Характеристики теплоизоляционных материалов


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.

Температуростойкость – это температура, выше которой материал изменяет свою структуру, теряет механическую прочность и разрушается, а органические материалы могут загораться.

Теплоемкость – количество теплоты, аккумулированное теплоизоляцией, кДж/(кг *град.С). Важная характеристика в условиях частых теплосмен.

Морозостойкость – способность выдерживать многоразовое изменение температур от стадии замораживания до стадии оттаивания попеременно, без видимых признаков нарушения структуры.

Теплоизоляция: основные характеристики

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных технических применений. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет снизить вес конструкций, уменьшить потребление конструкционных строительных материалов (бетон, кирпич, древесина и др.). Теплоизоляционные материалы существенно улучшают комфорт в жилых помещениях. Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов (ТИМ).
С 2000 года нормативные требования по расчётному сопротивлению теплопередачи ограждающих конструкций в России увеличены в среднем в 3,5 раза и практически сравнялись с аналогичными нормативами в Финляндии, Швеции, Норвегии, Северной Канаде, других северных странах. Соответственно выросло значение (ТИМ).

Основные технические характеристики

Свойства теплоизоляционных материалов применительно к строительству характеризуются следующими основными параметрами. Важнейшей технической характеристикой ТИМ является теплопроводность - способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу, так как именно от нее напрямую зависит термическое сопротивление ограждающей конструкции. Количественно определяется коэффициентом теплопроводности λ, выражающим количество тепла, проходящее через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противолежащих поверхностях 1°С за 1 ч. Коэффициент теплопроводности в справочной и нормативной документации имеет размерность Вт/(м·°С). На величину теплопроводности теплоизоляционных материалов оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор (пустот) и т.д. Сильное влияние на теплопроводность оказывает также температура материала и, особенно, его влажность. Методики измерения теплопроводности в различных странах значительно отличаются друг от друга, поэтому при сравнении теплопроводностей различных материалов необходимо указывать, при каких условиях проводились измерения.
Плотность - отношение массы сухого материала к его объему, определенному при заданной нагрузке (кг/м3).
Прочность на сжатие - это величина нагрузки (КПа), вызывающей изменение толщины изделия на 10%.
Сжимаемость - способность материала изменять толщину под действием заданного давления. Сжимаемость характеризуется относительной деформацией материала под действием нагрузки 2 КПа.
Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах (пустотах) влагу при непосредственном контакте с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое впитывает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе или объему сухого материала. Для снижения водопоглощения ведущие производители теплоизоляционных материалов вводят в них гидрофобизирующие добавки.
Сорбционная влажность - равновесная гигроскопическая влажность материала при определенных условиях в течение заданного времени. С повышением влажности теплоизоляционных материалов повышается их теплопроводность.
Морозостойкость - способность материала в насыщенном влагой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.
Паропроницаемость - способность материала обеспечивать диффузионный перенос водяного пара. Диффузия пара характеризуется сопротивлением паропроницаемости (кг/м2·ч· Па). Паропроницаемость ТИМ во многом определяет влагоперенос через ограждающую конструкцию в целом. В свою очередь последний является одним из наиболее существенных факторов, влияющих на термическое сопротивление ограждающей конструкции. Во избежание накопления влаги в многослойной ограждающей конструкции и связанного с этим падения термического сопротивления паропроницаемость слоёв должна расти в направлении от тёплой стороны ограждения к холодной.
Воздухопроницаемость. Теплоизолирующие свойства тем выше, чем ниже воздухопроницаемость ТИМ. Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения специальной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах. Они сами могут применяться в качестве ветрозащиты. При устройстве теплоизоляции наружных стен и других вертикальных конструкций, подвергающихся напору ветра, следует помнить, что при скорости ветра 1 м/с и выше целесообразно оценить необходимость ветрозащиты.
Огнестойкость - способность материала выдерживать воздействие высоких температур без воспламенения, нарушения структуры, прочности и других его свойств. По группе горючести теплоизоляционные материалы подразделяют на горючие и негорючие. Это является одним из важнейших критериев выбора теплоизоляционного материала.

Общие принципы устройства теплоизоляции

1. Теплоизоляция строительных конструкций должна быть запроектирована так, чтобы выполнять возложенные на нее функции в течение всего жизненного цикла конструкции.

2. В проекте должны быть описаны способы укладки и защиты теплоизоляционных материалов для обеспечения заданной теплопроводности. Изоляционный материал должен заполнять весь предусмотренный проектом объем и выдерживать нагрузки, возникающие как при укладке, так и в процессе эксплуатации. При необходимости проект должен содержать описание способов заполнения стыковочных швов.

3. Слой теплоизоляционного материала с подветренной стороны здания необходимо защищать от ветра. Ветрозащитный слой должен покрывать весь изоляционный материал и быть настолько плотным, чтобы препятствовать проникновению в строительные конструкции или сквозь них воздушных потоков, существенно снижающих изоляционные свойства материала. Особое внимание следует обратить на места соединения наружных стен и стен фундамента, наружных стен и чердачных перекрытий, на углы наружных стен и коробки проемов.

4. Если в многослойной ограждающей конструкции паропроницаемость слоёв уменьшается по мере движения от тёплой стороны к холодной, существует опасность накопления внутри конструкции конденсирующейся влаги. Для минимизации этого эффекта на теплой стороне ограждения устраивают специальный пароизоляцонный барьер, паропроницаемость которого не менее чем в несколько раз выше, чем у наружных слоёв. Швы и соединения пароизоляционного барьера должны быть загерметизированы.

5. Ограждающая конструкция должна быть спроектирована так, чтобы создать как можно более благоприятные условия для свободного выхода за её пределы паров неизбежно проникающей в неё влаги. При необходимости защиты теплоизоляционных материалов от ветра или атмосферной влаги целесообразно использовать специальные "дышащие" мембраны, прозрачные для выхода водяных паров.

6. Исследования показали, что многие негативные явления, возникающие в многослойных ограждающих конструкциях (плесень, гниль, формальдегид, радон и др.), как правило, связаны с сыростью. Залог надёжной работы ограждающей конструкции - учёт на стадии проектировании всего комплекса вопросов тепломассопереноса. В проекте должны быть описаны способы укладки и защиты теплоизоляционных материалов для обеспечения заданной теплопроводности. Изоляционный материал должен заполнять весь предусмотренный проектом объем и выдерживать нагрузки, возникающие как при укладке, так и в процессе эксплуатации. При необходимости проект должен содержать описание способов заполнения стыковочных швов.

Как выбрать теплоизоляцию - лучший материал для утеплителя дома, стен. крыши

Назад к списку статей

Теплоизоляция обеспечивает комфортный микроклимат в доме, не выпуская теплый воздух из помещения наружу. На вопрос, какую теплоизоляцию выбрать, чтобы она обладала идеальной теплопроводностью, нет однозначного ответа. Потеря тепла происходит в разных местах дома, поэтому для каждой конструктивной части строения подходит свой тип теплоизолирующего материала.

Использование теплоизоляции позволяет уменьшить толщину стен, что снижает нагрузку на фундамент и стоимость постройки. Также это способ увеличить полезную площадь помещений – оставаясь неизменными по внешнему периметру, тонкие стены освобождают внутри больше пространства.

Классификация теплоизоляции

Изоляция делится на виды в зависимости от формы, сферы применения, материала изготовления и его плотности. Существует несколько классификаций теплоизоляции, и перед тем, как выбрать теплоизоляцию, стоит ознакомиться со всеми.

По сфере применения:

  • монтажная – для утепления промышленного оборудования и трубопровода;

  • строительная – для утепления построек.

По типу материала:

  • пластмассовая – сделанная из синтетических видов смолы;

  • неорганическая – производится из минерального сырья: асбеста, шлака, горных пород;

  • органическая – из торфяного и древесного сырья.

По классу теплопроводности:

По форме:

  • сыпучая – используется для заполнения пустот и полостей;

  • гибкая – в виде шнура или жгута;

  • жесткая – может быть как в виде отдельных блоков или сегментов, так и в форме цельных плит.

По жесткости:

По структуре:

  • зернистая – вермикулит, перлит;

  • волокнистая – все виды минеральной ваты, стекловолокно;

  • ячеистая – бетон (ячеистый), пеностекло.

По плотности:

  • классы плотности от 15 до 600, для внутренней отделки подходит утеплитель с меньшей плотностью, для наружного изолирования нужно подобрать с большей.

Покупка теплоизоляции делается под конкретный проект и нуждается в индивидуальном подходе. В магазине пытаются продать то, что есть в наличии, для монтажников определяющее значение имеет сложность монтажа, а для хозяина дома – эффективность и выгода. Поэтому необходимо подробно изучить строительную конструкцию, предполагаемый тип и толщину изоляционного слоя, и только после этого принимать решение, какую теплоизоляцию рациональнее использовать.


Популярные теплоизоляционные материалы

Каждый продавец уверяет, что именно его товар самый лучший и подходящий, не всегда заботясь о потребностях покупателя. Выбирая теплоизоляцию, нужно помнить, что дешево – не обязательно выгодно. Ведь чем дешевле материал, тем хуже его технические показатели, и понадобится толстый слой изоляции, чтобы обеспечить тепло в доме. Сейчас в продаже чаще всего встречается утеплитель из следующего сырья.

  1. Пенополиуретан (ППУ) – долговечный материал, срок службы равен жилому циклу дома. Обладает низкой теплопроводность (0,024), не требует дополнительной защиты от пара и влаги, имеет низкий класс горючести. Все технические характеристики на порядок лучше, чем у минеральной теплоизоляции. Для монтажа требуется специальный инструмент и навыки работы с ним. При нанесении сложно контролировать толщину слоя, со временем дает усадку. Требуется время на высыхание и укрепление, в этот период выделяет неприятный запах.

  2. Пенополистирол (ППС) – обладает низкими показателями по паропроникаемости и влагоудержанию, что делает его отличным вариантом для утепления фундамента. Благодаря способу нанесения со временем не теряет плотность, не появляются «мостики холода». К минусам можно отнести высокую стоимость.

  3. Минвата – привычный, но не самый лучший вариант утепления для дома. Минеральная вата обладает достаточно высоким коэффициентом теплопропускаемости, который значительно увеличивается при намокании, и небольшим сроком службы. При правильной установке и монтаже дополнительного слоя, не пропускающего пар и воду, может прослужить длительное время без потери качества изоляции. Недостатки компенсируются низкой ценой. Во время укладки сильно пылит и колется. Монтаж производится в защитной одежде, перчатках и респираторе.

  4. Эковата – является бумагой, склеенной специальным веществом с добавлением антипирена. Этот вид утеплителя не относится к самым популярным, он требует дополнительной изоляции от воды и пара, но стоит недорого и наносится без швов, что является преимуществом.

  5. Базальтовая вата сделана из тонких каменных нитей. Часто выпускается в форме плотных блоков или листов, что упрощает утепление стен, чердачного перекрытия и кровли. Гидрофобизирована, поэтому не впитывает воду, конденсат по ней просто стекает вниз. Плюс ко всему каменная вата абсолютно не горит.

Требования к теплоизоляции

Чтобы качественно выполнять задачу по сохранению тепла в помещении, материал должен соответствовать определенным техническим характеристикам.

Критерии качества изоляции:

  • теплопроводность;

  • паропроницаемость;

  • водопоглощение;

  • горючесть;

  • стойкость к воздействию химическими препаратами.

Немаловажным фактором является устойчивость к биологическому воздействию. Грызуны и микроорганизмы могут свести на нет все усилия по сохранению тепла. А также изначально нужно продумать монтаж утеплительного слоя. Чем проще он будет, тем меньше понадобится потратить на него времени и ресурсов.

Теплопроводность

Этот показатель напрямую связан с воздухопроницаемостью. Теплый воздух теряется помещением в следующих случаях:

  • если температура внутри помещения больше, чем температура частей конструкции, то воздух будет отдавать тепло до полного сравнивания температур;

  • теплый воздух поднимается к кровле, постепенно замещаясь холодным, который проникает в здание через вентиляцию и неплотно прилегающие конструктивные элементы здания.

Именно изоляция препятствует снижению температуры в помещении. И чем ниже теплопроводность и воздухопроницаемость, тем качественнее она справится со своей задачей.

Материал

Теплопроводность, Вт/(м·К)

Пенополиуретан

0,019-0,035

Пенополистирол

0,029-0,038

Минвата

0,035-0.040

Эковата

0,032-0,041

Базальтовая вата

0,032-0,048

Пенополиуретан является лучшим по этой характеристике, его сопротивление теплопередаче выше, чем у остальных материалов. Наносится пенополиуретан герметично, не остается шовных соединений и зазоров, которые со временем могут начать выпускать тепло.


Паропроницаемость

Температура стен зимой ниже, чем температура воздуха в помещении (при правильной теплоизоляции разница должна составлять не более 3 градусов). Пар, пропущенный внутренним слоем утеплителя, конденсируется и оседает в виде капель, что значительно увеличивает пропускаемость тепла. Если паропроницаемость утеплителя выше, чем у стен здания, влажность сохраняется надолго, что провоцирует появление плесени и грибка. Изоляция, закрепленная с внешней стороны стен, должна обладать не меньшей паропроницаемостью, чем предыдущие слои по направлению движения пара, чтобы та его часть, которая попала в стены, могла выйти на улицу.

Материал

Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па)

Пенополиуретан

0,05

Пенополистирол

0,013

Минвата

0,45-0,61

Эковата

0,3

Фольгированный утеплитель

0

Чтобы не допустить появления грибка в стенах, необходимо тщательно изолировать их от пара. Для этого выбирается внутренний утеплитель с минимальной паропроницаемостью либо монтируется дополнительный изолирующий слой, основная задача которого не пропускать пар к стенам.

Водопоглощение

Мокрый утеплитель не может выполнять задачу по удержанию теплого воздуха так же хорошо, как сухой. Дело в разности теплопроводности воздуха (0,022 Вт/м·К) и воды (0,6 Вт/м·К). Чем хуже материал впитывает и удерживает воду, тем лучше сохраняет тепло в доме.

Материал

Водопоглощение за 24 ч, %

Пенополиуретан

0,02-2

Пенополистирол

до 0,2

Минвата

1-30 (зависит от плотности)

Эковата

>1 (зависит от гидрофобности)

Базальтовая вата

6-30

При использовании теплоизоляции из сырья с большим коэффициентом водопоглощения или в месте с постоянной или возможной повышенной влажностью важно обратить внимание на качественную гидро- и пароизоляцию.

Горючесть

Группа горючести обязательно указывается производителем утеплителя. Существует 5 групп:

  • НГ и Г1 – время самостоятельного горения 0 сек;

  • Г2 – время самостоятельного горения до 30 сек;

  • Г3 – время самостоятельного горения до 300 сек;

  • Г4 – время самостоятельного горения больше 300 сек.

Материал

Группа горючести

Пенополиуретан

Г2-Г3

Пенополистирол

Г4

Минвата

НГ

Эковата

Г1-Г2

Базальтовая вата

НГ

Горючий утеплитель стоит выбирать только в том случае, если отделка в помещении будет из негорючих материалов.


Рекомендации по подбору

Потеря тепла домом происходит в разных точках. Основные места теплопропускания – это пол, стены и кровля. Для каждого конкретного объекта используется наиболее подходящий тип теплоизоляции, толщина слоя просчитывается индивидуально и зависит от материала, из которого изготовлены конструктивные элементы.

