Пятница, 20.04.2018, 22:49
Строительство и строительные материалы.
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Информация.
  •  Каталог статей
    Главная » Статьи » Общестроительные материалы » Теплоизоляционные материалы

    Сравнительные характеристики теплоизоляционных материалов
    Сравнительные характеристики теплоизоляторов
       

    В настоящее время существует широкий ассортимент  теплоизоляционных материалов. В России наиболее часто применяются минераловатные, полимерные утеплители и материалы из легкого ячеистого бетона.

                Минераловатные утеплители подразделяются на три вида: стеклянные, минеральные и базальтовые волокна. Минеральная вата изготавливается из расплавленных доменных шлаков с добавками (шлаковата) или некоторых минеральных ископаемых (глина, доломит и т.п.) в смеси (или без) с улучшающими добавками - горными породами (базальты, габбро, диабазы и пр.) Далее идет процесс раздува паром, воздухом, на центрифуге или другими методами, получая волокно. Производимые из минваты изделия: минераловатные маты, плиты. Стекловата изготавливается из смеси песка, соды, и некоторых химических добавок. Получают шихту, которая в процессе производства становится стеклом. Далее ее раздувают паром. Базальтовая вата изготавливается из расплава базальта и некоторых близких к нему пород.

                Полистирол - это пористая пластмасса, структура которой характеризуется сообщающимися между собой полостями. Пенополистирол - материал в виде белой твердой пены с равномерной замкнутой структурой. Бывает 2 видов: экструдированный и полученный по методу горячего формования. Экструдированный применяется в основном при строительстве дорог в качестве теплоизолирующего материала, при изготовлении опалубки, которая должна выдерживать большие нагрузки. Это дорогостоящий материал. В России его практически не используют. В качестве теплоизолятора стен используют горячеформованный пенополистирол.

                Легкий ячеистый бетонбывает двух видов: автоклавный и неавтоклавный (естественного или нормального твердения). Автоклавный производят в автоклавах. Технология изготовления пенобетона автоклавного твердения весьма энергоемкая.  Это очень энерго- и трудозатратный способ. Мы будем рассматривать монолитный неавтоклавный пенобетон, так как данный материал можно получить непосредственно на стройплощадке, не используя при этом грузоподъемного  оборудования. Пенобетон - искусственный минеральный материал, в котором до 90 % объема занимают преимущественно замкнутые, воздушные сферические поры. При его приготовлении в качестве минерального вяжущего используют цемент, в качестве заполнителя песок или другие минеральные добавки (золы, шлаки и т.п.), а ячеистая структура образуется в результате введения в предварительно приготовленную пасту (вяжущего заполнителя и воды) стойкой пены состоящей из водного раствора синтетических или натуральных поверхностно-активных веществ и воздуха.

                В таблице №1 дано сравнение материалов по всем свойствам.

    Монолитный пенобетон (D200, D 300)

    Минеральная вата

    Пенополистирол

    Теплоизоляция не в заводских условиях (производство пенобетона прямо на стройплощадке)

    Производство в заводских условиях, требующее дополнительных расходов на транспортировку и хранение

    Производство в заводских условиях, требующее дополнительных расходов на транспортировку и хранение

    Срок хранения не регламентируется

    Срок хранения плит минеральной ваты не более 6 мес. с момента их изготовления

    Гарантийный срок хранения 3,5 месяца (при температуре не выше 15 °С) или 3 месяца (при температуре не выше 25 °С).

    Гарантированный срок эксплуатации - более 100 лет

    Недолговечность (10 лет гарантия производителя)

    Недолговечность (15-20 лет)

    Со временем набирает прочность

    Со временем отдельные волокна отслаиваются, и материал теряет теплоизоляционные и структурные характеристики

    Со временем разлагается под влиянием воздуха

    Пожаробезопасен, экологичен

    При пожаре выделяются отравляющие вещества (пары фенола, формальдегид, аммиак)

    При пожаре выделяются отравляющие вещества третьего-четвертого класса опасности (стирол, этилбензол, бензальдегид, формальдегид, пентан и изопентан)

    Среда замкнутых ячеек пенобетона не зависит от атмосферных и температурных изменений

