к ее классификации. В первую очередь, теплоизоляционные материалы различают по назначению, поскольку у каждого из них имеется своя специфика. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли важнейшими характеристиками (наравне с вышеперечисленными) являются плотность, толщина, прочность на сжатие при 10%-ной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

По каким признакам классифицируются теплоизоляционные материалы

Среди основных параметров также вид сырья, форма материала и его структура.

Какие бывают теплоизоляционные материалы?

По назначению

Для утепления и звукоизоляции строительных конструкций (общестроительные материалы).
Для технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, различного оборудования, резервуаров и крупных емкостей, в том числе судов (материалы специализированных серий).

По типу сырья

Органические. К этой группе относятся материалы, получаемые при переработке отходов древесины и с/х продукции (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит, соломит). Сюда же относят газонаполненные пластмассы (например, пенополистирол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен). Важный момент, о котором стоит помнить при выборе данного вида теплоизоляции, — как правило, органические утеплители горят и поддерживают горение, под воздействием высоких температур могут выделять токсичные вещества.
Неорганические. Это утеплители на основе базальтового волокна, которые также именуют каменной ватой, стекловата, шлаковата, легкие и ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и так далее.
Смешанные. Эти материалы изготавливают из смеси органических наполнителей (обычно это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. В данной категории наиболее известны фибролит и арболит.

По форме выпуска

Жесткие материалы: плиты, блоки, скорлупы, сегменты и так далее.
Гибкие. Это маты, которые упаковываются в рулоны.
Шнуровые: жгуты, шнуры и другое.
Сыпучие: зернистые и порошкообразные материалы.
Жидкие, которые представляют собой заливку или напыление.

По структуре материалов

Волокнистые материалы имеют в качестве основы твердые минеральные составляющие. Это камень (чаще базальт), стекло или отходы доменного производства (шлаки).
Ячеистые (вспененные) или твердые пены. В качестве основы могут содержать как минеральные (газобетон, пенобетон), так и органические компоненты. Наиболее популярным в этой категории является вспененный и экструдированный пенополистирол.
Сыпучие пористые материалы, которые имеют зернистое строение. Это перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие материалы. Если вы хотите приобрести штучные теплоизоляционные изделия, то они будут либо волокнистыми, либо ячеистыми.

По горючести [1]

Негорючие (НГ).
Горючие: слабогорючие (Г1); умеренногорючие (Г2); нормальногорючие (Г3); сильногорючие (Г4).

Что касается звукоизолирующих свойств, то ими обладает далеко не вся теплоизоляция. Например, это свойственно минераловатным утеплителям плотностью до 60 кг/м 3 . Также неплохими звукоизоляционными характеристиками обладают пенополиуретан, эковата, опилки и некоторые другие утеплители.

Популярные теплоизоляционные материалы

Устройство теплоизоляции: рекомендации по выбору материала

Сегодня на рынке представлен широкий выбор теплоизоляционных материалов. Рассмотрим наиболее востребованные из них, их преимущества и недостатки. Попробуем разобраться: какая теплоизоляция лучше?

Каменная (базальтовая) вата

Минераловатный утеплитель, изготавливаемый путем переработки расплава габбро-базальтовых горных пород. Базальтовая вата является одним из самых популярных теплоизоляционных материалов. Выбор данного утеплителя легко объясняется его характеристиками: материал обладает низкой теплопроводностью, хорошо гасит звуки, экологичен и долговечен.

Базальтовая вата считается самым пожаробезопасным из утеплителей, она не горит и не поддерживает горение, под воздействием высоких температур не выделяет токсичных газов и дыма. Материал устойчив к химическому воздействию, не подвержен гниению, не боится грызунов, не теряет своей формы долгие годы. Благодаря наличию микропустот между каменными волокнами внутри минераловатного утеплителя циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и препятствуя образованию конденсата. В утепленных таким материалом конструкциях снижается количество влаги, не появляется плесень и грибок.

Среди минусов материала — относительно высокая стоимость: базальтовая вата обычно стоит дороже, чем, например, стекловата или пенопласт. К тому же эффективность утеплителя во многом зависит от четкого соблюдения технологии, правильной укладки пирога, включая гидро- и пароизоляцию.

Базальтовая вата подходит для большинства задач по теплоизоляции и может применяться для утепления стен и перегородок, полов и перекрытий, всех типов кровель и фасадов.

