строительный форум Материалы для теплоизоляции
Теплоизоляция представляет собой особые стройматериалы, которые характеризуются либо пористой, либо волокнистой структурой. Нужно отметить, что данные материалы при минимальном весе имеют довольно значительный объем. Воздух, который находится в порах либо между волокнами, как правило, неважно проводит тепло и потому обеспечивает материалам теплозащитные характеристики. Использование теплоизоляции играет довольно важную роль в современной доктрине энергосберегающего строительства и дополнительно разрешает несколько уменьшить выбросы эмиссий углекислого газа в атмосферу.
Как правило, физические качества материалов для теплоизоляции непосредственно зависят от сырья, из которого изготовлены. На сегодня материалы для теплоизоляции подразделяют на 2 немалые группы: органического и неорганического либо минерального происхождения.
Заметим, что современный рынок предлагает потребителям самые разные теплоизоляционные вещества, причем каждый из них по-своему привлекателен и редок.
Необходимо отметить, что наиболее важным свойством теплоизоляции выступает ее малые показатели теплопроводности. Не менее важны и показатели огнестойкости, устойчивости к давлению, способности накапливать тепло и несколько корректировать уровень сухости в помещении. В последние годы все большую роль играют и экологические характеристики теплоизоляционных составляющих. Заметим, что сегодня для производства искусственных материалов для теплоизоляции зачастую требуется очень много энергии, и довольно часто природные запасы ее выступают довольно ограниченными.
Материалы для натурального происхождения теплоизоляции совершенно лишены подобного плана недостатков, однако могут быть применены далеко не во всех случаях.
Одним из первостепенных показателей качественности теплоизоляционного материала выступает его плотность. В сущности, данный показатель представляет собой соотношение массы данного материала к его объему (кг/м2). Именно плотность и выступает определяющей технической характеристикой данных материалов. Обыкновенно, низкий показатель плотности предполагает немалую пористость. Немалый объем пустот в середине материала снижает показатели его теплопроводности, улучшая тем самым теплозащитные черты. Плотность разных теплоизоляционных субстанций обычно маркируется от 20 и до 100 кг/м2.
Примечательно, что под теплопроводностью в области строительства подразумевается способность определенных материалов передавать тепловую энергии (Вт/(м·К)). Заметим, что основной задачей материалов для теплоизоляции выступает снижение потери тепла. Чем меньшими выступают показатели теплопроводности, тем меньше тепла будет уходить за пределы сооружения. Интересно, что в Германии действуют особые нормы DIN под названием «Теплозащита и энергосбережение зданий». Согласно ним теплопроводность теплоизоляционных материалов должна быть не больше 0,1 Вт/(м·К). При этом материалы, которые характеризуются показателями теплопроводности от 0,03 и до 0,05 Вт/(м·К) считают действительно хорошими, те же у которых данный показатель меньше 0,03 и до 0,05 Вт/(м·К) – самыми наилучшими.
Все стройматериалы, и теплоизоляционные в данном случае не исключение, подразделяются на 2 класса огнестойкости. Класс А представляют несгораемые материалы, класс В – воспламеняемые аналоги.
Материалы несгораемые, в свою очередь, подразделяются на подкласс А1 (не содержат органических добавок, неспособны к возгоранию) и А2 (содержат небольшую часть органических составляющих, которые способны к горению).
Материалы воспламеняемые также подразделяют на подкласс В1 (трудновоспламеняемые – гореть могут, однако после затухания огня повторно возгореться вновь не могут) и В2 (воспламеняемые – могут вторично самовоспламениться, даже после тушения пламени и долго тлеют).
Рассмотрим наиболее популярные на отечественном рынке материалы для теплоизоляции. Самым расспростарненным неорганическим теплоизоляционным материалом выступает минеральное волокно. Его плотность 15-200 составляет 115-200 кг/м2, теплопроводность – 0, 025-0,045 Вт/(м·К). Класс огнестойкости составляет А2 – несгораемые материалы (стекло), А1 - несгораемые материалы (камень). Формой поставок выступают маты, плиты, рулонные мягкие материалы, причем они могут быть, как проклеенными, так и не проклеенными. Областью применения данных материалов выступают фасады под облицовку и оштукатуривание, скатные крыши, разнообразные перекрытия.