Фундамент

Важные качества изоляции для фундамента – устойчивость к влажности и низкой температуре, грибку, плесени, большим нагрузкам. Рациональнее выбрать теплоизоляцию из экструдированного пенополистирола в форме плит или из битума.

Стены

Утеплитель для стен должен соответствовать материалу, из которого они изготовлены. Изоляция, используемая внутри жилых помещений, должна быть экологичной, негорючей и легкой. Дерево, газосиликатный кирпич и шлакобетон обладают разными техническими показателями по тепло- и паропропускаемости. Наиболее распространенный утеплитель для стен – минеральная и базальтовая вата, которые дополнительно обладают отличными показателями по звукоизоляции. Также можно использовать изоляцию из пенопласта.

Пол

Чтобы снизить теплопотерю через пол, под деревянный настил укладывают листы из минеральной ваты, штапельного стекловолокна. Для теплых полов с подогревом рациональнее использовать листы из экструдированного пенополистирола.

Кровля

Выбирая теплоизоляцию для крыши, не стоит забывать о паропроницаемости и устойчивости к ветру. Плоскую крышу утепляют плитами из экструдированного пенополистирола или плотной базальтовой ваты, а скатную – мягкими листами из каменной ваты или штапельного стекловолокна. Используя вату, дополнительная ветрозащита и гидроизоляция обязательны.

Трубы

Изоляция требуется трубам в системах водоснабжения и отопления, а также в вентиляции. Утепление производится не только для снижения теплопотери, но и для предотвращения образования конденсата.

Утеплитель для труб:

  • обмазочный – огнеупорная глина, асбестовый порошок;

  • окрасочный – краски с добавлением перлита, пеностекло;

  • обмоточный – рулонные материалы из стеклянной или минеральной ваты;

  • в виде отдельных элементов – пенополиуретановые трубы, кожухи из пенопласта или вспененного каучука, цилиндры из минеральной ваты.

При выборе изоляции для дачи, построенной из дерева, не стоит слушать знатоков, утверждающих, что это самый теплый материал. Деревянные стены обладают высокой теплопроводностью и паропроницаемостью, что требует повышенного внимания к правильной гидроизоляции и утеплению. И не стоит забывать, что деревянные дома дают со временем усадку, что может стать причиной возникновения «мостиков холода». Поэтому стыки плит утеплителя в разных слоях должны находиться на разных уровнях. Это поможет сохранить в доме комфортный микроклимат на долгие годы.

Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

Среди разнообразия материалов для утепления жилища выбрать нужный вариант бывает совсем непросто. Каждый из них зачастую разделяется несколько видов с присущими ему уникальными характеристиками. Сравнительный анализ может занять продолжительное время, поэтому представление об общих свойствах того или иного утеплителя поможет если не окончательно определиться с выбором, то хотя бы подскажет, в каком направлении следует двигаться. В статье речь пойдет о строительных теплоизоляционных материалах.

Содержание:

  1. Теплоизоляционные материалы виды и свойства

 

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Пенопласт

Один из наиболее популярных теплоизоляционных материалов для стен – это пенопласт. Он относится к категории недорогих утеплителей и прочно занимает в ней лидирующие позиции. Надо сказать, что это полностью оправдано. Его эффективность подтверждена достаточным количеством строений как жилого, так и промышленного назначения.

Итак, среди его положительных характеристик особо выделяется:

  • цена. Затраты на производство минимальны. Расход материала (в сравнении с популярной минватой) в полтора раза меньше;
  • простота монтажа. Пенопласт не потребует сооружения обрешеток и направляющих. На стену он монтируется посредством приклеивания;
  • универсальность. Правильно подобранный вид утеплителя позволит создать надежный теплозащитный барьер пола, фасада, стен, перекрытий между этажами, кровли, потолка.

Он эффективно справляется с защитой от холода жильцов каркасных домов, закладывается внутрь полых кирпичных стен.

Показатели в зависимости от классификации удобнее всего рассмотреть в таблице. Разделение основано на таком показателе, как плотность.

Характеристики Марки пенопласта Примечания
ПСБ С 50 ПСБ С 35 ПСБ С 25 ПСБ С 15
Плотность (кг/м³) 35 25 15 8 Повышенной плотностью обладают виды ПС – 4, ПС – 1 
Стойкость на излом (МПа) 0,30 0,25 0,018 0,06  
Стойкость к сжатию (МПа) 0,16 0,16 0,08 0,04  
Способность впитывать влагу (%) 1 2 3 4 При полном погружении на срок 24 часа
Теплопроводность (Вт/мк) 0,041 0,037 0,039 0,043  
Время самозатухания (сек.) / класс горючести 3

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

4

 

 

Г 3

При условии отсутствия прямого контакта с открытым пламенем

Нормально горючие

Коэффициент паропроницаемости (мг) 0,05 0,05 0,05 0,05  

Все описанные виды допустимо эксплуатировать при температуре от – 60 до + 80°C.

Материал класса ПС производится с применением прессования, что придает ему повышенную плотность (от 100 до 600 кг/м³). Он с успехом применяется как утеплитель цементных полов и там, где на основание предполагаются значительные нагрузки. Остальные технические характеристики в целом совпадают с вышеприведенными данными по другим видам пенопласта.

Конечно, по некоторым цифрам и коэффициентам у пенопласта имеются расхождения, например, с более современным вспененным полистиролом или пенофолом, но разница настолько незначительна, что будет абсолютно не ощутима жильцам дома.

Поэтому сильными сторонами пенопласта по праву считаются:

  • небольшой коэффициент теплопроводнрости, позволяющий сохранять тепло в строениях из любого вида материала от кирпича до газосиликатных блоков;

  • структура ячеек у пенопласта – закрытая, поэтому он крайне плохо впитывает в себя жидкость. Для утеплителя это крайне важный показатель, ведь при наборе воды он теряет свои теплосберегающие свойства. Подвалы, цокольные этажи, имеющие прямой контакт (или угрозу такового) с грунтовыми водами с успехом утепляются при помощи пенопласта;
  • шумоизоляция идет как приятное дополнение к функции уменьшения теплопотерь. Воздух, скрытый в запечатанных ячейках материала успешно гасит даже самые интенсивные звуковые волны, передаваемые в пространстве. Для того чтобы создать барьер для ударного шума, одним пенопластом обойтись не получится;
  • стойкость  к воздействию спиртов, щелочных и солевых растворов, водоэмульсионных красок у этого материала «развита» на высоком уровне. Помимо этого его не выбирают в качестве достойной среды обитания грибки и плесень. Стоит отметить, что грызуны наоборот, очень любят пенопласт и часто предпочитают в нем поселиться. Борьба с ними любыми доступными средствами не позволит непрошеным соседям портить утеплитель;
  • экологическая безопасность. Никаких вредных веществ пенопласт из себя не выделяет. Современный стандарт этого утеплителя – полное соответствие санитарным нормам;
  • в качестве дополнительной защиты от горения, на стадии производства к основным ингредиентам добавляют антипирены, призванные увеличивать огнеупорность пенопласта. А если прямой контакт с огнем отсутствует, то он сам затухает за небольшой промежуток времени. Но, справедливости ради, стоит отметить, что он все-таки считается горючим материалом;
  • потери вышеперечисленных свойств не случится, даже если будет кратковременный контакт с источником тепла до 110°, а вот длительное воздействие более 80° C повлечет деформацию и утрату характеристик.

Описанные температурные режимы относятся к разряду аномалий, и не встречаются с регулярной частотой, так что делать их основным мотивом для отказа от использования пенопласта нецелесообразно.

Плиты пеноплекс

Вспененный полистирол, пенополистирол, экструзионный полистирол – все это название одного и того же материала, продающегося в строительных магазинах как утеплитель пеноплекс.  Он приходится «родственником» привычному для всех пенопласту, считаясь при этом материалом, стоящим на ступеньку выше.

Основное отличие начинается уже на стадии производства, где применяются экструзионные установки. Как результат, мелкоячеистая структура материала обладает большей прочностью, чем его «собрат» пенопласт. Его отличают также прекрасные гидрофобные показатели. В аленьких ячейках надежно запечатан воздух, не позволяющий теплому воздуху покидать помещение, а холодному, наоборот, проникать внутрь.

Основные свойства теплоизоляционного материала:

  • прочность. Она достигается за счет уникальной однородной структуры. При больших нагрузках плита не деформируется, качественно распределяя вес, но при этом легко разрезается строительным ножом на куски нужного размера;
  • экологичность материала доказана многократными исследованиями, он стоек к образованию грибка и плесени, его не любят грызуны. Некоторые виды органических растворителей способны размягчить пеноплекс и нарушить форму и структуру плиты. Поэтому при работе с этим утеплителем рекомендуется избегать контакта с подобными жидкостями;
  • низкая паропроницаемость предполагает четкое соблюдение технологии монтажа и рекомендации по применению, чтобы не создавать парникового эффекта в помещении;

  • срок эксплуатации у плит пеноплекса составляет минимум 50 лет. Это гарантированный отрезок времени, на протяжении которого материал будет обладать своими изначальными характеристиками;
  • коэффициент теплопроводности – главный показатель, по которому вспененный полистирол считается хорошим утеплителем. Низкие значения данного показателя говорят о том, что дом будет надежно защищен от потерь тепла.
  • Типы теплоизоляционного материала пеноплекс и направления их использования достаточно разнообразны (в скобках приведены использовавшиеся раньше и современные названия материала).
  • Утепление фасадов (ПЕНОПЛЕКС 31 или «Стена»). Он изготавливается с добавлением антипиренов. Хорошо применим для цоколей, внутренних и внешних стен, перегородок, фасадов. Его плотность 25-32 кг/м ³, прочность на сжатие – 0,20 МПа.
  • Фундамент (ПЕНОПЛЕКС 35 без добавок для огнестойкости или «фундамент). Помимо вытекающего из названия варианта применения, этот вид широко используется при обустройстве подвалов, отмосток и цоколей. Плотность выражается в показателях 29-33 кг/м ³, а прочность на сжатие 0,27 МПа.
  • Крыши. (ПЕНОПЛЕКС 35 или «Кровля»). Скатная или плоская кровля любого типа может быть утеплена с помощью этого вида пенополистирола. Он достаточно плотный (28 – 33 кг/м ³), чтобы создать эксплуатируемую крышу.
  • Загородные коттеджи, сауны, дома. (ПЕНОПЛЕКС 31 С или «Комфорт»). Универсальный утеплитель. Дома, кровля, стены и цоколи в небольших частных строениях – вот сфера его применения. Показатели плотности – 25-35 кг/м³, прочность – 0,20 МПа.

Вспененный полистирол занимает достойные позиции по популярности благодаря хорошим эксплуатационным показателям.

Теплоизоляционный материал стекловата

Известный не одному поколению строителей утеплитель сегодня претерпел некоторые видоизменения. Но, по сути, остался тем же материалом из расплавленной стекломассы. Песок и вторсырье стеклянного происхождения при температуре свыше 1400 °C  вытягиваются в тонкие волокна, которые формируются в небольшие пучки (при участии связующих компонентов), а затем нагреваются и прессуются в изделие, напоминающее войлок. К потребителю стекловата попадает в матах или рулонах и предназначается для утепления как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Она относится к категории минеральных материалов и по-прежнему выпускается в больших объемах, а это свидетельствует о востребованности и наличии значительного числа положительных характеристик, с которыми стоит познакомиться чуть ближе.

  • Хрупкость относится скорее к значительным недостаткам. Чтобы стекловата не разлеталась на составные части при работе, маты и полотна прошивают. Но от мелких разлетающихся во все стороны частиц никое армирование не спасет. Поэтому экипировка у работающего со стекловатой человека должна быть серьезной: хорошо закрывающая тело одежда, маска-респиратор, очки и перчатки.
  • Теплопроводность у материала низкая, но по сравнению с другими материалами аналогичного назначения, она считается высокой.
  • Стоимость стекловаты оставляет ее конкурентоспособной. За счет доступности она востребована, тем более что потери тепла она действительно снижает.
  • Удобство транспортировки и применения. Весят рулоны и маты с материалом мало и упаковки достаточно компактны, чтобы привезти весь объем для утепления дома одним разом. Настилать ее тоже несложно. Единственный нюанс – при утеплении вертикальных оснований она может выпадать из каркаса, потому что достаточно гибкая и малоупругая. Проблема решается сооружением направляющих с меньшим расстоянием, чем ширина мата. Резать по размеру материал легко.
  • Безопасность. Определенные неудобства и вред здоровью стекловата способна причинить только на этапе монтажа. Но при правильной организации труда неприятностей не случится. А после того, как материал заложен в основание и закрыт гипсокартоном, листами ДСП или другими отделочными материалами, никакого вреда человеку он не принесет.
  • Отсутствие грызунов. В силу специфики материала мыши и крысы не облюбуют этот утеплитель для создания в нем уютных нор.
  • Стекловата относится к негорючим материалам.
  • Звукоизоляция при ее применении тоже обеспечивается.

Таким образом, пользоваться стекловатой удобнее всего для утепления пола и перекрытий. Можно проявить сноровку и при отделке стен. Главным недостатком остается вредная пыль, неизбежная при нарезке и раскатке, но для некоторых потребителей небольшая стоимость с лихвой перекрывает этот минус.

Шлаковата

Продолжая разговор о минеральных утеплителях, стоит упомянуть и о шлаковате. Производят ее из доменного шлака. Так как это своего рода отход производства (при выплавке чугуна в доменных печах остается стекловидная масса), то затраты на ее изготовление невелики, а следовательно и цена на готовый утеплитель является вполне доступной.

Шлаковата способна хорошо блокировать тепло в помещениях, но недостатков и ограничений по использованию у нее достаточно, чтобы свести на нет небольшую стоимость и хорошую теплоизоляцию.

  • Итак, шлаковата боится влаги. Применять ее в ванных комнатах или на фасадах неоправданно. При этом она способна окислять различные металлические детали и конструкции, с которыми вступает в непосредственный и длительный контакт.
  • В довершение ко всему этому, она колется и требует применения специальной защиты во время работы. На ее фоне стекловата выглядит гораздо привлекательнее, поэтому шлаковата в современном строительстве применяется крайне редко.
Минеральный теплоизоляционный материал

Базальтовая, каменная, минеральная вата, роквул – под этими названиями чаще всего скрывается один и тот же материал.

  • Его волокна по размеру не уступают шлаковате, но они не доставляют дискомфорта при монтаже. Безопасность в применении – это одно из первых отличительных свойств этого утеплителя из разряда минеральных.

  • Коэффициент теплопроводности этого материала исчисляется от 0,077 до 0,12 Вт/метр-кельвин. Базальтовую вату называют самой лучшей по всем параметрам. Она не содержит дополнительных вредных для здоровья примесей, может выдерживать длительное воздействие крайне высоких и низких температур, удобна в применении.
  • И обычная каменная и базальтовая вата не поддаются горению. Волокна будут только плавиться, спекаться между собой, но не допустят дальнейшего распространения огня.
  • Утеплять каменной ватой можно любые здания, как при постройке с нуля, так и уже достаточно долго находящиеся в эксплуатации. Базальтовый утеплитель не нарушает микроциркуляцию воздуха, а значит, может применяться в тех строениях, где приточная вентиляция не функционирует должным образом.
  • Определенные неудобства для некоторых строителей могут возникнуть с необходимостью возведения фальшстены. Без нее выполнить укладку утеплителя не получится. Но на самом деле технология строительства очень проста, пространства «съедается» не так уж и много.
  • Материал экологически чистый, хорошо подходит и для утепления деревянных домов. Намокать ему категорически запрещается, поэтому гидроизоляционный слой должен быть выполнен по всем требованиям.
  • Рекомендуемая толщина теплоизоляционного материала для средней полосы составляет 15-20 см, в южных регионах достаточно 10 см слоя.

