Характеристики теплоизоляционных материалов

Выбор теплоизоляционных материалов для повышения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций основан на учете наиболее важных физико-механических, эксплуатационных, технологических и экологических параметров. Помимо этого теплоизоляционный материал должен отвечать требованиям огнестойкости.

В настоящее время спектр теплоизоляционных материалов достаточно ограничен и состоит из материалов, которые можно разбить на несколько групп.

I. Волокнистые материалы в виде матов, плит и других элементов плотностью от 50 до 350 кг/м³. В качестве волокон используется минеральное сырье, а для придания геометрической формы - различного рода связующие (на синтетической, битумной или крахмальной основе). Наибольшее распространение получили минераловатные и плиты из базальтового волокна, у которого более низкий коэффициент теплопроводности и достаточно широкий диапазон физико-механических характеристик (эластичные маты, полужесткие и жесткие плиты). Основными производителями теплоизоляционных материалов этой группы являются фирма «Партек» (Финляндия), «Изовер» и «Ирса» (Германия) и др.

Для теплоизоляции наружных стен целесообразно применение только минераловатных плит из базальтового волокна плотностью 90 кг/м³ с перпендикулярным направлением волокон и 150 кг/м³ с горизонтальным направлением волокон. Содержание фенольного связующего не должно превышать 3,5 %. Для повышения долговечности теплоизоляционного слоя его поверхность пропитывается водоотталкивающим составом.

Наибольшее распространение при решении вопросов теплозвукоизоляции нашли теплоизоляционные материалы на основе базальтового и стеклянного волокон. Полужесткие изоляционные плиты могут выполняться с водоотталкивающей обработкой. Они отвечают самым высоким требованиям: несгораемые, экологически безопасные, с низким коэффициентом теплопроводности (0,044-0,047), обладают физико-механическими характеристиками, обеспечивающими высокую эксплуатационную надежность при утеплении вертикальных поверхностей.

Мягкие эластичные маты марок ММ и МП имеют плотность 14 и 22 кг/м³, выпускаются в виде плит и рулонов длиной 4000-18000 мм, шириной 500-1400 мм и толщиной 50, 60, 80, 100, 120, 140 мм. Они предназначены для утепления горизонтальных поверхностей (полы, чердачные перекрытия, кровля и т.п.), экологически и пожаробезопасные. Их высокие технологические параметры обеспечивают широкий диапазон применения.

II. Синтетические вспученные материалы и их композиции: пенополистирол, пенополиуретан, пенопласт. Они обладают достаточно низкой плотностью и являются эффективным утеплителем. Основной их недостаток - горючесть и плавление при температуре 120-150 °С. При горении могут выделяться вредные химические соединения.

Основным материалом этой группы следует считать пенополистирольные плиты марок ПСБС-25 и 35. Они применяются в комбинации с минераловатными плитами, когда поверхности по периметру проемов стен изолируются негорючим материалом, а остальное пространство - пенополистирольными плитами.

К группе пенолистирольных вспученных теплоизоляционных материалов следует отнести продукцию ТИГИ Knauf, которая производится по технологии австрийской фирмы «Визер» беспрессовым способом из суспензионного вспенивающегося полистирола. Пенополистирол состоит из 95-98 % воздуха и 2-5 % полистирола. Это позволяет получать изделия с плотностью от 15 до 50 кг/м³ с прочностью на сжатие от 0,05 до 0,2 МПа и на изгиб 0,07-0,35 МПа с водопоглощением 3,0-2,0 %.

Для повышения огнестойкости изделий в состав вводятся добавки антипирена, а для борьбы с грызунами - специальные биодобавки. Продукция ТИГИ Knauf из-за широкого диапазона теплотехнических и физико-механических характеристик может быть использована как тепло- и звукоизоляционный материал. По данным исследований фирм-производителей, долговечность материала превышает 50-70 лет, что вызвано отсутствием или весьма слабыми химическими реакциями с окружающей средой.

Теплоизоляционным материалом, отвечающим современным требованиям, является экструдированный пенополистирол Styroform, который разработан фирмой The Dow Chemical Co. Отличительными особенностями данного плитного материала являются его сравнительно высокая прочность на сжатие, которая составляет 0,4-0,5 МПа, а также нечувствительность к атмосферным воздействиям. Эти показатели расширяют диапазон рационального использования, включая теплоизоляцию заглубленных конструкций зданий, кровли, дорожных покрытий и т.п.

III. Строительные конструкционно-теплоизоляционные композиционные материалы, выполняющие функции утепления и ограждения конструктивных элементов. К ним относятся: пенополистиролбетон; пенобетон; газосиликат и другие материалы, имеющие достаточно высокие теплотехнические и механические характеристики. Они могут широко использоваться при реконструкции зданий с надстройкой этажей. Ограждающие конструкции при этом могут выполняться многослойными в комбинации с эффективным утеплителем, облицовкой кирпичом или штукатурным покрытием.

Наиболее перспективными и долговечными являются теплоизоляционные плиты из базальтовой ваты, вспененного экструзионного полистирола, пеностекла и др.