Стекловата

Продукт переработки стеклянного боя, а также песка, буры, известняка, соды, доломита. Хорошие теплоизоляционные свойства и невысокая стоимость делают стекловату достаточно популярной. Материал не горит и не поддерживает горение, но при температуре свыше 450ºС утеплитель начинает спекаться в плотную пластину без выделения опасных веществ. Среди достоинств также небольшой вес, хорошее шумопоглощение, устойчивость к микроорганизмам и гниению. Из-за повышенной упругости стекловата легко возвращает первоначальную форму после сжатия без потери своих свойств, что позволяет значительно сэкономить при транспортировке.

Однако материал отличается неудобным монтажом и относительно небольшим сроком службы. Из-за высокой ломкости и колкости волокон при работе с данной теплоизоляцией следует использовать средства индивидуальной защиты, а именно: перчатки, очки, костюм. Даже малейшее попадание стеклянной пыли на кожу или слизистые вызывает сильный зуд и аллергическую реакцию, а их вдыхание может спровоцировать обострение хронических заболеваний дыхательных путей и даже бронхит. Кроме того, материал подвержен усадке и имеет незначительный уровень плотности. Применяется в основном при утеплении внутренних стен и перегородок, межэтажных перекрытий, полов по лагам, скатной кровли.

Эковата

Теплоизоляционный материал, получаемый путем измельчения бумажного вторсырья, преимущественно газетной бумаги. Из-за низкой жесткости применяется только как насыпной или напыляемый утеплитель. При четком соблюдении технологии нанесения материал создает монолитную поверхность, заполняя собой малейшие щели и пустоты, что исключает вероятность появления мостиков холода. Кроме того, эковата обладает высокими звукоизоляционными характеристиками, не привлекает грызунов, а благодаря наличию антисептических веществ в составе не заражается плесенью.

Материал плохо воспламеняется даже при воздействии открытого огня, не поддерживает горение, но при длительном нагревании начинает тлеть, что может привести к возгоранию соседних конструкций. По этой причине эковата может применяться не везде: например, ее категорически нельзя использовать для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Дополнительным недостатком материала является неудобство монтажа. Для утепления горизонтальных поверхностей, как правило, используется насыпная эковата. После вскрытия упаковки спрессованный материал необходимо разрыхлить при помощи дрели с насадкой, в результате чего образуется всепроникающий мусор и аллергенная пыль.

Для теплоизоляции вертикальных поверхностей потребуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно повышает стоимость утепления. Наконец, со временем материал дает усадку, что приводит к снижению его теплоизоляционных свойств.

Пенопласт (плитный полистирол)

Материал на 98% состоит из пузырьков воздуха, заключенных в 2% полистирола. Популярность пенопласта обусловлена его низкой ценой: сегодня он самый дешевый утеплитель на рынке. Это стало возможным благодаря тому, что упрощенная технология позволяет даже кустарным способом получать материал приемлемого качества. Материал имеет небольшой вес, поэтому не создает дополнительную нагрузку на фундамент, стены и прост в монтаже: легко режется, подгоняется под нужные формы и размеры.

Пенопласт используется для теплоизоляции самых разных объектов, в том числе стен, пола, потолка, цоколя. Однако в силу высокой горючести и токсичности его лучше не использовать для утепления помещения изнутри. Простота технологии производства привела к широкому распространению на рынке низкосортных пенопластов, изготовленных с большими отклонениями от технологических норм, такие материалы способны к возгоранию и относятся к классу пожарной безопасности Г3 — нормальногорючие.

К недостаткам пенопласта также относятся низкая устойчивость к механическим повреждениям, частая деформация в процессе эксплуатации, паронепроницаемость, рыхлость и относительно небольшой срок эксплуатации (10–15 лет). Со временем пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество — стирол, наибольшая эмиссия наблюдается в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву (кухня, баня). Материал разрушается под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от +60ºС), грызуны любят устраивать в нем гнезда.

Экструдированный пенополистирол

Разновидность пенопласта, получаемая путем вспенивания стирола и формирования плоских прямоугольных плит на экструдере. Материал на 96–98% состоит из мелких пустот, заполненных углекислым газом с небольшим количеством воздуха, что делает его отличным теплоизолятором.

Экструдированный пенополистирол способен выдерживать огромные нагрузки, скачки температур и сильные морозы без ухудшения своих эксплуатационных характеристик. Утеплитель вообще не впитывает влагу, имеет небольшой вес и крайне прост в монтаже. По заявлениям производителей срок его эксплуатации достигает 50 лет.