  • Каменная вата хорошо поглощает звук. Это достигается за счет того, что ее волокна располагаются хаотично, а между ними в большом количестве скапливается воздух. Такая структура прекрасно гасит звуки.
  • Описываемый утеплитель химически пассивен. Даже если он будет плотно соприкасаться с металлической поверхностью, то следов коррозии на ней не появится. Гниение и заражение грибками или плесенью каменной вате тоже не свойственно. Грызунов и других вредителей материал не привлекает.
  • Единственным действительно отрицательным моментом ее применения служит достаточно большая стоимость.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Эковата

Эковата – это утеплитель, произведенный из макулатуры и различных остатков от изготовления бумаги и картона. Помимо этих компонентов добавляются в состав антисептики и довольно мощный антипирен. Он крайне необходим, ведь судя по тому, что 80% от материала составляет легковоспламеняющаяся целлюлоза, уровень горючести у такого теплоизоляционного изделия достаточно высок.

Эковата не лишена недостатков.

  • Один из них – это ее естественное уменьшение в объеме. Она способна оседать, теряя до 20% от первоначального уровня закладки. Чтобы этого не допустить, эковату используют с избытком. Создание «запаса» восполнит уменьшающийся во время эксплуатации объем.
  • Утеплитель довольно хорошо вбирает в себя влагу. Это напрямую влияет на способность сохранять тепло. Материалу  нужна  возможность отдавать влагу во внешнюю среду, поэтому теплоизоляционный слой должен быть вентилируемым.
  • Для того чтобы осуществить монтаж, потребуется специальное оборудование. Оно представляет собой устройство, которое с равномерной плотностью закачивает утеплитель, исключая его дальнейшую усадку. В связи с этим потребуется помощь наемных специалистов с опытом работы именно с этим видом утеплителя. Влажный способ нанесения, который предполагает такие сложности, открывает еще и перспективу перерыва в строительных работах, пока будет сохнуть эковата (от двух до трех суток).

Существует, конечно, методика сухого утепления, но более качественный результат все-таки у вышеописанного варианта монтажа. Если горизонтальные поверхности можно утеплить, не применяя специального оборудования, то создавая слой теплоизоляции на стенах, без него будет сложно обойтись. Появляется риск неравномерной усадки материала и создание неутепленных полостей.

  • Особенности самого материала не предполагают его самостоятельного (бескаркасного) использования, когда утепление осуществляется при помощи стяжки. В отличие от плит пенополистирола, эковата не обладает для этого достаточной прочностью.
  • Потребуется соблюдать значительные меры предосторожности при ее монтаже:
    • проводить работы вдали от открытого огня;
    • исключить соприкосновение материала с любым источником тепла, который может привести к тлению. То есть при утеплении поверхности рядом с каминной трубой или дымоходом, их потребуется отделить от утеплителя базальтовыми матами с покрытием из фольги или заграждениями из асбестоцемента.

Казалось бы, на фоне таких сложностей, можно сразу отказаться от применения эковаты, но ее положительные стороны для кого-то могут стать мощным стимулом к ее использованию.

  • Материал (даже при учете прибавки на усадку) довольно экономичен.
  • Такой утеплитель экологичен и безопасен для здоровья. Исключение может составлять материал, где в качестве антипирена применялась борная кислота или сульфаты аммония. В этом случае эковату будет отличать резкий и неприятный запах.
  • Она является бесшовным утеплителем, не имеющим мостиков холода. А это значит, что теплопотери в зимний период сократятся до минимума.
  • Материал стоит недорого, позволяя при этом получить хорошую теплоизоляцию.

В качестве звукоизолирующего материала эковата может посоревноваться со многими описанными выше материалами.

Пенополиуретан (ППУ)

Полиэфир с добавлением воды, эмульгаторов и активных реагентов, при воздействии катализатора, образуют вещество со всеми признаками и показателями хорошего теплоизолирующего материала.

Пенополиуретан обладает следующими характеристиками:

  • низкий коэффициент теплопроводности: 0,019 – 0,028 ВТ/метр-кельвин;
  • наносится методом распыления, создавая сплошное покрытие без мостиков холода;
  • легкий вес застывшей пены не оказывает давления на конструкцию;
  • простота применения без каких-либо крепежей дает возможность провести утепление поверхности с любой конфигурацией;
  • долгий срок службы, включающий в себя стойкость к морозам и жаре, любым атмосферным осадкам, гниению;
  • безопасность для человека и окружающей среды;
  • не разрушает металлические элементы конструкции, а напротив, создает для них антикоррозийную защиту.

Стены, пол и потолок – его применение доступно везде. ППУ будет держаться на стекле, дереве, бетоне, кирпиче, металле и даже на окрашенной поверхности. Единственное, от чего стоит защищать пенополиуретан – это от воздействия прямых лучей света.

Виды теплоизоляционных материалов

Рефлекторные теплоизоляционные материалы

Есть группа теплосберегающих материалов, работающих по принципу отражателей. Они функционируют довольно просто: сначала поглощают, а затем отдают назад полученное тепло.

  • Поверхность таких утеплителей в состоянии отразить более 97% дошедшего до их поверхности тепла. Это доступно за чет одного или пары слоев полированного алюминия.
  • Он не содержит примесей, а наносится на слой вспененного полиэтилена для удобства применения.

  • Тонкий на вид материал способен удивлять своими возможностями. Один или двухсантиметровый слой отражающего утеплителя создает эффект, сравнимый с использованием волокнистого изолятора тепла от 10 до 27 см толщиной. Среди наиболее популярных материалов в этой категории можно назвать Экофол, Пенофол, Пориплекс, Армофол.
  • Помимо тепло- и звукоизоляции такие утеплители создают пароизоляционную защиту (и часто применяются в этом качестве).

Вывод достаточно прост: идеального утеплителя не существует. В зависимости от средств, преследуемых целей и личных предпочтений (включая удобство в работе), каждый сможет выбрать для себя оптимальный материал для создания теплого и по-настоящему уютного дома. Но надо помнить, что при использовании на кровле каждого из вышеописанного утеплителя, требуется обязательная гидроизоляция теплоизоляционного материала.

Основные характеристики утеплителей

В данной статье рассматриваются основные характеристики утеплителей, которые наиболее часто применяются в индивидуальном строительстве. Сведения об утеплителях понадобятся для планирования любого современного строительства или капитального ремонта.

Приведенные данные о теплоизоляторах взяты из открытых источников, которые дают производители, являются ориентировочными, усредненными для каждого типа материалов. На практике можно встретить утеплители с несколько другими качествами, о чем должно быть заявлено со стороны изготовителей.

Перечень характеристик утеплителей

  • Коэффициент теплопроводности — , Вт/(м•К)
    Основная характеристика любого утеплителя. Чем меньше это число, тем утеплитель меньше пропускает через себя энергии, лучше теплоизолирует. Тем меньше слой утеплителя понадобится. Для большинства утеплителей находится в пределах = 0,025 — 0,18 Вт/(м•К). Как видим разброс очень большой — в 10 раз. Это значит что сами по себе утеплители весьма разнообразные
  • Объемный вес — кг/м куб. Важный показатель при определении нагруженности конструкций. Может колебаться в очень больших приделах 20 — 300кг/м куб. К утеплителям иногда относят и пенобетоны и керамзит, с объемным весом 600 кг/м куб.
  • Горючесть – можно ориентироваться на описательную характеристику Класс горючести, — определяется присвоенным индексом Г1-Г4.
  • Водопоглощение — определяется в процентах от массы или объема сухого утеплителя. Важный показатель, так как поглощение воды существенно уменьшает теплоизоляционные свойства самого утеплителя.
  • Сорбционная влажность, — определяет способность впитывать влагу из воздуха. Важный показатель, определяющий насколько может измениться характеристики при увлажнении воздуха.
  • Пароизоляционые свойства — также важный показатель. Гидро-паро-изоляторы задерживают влагу в помещении, но, в то же время, могут изолировать помещение от источника влажности.
  • Звукоизоляция — чаще дается в описательном варианте, — хороший звукоизолятор или посредственный.
  • Экологичность — условный показатель, обычно дается описание о возможных экологических угрозах.
  • Долговечность , — лет. Для многих утеплителей долговечность точно не установлена, так как не вышел срок их применения.
  • Воздухопроницаемость, — играет роль только для ватных и насыпных утеплителей. От нее напрямую зависят конвекционные утечки тепла, при движении воздуха через утеплитель. Ватные утеплители с большой воздухопроницаемостью (плотность до 80 кг/м куб) требуют применения ветрозащитной мембраны под вентиляционным зазором.

Для описания утеплителей могут применяться и другие характеристики, в зависимости от физических особенностей самого материала. Рассмотрим подробней характеристики наиболее популярных утеплителей, а также особенности их применения.

Пенопласт

  • Коэффициент теплопроводности = 0,036 — 0,04 Вт/(м•К).
  • Плотность- 15 — 35 кг/м куб.
  • Водопоглощение — низкое, 1% масс.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа).
  • Предел прочности на сжатие — 0,07 — 0,23 мПа.
  • Сорбционная влажность — 1,0% масс.
  • Горючесть – с антипиреновыми добавками поддерживает горение не более 3 секунд, выделяет смертельно-опасные яды.
  • Звукоизоляция — посредственная.
  • Экологичность — под сомнением.
  • Долговечность — 5 — 15 лет.
  • Цена — низкая

Пенопласт — наиболее дешевый и популярный материал для утепления домов и квартир. Чаще всего пенопластом утепляют стены снаружи по технологии мокрый фасад. Но он может использоваться и в других самых разных местах, например, для утепления кровли. Не может находиться непосредственно в контакте с водой, так как постепенно ее впитывает и теряет свойства. Всегда предпочтительней применение более плотных версий пенопласта 25 -35 кг/м куб, как более долговечных и более устойчивых к внешним воздействиям.

Экструдированный пенополистирол

  • Коэффициент теплопроводности = 0,03 — 0,035 Вт/(м•К).
  • Плотность — 35 — 52 кг/м куб.
  • Водопоглощение — самое низкое, не более 0,4% объема.
  • Предел прочности на сжатие — 0, 15 — 0,20 и более мПа.
  • Сорбционная влажность — 0,1 — 0,3% масс.
  • Горючесть — горит только при воздействии пламени, выделяет смертельно-опасные яды.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,005 мг/(мчПа).
  • Звукоизоляция — средняя.
  • Экологичность — под сомнением, удовлетворительная.
  • Долговечность — 15 — 35 лет.
  • Цена – средняя.

Минимальные водопоглощение и паропроницаемость, дает возможность использовать материал в контакте с водой и грунтом, без изменения его свойств с течением времени. Также экструдированный пенополистирол отличается повышенной прочностью на площадное сжатие. Что позволяет использовать его непосредственно под стяжками и другими покрытиями, а более плотные версии и там, где возможен наезд автомобиля. Используется под стяжками, в системе теплый пол, для утепления фундаментов, трубопровоодов, погребов, крыш.

Напыляемый пенополиуретан

  • Коэффициент теплопроводности = 0,02 — 0,032 Вт/(м•К).
  • Плотность- 20 — 200 кг/м куб.
  • Водопоглощение — самое низкое, 1,0 — 2,0% объема.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа).
  • Предел прочности на сжатие — 0,15 — 1,0 мПа.
  • Сорбционная влажность — 0,2 — 0,5% масс.
  • Горючесть — с добавками горит только при воздействии пламени, выделяет смертельно-опасные яды.
  • Звукоизоляция — посредственная.
  • Экологичность — под сомнением, удовлетворительная.
  • Долговечность — 15 — 50 лет.
  • Цена – средняя.

Долговечность зависит от изоляции от ультрафиолетовых лучей (дневного света). Качества по устойчивости к воде сходные с пенополистиролом делают схожими и область применения. Но пенополиуретан также может применяться в местах с затрудненным доступом, в закрытых пространствах, для теплоизоляции конструкций сложной формы. Материал изготавливается из составляющих в месте производства работ, отлично связывается с любыми поверхностями. Варианты с большой плотностью имеют большую механическую прочность.

Пеностекло

  • Коэффициент теплопроводности = 0,048 — 0,059 Вт/(м•К).
  • Коэффициент паропроницаемости — —— мг/(мчПа).
  • Плотность- 15 — 32 кг/м куб.
  • Предел прочности на сжатие — 0,7 — 1,3 мПа.
  • Сорбционная влажность — 0,2 — 0,5% масс.
  • Горючесть — негорючий абсолютно, не выделяет токсичных газов.
  • Водопоглощение — самое низкое.
  • Паропропускная способность — самая низкая, 0,001 — 0,006 мг/(мчПа)
  • Звукоизоляция — хорошая.
  • Экологичность – удовлетворительная, хорошая.
  • Долговечность – 30 лет и более.
  • Цена – высокая.

Самый устойчивый к любым воздействиям и долговечный материал. Первоначально разрабатывался в военных целях и для ядерной энергетики. Может заменять любой пароизоляционный утеплитель и применяться в любых условиях.

Минеральная вата

  • Коэффициент теплопроводности = 0,040 — 0,048 Вт/(м•К).
  • Плотность- 50 — 300 кг/м куб.
  • Сжимаемость — 20 — 50 %
  • Водопоглощение — высокое, абсолютное. Для мат высокой плотности -16- 20%.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,3-0,6 мг/(мчПа).
  • Прочность на сжатие у мат высокой плотности — 0,1 мПа и более.
  • Звукоизоляция — отличная.
  • Экологичность — под сомнением.
  • Долговечность — 15 — 30лет.
  • Цена – средняя
  • Воздухопроницаемость — большая при малых плотностях утеплителя (до 80 кг/м куб). Требуется защита от выноса тепла воздухом в виде мембраны.

Антипод пароизоляторов — отлично впитывает воду и пропускает пар, поэтому не допустимо применение в контакте с водой или при повышенной влажности. Основная область применения — внутреннее утепление полов на лагах выше бетонного основания. Утепление стен снаружи, по технологии «вентилируемый фасад» с обязательной полной гидроизоляцией. Утепление кровель («вентилируемая кровля») с созданием вентиляционной контробрешетки. Внутри межкомнатных перегородок, по межэтажным перекрытиям как звукоизолятор, но только при условии, что она будет надежно герметично изолирована от жилого пространства, в которое не допускается попадание микрочастиц минеральной ваты (стекловаты).

Стекловолокно

  • Коэффициент теплопроводности = 0,04 — 0,1 Вт/(м•К).
  • Плотность- 10 — 30 кг/м куб.
  • Сжимаемость – до 90 %.
  • Водопоглощение — высокое, абсолютное.
  • Паропропускная способность — высокая.
  • Звукоизоляция — отличная.
  • Экологичность – не допускается применение вне герметичного объема.
  • Долговечность — до 30лет.
  • Воздухопроницаемость — большая
  • Цена – низкая.