    Теплопроводность минеральной ваты во многом зависит от влажности воздуха между волокон

    При повышенной толщине утеплителей в стенах  возрастают усадочные явления и температурные деформации, что существенно влияет на теплоизоляцию

    Низкий уровень водопоглащения

    Систематическое накопление влаги в конструкции

    Низкий уровень водопоглащения, однако идет разложение материала под воздействием воздуха

    Отсутствие мостиков холода (монолитная теплоизоляция)

    Мостики холода

    Мостики холода образуются за счет усадочных явлений и температурных деформаций, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами

    Отсутствие необходимости применения пароизоляционного слоя

    Нарушение герметичности пароизоляционного слоя влечет за собой увлажнение утеплителя

    Нарушение герметичности пароизоляционного слоя значительно сокращает срок службы утеплителя (окисление вызывает деструкцию материала)

    Отсутствие необходимости использования крана, а так же проведения высотных работ, легкость монтажа

    Сложность монтажа вентилируемых фасадов

    Технология утепления пенополистиролом зависит от квалификации рабочей силы. Материал легко фальсифицируется (вместо положенного по проекту экструдированного пенополистирола используют материал, полученный методом горячего формования.

    Огнеустойчив

    Органическое связующее минеральной ваты при высоких температурах испаряется, а минеральная вата, оплавляясь, полностью меняет свою структуру

    По пожарной опасности относится к классу «Г», то есть горючий материал (низкая огнестойкость)

               Рассмотрим подробнее каждый материал.

    Область применения минеральной ваты достаточно широка. Этот материал применяют для теплоизоляции всех типов конструкций, а так же для теплоизоляции трубопроводов. Доля минераловатных утеплителей, занимаемая на строительном рынке, достаточно высока (60 %). Однако этот высокий процент использования достигается только за счет мощного лоббирования интересов западных производителей подобного вида материала и экономического интереса российских представителей зарубежных компаний. Имея большие финансовые ресурсы, новые технологии и огромный опыт, зарубежные компании внедряют минераловатные утеплители на наш рынок. Но, как показывает практика, данная технология практически не может применяться в России ввиду погодных условий, при которых минеральная вата теряет свои свойства.

    При своей достаточно низкой теплопроводности минеральная вата обладает рядом отрицательных свойств таких как:

    - высокая гигроскопичность. Первоначально минераловатные утеплители не впитывают воду, так как их структура пропитана специальными добавками. Однако эти добавки растворяются под воздействием окружающей среды. При намокании минеральная вата теряет свои теплозащитные свойства, деформируется,  что приводит к необходимости ремонта стеновой конструкции и замены теплоизоляционного материала. «Вода не только проникает внутрь волокнистого материала за счет эффекта смачивания, но и конденсируется на волокнах той же минеральной ваты при изменении температуры и влажности. При замерзании кристаллизирующая вода постепенно разрушает внутреннюю структуру волокнистого материала».[1] Из-за использования дешевой минеральной ваты, некачественного пароизоляционного слоя, плохой вентилируемости помещений в России происходят катастрофы. Например, случай в Новосибирске (май 2004 год). Рухнула кровля бассеина «Спартак». Вода является источником испарения. «При нормальной температуре воды в бассейне + 26 градусов С, температуре воздуха + 27 градусов С и относительной влажности 60% с каждого квадратного метра зеркала бассейнов выделяется 230 г воды в час. Непосредственно под куполом относительная влажность достигает 100 %».[2] Слой минеральной ваты отсыревает, утяжеляется в десятки раз и в конце концов это приводит к тяжелым последствиям обрушений. И это не единственный случай подобной трагедии. У нас до сих пор не приняты ГОСТы по строительству аквапарков. Такое же обрушение настигло и «Трансвааль-парк» в Москве (Ясенево). В субботу, когда в аквапарке было особенно много людей, купол обрушился, пострадали 100 человек и 28 человек погибли.