Основными недостатками материала являются его высокая стоимость и сильная горючесть. Кроме того, уже при температуре выше 75ºС утеплитель начинает выделять вредные для человека вещества. Экструдированный пенополистирол паронепроницаем, поэтому чтобы снизить вероятность разрушения ограждающих конструкций вследствие скопления конденсата внутри них, необходимо предусмотреть эффективную систему вентиляции. Материал не способен гасить звуковые волны, а также теряет свои теплоизоляционные свойства и разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик, что затрудняет проведение гидроизоляционных работ. В дополнение ко всему утеплитель привлекает грызунов и насекомых.

Пенополиуретан

Наибольшее распространение получил напыляемый полиуретановый утеплитель. С помощью специального оборудования пенополиуретановая пена наносится на поверхности любых, даже самых сложных форм, а бесшовное напыление исключает появление мостиков холода.

Благодаря низкой гигроскопичности при использовании пенополиуретана одновременно с утеплением улучшаются и гидроизоляционные характеристики поверхности. Это свойство используют при утеплении фундаментов, колодцев и других подобных сооружений. Материал не подвержен деформации, хорошо гасит звуки, экологичен и долговечен.

Вместе с тем из-за необходимости применения специального оборудования для нанесения полиуретановой пены стоимость утепления данным материалом оказывается достаточно высокой. При этом конечный результат сильно зависит от используемого оборудования и опыта пыльщика, необходимо полное соблюдение технологии. Дополнительными недостатками пенополиуретана считаются боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, в то время как сам материал не горит.

Пеноизол

Это усовершенствованный пенопласт. Материал представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего используется строителями в виде жидкой смеси, которая заливается шлангом в полости или на горизонтальную поверхность. Основным преимуществом материала является то, что при помощи специального оборудования его можно изготовить прямо на стройплощадке, сократив при этом временные и финансовые затраты на его доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, такой утеплитель не требует дополнительного места для хранения.

Благодаря эластичности и упругости пеноизол заполняет все щели и пустоты, исключая образование воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление с любым основанием, что упрощает утепление строения со сложной конструкцией. Пеноизол долговечен и безопасен для здоровья.

Однако главный недостаток материала заключается в отсутствии контроля качества, изготовленного на стройплощадке пеноизола и работ по его нанесению. Материал дает усадку (порядка 1%), обладает малой прочностью на разрыв, требует применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). В силу того, что пеноизол способен сорбировать пары из воздуха, его нельзя применить для утепления фундамента или положить под железобетонную стяжку.

Производители утеплителей

Среди производителей общестроительной теплоизоляции довольно сложно выделить однозначных лидеров. Рассмотрим несколько компаний, зарекомендовавших себя на рынке.

ПЕНОПЛЭКС ®

Компания лидирует на российском рынке теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS). Выпускаемые материалы используются как для профессионального, так и для индивидуального строительства.

Это плиты для наружной и внутренней теплоизоляции фундаментов различного заложения, цоколей, подвалов, цокольных этажей, кровли и полов (в том числе полов над неотапливаемым пространством и полов по грунту). Помимо этого, плиты из экструдированного пенополистирола используются в качестве наружного утеплителя фасадов.

Для теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС ® характерны низкая паропроницаемость, отсутствие водопоглощения, устойчивость против деформации и гниения. Для защиты от грызунов специалисты ПЕНОПЛЭКС ® рекомендуют использовать плиты в комплексе с металлической сеткой (диаметр ячеек около 5 мм).

HotRock

Российская компания, которая специализируется на производстве и реализации высококачественного утеплителя на основе базальтового волокна (базальтовой ваты) для общестроительных работ различного назначения, включая сооружение каркасных домов.

Базальтовый утеплитель HotRock предназначен для теплоизоляции вертикальных поверхностей (вентилируемых и штукатурных фасадов, сборного сэндвича на профлисте, фасада с применением сайдинга, слоистой кладки и каркасных стен). Особые серии материалов предусмотрены для утепления скатной и плоской кровли, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также сэндвич-панелей. Продукция применяется как в частном (квартиры, загородные дома), так и в коммерческом строительстве.

HotRock использует уникальную технологию производства Elastic Fiber, позволяющую получить особо тонкое и эластичное волокно (3–8 мкм при длине 60–90 мм). По заявлению производителя, такая структура волокна дает возможность на 30% снизить долю связующих водорастворимых смол и полностью исключить применение шлаков, что делает базальтовую вату HotRock экологичной и пожаробезопасной. Повышенное содержание воздуха, получаемое за счет уменьшения количества связующих смол, обеспечивает высокие показатели по тепло- и звукоизоляции. Так, коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м·К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ (подтверждено испытаниями НИИСФ РААСН) [2] . Еще одним преимуществом материала, производимого по данной технологии, являются улучшенные прочностные характеристики: материал лучше восстанавливается после деформации.