Чистое стекловолокно весьма сильно сжимается, поэтому его характеристики будут зависеть от способа укладки. Требуется полная гидроизоляция, а также изоляция волокна от окружающей среды, так как из него исходит вредная микропыль.

Керамзит

  • Насыпная плотность — 250 — 800 кг/м куб
  • Коэффициент теплопроводности = 0,07 — 0,15 Вт/(м•К).
  • Предел прочности на сжатие — 1,0 — 5,5 мПа.
  • Горючесть — негорючий абсолютно, не выделяет токсичных газов.
  • Водопоглощение — высокое.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,3мг/(мчПа).
  • Звукоизоляция — хорошая.
  • Экологичность – отличная.
  • Долговечность — 30 и более.
  • Цена – низкая.

Чаще применяется керамзит с плотностью 350 — 600 с коэффициентом теплопроводности 0,1-0,14. Применяется для засыпки подполья, чердачного помещения, трубопроводов в коробах и т.п. слоем 30 — 40 см и для изготовления легких теплых стяжек.

Пробка листовая

  • Коэффициент теплопроводности =0,04 – 0,06 Вт/(м•К))
  • Плотность- 200 кг/м куб.
  • Деформационный модуль упругости 2000 – 2500 кгс/см2.
  • Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов.
  • Водопоглощение — высокое.
  • Паропропускная способность – высокая.
  • Звукоизоляция — хорошая.
  • Экологичность – удовлетворительная.
  • Долговечность — 30 и более.
  • Цена – высокая.

Пробкой можно утеплить полы, или же из листовой обработанной пробки делается напольное покрытие. Материал выдерживает огромные нагрузки на сжатие без остаточной деформации. Также можно применять в любом месте внутри здания, без контакта с водой.

Целюлозная вата

  • Коэффициент теплопроводности =0,035 – 0,045 Вт/(м•К).
  • Сжимаемость – до 90 %.
  • Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов, желательна обработка антипиренами.
  • Водопоглощение — высокое.
  • Коэффициент паропроницаемости — 0,5 мг/(мчПа).
  • Звукоизоляция — хорошая.
  • Экологичность – удовлетворительная.
  • Цена – низкая.

Если вата изготовлена из дерева (бумаги макулатуры) без добавления каких либо связующих, то ее еще называют эко-ватой. Обычно утепляют потолочные перекрытия или подполья слоем 15 – 20 см с предварительной полной гидроизоляцией.

Соломенные тюки

  • Коэффициент теплопроводности =0,05 – 0,075 Вт/(м•К).
  • Плотность 100 – 150 кг/м3.
  • Горючесть — горючая, не выделяет токсичных газов, желательна обработка антипиренами.
  • Водопоглощение — высокое.
  • Паропропускная способность – высокая.
  • Звукоизоляция — хорошая.
  • Экологичность – удовлетворительная.
  • Цена – низкая.

Пшеница, рожь, ячмень, овес… — из всего можно изготовить отличный утеплитель. Нужна лишь обработка против разложения и антипиренами. Слой подобного утеплителя в 30 – 40 см – классическое утепление проверенное веками… оно сделает дом очень теплым. Не допускается попадание воды. Но зато возможна штукатурка.

Теплая штукатурка, теплая краска

  • Коэффициент теплопроводности = 0,07 Вт/(м•К) и больше.
  • Экологичность – под сомнением;
  • Цена – средняя и высокая.

Самые различные составы на основе цемента или смол, с включением в них частиц теплоизоляторов, веществ отражающих ИК-излучение, или же образовывающие пористую теплоизолирующую поверхность.
Предназначены – для небольшого под-утепления самых разных поверхностей.
Накладываются тонким слоем – до 3 см даже с армированием слоя.
Нередко подобным составам приписывают «чудодейственные» качества, ввода в заблуждение потребителей.

Технические характеристики конкретных изделий могут отличаться от приведенных выше. Сведения для расчетов необходимо брать из Технических Условий производителя конкретного материала.

Характеристики материалов и утеплителей с течением времени могут меняться (обычно меняются), Чаще это происходит за счет изменения свойств самого вещества при испарении компонентов, изменении химических формул (распад веществ)…

Чтобы не допустить скорейшего изменения свойств теплоизоляторов под воздействием внешних факторов, материалы в конструкциях должны быть ограждены соответствующим образом.

Создается защита от прямого солнечного света, воздейстсвия пара и осадков, механических нагрузок, защищаются от грызуна…

Характеристики, свойства и применение теплоизоляционных материалов - СамСтрой

В решении проблем энергосбережения, а также для повышения комфортности помещений немаловажную роль играет утепление ограждающих конструкций зданий: наружных стен, перекрытий, покрытия и т.д.

Применительно к существующим зданиям, проще снизить их энергопотребление за счёт утепления покрытия (кровли) при ремонте. Новые нормы значительно повысили требования к величине термического сопротивления покрытий и перекрытий, в соответствии с которыми новое строительство, модернизация и капитальный ремонт зданий не могут осуществляться без применения эффективных теплоизоляционных материалов.

Применение тепловой изоляции при устройстве мастичных и рулонных кровель для плоских покрытий снаружи здания в какой-то мере позволяет снизить затраты на отопление помещений за счёт снижения теплового потока вследствие увеличения термического сопротивления одного из ограждающих конструкций — покрытия. Кроме того, тепловая изоляция для плоских железобетонных покрытий:

• защищает покрытие от воздействий переменных температур наружного воздуха;
• выравнивает температурные колебания основного массива покрытия, благодаря чему исключается появление трещин, вследствие неравномерных температурных колебаний;
• сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой, что исключает отсыревание бетонного или железобетонного массива покрытия;
• формируется более благоприятный микроклимат помещения за счёт повышения температуры внутренней поверхности покрытия (потолка) и уменьшения перепада температур внутреннего воздуха и поверхности потолка, в том числе и чердачных помещений.

Применение утепления для скатных крыш позволяет превратить чердачное помещение в жилое, что увеличивает полезную площадь жилья. А утепление кровли из металлического профилированного листа предотвращает появление конденсата на его поверхности в холодное время года, что очень важно, например, для складских помещений.

Следует отметить, что физико-технические свойства используемых теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надёжность конструкций.

При выборе теплоизоляционных материалов следует учитывать, что на долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов, входящих в конструкцию ограждения, оказывают существенное влияние многие эксплуатационные факторы. Это, в первую очередь, знакопеременный (зима-лето) температурно-влажностный режим «работы» конструкции и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала, а также воздействие ветровых, снеговых нагрузок, механические нагрузки от хождения людей, перемещения транспорта и механизмов по поверхности кровли производственных зданий.

Поскольку теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, «работают» в достаточно жёстких условиях, к ним предъявляются повышенные требования.

Прежде всего, обратите внимание на коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К), материала. Он должен быть таков, чтобы материал в условиях эксплуатации мог обеспечить требуемое сопротивление теплопередачи в конструкции, при минимально возможной толщине теплоизоляционного слоя. Следовательно, предпочтение надо отдавать высокоэффективным материалам.

Кроме того, теплоизоляционные материалы должны обладать морозостойкостью (не менее 20—25 циклов), чтобы сохранять свои свойства без существенного снижения прочностных и теплоизоляционных характеристик до капитального ремонта здания, а так же быть водостойкими, биостойкими, не выделять в процессе эксплуатации токсичных и неприятно пахнущих веществ.

Плотность материала, применяемого для утепления, должна быть не более 250 кг/м3 , иначе существенно возрастают нагрузки на конструкции, что нужно учитывать при выборе материалов для ремонта ветхих строений.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчётов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей. Какие же это показатели?

Плотность теплоизоляционных материалов

  1. Средняя плотность — величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Средняя плотность измеряется в кг/м3.

Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объём занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м3, в зависимости от их назначения.

Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий.

Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределёнными мелкими замкнутыми порами.

Теплопроводность теплоизоляционных материалов

  1. Теплопроводность — передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.) и при соприкосновении твёрдых тел.

Количество теплоты, которое передаётся за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице, называется теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность измеряют в Вт/(м*К). Методики и условия испытаний теплопроводности материалов в различных странах могут значительно отличаться, поэтому при сравнении теплопроводности различных материалов необходимо указывать, при каких условиях, в частности температуре, проводились измерения.

СОСТАВЛЯЮЩИЕ  ТЕПЛОПОТЕРЬ (для пустого здания без внутренних перегородок)

На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твёрдых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность.

Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, однако, гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность.

Влажность теплоизоляционных материалов
  1. Влажность — содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность.

Очень важной характеристикой теплоизоляционного материала, от которой зависит теплопроводность, является и сорбционная влажность, представляющая собой равновесную гигроскопическую влажность материала, при различной температуре и относительной влажности воздуха.

Водопоглощение теплоизоляционных материалов

  1. Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесённым к массе сухого материала.

Следует обратить внимание, что водопоглощение теплоизоляционных материалов отечественного производства и инофирм определяется по разным методикам.

При выборе материала для конструкции рекомендуется обращать внимание на показатели, приведенные в ТУ, ГОСТ или рекламных проспектах (для материалов инофирм), и сравнивать их с требуемыми по условиям эксплуатации А и Б (приложения 3 СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»). Как правило, теплопроводность теплоизоляционных материалов в условиях А и Б процентов на 15—25 выше, чем указано в стандартах для сухих материалов при температуре 25оС.

Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путём введения кремнийорганических добавок.

Продукция иностранных производителей, поставляемая на наш рынок, является гидрофобизированной, а отечественная, за небольшим исключением, является не гидрофобизированной.

Морозостойкость теплоизоляционных материалов

  1. Морозостойкость — способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.

Механические свойства теплоизоляционных материалов

  1. К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относят прочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию).

Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твёрдой составляющей (остова) и пористости. Жёсткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами.

В соответствии со СНиП II-26-99 «Кровли» (проект, действующий СНиП II-26-76) прочность на сжатие для теплоизоляционных материалов, применяемых в качестве основания под рулонные и мастичные кровли, является нормируемым показателем.
Прочность теплоизоляционных материалов, которые могут применяться для утепления скатных крыш, не нормируется, поскольку теплоизоляция укладывается в обрешётку и не несёт нагрузки от кровли.

Химическая стойкость теплоизоляционных материалов

  1. На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.

Горючесть теплоизоляционных материалов

  1. Теплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учетом его горючести, способности к дымообразованию и возможности выделения токсичных газов при горении. Выбор теплоизоляционного материала в зависимости от типа кровельного покрытия определяется с учётом требований СНиП на кровли, пожарную безопасность и др.

Утепление скатных крыш и перекрытий

Для утепления скатных крыш и перекрытий могут применяться материалы с плотностью 35—125 кг/м3. Номенклатура отечественных изделий ограничивается плитами мягкими марок 50 и 75, полужёсткими 125 (ГОСТ 9573-96, ТУ 5762-010-04001485-96), матами минераловатными прошивными марки 100 (ГОСТ 21880-94). Изделия негорючие. Однако рекомендуется применять гидрофобизированные изделия из минеральной ваты из горных пород или, в крайнем случае, из горных пород с добавлением доменных шлаков.

Долговечность конструкций с применением негидрофобизированных изделий из шлаковой ваты зависит от конструктивных решений, условий и качества выполнения работ, условий эксплуатации, и не может быть гарантирована.

Необходимо также остановиться и на таком материале, как экструдированный пенополистирол. Это материал с практически нулевым водопоглощением, он прекрасно подходит для теплоизоляции скатных крыш. Обратите внимание, что, несмотря на высокую цену самих изделий из экструдированного пенополистирола, конструкция кровли с их применением в целом получается ненамного дороже, чем, если бы использовались традиционные теплоизоляционные материалы. Так как в этом случае отпадает необходимость в устройстве дорогостоящей теплоизоляции и упрощается система вентиляции кровли.

Однако при применении экструдированного пенополистирола в конструкциях скатных крыш необходимо учитывать тот факт, что несущие конструкции скатных кровель в большинстве своём деревянные. Это, в сочетании с горючестью пенополистирола, предъявляет повышенные требования к противопожарным мероприятиям, включающим антипиреновую пропитку деревянных конструкций, устройство огнезащитных слоёв и т.д.

Изоляционные материалы | Министерство энергетики

Полиуретан - это вспененный изоляционный материал, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью. Изоляция из пенополиуретана доступна в формулах с закрытыми и открытыми ячейками. В пеноматериале с закрытыми порами ячейки с высокой плотностью закрываются и заполняются газом, который помогает пене расширяться и заполнять пространство вокруг нее. Ячейки пенопласта с открытыми порами не такие плотные и заполнены воздухом, что придает изоляции губчатую текстуру и более низкое значение R.

Подобно пенополиизо, R-значение полиуретановой изоляции с закрытыми порами может со временем падать, поскольку часть газа с низкой проводимостью уходит, а воздух заменяет его в результате явления, известного как термический дрейф или старение. Наибольший тепловой дрейф происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала, после чего значение R остается неизменным, если только пена не повреждена.

Фольга и пластмассовые покрытия на жестких пенополиуретановых панелях могут помочь стабилизировать R-значение, замедляя тепловой дрейф.Светоотражающая пленка, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может действовать как лучистый барьер. В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Полиуретановая изоляция выпускается в виде вспененного жидкого вспененного материала и жесткого пенопласта. Из него также могут быть изготовлены ламинированные изоляционные панели с различными покрытиями.

Нанесение полиуретановой изоляции распылением или вспенением на месте обычно дешевле, чем установка пенопластов, и эти приложения обычно работают лучше, потому что жидкая пена формируется на всех поверхностях.Вся производимая сегодня изоляция из пенополиуретана с закрытыми ячейками производится с использованием газа, не содержащего ГХФУ (гидрохлорфторуглерод), в качестве вспенивающего агента.

Пенополиуретан низкой плотности с открытыми порами использует воздух в качестве вспенивателя и имеет значение R, которое не меняется со временем. Эти пены похожи на обычные пенополиуретаны, но более гибкие. Некоторые сорта с низкой плотностью используют в качестве пенообразователя диоксид углерода (CO2).

Пена низкой плотности распыляется в открытые полости стенок и быстро расширяется, запечатывая и заполняя полость.Также доступна медленно расширяющаяся пена, которая предназначена для полостей в существующих домах. Жидкая пена расширяется очень медленно, что снижает вероятность повреждения стены из-за чрезмерного расширения. Пена проницаема для водяного пара, остается эластичной и устойчива к впитыванию влаги. Он обеспечивает хорошую герметичность, огнестойкость и не поддерживает пламя.

Также доступны жидкие спрей-пены на основе сои. Эти продукты могут применяться с тем же оборудованием, что и для пенополиуретанов на нефтяной основе.

Некоторые производители используют полиуретан в качестве изоляционного материала в конструкционных изоляционных панелях (СИП). Для изготовления СИП можно использовать пенопласт или жидкую пену. Жидкая пена может быть введена между двумя деревянными обшивками под значительным давлением, и, когда пена затвердевает, образует прочную связь между пеной и обшивкой. Стеновые панели из полиуретана обычно имеют толщину 3,5 дюйма (89 мм). Толщина потолочных панелей составляет до 7,5 дюймов (190 мм). Эти панели, хотя и более дорогие, более устойчивы к возгоранию и диффузии водяного пара, чем EPS.Они также изолируют на 30-40% лучше при заданной толщине.