Заметим, что минеральное волокно включает в себя стекловолокно и каменное волокно. Стекловолокно имеет в своем составе кварцевый песок, известняк, а также частицы переработанного старого стекла. Волокно каменное производят из разновидностей натурального камня. Чаще всего им выступает доломит, известняк и диабаз. Теплоизоляция, произведенная из минеральной ваты, обладает прекрасной эластичностью, устойчивостью к формированию колоний грибков и плесени. Минеральная вата не по зубам, ни насекомым, ни вредителям, не разрушается она и под воздействием ультрафиолета. Однако данный материал не может выдержать больших нагрузок, потому фасады зачастую облицовывают материалами, обладающими большей жесткостью. Необходимо отметить, что до 1996 года часть продукции отличалась тем, что выделяла небольшое количество вредных компонентов, а уже с 1998 года в Германии производят волокна, которые вовсе ничего не выделяют.
Неорганическим теплоизоляционным материалом выступает пеностекло. Его плотность 115-220 кг/м2, теплопроводность – 0,040-0,060 Вт/(м·К). Класс огнестойкости составляет А1 (несгораемые материалы). Формой поставок выступают, как сыпучие материалы, так и плиты. Областью применения данных материалов являются плоские крыши, стены подвалов и полы. Основой для производства пеностекла выступает кварцевый песок, расплавленный вместе с частичками стекла, охлажденного и измельченного в порошок. Затем полученная масса смешивается с углеродом и в процессе обжига получается материал с пористой структурой. Получаемые плиты легко режутся ручной плитой. Битум или клей легко приклеивает плиты к ровному основанию. Пеностекло способно выдерживать довольно высокие нагрузки на давление, практически не впитывает воду и достаточно устойчиво к образованию грибков и плесени. Материал отличается отличной морозостойкостью, и длительное время не утрачивает своих теплоизоляционных харктеристик. Примечательно, что пеностекло выступает пригодным для повторной переработки: плиты старые измельчают до сыпучего состояния и используют для теплоизоляции крыш и иных плоских горизонтальных поверхностей. Стоит учесть, что производство пеностекла требует минимальных энергетических затрат.
Неорганическим теплоизоляционным материалом выступает и минеральная пена. Ее плотность составляет 115-300 кг/м2, теплопроводность – 0,045-0,055 Вт/(м·К). Класс огнестойкости составляет А1 – несгораемые материалы. Формой поставок выступают лишь плиты. Областью применения данных материалов выступают внутренняя теплоизоляция, фасады под облицовку и оштукатуривание, плоские крыши, а также пожарная защита. Основой минеральной пены выступают оксиды кремния и кальция с небольшим добавлением целлюлозы. В технологическом процессе создания данного материала принимает участие и вода. Полученная смесь заливается в формы и дополнительно еще обрабатывается под высоким давлением водяным паром. Затвердевшая пена с пористой структурой легко разрезается на плиты и дополнительно пропитывается составами водозащитными. Минеральная пена легко приноравливается под необходимые размеры и приклеивается на практически произвольные ровные поверхности. Плиты прекрасно вбирают в себя лишнюю влажность, а затем отдают ее назад, как только воздух становится суше. Минеральная пена обладает высоким коэффициентом рН, потому устойчива к плесени и пригодна для повторного применения. Необходимо отметить, что минеральная пена производится с минимальными энергетическими затратами и легко транспортируется.
К неорганическим теплоизоляционным материалам относится и вспененный перлит. Его плотность составляет 90-490 кг/м2, теплопроводность – 0,045-0,070 Вт/(м·К). Класс огнестойкости может представлять, как А1 – несгораемые материалы, так и В2 - воспламеняемые. Формой поставок выступают плиты и сыпучие материалы. Областью применения вспененного перлита выступает, во-первых, выравнивающий слой для напольных покрытий, во-вторых, всевозможные перекрытия, в-третьих, плоские крыши. Необходимо отметить, что вспененный перлит представляет собой вещество натурального происхождения. В сущности, это вспененная вулканическая порода, выделяемая из поверхности земли при извержении вулкана в виде лавы. Перлит измельчают в гранулы, которые в 16-21 раз меньше естественных образований. Необходимо уточнить, что перед употреблением материал обрабатывают посредством битума либо особыми составами с водоотталкивающими характеристиками. Для создания перлитовых плит измельченную основу мешают с целлюлозой и запрессовывают в специальные формы. Далее полученная масса разрезается на ленты. Вспененный перлит выступает легким, удобным в употреблении, устойчивым к образованию колоний плесени и разложению материалом, который способен выдерживать высокие нагрузки, и годен для повторной переработки. Необходимо отметить, что этот материал для теплоизоляции представляет собой еще новинку, потому производится немногими фирмами.