KNAUF

Компания занимает лидирующие позиции по производству минеральной звуко- и теплоизоляции на основе стекловолокна (стекловаты). Материал применяется при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), полов по лагам и по жесткому основанию. Специальное фольгированное покрытие позволяет применять стекловату при сооружении саун и бань. Материал имеет высокую упругость и формостабильность.

Rockwool

Эта международная компания, одним из основных направлений работы которой является производство теплоизоляции на основе каменной ваты. Производитель предлагает комплексные решения Rockwool: для обустройства скатных крыш (мансард), каркасных перегородок, стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, слоистой кладки и многое другое.

Polynor

Компания является лидером российского рынка в производстве напыляемого полиуретанового утеплителя. Продукт производится с 2014 года, применяется с целью теплоизоляции объектов жилого и производственного назначения. Область использования — системы внутренней теплоизоляции, а также наружной теплоизоляции фасадов как в новом строительстве, так и при термореновации старых зданий.

Пена Polynor имеет низкий коэффициент водопоглощения (не является полноценной гидроизоляцией, останавливающей протечки в кровле или стенах). Закрытоячеистая структура не создает вспенивания, не усаживается и прилипает полностью (без зазоров) по всей поверхности нанесения.

От чего зависит стоимость теплоизоляционных материалов

Цена теплоизоляционных материалов, в первую очередь, зависит от сырья, из которого они изготовлены, и характеристик теплопроводности. Влияют на стоимость также плотность, толщина и показатели безопасности: к таковым относятся экологичность (безопасность для здоровья), негорючесть, гигроскопичность, устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды (плесень, грызуны и так далее), долговечность.

При выборе того или иного типа теплоизоляционного материала рекомендуется определиться с приоритетами, после чего поинтересоваться ценами. Часто отечественные компании могут предложить более привлекательный ценник, чем абсолютные лидеры рынка, поскольку в этом случае отсутствует переплата за бренд.

Общий объем затрат на утепление в значительной степени будет зависеть не только от стоимости самих теплоизоляционных материалов, но и от особенностей конструкции здания. Как правило, на теплоизоляцию тратится 10–15% от стоимости сооружения дома (в случае каркасных домов — 20%).

1 https://docs.cntd.ru/document/902111644
2 https://hotrock.ru/product/hotrok-akustik/

Гидрофобизатор для тротуарной плитки

Брусчатка – наиболее практичный, максимально прочный и надёжный вид тротуарного покрытия, с превосходной эстетичностью. Однако и этого материала есть один существенный недостаток: при глубоком проникновении влаги внутрь кирпичиков, со временем теряется первоначальная прочность. Чтобы предотвратить этот негативный процесс, разработан специальный состав – гидрофобизатор для тротуарной плитки. Посредством его нанесения на поверхности камня образуется гидрофобный слой, отталкивающий воду. Данная процедура позволяет снизить гигроскопичность бетонных изделий практически до нуля. Такой подход способствует сохранению основных технических параметров, продлению общих эксплуатационных сроков тротуарной плитки.

Гидрофобизатор для плитки

Ключевые преимущества пропитки для камня

Использование специальных модифицирующих добавок – гидрофобизаторов, даёт возможность блокировать негативные разрушающие негативные процессы под воздействием влаги. Этот деструктивный фактор усиливается с наступлением морозов. Пропитка для камня может остановить все перечисленные процессы. Однако, кроме основной функции, у этого состава есть целый ряд преимуществ, что делает гидрофобизатор универсальным материалом. Это:

Нанесение гидрофобизатора на тротуарную плитку предотвращает ускоренное разрушение и естественное старение материала. Это даёт возможность значительно продлевать срок эксплуатации.
Одно из основных физических свойств пропитки проницаемость. Фактически именно этот параметр даёт возможность плитке «дышать». На практике это снижает повышенную влажность, регулирует её уровень, а все излишки влаги испаряются во внешнюю среду.
Ремонт тротуарной плитки производится очень редко, исключительно в критических случаях.
При нанесении гидрофобизатора влага не проникнет в образовавшиеся микротрещины и сколы.
На поверхности не образовываются солевые пятна.
Повышается стойкость к истирающим нагрузкам.
Обработанная плитка легко очищается, так как обладает грязеотталкивающим эффектом.
Некоторые виды пропитки для камня позволяют создавать «мокрый эффект», делая тротуар или площадку более эстетичной и привлекательной.