    - материал обладает высокой паропроницаемостью. Однако, соприкасаясь с холодными внешними участками конструкции влажный внутренний воздух конденсируется, увлажняя утеплитель. В холодное время года из-за разности температур пар, который поступает из внутренней стороны помещения, конденсируется так же в  самом утеплителе. А чем выше влажность воздуха между волокон, тем выше теплопроводность минеральной ваты («увеличение влаги в материале на 1% увеличивает его теплопроводность на 6%»).[3]

    - недолговечность. Так как минераловатные утеплители подвержены влиянию воздуха и воды, соответственно имеют небольшой срок службы. Производители дают минимальную гарантию на материал 10 лет. Срок службы в 50 лет можно получить только при условии ограничения разрушающих факторов. «Эмиссия - потеря массы волокна - минераловатных плит плотностью 74 кг/м3 за 25 условных лет достигает 18,78 % исходной массы и 3,32 % для плит плотностью 156 кг/ м3».[4] 

    -пожаробезопасность и огнестойкость. По классу огнестойкости минеральная вата только низкой плотности (не выше 30 кг/м3) относится к негорючим материалам. Это связано с тем, что связующее волокон - синтетическая смола - не должна превышать норму в 4,5 %. Обычно для изготовления минераловатных утеплителей использую до 10 %, соответственно материал переходит в класс горючести Г1, Г2 (слабогорючие, умеренногорючие). Температура плавления волокон минеральной ваты достигает 500-600 градусов С. Такая температура при пожаре достигается за несколько минут. Волокна материала начинают плавиться, дымиться и выделять отравляющие вещества такие, как пары фенола, формальдегид и аммиак. Если межкомнатные перегородки утеплены стекловатой, то огонь перекидывается на соседнее помещение буквально за считанные минуты. Возгорание вентилируемых фасадов опасно обрушением облицовочных материалов.

                -теплопроводность минеральной ваты напрямую зависит от изменения влажности между волокон. Связующее растворяется, что приводит к расслаиванию волокон. Плиты набухают, деформируются, и как следствие, снижаются теплоизоляционные качества материала. «При недостаточном сопротивлении воздухопроницанию теплозащитной конструкции с использованием минеральной ваты тепло может просто «выдуваться» при любом ветре, сводя на нет весь смысл существования теплоизоляционного слоя».[5]

                «В условиях длительной эксплуатации минераловатных плит теплопроводность плит плотностью 74 кг/куб. м может увеличиваться в 2,8 раза, а плит, плотностью 156 кг/ куб. м - в 1,9 раза. Воздействие обдувающего потока воздуха скоростью 0-0,7 м/с увеличивает теплопроводность на 60 %».[6]

                -  недорогая стоимость материала. Это можно было бы отнести и к достоинствам, но расходы на трудозатраты,  дальнейший ремонт и эксплуатацию объекта во многом превышают стоимость, которую указывают на сайтах компании-производители.

                Минеральная вата часто применяется при изготовлении вентилируемых фасадов. Эта технология используется в России совсем недавно. К сожалению, из-за несоблюдения требований по монтажу и неправильного проектирования качество навесных фасадов оставляет желать лучшего. Долговечность конструкции напрямую зависит от качества материалов, которые будут использованы в конструкции. Существует ряд ошибок, которые допускают неквалифицированные рабочие при устройстве навесных фасадов:

    - неграмотное утепление конструктивных элементов

    -деформация плит утеплителя вследствие нарушения схемы дюбелирования (два дюбеля на плиту размером 600*1000 мм)

    -нарушение последовательности монтажных операций

    -заполнение межплитных швов монтажной пеной  (нарушение основного принципа однородности теплоизоляционного слоя)

    -использование дюбелей недостаточной длины

    -использование дюбелей сомнительного качества

    -произвольная замена влаго- и ветрозащитной пленки обыкновенным полиэтиленом

    -отсутствие вентилируемого зазора

    -недостаточное количество дюбелей

    Эти ошибки самые распространенные и визуально проявляются на фасаде. Из-за попадания влаги и при плохом закреплении теплоизоляционных плит утеплительный слой вспучивается. Соответственно теряются теплозащитные свойства минераловатных плит. Так же занижение теплоизоляционного слоя приводит к отпотеванию поверхности несущей стены и образование конденсата, который постепенно превращается в лед и способствует отрыву утеплителя от стен.