.

% PDF-1.6 % 194 0 объект > endobj xref 194 743 0000000016 00000 н. 0000016249 00000 п. 0000016439 00000 п. 0000016568 00000 п. 0000016604 00000 п. 0000026060 00000 п. 0000026288 00000 п. 0000026437 00000 п. 0000027323 00000 н. 0000027360 00000 п. 0000027561 00000 п. 0000039038 00000 п. 0000046818 00000 п. 0000051980 00000 п. 0000057062 00000 п. 0000061602 00000 п. 0000066485 00000 п. 0000067663 00000 п. 0000068246 00000 п. 0000069224 00000 п. 0000070372 00000 п. 0000070585 00000 п. 0000070786 00000 п. 0000074947 00000 п. 0000083021 00000 п. 0000085714 00000 п. 0000093044 00000 п. 0000098070 00000 п. 0000099373 00000 п. 0000099433 00000 н. 0000099484 00000 н. 0000099790 00000 н. 0000099976 00000 п. 0000100399 00000 н. 0000100585 00000 н. 0000101118 00000 п. 0000101238 00000 н. 0000115327 00000 н. 0000115366 00000 н. 0000116044 00000 н. 0000116195 00000 н. 0000116798 00000 н. 0000116950 00000 н. 0000117102 00000 н. 0000117713 00000 н. 0000117865 00000 н. 0000118463 00000 н. 0000118615 00000 н. 0000118767 00000 н. 0000118918 00000 н. 0000119070 00000 н. 0000119222 00000 н. 0000119373 00000 п. 0000119525 00000 н. 0000119676 00000 н. 0000119828 00000 н. 0000119980 00000 н. 0000120130 00000 н. 0000120282 00000 н. 0000120433 00000 н. 0000120585 00000 н. 0000120735 00000 н. 0000120886 00000 н. 0000121037 00000 н. 0000121188 00000 н. 0000121338 00000 н. 0000121490 00000 н. 0000121642 00000 н. 0000121793 00000 н. 0000121945 00000 н. 0000122096 00000 н. 0000122247 00000 н. 0000122398 00000 н. 0000122549 00000 н. 0000122700 00000 н. 0000122851 00000 н. 0000123002 00000 н. 0000123154 00000 н. 0000123306 00000 н. 0000123457 00000 н. 0000123609 00000 н. 0000123760 00000 н. 0000123912 00000 н. 0000124063 00000 н. 0000124214 00000 н. 0000124365 00000 н. 0000124516 00000 н. 0000124667 00000 н. 0000124819 00000 н. 0000124971 00000 н. 0000125121 00000 н. 0000125273 00000 н. 0000125425 00000 н. 0000125578 00000 н. 0000125731 00000 н. 0000125884 00000 н. 0000126037 00000 н. 0000126192 00000 н. 0000126345 00000 н. 0000126497 00000 н. 0000127094 00000 п. 0000127248 00000 н. 0000127825 00000 н. 0000127978 00000 н. 0000128564 00000 н. 0000128717 00000 н. 0000129283 00000 н. 0000129437 00000 н. 0000129592 00000 н. 0000129745 00000 н. 0000129897 00000 н. 0000130049 00000 н. 0000130203 00000 н. 0000130355 00000 н. 0000130507 00000 н. 0000130659 00000 н. 0000130813 00000 п. 0000130967 00000 н. 0000131121 00000 н. 0000131275 00000 н. 0000131427 00000 н. 0000131580 00000 н. 0000131734 00000 н. 0000131888 00000 н. 0000132042 00000 н. 0000132194 00000 н. 0000132348 00000 н. 0000132502 00000 н. 0000132654 00000 н. 0000132808 00000 н. 0000132961 00000 н. 0000133114 00000 п. 0000133268 00000 н. 0000133422 00000 н. 0000133575 00000 н. 0000133729 00000 н. 0000133881 00000 н. 0000134035 00000 н. 0000134189 00000 п. 0000134341 00000 п. 0000134495 00000 н. 0000134649 00000 н. 0000134803 00000 п. 0000134957 00000 н. 0000135111 00000 п. 0000135265 00000 н. 0000135419 00000 н. 0000135571 00000 н. 0000135725 00000 н. 0000135879 00000 н. 0000136033 00000 н. 0000136187 00000 н. 0000136341 00000 п. 0000136495 00000 н. 0000136648 00000 н. 0000136801 00000 н. 0000136955 00000 н. 0000137108 00000 н. 0000137395 00000 н. 0000137543 00000 н. 0000137695 00000 н. 0000137849 00000 н. 0000138003 00000 н. 0000138157 00000 н. 0000138311 00000 н. 0000138464 00000 н. 0000138618 00000 н. 0000138772 00000 н. 0000138926 00000 н. 0000139080 00000 н. 0000139234 00000 н. 0000139386 00000 н. 0000139539 00000 н. 0000139692 00000 п. 0000139844 00000 н. 0000139998 00000 н. 0000140152 00000 н. 0000140306 00000 н. 0000140459 00000 н. 0000140613 00000 н. 0000140767 00000 н. 0000140920 00000 н. 0000141071 00000 н. 0000141224 00000 н. 0000141377 00000 н. 0000141531 00000 н. 0000141685 00000 н. 0000141838 00000 н. 0000141992 00000 н. 0000142146 00000 н. 0000142298 00000 н. 0000142451 00000 н. 0000142604 00000 н. 0000142756 00000 н. 0000142909 00000 н. 0000143063 00000 н. 0000143217 00000 н. 0000143801 00000 н. 0000143952 00000 н. 0000144521 00000 н. 0000144672 00000 н. 0000145242 00000 н. 0000145394 00000 н. 0000145546 00000 н. 0000146108 00000 н. 0000146260 00000 н. 0000146411 00000 н. 0000146562 00000 н. 0000146714 00000 н. 0000146866 00000 н. 0000147018 00000 п. 0000147170 00000 н. 0000147319 00000 н. 0000147469 00000 н. 0000147619 00000 н. 0000147771 00000 н. 0000147921 00000 п. 0000148073 00000 н. 0000148225 00000 н. 0000148377 00000 н. 0000148528 00000 н. 0000148680 00000 п. 0000148832 00000 н. 0000148983 00000 н. 0000149134 00000 н. 0000149286 00000 н. 0000149436 00000 н. 0000149587 00000 н. 0000149739 00000 н. 0000149891 00000 н. 0000150043 00000 н. 0000150195 00000 н. 0000150347 00000 н. 0000150499 00000 н. 0000150650 00000 н. 0000150801 00000 н. 0000150952 00000 н. 0000151103 00000 н. 0000151254 00000 н. 0000151406 00000 н. 0000151554 00000 н. 0000151706 00000 н. 0000151857 00000 н. 0000152008 00000 н. 0000152159 00000 н. 0000152311 00000 н. 0000152462 00000 н. 0000152614 00000 н. 0000152766 00000 н. 0000152918 00000 н. 0000153070 00000 н. 0000153222 00000 н. 0000153374 00000 н. 0000153526 00000 н. 0000153678 00000 н. 0000153829 00000 н. 0000153981 00000 н. 0000154133 00000 н. 0000154285 00000 н. 0000154436 00000 н. 0000154587 00000 н. 0000154738 00000 н. 0000154889 00000 н. 0000155041 00000 н. 0000155191 00000 н. 0000155342 00000 н. 0000155493 00000 н. 0000155643 00000 н. 0000155793 00000 н. 0000155945 00000 н. 0000156097 00000 н. 0000156248 00000 н. 0000156399 00000 н. 0000156549 00000 н. 0000157168 00000 н. 0000157320 00000 н. 0000157472 00000 н. 0000157623 00000 н. 0000157775 00000 н. 0000157926 00000 н. 0000158078 00000 н. 0000158229 00000 н. 0000158381 00000 н. 0000158533 00000 н. 0000158684 00000 н. 0000158835 00000 н. 0000158986 00000 н. 0000159138 00000 н. 0000159290 00000 н. 0000159441 00000 н. 0000159592 00000 н. 0000159743 00000 н. 0000159896 00000 н. 0000160441 00000 п. 0000160595 00000 н. 0000161129 00000 н. 0000161283 00000 н. 0000161825 00000 н. 0000161978 00000 н. 0000162506 00000 н. 0000162659 00000 н. 0000162813 00000 н. 0000162965 00000 н. 0000163500 00000 н. 0000163654 00000 н. 0000164171 00000 н. 0000164325 00000 н. 0000164843 00000 н. 0000164997 00000 н. 0000165517 00000 н. 0000165671 00000 н. 0000165825 00000 н. 0000165977 00000 н. 0000166131 00000 п. 0000166285 00000 н. 0000166439 00000 н. 0000166593 00000 н. 0000166745 00000 н. 0000166898 00000 н. 0000167051 00000 н. 0000167205 00000 н. 0000167359 00000 н. 0000167513 00000 н. 0000167666 00000 н. 0000167820 00000 н. 0000167973 00000 н. 0000168127 00000 н. 0000168281 00000 н. 0000168432 00000 н. 0000168583 00000 н. 0000168737 00000 н. 0000168891 00000 н. 0000169045 00000 н. 0000169199 00000 н. 0000169353 00000 н. 0000169507 00000 н. 0000169660 00000 н. 0000169814 00000 н. 0000169968 00000 н. 0000170120 00000 н. 0000170273 00000 н. 0000170426 00000 п. 0000170580 00000 н. 0000170734 00000 н. 0000170887 00000 н. 0000171040 00000 н. 0000171194 00000 н. 0000171346 00000 н. 0000171500 00000 н. 0000171654 00000 н. 0000171806 00000 н. 0000171960 00000 н. 0000172114 00000 н. 0000172267 00000 н. 0000172421 00000 н. 0000172575 00000 н. 0000172728 00000 н. 0000172882 00000 н. 0000173036 00000 н. 0000173189 00000 н. 0000173342 00000 н. 0000173495 00000 н. 0000173648 00000 н. 0000173802 00000 н. 0000173956 00000 н. 0000174109 00000 н. 0000174263 00000 н. 0000174417 00000 н. 0000174571 00000 н. 0000174725 00000 н. 0000174879 00000 н. 0000175033 00000 н. 0000175184 00000 н. 0000175338 00000 н. 0000175492 00000 н. 0000175646 00000 н. 0000175799 00000 н. 0000175953 00000 н. 0000176106 00000 н. 0000176259 00000 н. 0000176413 00000 н. 0000176567 00000 н. 0000176721 00000 н. 0000176873 00000 н. 0000177027 00000 н. 0000177181 00000 н. 0000177335 00000 н. 0000177489 00000 н. 0000177643 00000 н. 0000177797 00000 н. 0000177951 00000 н. 0000178105 00000 н. 0000178259 00000 н. 0000178413 00000 н. 0000178565 00000 н. 0000178716 00000 н. 0000178870 00000 н. 0000179024 00000 н. 0000179177 00000 н. 0000179330 00000 н. 0000179484 00000 н. 0000179636 00000 н. 0000179790 00000 н. 0000179944 00000 н. 0000180097 00000 н. 0000180249 00000 н. 0000180402 00000 н. 0000180556 00000 н. 0000180710 00000 н. 0000180863 00000 н. 0000181017 00000 н. 0000181169 00000 н. 0000181322 00000 н. 0000181476 00000 н. 0000181629 00000 н. 0000181782 00000 н. 0000181936 00000 н. 0000182089 00000 н. 0000182243 00000 н. 0000182397 00000 н. 0000182551 00000 н. 0000182705 00000 н. 0000182858 00000 н. 0000183011 00000 н. 0000183165 00000 н. 0000183319 00000 н. 0000183473 00000 н. 0000183627 00000 н. 0000183780 00000 н. 0000183934 00000 н. 0000184088 00000 н. 0000184242 00000 н. 0000184396 00000 н. 0000184548 00000 н. 0000184701 00000 н. 0000184854 00000 н. 0000185008 00000 н. 0000185160 00000 н. 0000185314 00000 н. 0000185467 00000 н. 0000185621 00000 н. 0000185774 00000 н. 0000185926 00000 н. 0000186080 00000 н. 0000186234 00000 н. 0000186388 00000 п. 0000186542 00000 н. 0000186696 00000 н. 0000186849 00000 н. 0000187003 00000 н. 0000187156 00000 н. 0000187310 00000 н. 0000187463 00000 н. 0000187613 00000 н. 0000187767 00000 н. 0000187921 00000 н. 0000188074 00000 н. 0000188227 00000 н. 0000188381 00000 п. 0000188535 00000 н. 0000188688 00000 н. 0000188841 00000 н. 0000188995 00000 н. 0000189148 00000 н. 0000189302 00000 н. 0000189455 00000 н. 0000189608 00000 н. 0000189762 00000 н. 0000189916 00000 н. 0000190070 00000 н. 0000190223 00000 н. 0000190377 00000 н. 0000190530 00000 н. 0000190683 00000 н. 0000190836 00000 н. 0000190989 00000 н. 0000191143 00000 н. 0000191295 00000 н. 0000191447 00000 н. 0000191599 00000 н. 0000191751 00000 н. 0000191903 00000 н. 0000192432 00000 н. 0000192584 00000 н. 0000192736 00000 н. 0000193256 00000 н. 0000193408 00000 н. 0000193933 00000 н. 0000194085 00000 н. 0000194602 00000 н. 0000194754 00000 н. 0000194906 00000 н. 0000195057 00000 н. 0000195209 00000 н. 0000195361 00000 н. 0000195513 00000 н. 0000195665 00000 н. 0000195816 00000 н. 0000195968 00000 н. 0000196120 00000 н. 0000196272 00000 н. 0000196424 00000 н. 0000196576 00000 н. 0000196727 00000 н. 0000196879 00000 п. 0000197031 00000 н. 0000197183 00000 н. 0000197335 00000 н. 0000197486 00000 н. 0000197638 00000 п. 0000197790 00000 н. 0000197942 00000 н. 0000198094 00000 н. 0000198246 00000 н. 0000198398 00000 н. 0000198550 00000 н. 0000198702 00000 н. 0000198854 00000 н. 0000199004 00000 н. 0000199154 ​​00000 н. 0000199306 00000 н. 0000199458 00000 н. 0000199610 00000 н. 0000199762 00000 н. 0000199914 00000 н. 0000200062 00000 н. 0000200214 00000 н. 0000200366 00000 н. 0000200517 00000 н. 0000200669 00000 н. 0000200821 00000 н. 0000200972 00000 н. 0000201124 00000 н. 0000201276 00000 н. 0000201426 00000 н. 0000201577 00000 н. 0000201729 00000 н. 0000201880 00000 н. 0000202031 00000 н. 0000202183 00000 н. 0000202334 00000 н. 0000202485 00000 н. 0000202635 00000 н. 0000202787 00000 н. 0000202938 00000 н. 0000203090 00000 н. 0000203241 00000 н. 0000203392 00000 н. 0000203544 00000 н. 0000203696 00000 н. 0000203848 00000 н. 0000204000 00000 н. 0000204152 00000 н. 0000204304 00000 н. 0000204456 00000 н. 0000204608 00000 н. 0000204760 00000 н. 0000204912 00000 н. 0000205064 00000 н. 0000205216 00000 н. 0000205368 00000 н. 0000205520 00000 н. 0000205672 00000 н. 0000205824 00000 н. 0000205976 00000 н. 0000206127 00000 н. 0000206279 00000 н. 0000206431 00000 н. 0000206583 00000 н. 0000206735 00000 н. 0000206887 00000 н. 0000207038 00000 н. 0000207190 00000 н. 0000207342 00000 н. 0000207494 00000 н. 0000207644 00000 н. 0000207796 00000 н. 0000207947 00000 н. 0000208098 00000 н. 0000208249 00000 н. 0000208399 00000 н. 0000208551 00000 н. 0000208703 00000 н. 0000208855 00000 н. 0000209006 00000 н. 0000209156 00000 н. 0000209308 00000 н. 0000209460 00000 н. 0000209612 00000 н. 0000209764 00000 н. 0000209916 00000 н. 0000210068 00000 н. 0000210220 00000 н. 0000210372 00000 п. 0000210524 00000 н. 0000210675 00000 н. 0000210826 00000 н. 0000210978 00000 п. 0000211130 00000 н. 0000211282 00000 н. 0000211434 00000 п. 0000211586 00000 п. 0000211737 00000 н. 0000211889 00000 н. 0000212041 00000 н. 0000212193 00000 н. 0000212344 00000 н. 0000212495 00000 н. 0000212647 00000 н. 0000212799 00000 н. 0000212951 00000 н. 0000213103 00000 п. 0000213255 00000 н. 0000213405 00000 н. 0000213557 00000 н. 0000213709 00000 н. 0000213861 00000 п. 0000214011 00000 н. 0000214163 00000 п. 0000214315 00000 н. 0000214467 00000 н. 0000214619 00000 п. 0000214771 00000 н. 0000214922 00000 н. 0000215074 00000 н. 0000215226 00000 н. 0000215377 00000 н. 0000215529 00000 н. 0000215680 00000 н. 0000215830 00000 н. 0000215982 00000 п. 0000216133 00000 п. 0000216285 00000 н. 0000216435 00000 п. 0000216585 00000 н. 0000216737 00000 н. 0000216889 00000 н. 0000217039 00000 н. 0000217190 00000 н. 0000217341 00000 п. 0000217493 00000 п. 0000217643 00000 н. 0000217795 00000 н. 0000217947 00000 н. 0000218099 00000 н. 0000218251 00000 н. 0000218403 00000 п. 0000218555 00000 н. 0000218707 00000 н. 0000218859 00000 п. 0000219011 00000 н. 0000219163 00000 п. 0000219315 00000 н. 0000219467 00000 н. 0000219619 00000 н. 0000219770 00000 н. 0000219921 00000 н. 0000220073 00000 н. 0000220225 00000 н. 0000220377 00000 н. 0000220529 00000 н. 0000220681 00000 н. 0000220833 00000 н. 0000220985 00000 н. 0000221137 00000 н. 0000221289 00000 н. 0000221441 00000 н. 0000221593 00000 н. 0000221745 00000 н. 0000221897 00000 н. 0000222048 00000 н. 0000222199 00000 п. 0000222351 00000 п. 0000222503 00000 н. 0000222655 00000 н. 0000222807 00000 н. 0000222959 00000 н. 0000223111 00000 п. 0000223263 00000 н. 0000223414 00000 н. 0000223566 00000 н. 0000223718 00000 н. 0000223870 00000 н. 0000224021 00000 н. 0000224173 00000 п. 0000224325 00000 н. 0000224477 00000 н. 0000224628 00000 н. 0000224779 00000 н. 0000224930 00000 н. 0000225081 00000 н. 0000225233 00000 н. 0000225385 00000 н. 0000225537 00000 п. 0000225688 00000 н. 0000225839 00000 н. 0000226286 00000 п. 0000226334 00000 н. 0000229167 00000 н. 0000229725 00000 н. 0000229946 00000 н. 0000229993 00000 н. 0000230257 00000 н. 0000231225 00000 н. 0000231826 00000 н. 0000231874 00000 н. 0000232402 00000 н. 0000233724 00000 н. 0000234499 00000 н. 0000234547 00000 н. 0000235153 00000 п. 0000235353 00000 п. 0000235400 00000 п. 0000235634 00000 п. 0000236160 00000 н. 0000236696 00000 н. 0000237224 00000 н. 0000237755 00000 н. 0000238285 00000 н. 0000238814 00000 н. 0000239343 00000 п. 0000239874 00000 н. 0000240410 00000 п. 0000240943 00000 н. 0000241474 00000 н. 0000242007 00000 н. 0000242540 00000 н. 0000243072 00000 н. 0000243602 00000 н. 0000243665 00000 н. 0000244059 00000 н. 0000244171 00000 н. 0000244289 00000 н. 0000244423 00000 н. 0000244587 00000 н. 0000244751 00000 п. 0000244897 00000 н. 0000245061 00000 н. 0000245241 00000 н. 0000245393 00000 н. 0000245611 00000 п. 0000245749 00000 н. 0000015156 00000 п. трейлер ] / Назад 3128723 >> startxref 0 %% EOF 936 0 объект > поток h ޴ UKha O + DV-m_T} T- ԃRMEV AADPC! HMzJ9P hDQmmUDԃ> \ Hfg 曙