После обработки кирпичики не только не изменят свой цвет, а наоборот – приобретут более насыщенную и яркую окраску. Также следует отметить и то, что обработанная плитка быстрее очищается от намёрзшего льда в весенний период, так как имеет шероховатую поверхность.

Основные разновидности пропитки для камня

Существует три основных вида гидрофобизатора для тротуарной плитки, которые показали наилучшую эффективность. Это:

Составы на водной основе

Уникальность технологии заключается в возможности соединения силиконовых жиров с водой. Этот состав имеет высокую структурную проницаемость, что позволяет гидрофобным материалам глубоко проникать в поры и микротрещины, одновременно закупоривая все пустоты. Цена таких материалов самая низкая, но эксплуатационный срок всего 3-4 года.


Цена	380 Р/л
Заказать

На спиртовой

Использование состава на основе спирта значительно повышает проникновение гидрофобизатора внутрь тротуарной плитки. В отличие от аналогов создаёт отличный пыле и грязеотталкивающий эффект. Из-за использования летучих веществ не рекомендуется использовать в закрытых помещениях.

Полимерные материалы

Как показывает практика, именно этот вид пропитки для камня является наиболее эффективным в условиях критического воздействия. Состав сочетает все преимущества аналогов, отлично защищает поверхность плитки от влаги, создаёт «мокрый эффект», не изменяет тональность, высыхает всего несколько часов. Срок защиты – 10-15 лет.

Почему выгодно купить у нас?

Компания «МосТротуар» предлагает купить гидрофобизатор для тротуарной плитки проверенных марок. Мы используем только качественные составы. Если покупка производится одновременно с плиткой, доставка на объект будет бесплатной. Кроме того, наши специалисты после укладки профессионально нанесут пропитку, строго следуя технологии (услуга платная). В этом случае расход будет экономным, а учитывая бесплатную доставку – вы сократите расходы. Самовывоз – только со склада в Химках. Подробные консультации по телефону.

Новости и полезные советы

Стремительно приближающийся период сезонной активизации в сфере строительства и строительно-отделочных работ в наступившем году поднимает перед участниками рынка закономерный вопрос о ценовых изменениях в новых финансово-экономических реалиях — ожидаются ли в 2024 году корректировки цен на ключевые для этого сегмента материалы, а именно плитку, брусчатку тротуарную, бордюрный камень и различные фасадные элементы экстерьера?

Швы тротуарной плитки обычно засыпают песком, реже — гарцовкой (смесью песка и цемента). Но у этих классических засыпок есть ряд недостатков:

Сначала специалист должен выполнить основные монтажные работы. Когда основная часть покрытия уже готова, можно приступать к примыканию брусчатки к асфальту. Всего существует шесть вариантов производства этой работы, и каждый мастер сам выбирает, какой способ подходит конкретно для его ситуации.

ЗВОНИТЕ НАМ БЕЗ ВЫХОДНЫХ
с 9:00 до 21:00

На сайте МосТротуар представлена информация ознакомительного характера. Она не является исчерпывающей, поэтому не является публичной офертой, которая определяется п.2 ГК РФ ст.437. Покупателям необходимо обсуждать конкретные предложения, а также точные цены и способы доставка товара с менеджерами.

Особенности использования современных теплоизоляционных материалов на полимерной основе Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Тихонов В. Б., Колесниченко М. П.

Рациональное применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет уменьшить потребность в основных строительных материалах, снизить массу наружных ограждающих конструкций (стен, покрытий и др.), сократить расход топлива на отопление зданий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Особенности использования современных теплоизоляционных материалов на полимерной основе»

Энергобезопасность и энергосбережение

Особенности использования современных теплоизоляционных материалов на полимерной основе

кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций ВТУ при Спецстрое России М. П. Колесниченко,

начальник кафедры строительных конструкций ВТУ при Спецстрое России

Ключевые слова: теплоизоляционные материалы, теплопотери, тепловое сопротивление, теплопроводность.

Известно, что около 70 % всей тепловой энергии, вырабатываемой в нашей стране, расходуется на отопление зданий и сооружений. Потери тепла при отоплении составляют примерно 30 % от всего готового потребления теплоэнергоресурсов. До 68 % теп-лопотерь в здании происходит через ограждающие конструкции [1]. Из них до 67 % — через стены, чердак и полы, и 33 % — через окна и двери. В настоящее время значительно повышены требования к энергосбережению, в том числе к теплопотерям через строительные конструкции зданий и сооружений. Прием объектов в эксплуатацию и обследование существующих зданий осуществляются с использованием тепловизионных приборов.