    Для того, чтобы строить дома с вентилируемыми фасадами, необходимо выполнять все виды работ  последовательно при температуре не ниже +5 градусов С. Нельзя допускать к работе неквалифицированную рабочую силу, заменять материалы на более дешевые. Для того, чтобы строить качественно, нужны средства на исследования и контроль. Государство не выделяет на это средств, а частным фирмам это не нужно. Поэтому у нас в стране до сих пор делают все быстро и как можно дешевле. Покупая квартиры в домах с вентилируемыми фасадами, люди не задумываются о том, что будет с этим домом через 10 лет. Это новая и неиспытанная технология и никаких гарантий на долговечность быть не может.

    Наряду с минеральной ватой для теплоизоляции часто используют пенополистирол. Рассмотрим подробнее теплоизоляцию из этого материала. Пенополистирол применяется для теплоизоляции стен (системы с наружным и внутренним утеплением, а также с утеплением внутри многослойной конструкции), тепло- и звукоизоляции пола, утеплении крыш и перекрытий, теплоизоляции облегченных каркасных зданий, для заполнения пустот, при строительстве понтонов и плавучих пристаней.

    В отличие от названных мною теплоизоляционных материалов, пенополистиролы относится к классу горючих (Г). «Уже при температуре 80 градусов они плавятся, теряют форму, с них начинают капать горящие капли, способствующие распространению пламени. ...При нагревании пенополистирол распадается на составляющие его вещества и выделяет свободный стирол - ядовитый газ, смертельный для человека»[7]. Люди погибают в помещениях не столько из-за огня  сколько от отравления ядовитыми веществами (стиролом, формальдегидом, фенолом).

      ImageПожар произошел во Владивостоке 21.07.2007г. в высотном здании, которое называется "Атлантис" Дом был отделан обычным пенопластом. Полистирол входит в состав напалма как вещество, которое прекрасно горит и обладает высокой адгезией (прилипает).

    Самое главное и единственное достоинство - это хорошая теплопроводность и дешевизна. Пенополистирол полимеризован стиролом, а  полимеры под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием теплоты, разлагаются. Стирол проникает в жилые помещения и порождает болезни сердца, печени и другие.

                К недостаткам пенопласта как утеплителя можно отнести не очень хорошую звукоизоляцию, сложность монтажа, необходимость ровной поверхности и низкую паропроницаемость (0.05 мг/м.ч. Па) ввиду замкнутости пор. Срок жизни пенопласта несколько десятков лет (по разным истточникам от 25 до 50 лет), в нем происходят необратимые процессы, он теряет свою механическую прочность и рассыпается в прах. Image Кроме того пенопласт хорошо едят мыши, что тоже можно отнести к существенным недостаткам 

                Экструзионный пенополистирол обладает однородной закрытой мелкоячеистой структурой, что придает ему низкую теплопроводность, высокую механическую прочность, легкость обработки, практически нулевое водопоглощение, устойчивость к циклам замораживания-оттаивания и долговечность (не более 50 лет). Материал экологически чистый, химически инертный к большинству используемых в строительстве материалов и не подвержен гниению. Основные недостатки при использовании для наружного утепления стен - малая паропроницаемость, отсутствие стойкости к ультрафиолету, дороговизна. (Документы Минмособлстроя)

    Дополнительная информация о свойствах пенополистирола здесь .

                Рассмотрим еще один теплоизоляционный материал - пенобетон. Монолитный пенобетон является единственным теплоизоляционным материалом, производимым непосредственно на стройплощадке. Он используется для утепления плоской кровли, мансард, чердаков, ограждающих конструкций вместо недолговечного и пожароопасного пенополистирола и дающих осадку минераловатных утеплителей.

    Рассмотрим свойства монолитного пенобетона:

    -согласно протоколу испытаний №366 от 11 июня 2002 года «Испытательным центром СПБГАСУ» средняя плотность пенобетона марки D 200 равна 190 кг/м3. Эта марка имеет теплопроводность в сухом состоянии Вт/ м ◦ С 0,0575, при массовом водонасыщении 8% - теплопроводность равна 0,065 , а при 12% - 0,078 Вт/ м ◦ С согласно ГОСТУ 17177-94, ГОСТУ 30256-94, СНиПу II-3-79*.