.

Характеристики теплопроводности термоизоляционных материалов, погруженных в воду для туннелей в холодных регионах

В данном исследовании исследуется распределение поровой воды на основе измеренного массового содержания влаги после пропитывания изоляционного материала туннеля. В этом исследовании также анализируется влияние распределения поровой воды на теплопроводность материала на основе этого массового содержания влаги. Сканирующие изображения фенольных и полиуретановых изоляционных плит получены с помощью компьютерной томографии (КТ).Объемное содержание влаги в серых тонах (Gv) рассчитывается на основе изображений компьютерной томографии, чтобы определить распределение поровой воды (Gv - это отношение объема пробы воды (представленной серым цветом) к объему насыщенной воды. образец (представлен серым значением), который является серым объемным содержанием влаги в образце). Корреляция между объемным содержанием влаги в сером и массовым содержанием влаги определяется путем сравнения различных алгоритмов объемного содержания влаги в сером и объемного содержания влаги.Взаимосвязь между массовым содержанием влаги и теплопроводностью может быть определена с помощью самодельного квазистационарного тестера, тогда как взаимосвязь между объемной влажностью в серых тонах и теплопроводностью может быть получена косвенно. Связанные с этим экспериментальные исследования могут предсказать теплопроводность теплоизоляционных материалов с использованием новой точки зрения и показывают влияние распределения поровой воды на теплопроводность материалов.

1. Введение

Быстрое развитие транспортных систем привело к прогрессивному росту строительства туннелей в холодных регионах; однако повреждения, вызванные замерзанием туннелей, построенных в холодных регионах, также часто возникают [1–5].Проблемы, связанные с повреждением от мороза, включая протечку футеровки, скалывание облицовки, морозное пучение окружающей породы, а также обводнение и промерзание дорожного покрытия, часто ежегодно делают туннель непригодным для использования в период с августа по сентябрь, что значительно снижает эффективность туннеля [6 –10]. Типичным инженерным решением проблемы разрушения туннелей морозом в холодных регионах является укладка теплоизоляционного слоя [11–14]. Проведены многочисленные исследования влияния различных факторов на слой теплоизоляции [15–18].В соответствии с принципом теплоизоляции для защиты от вечной мерзлоты Ченг разъяснил применимость различных теплоизоляционных слоев [19]. Ся объединил теоретический анализ с моделированием методом конечных элементов для расчета толщины изоляционного слоя, нанесенного на различные мерзлые грунты по [20, 21]. Влияние толщины и длины изоляционного слоя на температурное поле туннеля в холодной зоне было проанализировано на основе двумерной модели конечных элементов [22].Используя численное моделирование, Qi определила взаимосвязь между диапазоном замерзания-оттаивания и толщиной теплоизоляционных материалов на основе закона изменения диапазона замерзания-оттаивания различных теплоизоляционных материалов [23, 24]. Ян исследовал влияние изменений скорости механической вентиляции и различных холодных регионов на конструкцию теплоизоляционного слоя на основе числового режима l [25, 26]. Ли подчеркнул влияние температуры почвы и влажности вокруг туннеля на оптимальную толщину изоляционного слоя туннеля [27–29].

Показатель теплоизоляционных свойств теплоизоляционного материала в основном определяется теплопроводностью [30–32]. Ма предположил, что теплопроводность теплоизоляционного материала так же важна, как и его толщина, при проектировании и строительстве туннелей в холодных регионах [33]. Создав числовую модель туннеля в зоне сезонной заморозки, основанную на горячей влажности, Ма разработал метод расчета теплопроводности и толщины теплоизоляционного слоя и определил взаимосвязь между эффектом теплоизоляции и теплопроводностью в сочетании с толщиной слой теплоизоляции.Также было проведено несколько исследований теплопроводности некоторых строительных материалов. Захиа провел прогнозный анализ эффективной теплопроводности композиционных растворов, содержащих волокна, используя экспериментальные результаты и теоретическую модель [34]. Лахсен оценил изменение теплопроводности сетчатых плит из волокон финиковой пальмы (DPF), DPF и грязевых композитов в зависимости от содержания воды, а затем определил внутреннюю теплопроводность DPF и строительного раствора, используя наиболее подходящую модель [35].Павлшк поместил кирпичи в туннели между климатическими камерами с разными температурами и рассчитал теплопроводность кирпичей, используя экспериментальный метод в полумасштабе и измеренные данные [36]. Боднарова применила метод горячей проволоки для измерения теплопроводности в нестационарном состоянии и оценила температурную зависимость теплопроводности легкого бетона [37]. Однако в текущем исследовании большинство теплоизоляционных материалов для туннелей оценивают влияние длины, толщины и других факторов и редко исследуют теплопроводность самого материала.Были проведены многочисленные исследования теплопроводности строительных изоляционных материалов. Однако в этих отчетах в основном исследуется влияние содержания воды на материалы и редко исследуется влияние распределения воды на теплопроводность материалов. В настоящем исследовании определяется содержание серой объемной влажности (Gv) и устанавливается взаимосвязь между Gv и массовым содержанием влаги. На основе взаимосвязи между массовым содержанием влаги и теплопроводностью устанавливается взаимосвязь между объемным содержанием серой влаги и теплопроводностью, чтобы лучше описать влияние распределения поровой воды на теплопроводность.Это исследование очень ценно и может быть использовано для решения проблем, связанных с теплоизоляционными материалами в туннелях в холодных регионах.

2. Экспериментальные разработки
2.1. Испытательные материалы

Фенольные изоляционные плиты, полиуретановые изоляционные плиты и изоляторы из флоке - одни из наиболее распространенных теплоизоляционных материалов, используемых в туннелях, поэтому они выбраны в качестве объектов исследования для проведения экспериментального анализа. Изоляционный материал, использованный в испытании, показан на рисунке 1, его размеры составляют 98 см × 98 см × 50 см (длина × ширина × высота) [38].Физические показатели образцов приведены в таблице 1. Изоляционная полиуретановая плита имеет гладкий гидроизоляционный слой с одной стороны и шероховатый - с другой. Гидроизоляционный слой, влияющий на водопоглощение полиуретановых материалов, имеет на поверхности отверстия неправильной формы. Таким образом, водостойкий слой на поверхности полиуретановой теплоизоляционной плиты был удален, чтобы изучить изменение содержания влаги во времени в наиболее неблагоприятных условиях.



Название Плотность (кг / м 3 ) Теплопроводность (Вт / (м · К)) Прочность на сжатие (кПа) Объем воды абсорбция (%) Огнестойкость (класс) Диапазон температур (° C)

Фенольные 40–60 0.026–0,040 ≥100 ≤7,5 B1 −100–180
Полиуретан 25–55 0,022–0,024 ≥150 ≤4 B2 −50 –100
Floquet 30–50 0,022–0,033 ≥100 ≤6 B1 −196–180

2.2. Испытательное оборудование
2.2.1. Оборудование для испытаний на водопоглощение

Водопоглощающие устройства делятся на два типа: естественные активные устройства поглощения воды и устройства поглощения воды с пассивным давлением (Рисунок 2). Устройство естественного активного водопоглощения имитирует одностороннее активное водопоглощение изоляционного материала в естественном состоянии, когда утечка происходит в туннелях в холодных регионах [39]. Емкость для воды на левой стороне этого устройства соединена резиновой трубкой с воронкой на правой стороне, образуя соединитель, который обеспечивает одинаковую высоту двух уровней жидкости.Влияние напора воды на водопоглощение материала изоляционного слоя моделируется с помощью устройства пассивного водопоглощения под давлением. Основной корпус устройства представляет собой цилиндр давления, соединенный с двумя резиновыми трубками - всасывающей и сообщающейся трубой. Установка соединительной трубы способствует отводу газа, когда устройство поглощает воду, и облегчает процесс полива.


2.2.2. Оборудование для КТ-сканирования

(1) Прибор для испытаний .Промышленный рентгеновский компьютерный томограф на 225 кВ (Yxlon, Германия) показан на рисунке 3. Соответствующие параметры перечислены в таблице 2.



Имя Размер Источник излучения Пиксель изображения Время сканирования Максимальное пространственное разрешение (мм) Контрастная чувствительность

Параметры 170 мм Металлическая керамическая рентгеновская трубка 1024 × 1024 Типичное высокое -точное сканирование 5–15 мин. 0.02 <0,2%

(2) Принцип работы рентгеновского промышленного КТ . Как показано на рисунке 3, рентгеновское излучение, испускаемое источником рентгеновского излучения, сканирует обнаруженный объект в поступательном движении между источником рентгеновского излучения и детектором. После сканирования объект поворачивается на угол, а затем снова сканируется. Путем повторной операции можно получить несколько наборов данных определенного участка обнаруженного объекта.Эти данные вычисляются и обрабатываются компьютером. Изображение всего разреза реконструируется и отображается на мониторе. Все секции могут образовывать законченное трехмерное изображение.

КТ-изображение представляет собой серое изображение, каждый пиксель которого соответствует номеру КТ, показывающему разные уровни серого. Чем выше плотность отсканированного материала, тем выше яркость изображения. Следовательно, при анализе этого изображения, полученного путем КТ-сканирования образца теплоизоляции водоносного горизонта, черная область представляет собой пору, более светлая область представляет собой сухой образец без воды, а белая область представляет собой область водопоглощения.

2.2.3. Устройство для измерения теплопроводности

(1) Hot Disk TPS 2500 S Теплофизический анализатор проводимости . Анализатор теплофизической проводимости (рис. 4) (Hot Disk, Швеция) в основном состоит из тестовой системы, калькулятора и системы регистрации данных (компьютер). Тестер Hot Disk представляет собой датчик с двойной спиралью, который часто представляет собой двойную спираль из никеля и металла толщиной 25 микрон. Это не только источник тепла для повышения температуры, но и резистор теплового потока для регистрации изменений температуры во времени.Параметры теплофизического анализатора проводимости приведены в таблице 3.



Название Диапазон измерения Диапазон температур Диапазон теплопроводности Размер зонда

Теплофизический анализатор проводимости TPS2500s с горячим диском 0,005–500 Вт / (м · К) 10–1000 K 0,005–500 Вт / (м · K) 2–29.40 мм

(2) Самодельный тестер квазистационарного состояния . В соответствии с принципом квазистационарной теплопроводности изготовлено устройство для испытания теплопроводности материалов изоляционного слоя. Устройство в основном состоит из испытательного бокса, системы сбора данных и системы обогрева (Рисунок 5).