Особая роль при решении задач, поставленных новой редакцией СНиП «Строительная теплотехника» [2], отводится теплоизоляционным материалам. В России в настоящее время производится 7,58,0 млн м3 в год всех видов теплоизоляционных материалов (при потребности не менее 10 млн м3). До 60 % из них составляют минераловатные изделия, 13 % -стекловатные утеплители и 27 % — строительные пенопласты. Высокая гигроскопичность и, как следствие, увлажнение минераловатных и стекловатных теплоизоляционных материалов значительно повышают их коэффициент теплопроводности.

Нормами проектирования для России предусматривается повысить тепловое сопротивление ограждающих конструкций в среднем в 1,5 раза. Эти требования возможно осуществить только путем расширения использования в строительстве эффективных теплоизоляционных материалов. Так, например, минераловатный утеплитель толщиной 1 см по номинальному тепловому сопротивлению эквивалентен кирпичной кладке толщиной 10-12 см, керамзитобе-тону толщиной 5-7 см. Показано также, что для изготовления теплоизоляционных материалов расход

топлива в 10-11, а трудоемкость в 20-25 раз ниже по сравнению с взаимозаменяемым по тепловому сопротивлению количеством глиняного кирпича. Масса готовой продукции при этом почти в 20 раз меньше.

Особенно эффективна теплоизоляция стен жилых зданий и трубопроводов. Замена однослойных легкобетонных стеновых панелей трехслойными, имеющими наружные несущие слои из железобетона, асбестоцемента и др., и внутренние — из эффективного утеплителя, обеспечивает снижение потерь тепла через стены в 3-5 раз и значительно уменьшает их массу. Хорошая же теплоизоляция трубопроводов позволяет уменьшить теплопотери примерно в 15 раз в зависимости от температуры поверхности трубопроводов. Особенно выгодно использование теплоизоляционных материалов в холодильных агрегатах, так как затраты энергии на единицу мощности при получении холода в 20 раз больше, чем тепла.

Основной тенденцией развития промышленности по производству теплоизоляторов и их применению в строительстве является наращивание выпуска материалов на основе полимеров — пенопластов и легких бетонов с легким полимерным заполнителем.

Теплоизоляционные материалы должны обладать стабильными теплофизическими и физико-механическими свойствами, не выделять токсичных веществ и пыли в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации. К их основным теплофизическим свойствам относятся теплопроводность и предельная температура применения, а к физико-механическим — средняя плотность, прочность и деформативность [3].

Теплопроводность является важнейшим свойством теплоизоляционных материалов. Коэффициент теплопроводности этих материалов в сухом состоянии должен быть не более 0,175 Вт/(м-К)

Энергоресурсосбережение и энергоэффективность ^^ 25 =

при 25 °С. Требования к коэффициенту теплопроводности материалов указываются в нормах при следующих стандартных температурах его определения: +25 °С, если они используются при температурах до +200 °С; +125 °С — до +500 °С и +300 °С -свыше +500 °С соответственно.

На теплопроводность материалов оказывает влияние целый ряд факторов: пористость (или средняя плотность), характер пор, их размеры и распределение, химический состав, влажность, температура, давление.

Так как из всех широко распространенных и доступных веществ наименьшей теплопроводностью обладает воздух, помещенный в поры, то основная идея получения эффективного теплоизоляционного материала состоит в предельном насыщении его порами. Поэтому первая особенность такого материала — большой относительный объем воздуха, содержащийся в его составе. В материалах, отвечающих требованиям теплоизоляции, общая пористость достигает 60-95 %.

С увеличением средней плотности (уменьшением пористости) теплопроводность материалов растет (рис. 1). На практике удобнее судить о теплопроводности по средней плотности, которая для теплоизоляционных материалов должна быть не более 500 кг/м3.

Рис. 1. Зависимость теплопроводности материала от его плотности

С увеличением пористости теплопроводность материала снижается. Менее теплопроводными являются материалы с мелкопористой структурой при равномерном распределении замкнутых пор.

Это объясняется тем, что с увеличением размеров пор, а особенно с образованием сквозных каналов, существенное значение приобретает передача тепла внутри пустот от стенки к стенке путем конвекции.

Абсолютное большинство строительных материалов (в том числе теплоизоляционных) имеет капиллярно-пористую структуру, заполненную в основном воздухом, теплопроводность которого зависит от диаметра пор [3].