    - пенобетон имеет высокую паропроницаемость. Согласно протоколу испытаний №366 от 11 июня 2002 года «Испытательным центром СПБГАСУ» по ГОСТУ 25898-83 марка D 200 имеет 0,28 мг/м ч Па.

    - в каркасно-щитовом домостроении при использовании деревянного каркаса пенобетон обладаем следующими свойствами (согласно заключению «о стойкости древесины при контакте бетона ячеистого (пенобетона)» АНИТЦ «СОКРАТ»):

    1. высокая адгезионная прочность к деревянной поверхности, что препятствует проникновению влаги и защищает от биологического разрушения

    2. пенобетон обладает структурой, характеризуемой наличием закрытых пор >80 %, что препятствует дополнительному проникновению атмосферное влаги к поверхности дерева.

    3. пенобетон обладает хорошей паропроницаемостью, что исключает образование конденсата на границе раздела дерево-пенобетон.

    4. влажность пенобетона в процессе твердения понижается, не повышая влажность деревянной поверхности.

    Из этого можно сделать вывод о том, что совместное использование пенобетона и деревянных элементов благоприятно и способствует повышению долговечности дерева. 

    -пенобетон является пожаробезопасным и огнестойким

    -экологически безопасный согласно санитарно-эпидемиологическому заключению № 78 01.05 574.Т.001242.06.06 от 06.06.2006

    -практически не набирает влагу (10-25 %)

    -со временем набирает прочность

    -срок хранения не регламентируется

    -отсутствие в необходимости применения пароизоляционного слоя

    -легкость монтажа

    -долговечный (более 100 лет)

    Мобильное оборудование, которое предлагает наш холдинг «СОВБИ», занимает всего 8 м2на стройплощадке и обслуживается двумя рабочими. Заливка происходит непосредственно в опалубку, причем установку не нужно перемещать по этажам, так как высота подачи пенобетона достигает 70 метров. Это условие особенно важно при реконструкции в центре города (без расселения жильцов). 

    Технология и оборудование «СОВБИ» имеет ряд преимуществ. В многоэтажном строительстве это позволяет:

    -существенно упростить и удешевить строительство;

    -вести его быстро и круглогодично;

    -получить дополнительную жилую площадь за счёт уменьшения толщины наружных стен;

    -отказаться от дополнительного утепления (нет мостиков холода);

    -резко сократить количество рабочих;

    -уменьшить загрузку и задымленность улиц тяжелым транспортом;

    -отказаться от использования краново-подъемного оборудования;

    -отказаться от перемычек над проемами;

    -отказаться от вывоза мусора, получаемого при использовании монтируемых теплоизоляционных материалов.

    Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод о том, что распространенные в настоящее время теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, не могут в полной мере обеспечить всех необходимых современных требований.  В данном случае наиболее эффективным теплоизоляционным материалом является пенобетон.    

    Категория: Теплоизоляционные материалы | Добавил: Arosh (21.10.2010)
    Просмотров: 3568 | Рейтинг: 0.0/0
    Всего комментариев: 0
    Имя *:
    Email *:
    Код *:
    Copyright MyCorp © 2018
    Меню сайта
    Категории раздела
    Строительные материалы. [1]
    Теплоизоляционные материалы [11]
    Сухие смеси и клея [15]
    Растворы и полы [21]
    Грунтовки [3]
    Строительные системы [4]
    Метизы [2]
    Кровля [2]
    Древесные материалы [9]
    Шпаклевки [1]
    Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Форма входа
    Сайты партнеры.
  • Гармония.
  • Библиотека.
  • Сарченг. Тренинг.
  • Рейтинг популярности слов.
  • Музыкальный архив.
  • Музыкальный портал.
  • Музыкальные хиты.
  • Популярные темы.
  • Развлекательный.
  • Пророчества.
  • Сталкинг.
  • Капер - прогноз.
  • Строитель.
  • Поиск
    Создать бесплатный сайт с uCoz