Ящик для испытаний изготовлен из пенополистирола (EPS) толщиной 10 см.Пенопласт EPS обладает хорошей теплоизоляцией благодаря низкой теплопроводности. Как основная часть испытательного бокса, он может эффективно изолировать теплообмен между образцом и окружающей средой во время испытания и уменьшить погрешность испытания. Пространство в испытательном боксе составляет 300 мм × 300 мм × 200 мм.

Система сбора данных состоит из безбумажного регистратора и датчика температуры, которые используются для измерения температуры образца в реальном времени. Точность безбумажного самописца может достигать 2%, а температура отображается с точностью до одной десятичной точки.В качестве датчика температуры выбран датчик температуры PT100 с небольшим объемом и четырьмя проводами. Зонд имеет диаметр 3 мм, длину 10 мм и точность 0,15 ° C.

Система обогрева состоит из нагревательного листа, листа чистой меди и источника питания, которые позволяют системе обеспечивать стабильный тепловой поток в систему. Нагревательный элемент состоит из электронагревательной проволоки Ni – Cr и полиимидной нагревательной пленки толщиной 0,4 мм, длиной 300 мм и шириной 300 мм.Лист из чистой меди с высокой теплопроводностью помещается на верхнюю и нижнюю поверхности нагревательного листа, обеспечивая равномерное распределение температуры поверхности нагревательного листа. В источнике питания используется регулируемый источник питания постоянного тока, стабилизированный по напряжению, с напряжением от 0 до 30 В и током от 0 до 10 А.

(3) Пескоструйная сушилка для нагрева с электрическим нагревом . Пескоструйная сушилка с электрическим нагревом DB-250B (завод по производству электрических духовок Hong Xing, Чэнду) обычно используется для сушки образцов, термообработки и других целей нагрева.Основные технические параметры приведены в таблице 4.


Название Размер Диапазон температур Чувствительность

Параметры 500 мм × 600 мм × 750 мм Комнатная температура ∼250 ° C ± 0,1 ° C

2.3. Процессы тестирования
2.3.1. Тест на водопоглощение и компьютерное сканирование

Чтобы смоделировать водопоглощение теплоизоляционного материала в туннеле для холодных регионов и определить максимальное массовое содержание влаги в различных изоляционных панелях при различных условиях водопоглощения, были выбраны три типа изоляционных панелей: фенольные изоляционная плита, изоляционная плита из полиуретана и изоляционные панели из флокированного материала. Испытания на естественное активное водопоглощение и испытание на пассивное водопоглощение под давлением были проведены с интервалом в один день на начальном этапе и двухдневным интервалом на последующем этапе.Для проведения сравнительного анализа добавлен комплект полного погружения. Испытание могло быть прекращено, когда разница между двумя последовательными измерениями составляла менее 0,5% от значения второго испытания.

При использовании вышеупомянутого процесса было определено, что степень водопоглощения отслаиваемой полиуретановой изоляционной плиты ниже, а у фенольной изоляционной панели - выше. Таким образом, с помощью испытания на пассивное водопоглощение под давлением были получены три отслоенных полиуретановых изоляционных панели с различным массовым содержанием влаги и шесть фенольных изоляционных панелей с различным массовым влагосодержанием, которое проводилось путем контроля различных периодов водопоглощения.Образцы с разным массовым содержанием влаги приведены в таблице 5.


Название Массовая влажность (%)

Полиуретан, отслаиваемый 9,80 14,74 25,23
Фенольные 808,78 921,64 1632,53
Фенольные 2782,25 3080.29 3763,91

Максимально допустимый внешний диаметр образца составлял 170 мм. Образец размером менее 140 мм давал лучший эффект сканирования. Поэтому для снижения затрат три образца с разным массовым содержанием влаги были уложены друг на друга, чтобы оптимизировать использование пространства для сканирования. Сканирующее изображение фенольной изоляционной плиты представлено на Рисунке 6.


2.3.2. Измерение теплопроводности

Метод горячего диска подходит для однородных сред, но не для того, чтобы содержать образец воды в этом тесте.Поэтому для испытаний образцов в абсолютно сухом состоянии был выбран метод Hot Disk. Испытание квазистационарной теплопроводности использовалось для стратифицированных водных образцов, и результаты для испытуемого образца в их абсолютно сухом состоянии сравнивались с результатами, полученными с использованием метода горячего диска.

(1) Метод горячего диска . В качестве образца для испытаний были выбраны сухая фенольная изоляционная плита и отслоившаяся полиуретановая изоляционная плита. Инкапсулированный спиральный никелевый датчик был зажат между двумя частями для тестирования, и была установлена ​​защитная крышка.Мощность и время нагрева сенсора задавались на компьютере. Программа тестирования Hot Disk была запущена, и был выбран соответствующий тестовый модуль. Затем было начато тестирование. Когда впоследствии было выбрано количество необходимых контрольных точек, с помощью системного программного обеспечения был рассчитан коэффициент теплопроводности, при этом временной интервал между двумя испытаниями был установлен на 1,5 часа.

(2) Метод квазистационарного тестирования . Подготовка проб проводилась в соответствии с «Правилами геотехнических испытаний автомобильных дорог» (JTG E40-2007).Были получены фенольные и полиуретановые изоляционные плиты с разной влажностью. Четыре образца одинакового размера, материала и содержания влаги были помещены в испытательный бокс (уменьшая погрешность испытания) после того, как к ним был прикреплен датчик температуры и пронумерованы снизу вверх 1, 2, 3 и 4. Нагревательное устройство помещали между образцами для испытаний 1 и 2 и образцами для испытаний 3 и 4. Затем испытательную коробку закрывали, включали безбумажный самописец и источник питания с регулируемым постоянным током и начинали испытание.Когда разница температур между верхней и нижней поверхностями образца 2 уменьшилась, испытание было остановлено, и одно испытание было завершено.

3. Результаты испытаний и анализ
3.1. Максимальное массовое содержание влаги в теплоизоляционном материале

На рис. 7 показано, что при естественном активном водопоглощении скорость роста массового влагосодержания со временем постепенно замедляется. На ранних стадиях водопоглощения фенольная изоляционная плита имела самый высокий уровень водопоглощения, за ней следовали теплоизоляционная плита из флоке и отслоенная полиуретановая изоляционная плита.Одновременно, с увеличением времени, массовая влажность фенольной изоляционной панели и изоляционной плиты из флокета постепенно приближалась, при этом массовая влажность фенольной изоляционной плиты постоянно превышала массовую влажность изоляционной плиты из флокета в течение периода испытаний. . После испытаний в течение 5 месяцев увеличение амплитуды массового содержания влаги в изоляционной плите из флоке было вдвое больше, чем у фенольной изоляционной плиты; таким образом, массовое содержание влаги в изоляционной плите из флокета постепенно приближалось к таковой в фенольной изоляционной плите.Поэтому, когда период испытаний достигает по крайней мере 7 месяцев, содержание влаги в изоляционной плите из флокета временно выше, чем в фенольной изоляционной плите.


Полностью погруженные в воду фенольные изоляционные плиты, отслоившиеся полиуретановые изоляционные плиты и флокированные изоляционные плиты показали массовое содержание влаги 2347,58%, 92,91% и 850%, соответственно (Рисунок 8). Массовая влажность фенольной изоляционной панели в 25,27 раза больше, чем у отслоенной полиуретановой изоляционной панели, и в 2 раза.В 71 раз больше, чем у изоляционной плиты из флоке. Среди трех видов изоляционных плит фенольная изоляционная плита показала лучшее поглощение.


На рис. 9 представлена ​​зависимость от времени массового содержания влаги, абсорбированной различными теплоизоляционными материалами в результате пассивного водопоглощения при различных уровнях давления воды. Тенденция кривой показывает, что массовое содержание влаги является самым высоким на ранней стадии водопоглощения; со временем скорость поглощения влаги снижается и в конечном итоге стабилизируется.Когда испытание является стабильным, массовое содержание влаги в образцах при высоком напоре больше, чем в образцах при низком напоре.

Таким образом, максимальное массовое влагосодержание трех теплоизоляционных материалов может быть получено путем экспериментального анализа трех групп (таблица 6).

Взаимосвязь между массовым содержанием влаги и значением серого

При значении серого = 0 изображение будет самым темным и черным, тогда как при значении серого = 255 изображение будет самым ярким и белым.Чем выше плотность вещества, тем ярче (белым) оно появляется на КТ-изображениях; чем меньше плотность вещества, тем темнее (чернее) оно кажется. Плотности следующие: плотность воздуха 1,225 кг / м 3 ; плотность воды, 1000 кг / м 3 ; кажущаяся плотность выбранной фенольной теплоизоляции 22 кг / м. 3 ; кажущаяся плотность полиуретановой теплоизоляционной плиты 33,8 кг / м. 3 . Очевидно, вода имеет наибольшую плотность. Таким образом, его распределение в изоляционном материале можно легко определить с помощью компьютерной томографии.При содержании влаги = 0% гистограмма уровня серого показывает изображение с одним пиком. Когда фенольная изоляционная плита впитывает воду, на серой гистограмме появляются два пика. Плотность воды значительно выше, чем у сухой фенольной теплоизоляции, поэтому ее можно выразить с помощью серого цвета. Следовательно, пик волны при более низком значении серого состоит из значения серого пикселя, в котором расположена сухая фенольная изоляционная панель, тогда как пик волны при более высоком значении серого состоит из значения серого пикселя, в котором фенольная изоляционная панель находится после находится водопоглощение.

3.2.1. Фенольная изоляционная плита

Сухие образцы и водные образцы сканируются отдельно. На рисунке 10 показано, что при сканировании сухих образцов значения серого варьируются от 6 до 115, тогда как при сканировании водоносных образцов значения серого находятся в диапазоне от 0 до 255, включая все значения серого. Для водосодержащей фенольной изоляционной плиты, когда значение серого меньше или равно 65, вода не обнаруживается внутри фенольной изоляционной плиты; Между тем, для изображения с глубиной цвета 8 максимальное значение серого равно 255.Следовательно, на изображении КТ фенольной изоляционной панели, когда значение серого находится в диапазоне 65–255, это смесь воды и фенольного изоляционного материала; когда значение серого равно 255, массовое содержание влаги в пикселе достигает насыщения. Кроме того, когда значение серого составляет 65, содержание воды составляет 0%. Степень серости водосодержащего теплоизоляционного материала от 65 до 255 делится на 100 экземпляров; то есть, когда массовое содержание влаги в пикселе увеличивается на 1%, значение серого точки увеличивается на 1.9. Таким образом, значение серого можно использовать для количественного описания насыщенности материала. Для водовмещающих образцов исследована степень насыщения отдельных пикселей. С областью пикселя в качестве основы значение серого высокое, и M является граничным значением серого между сухим состоянием и водоносным состоянием материала. Когда значение серого меньше или равно M , произведение нижней области пикселя и значения серого представляет собой объем высушенного образца.Когда значение серого достигает максимального значения D изображения, пиксель считается заполненным водой и насыщенным; когда значение серого находится между M и D , это объем ненасыщенной водосодержащей пробы. Площадь каждого пикселя изображения, умноженная на его собственный уровень серого, составляет небольшой объем; таким образом, добавляя все небольшие объемы к изображению, можно получить общий объем материала, представленный серым цветом.


Предполагая, что общее количество пикселей в изображении КТ-сканирования составляет N , пусть значение серого будет i ( i = 0, 1,…, 255).Если количество пикселей в изображении со значением серого, равным i , равно N i , общий объем материала, представленного значением серого, будет следующим: где S - площадь пикселей и G - объем пробы содержания воды, выраженный серым цветом.

Общий объем насыщенных образцов, выраженный значением серого, выглядит следующим образом: где D - максимальное значение серого для всех пикселей изображения, 0 D ≤ 255; G S - объем материалов со 100% содержанием воды, выраженный серым цветом; и N - общее количество пикселей изображения.

Объемная влажность изображения (объемная влажность серого), выраженная серым значением, составляет

.

Механическая изоляция - типы и материалы

Любая поверхность, температура которой превышает температуру окружающей среды, будет терять тепло. Потери тепла зависят от многих факторов, но преобладают температура поверхности и ее размер.

Укладка изоляции на горячую поверхность снизит температуру внешней поверхности. Благодаря теплоизоляции поверхность объектов будет увеличиваться, но относительный эффект снижения температуры будет намного больше, а потери тепла уменьшатся.

Аналогичная ситуация возникает, когда температура поверхности ниже температуры окружающей среды.В обоих случаях теряется часть энергии. Эти потери энергии можно уменьшить, положив практичную и экономичную изоляцию на поверхности, температура которых сильно отличается от окружающей.

Категории изоляционных материалов

Изоляционные материалы или системы также можно классифицировать по диапазону рабочих температур.

Существуют разные мнения относительно классификации механической изоляции по диапазону рабочих температур, в котором используется изоляция.Например, слово криогеника означает «производство холода»; однако этот термин широко используется как синоним для многих низкотемпературных применений. Неясно, в какой точке шкалы температур заканчивается охлаждение и начинается криогенизация.

Национальный институт стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, считает, что криогеника связана с температурами ниже -180 ° C. Они основывали свое определение на понимании того, что нормальные точки кипения так называемых постоянных газов, таких как гелий, водород, азот, кислород и нормальный воздух, лежат ниже -180 ° C, в то время как фреоновые хладагенты, сероводород и другие распространенные хладагенты имеют температуру кипения выше -180 ° C.

Понимая, что некоторые из них могут иметь другой диапазон рабочих температур, по которому можно классифицировать механическую изоляцию, в отрасли механической изоляции обычно приняты следующие определения категорий:


Название Максимальное массовое содержание влаги, полученное с помощью теста естественного активного водопоглощения (%) Максимальное массовое содержание влаги, полученное с помощью теста на пассивное водопоглощение под давлением (%) Максимум массовая влажность при испытании на полное погружение (%)

Фенольная 526.28 4208,65 2347,58
Очищенный полиуретан 26,04 37,24 92,91
Floquet 520,17 1742,50 850,00

5

Категория Определение
Криогенные приложения -50 ° F и ниже
Тепловые приложения:
Холодильное оборудование, холодная вода и ниже температуры окружающей среды от -49 ° F до + 75 ° F
От средней до высокой температуры.приложения от + 76 ° F до + 1200 ° F
Огнеупоры + 1200 ° F и выше

Ячеистая изоляция состоит из небольших отдельных ячеек, которые либо соединяются между собой, либо изолированы друг от друга, образуя ячеистую структуру. Стекло, пластмассы и резина могут содержать основной материал, и используются различные пенообразователи.

Ячеистая изоляция часто дополнительно классифицируется как открытая ячейка (т.е.е. ячейки соединяются между собой) или закрытые ячейки (ячейки изолированы друг от друга). Обычно материалы с закрытыми ячейками более 90% считаются материалами с закрытыми ячейками.

Волокнистая изоляция состоит из волокон небольшого диаметра, которые тонко разделяют воздушное пространство. Волокна могут быть органическими или неорганическими, и обычно (но не всегда) они удерживаются вместе связующим. Типичные неорганические волокна включают стекло, минеральную вату, шлаковую вату и оксид алюминия-кремнезем.