В порах диаметром меньше 5 мм явление конвекции наступает при разности температур 100 °С, а в порах диаметром более 10 мм — уже при разности температур 2 °С.

Влажность резко увеличивает теплопроводность материала. Вода, занимающая часть объема пор, имеет коэффициент теплопроводности в 20 раз больше, чем воздух. В связи с этим даже незначительное содержание ее в материале существенно повышает теплопроводность. Для материалов, находящихся в условиях отрицательных или знакопеременных температур, наличие в них влаги особенно недопустимо, так как коэффициент теплопроводности льда почти в 4 раза превышает коэффициент теплопроводности воды и в 80 раз — воздуха. Поэтому теплоизоляционные материалы необходимо предохранять от увлажнения на всех этапах технологического процесса устройства теплоизоляции и, в частности, при их транспортировке и хранении.

На теплопроводность материалов влияет также температура, при которой происходит передача тепла. С увеличением этой температуры коэффициент теплопроводности материалов, как правило, возрастет.

Предельная температура применения теплоизоляционного материала важна в случае изоляции нагретых поверхностей. При ее назначении учитывают деструктивные явления, происходящие в материале при его длительном нагревании. Для некоторых полимерных теплоизоляционных материалов предельные температуры применения приводятся в табл. 1.

Предельные температуры применения полимерных теплоизоляционных материалов

Материал Предельная температура применения, °С

Мипора на основе фенольно-формальдегидной смолы 200

Пенофенопласт на основе новолачной смолы 100

Пеноплен марки ПУ-101 на основе полиуретана 50

Пенополистирол марки ПС-1 на основе полистирола 70

Пенопласт марки К-40 на основе кремнийорганических соединений 250

Пенополивинилхлорид на основе поливинилхлорида 60

Пенопласт на основе резольных фенолоформальдегидных смол 130

С увеличением пористости прочность материала уменьшается и улучшаются его теплозащитные свойства. Поэтому необходимо уметь правильно выбирать нужный теплоизоляционный материал, сообразуясь с его прочностью и теплопроводностью. Теплоизоляционные материалы должны иметь проч-

Энергобезопасность и энергосбережение

ность, достаточную для транспортирования, складирования и использования в конструктивных элементах зданий и сооружений. Требования к прочности приводятся в ГОСТ на соответствующие теплоизоляционные материалы. В среднем прочность теплоизоляционных материалов на сжатие находится в пределах 0,1-1,5 МПа и только у некоторых (наиболее прочных) может достигать 5-10 МПа (пеностекло, шлакопеноситаллы и др.).

Деформативные свойства теплоизоляционных материалов характеризуются их относительной сжимаемостью. При использовании в конструкциях на теплоизоляцию могут воздействовать сжимающие нагрузки, уплотняя ее и, тем самым, увеличивая ее теплопроводность. В определенной степени это неизбежно и разрешается нормами.

Чем жестче материал, тем меньше его сжимаемость, но выше теплопроводность. Таким образом, главными при получении теплоизоляционных материалов являются различные технологические приемы, обеспечивающие получение материалов высокопористой структуры с преобладанием замкнутых, равномерно распределенных пор малого диаметра.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по следующим признакам:

— по виду основного исходного сырья: органические и неорганические;

— по структуре: волокнистые, ячеистые и зернистые;

— по форме: рыхлые, плоские, фасонные и шнуровые;

— по горючести: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые (группа горючести, к которой относятся отдельные виды материалов и изделий, указывается в соответствующих ГОСТ);

— по классам теплопроводности:

• класс «А» (низкой теплопроводности — коэффициент теплопроводности при температуре 25 °С 0,06 Вт/(м-К));

• класс «Б» (средней теплопроводности 0,06 < 0,115 Вт/(м-К));

• класс «В» (повышенной теплопроводности 0,115 < 0,175 Вт/(м-К));

— в зависимости от средней плотности: особо низкой плотности (ОНП), марки: 15, 25, 35, 50, 75, (кг/м3, не более); низкой плотности (НП), марки: 100, 125, 150, 175 (кг/м3, не более); средней плотности (СП), марки: 200, 225, 260, 300, 350 (кг/м3, не более) и плотные (Пл), марки: 400, 450, 500 (кг/м3, не более);

Ниже рассматриваются основные органические теплоизоляционные материалы на полимерной основе [4].