Волокнистая изоляция подразделяется на изоляцию на шерстяной или текстильной основе.Утеплители на текстильной основе состоят из тканых и нетканых волокон и пряжи. Волокна и пряжа могут быть органическими или неорганическими. Эти материалы иногда поставляются с покрытиями или в виде композитов для достижения определенных свойств, например атмосферостойкость и химическая стойкость, отражательная способность и т. д.

Чешуйчатая изоляция состоит из мелких частиц или хлопьев, которые тонко разделяют воздушное пространство. Эти хлопья могут быть связаны друг с другом, а могут и не быть. Вермикулит, или вспученная слюда, представляет собой чешуйчатую изоляцию.

Гранулированная изоляция состоит из небольших узлов, которые содержат пустоты или пустоты. Эти материалы иногда считают материалами с открытыми порами, поскольку газы могут переноситься между отдельными пространствами. Изоляция из силиката кальция и формованного перлита считается гранулированной изоляцией.

Отражающая изоляция и обработка добавляются к поверхностям для снижения длинноволновой эмиссии, тем самым уменьшая лучистую теплопередачу к поверхности или от нее.Некоторые системы светоотражающей изоляции состоят из нескольких параллельных тонких листов или фольги, разнесенных между собой для минимизации конвективной теплопередачи. Куртки и облицовка с низким коэффициентом излучения часто используются в сочетании с другими изоляционными материалами.

Некоторые примеры типов изоляции

Ячеистая изоляция

Эластомерный

Эластомерная изоляция определяется ASTM C 534, Тип I (предварительно сформованные трубы) и Тип II (листы). В стандарте ASTM есть три широко доступных сорта.


Эластомерные утеплители
Марка Базовое описание Темп. Лимиты Индекс распространения пламени / Индекс развития дыма
1 Широко используется в типичных коммерческих системах от -297 ° F до 220 ° F толщиной от 25/50 до 1½ дюйма.
2 High temp. использует от -297 ° F до 350 ° F Нет 25/50 Номинальный
3 Использование в системах из нержавеющей стали при температуре выше 125 ° F от -297 ° F до 250 ° F Не 25/50 Номинальное

Все три марки представляют собой гибкую и упругую пенопластовую изоляцию с закрытыми порами.Максимальная проницаемость для водяного пара составляет 0,10 перм-дюйма, а максимальная теплопроводность при температуре 75 ° F составляет 0,28 БТЕ дюйма / (час фут 2 F) для классов 1 и 3, а степень 2 составляет 0,30 БТЕ дюйма / (час фут ). 2 F). Состав класса 3 не содержит выщелачиваемых хлоридов, фторидов, поливинилхлорида или каких-либо галогенов.

Предварительно сформованная трубчатая изоляция доступна с внутренним диаметром от 3/8 "до 6 IPS", с толщиной стенки от 3/8 "до 1½" и типичной длиной 6 футов. Трубчатый продукт доступен с предварительно нанесенным клеем и без него. .Листовая изоляция доступна непрерывной длины шириной 4 фута или 3 фута на 4 фута и с толщиной стенок от 1/8 дюйма до 2 дюймов. Листовой продукт доступен как с предварительно нанесенным клеем, так и без него.

Эти материалы обычно устанавливаются без дополнительных ингибиторов пара. Дополнительная защита от паров может потребоваться при установке на трубопроводе с очень низкими температурами или в условиях постоянно высокой влажности. Все швы и точки соединения должны быть заделаны контактным клеем, рекомендованным производителем.Для наружного применения необходимо нанести атмосферостойкую куртку или рекомендованное производителем покрытие для защиты от ультрафиолета и озона.

Ячеистое стекло

Ячеистое стекло определяется ASTM как изоляция, состоящая из стекла, обработанного для образования жесткого пенопласта, имеющего преимущественно структуру с закрытыми порами. На ячеистое стекло распространяется действие ASTM C552, «Стандартные технические условия на теплоизоляцию из ячеистого стекла», и оно предназначено для использования на поверхностях, работающих при температурах от -450 до 800 ° F.Стандарт определяет две степени и четыре типа, а именно:


Изоляция из ячеистого стекла
Тип Форма и доступные сорта
I Плоский блок, классы 1 и 2
II Трубы и трубки, готовые, классы 1 и 2
III Формы специальной формы, классы 1 и 2
IV Доска сборная, марка 2

Ячеистое стекло выпускается блочно (Тип I).Блоки продукта типа I обычно отправляются производителям, которые производят готовые изделия (типы II, III и IV), которые поставляются дистрибьюторам и / или подрядчикам по изоляции.

Максимальная теплопроводность определяется по классам следующим образом (для выбранных температур):

Температура, ° F 1 класс 2 класс
Тип I, Блок
-150 ° F 0,20 0,26
-50 ° F 0.24 0,29
50 ° F 0,30 0,34
75 ° F 0,31 0,35
100 ° F 0,33 0,37
200 ° F 0,40 0,44
400 ° F 0,58 0,63
Тип II, труба
100 ° F 0,37 0,41
400 ° F 0.69 0,69

Стандарт также содержит требования к плотности, прочности на сжатие, прочности на изгиб, водопоглощения, паропроницаемости, горючести и характеристик горения поверхности.

Изоляция из ячеистого стекла - это жесткая неорганическая негорючая, непроницаемая, химически стойкая форма стекла. Доступны лицевые или безлицевые (с рубашкой или без нее). Из-за широкого диапазона температур в различных диапазонах рабочих температур иногда используются разные технологии изготовления.

Как правило, изготовление изоляции из пеностекла включает склеивание нескольких блоков вместе для формирования «заготовки», которая затем используется для изготовления изоляции труб или специальных форм. Используемый клей или адгезивы различаются в зависимости от предполагаемого конечного использования и расчетных рабочих температур. Для применений при температуре ниже окружающей среды обычно используются клеи-расплавы, такие как асфальт ASTM D 312 Type III.

В системах с температурой выше окружающей среды или там, где органические клеи могут представлять проблему (например, при использовании LOX), в качестве производственного клея часто используется неорганический продукт, такой как гипсовый цемент.Для определенных областей применения могут быть рекомендованы другие клеи. При определении изоляции из пеностекла укажите условия эксплуатации системы, чтобы обеспечить надлежащее изготовление.

Волокнистая изоляция

Волокнистая изоляция состоит из волокон небольшого диаметра, которые тонко разделяют воздушное пространство. Волокна могут быть органическими или неорганическими, и обычно (но не всегда) они удерживаются вместе связующим. Типичные неорганические волокна включают стекло, минеральную вату, шлаковую вату и оксид алюминия-кремнезем.


Волокнистая изоляция

Труба из минерального волокна

Изоляция труб из минерального волокна соответствует стандарту ASTM C 547.Стандарт содержит пять типов, классифицируемых в основном по максимальной температуре использования.

Тип Форма Максимальное использование
Температура, ° F
I Литой 850 ° F
II Литой 1200 ° F
III Прецизионная V-образная канавка 1200 ° F
IV Литой 1000 ° F
В Литой 1400 ° F

Стандарт дополнительно классифицирует продукты по сортам.Продукты класса A можно «налепить» при максимальной указанной температуре использования, тогда как продукты класса B предназначены для использования с графиком нагрева.

Указанная максимальная теплопроводность для всех типов составляет 0,25 Btu in / (час фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F.

Стандарт также содержит требования к стойкости к провисанию, линейной усадке, сорбции водяного пара, характеристикам горения на поверхности, характеристикам горячей поверхности и содержанию неволокнистых частиц (дроби). Кроме того, в стандарте ASTM C 547 существует дополнительное требование к характеристикам коррозии под напряжением, если продукт будет использоваться в контакте с трубами из аустенитной нержавеющей стали.

Изделия для изоляции труб из стекловолокна обычно относятся к Типу I или Типу IV. Продукция из минеральной ваты будет соответствовать более высоким температурным требованиям для типов II, III и V.

Эти изоляционные материалы для труб могут быть снабжены различными покрытиями, наносимыми на заводе, или же они могут быть покрыты рубашкой в ​​полевых условиях. Также доступны системы изоляции труб из минерального волокна с «самосушивающимся» впитывающим материалом, который непрерывно оборачивается вокруг труб, клапанов и фитингов. Эти продукты предназначены для сохранения сухости изоляционного материала трубопроводов с охлажденной водой в местах с высокой влажностью.

Изоляционные секции труб из минерального волокна обычно поставляются длиной 36 дюймов и доступны для большинства стандартных размеров труб. Доступная толщина варьируется от 1/2 дюйма до 6 дюймов.

Гранулированная изоляция

Силикат кальция

Теплоизоляция из силиката кальция определяется ASTM как изоляция, состоящая в основном из водного силиката кальция и обычно содержащая армирующие волокна.

Трубы из силиката кальция и изоляция блоков соответствуют стандарту ASTM C 533.Стандарт содержит три типа, классифицируемых в основном по максимальной температуре использования и плотности.


Теплоизоляция из силиката кальция
Тип Максимальная температура использования (° F) и плотность
I Максимальная температура 1200 ° F, максимальная плотность 15 шт.
IA Максимальная температура 1200 ° F, максимальная плотность 22 шт. Фут
II Максимальная температура использования 1700 ° F

Стандарт ограничивает рабочую температуру от 80 ° F до 1700 ° F.

Изоляция для труб из силиката кальция поставляется в виде полых цилиндров, разделенных пополам по длине или изогнутых сегментов. Изоляционные секции труб обычно поставляются длиной 36 дюймов и доступны в размерах, подходящих для большинства стандартных размеров труб. Доступная толщина в один слой составляет от 1 дюйма до 3 дюймов. Более толстая изоляция поставляется в виде вложенных секций.

Изоляция из силиката кальция поставляется в виде плоских секций длиной 36 дюймов, шириной 6 дюймов, 12 дюймов и 18 дюймов и толщиной от 1 дюйма до 4 дюймов.Блок с канавками доступен для установки блока на изогнутые поверхности большого диаметра.

Из стандартных профилей могут быть изготовлены специальные формы, такие как изоляция клапана или фитинга.

Силикат кальция обычно покрывается металлической или тканевой оболочкой для внешнего вида и защиты от атмосферных воздействий.

Указанная максимальная теплопроводность для типа 1 составляет 0,41 БТЕ-дюйм / (ч · фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F. Указанная максимальная теплопроводность для типов 1A и 2 составляет 0.50 БТЕ-дюйм / (час · фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F.

Стандарт также содержит требования к прочности на изгиб (изгиб), прочности на сжатие, линейной усадке, характеристикам горения поверхности и максимальному содержанию влаги при поставке.

Типичные области применения включают трубопроводы и оборудование, работающие при температурах выше 250 ° F, резервуары, сосуды, теплообменники, паровые трубопроводы, изоляцию клапанов и фитингов, котлы, вентиляционные и выхлопные каналы.

Ссылка (-а):
https: // www.wbdg.org и http://www.roxul.com

Подробнее о механической изоляции

Часть 1:
Типы и материалы

Часть 2:
Требования к пространству для изоляции

Часть 3:
Изоляция трубопроводов

.

Типы изоляции | Министерство энергетики

0 9000 Необработанные полы в небольших стенах в больших количествах в виде продукта, распыляемого под давлением (вспениваемого на месте).
Одеяло: рулоны и рулоны

Стекловолокно

Минеральная (каменная или шлаковая) вата

Пластмассовые волокна

Натуральные волокна

Необработанные стены, включая фундаментные стены

Полы и потолки

Устанавливается между стойками, балками и балками.

Сделай сам.

Подходит для стандартных расстояний между стойками и балками, относительно свободными от препятствий.Относительно недорогой.

Изоляция из бетонных блоков

и изоляционные бетонные блоки

Пенопласт для установки снаружи стены (обычно новое строительство) или внутри стены (существующие дома):

Некоторые производители включают шарики пенопласта или воздух в бетонную смесь для увеличения R-значений

Незавершенные стены, включая фундаментные стены

Новое строительство или капитальный ремонт

Стены (изоляционные бетонные блоки)

Требуются специальные навыки

Изоляционные бетонные блоки иногда укладываются без раствора (укладываются в сухую) и склеиваются.

Изоляционные стержни увеличивают R-ценность стены.

Изоляция за пределами стены из бетонных блоков помещает массу в кондиционируемое пространство, что может снизить температуру в помещении.

Каменные блоки из автоклавного газобетона и ячеистого бетона в автоклаве имеют в 10 раз большую изоляционную способность, чем обычный бетон.

Пенопласт или жесткий пенопласт

Полистирол

Полиизоцианурат

Полиуретан

Незакрашенные стены, включая фундаментные стены

Полы и потолки

Невентилируемые крыши с низким уклоном

с гипсокартоном толщиной 1/2 дюйма или другим материалом, одобренным строительными нормами, для обеспечения пожарной безопасности.

Наружное применение: необходимо покрыть атмосферостойким покрытием.

Высокая изоляционная способность при относительно небольшой толщине.

Может блокировать термическое короткое замыкание при непрерывной установке на рамы или балки.
Изоляционные бетонные формы (ICF) Пенопласты или пеноблоки Незавершенные стены, включая фундаментные стены для нового строительства Устанавливаются как часть конструкции здания. Изоляция буквально встраивается в стены дома, создавая высокое тепловое сопротивление.
Заливка и выдувание

Целлюлоза

Стекловолокно

Минеральная (каменная или шлаковая) вата

Замкнутая существующая стена или открытая новая полость в стене

твердый

Необработанный чердачный пол

в труднодоступных местах
Придувается с помощью специального оборудования, иногда заливается. Подходит для добавления изоляции на уже готовые участки, участки неправильной формы и вокруг препятствий.
Светоотражающая система Крафт-бумага с фольгой, пластиковая пленка, полиэтиленовые пузыри или картон Необработанные стены, потолки и полы Пленки, пленки или бумага, вставленные между стойками деревянного каркаса, балками, стропила и балки.

Сделай сам.

Подходит для обрамления со стандартным шагом.

Пузырьковая форма подходит для неправильного обрамления или при наличии препятствий.

Наиболее эффективен для предотвращения нисходящего теплового потока, эффективность зависит от расстояния.
Жесткая волокнистая или волокнистая изоляция

Стекловолокно

Минеральная (каменная или шлаковая) вата

Воздуховоды в некондиционных помещениях

Другие места, требующие изоляции, способной выдерживать высокие температуры
Подрядчики по ОВКВ производят изоляцию в воздуховоды в их магазинах или на стройплощадках. Выдерживает высокие температуры.
Распыляемая пена и вспененная на месте

Цементная

Фенольная

Полиизоцианурат

Полиуретан

Закрытая существующая стена

Открытая новая полость в стенах

Подходит для добавления изоляции к уже готовым участкам, участкам неправильной формы и вокруг препятствий.
Структурные изолированные панели (СИП)

Пенопласт или изоляция из жидкой пены

Изоляция соломенной сердцевины
Незаконченные стены, потолки, полы и крыши для нового строительства Строители собирают СИП вместе для формирования стен и крыша дома. Дома из СИП обеспечивают превосходную и однородную изоляцию по сравнению с более традиционными методами строительства; они также требуют меньше времени на постройку.
.

Смотрите также