Газонаполненные пластмассы представляют собой двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и равномерно диспергированной в ней газовой фазы. По структуре их можно подразделить

на две группы: с замкнутыми ячейками — пенопла-сты, и с сообщающимися между собой ячейками -поропласты. Пористость газонаполненных пластмасс составляет 90-98 %. Образование пористой структуры осуществляют химическим и физическим способами. Химический способ заключается в том, что газообразование происходит в результате химического взаимодействия компонентов смеси, а физический — в результате термического или каталитического разложения вводимых в композицию газообразующих веществ или испарения при нагревании легкокипящих компонентов (порофоров).

Многие газонаполненные пластмассы сочетают в себе высокие теплоизоляционные свойства с хорошими прочностными и эксплуатационными показателями. Поэтому они находят все большее применение в строительстве. Наибольшее распространение имеют пенопласты на основе фенолоформальдегидных и полистирольного полимеров.

Эффективность применения пенопластов можно продемонстрировать следующим примером: 1 м2 утеплителя в навесных стеновых панелях из пенопласта весит 1,5-2 кг, а из минераловатной плиты или ячеистого бетона — 25-65 кг.

Основным недостатком газонаполненных пластмасс является их низкая теплостойкость и горючесть с выделением токсичных продуктов.

Пенопласт на основе фенолоформальдегидных смол получают из жидких резольных фенолофор-мальдегидных полимеров и вспенивающего агента, представляющего собой смесь соляной и ортофос-форной кислот с мочевиной.

Полистирольный пенопласт изготавливают чаще всего беспрессовым способом из суспензионного (бисерного) полистирола в виде гранул 0,53 мм, содержащего в качестве порофора мономер изопентан.

Пенопласты на основе полиуретана получают в результате сложных реакций, протекающих при смешивании полиэфира, диизоцианата и воды в присутствии порообразавателей, катализаторов и эмульгаторов. Пенополиуретаны занимают одно из первых мест среди полимерных теплоизоляционных материалов. Они выпускаются в виде жестких и эластичных изделий. Для теплоизоляции применяют в основном жесткие изделия, а эластичные — в качестве гермети-ков. Основные характеристики пенопластов [5] приводятся в табл. 2.

Перспективными представляются пенопласты, получаемые вспениванием на месте укладки из заливочных фенолоформальдегидных и полиуре-тановых композиций (однако следует помнить о токсичности соединений, входящих в их состав).

Статистические данные подтверждают настоятельную необходимость расширения использования полимерных теплоизоляционных материалов в строительстве. При выборе конкретного полимерного тепло-

Энергоресурсосбережение и энергоэффективность ^^ 27 =

Основные характеристики некоторых пенопластов

Пенопласты на основе Марка по средней плотности Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) Предел прочности, МПа

фенолоформальдегидных смол 50, 75, 100 0,04-0,047 0,06-0,26 0,11-0,5

кремнийорганических соединений (пенопласт марки К-40) 260 0,043 0,58 0,95

полистирола 15, 20, 25, 30, 40 0,037-0,04 0,07-0,08 0,1-0,4

пенополистирола марки ПС-1 75-225 0,03-0,044 — 0,3-3,0

полиуретана 100-200 Около 0,056 0,4-0,65 0,55-2,2

изоляционного материала необходимо хорошо представлять и учитывать его свойства, на которые влияют состав и структура материала. Зная пористость, среднюю плотность и вид полимера по отношению к теплу (термопластичный или термореак-

тивный), уже можно прогнозировать свойства теплоизоляционного материала, в том числе коэффициент теплопроводности и предельную температуру применения, и избежать досадных ошибок в его применении.

1. Баженов Ю. М., Король Е. А., Ерофеев В. Т., Митина Е. А. Ограждающие конструкции с использованием бетонов низкой теплопроводности. — М.: АСВ, 2008. — 319 с.

2. СНиП 11-3-79*. Строительная теплотехника. Сайт Gostrf. Госты, стандарты, нормативы. [Электронный ресурс]. Код доступа: http://www.gostrf.eom/Basesdoc/1/1896/index.htm

3. Коноплев С. Н., Кузьмин В. И., Лукьянчик Г. В., Тихонов В. Б. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. СПб.: МО РФ, 2006. — 497 с.

4. Худяков В. А., Прошин А. П., Кислицына С. Н. Современные композиционные строительные материалы. -Ростов н/Д.: Феникс, 2007. — 220 с.

5. Пособие по физико-механическим характеристикам строительных пенопластов и сотопластов. — М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1977. — 79 с.

Features of the use of modern polymer-based insulating materials

V. B. Tikhonov, M. P. Kolesnichenko

Keywords: insulation, heat loss, heat resistance, thermal conductivity

Применение какого материала позволит значительно уменьшить гигроскопичность