Органическим теплоизоляционным материалом выступает вспененный твердый полистирол. Его плотность составляет 15-30 кг/м2, теплопроводность – 0,032-0,040 Вт/(м·К). Класс огнестойкости представляет В1 – трудновоспламеняемые материалы. Формой поставок выступают плиты с профилированными или гладкими торцами. Областью применения вспененного твердого полистирола выступают скатные и плоские крыши, перекрытия, фасады под облицовку и оштукатуривание. Вспененный твердый полистирол изготавливают из полистирола, разных стабилизаторов, огнезащитных добавок и вспенивающих материалов. Вышеперечисленные компоненты дополнительно обрабатывают водяным паром, многократно увеличиваясь в объеме. После того, как материал охладится, гранулы снова подвергают вспениванию до тех пор, пока они не превратятся в однородную смесь. Далее готовый материал нарезают на плиты. Уточним, что тонкие плиты вполне возможно разрезать даже обычными ножницами, но вот толстые поддадутся только пилке. Для того чтобы выполнить аккуратные и точные разрезы применяют электрические инструменты. Поскольку поверхность плит не имеет открытых пор, вспененный твердый полистирол совершенно не впитывает влагу и не гниет. Однако данный материал имеет и некоторые недостатки: недостаточная эластичность и неустойчивость к ультрафиолетовому излучению – главные из них. Также недостатком выступает и выделение вредных веществ при возгорании данного материала.
Еще одним органическим теплоизоляционным материалом выступает вспененный полистирол. Его плотность составляет 25-45 кг/м2. Класс огнестойкости представляет В1 – трудновоспламеняемые материалы. Формой поставок выступают плиты с гладкой поверхностью, особым образом проклеенные и пропитанные своеобразным составом. Областью применения этого полистирола выступают крыши, напольные покрытия, стены подвалов. Вспененный полистирол изготавливают из полистирола, огнезащитных и вспенивающих добавок. Полистирольные гранулы расправляют в экструдере, смешивают с остальными ингредиентами, далее автоматические линии выпускают плоские ленты определенной толщины и ширины, которые затем нарезаются на отдельные плиты. Материал легко разрезается обычной плитой, но аккуратные разрезы можно получить лишь при применении электрических инструментов. Идеально подходят плиты из полистирола вспененного для приклеивания на бетонные поверхности и дальнейшего оштукатуривания. Материал отлично впитывает влагу, не подвержен гниению, отличается устойчивостью к давлению. Вспененный полистирол способен длительное время не терять своих утепляющих характеристик. Изъянами данного материала выступает неэластичность и нестойкость к ультрафиолетовому излучению. Во время горения вспененный полистирол выделяет вредные для человека компоненты.
К органическим теплоизоляционным материалам относят и вспененный твердый полиуретан. Его плотность составляет 30-100 кг/м2, теплопроводность – 0,024-0,030 Вт/(м·К). Класс огнестойкости может представляться В1 (трудновоспламеняемые материалы) или В2 (воспламеняемые материалы). Формой поставок выступают плиты, причем с лицевой отделкой поверхности. Областью применения вспененного твердого полиуретана выступают крыши, стены и перекрытия подвальных помещений, фасады под облицовку и оштукатуривание. Общеизвестно, что полиуретан выступает побочным продуктом, получаемым в процессе переработки нефти. Вспененный твердый полиуретан изготавливают из полиуретана, разных огнезащитных добавок и вспенивающих материалов. Вышеперечисленные компоненты смешивают и выпускают на конвейер в виде плиты, к которой в процессе производства наклеивают верхний слой из пленки, битумного полотна либо сетки. Имеется и иная технология, при которой вспененную смесь заливают в формы, а после затвердевания разрезают на отдельные плиты. Необходимо отметить, что при изготовлении плит чаще всего используют полиуретан, который модифицирован особыми добавками. Он характеризуется прекрасной устойчивостью к воздействию высоких температур и в полной мере отвечает всем требованиям пожарной безопасности. Полиуретановые плиты хорошо переносят высокие нагрузки, отличаются прекрасной устойчивостью к гниению, возникновению грибков и плесени. Плиты из полиуретана с легкостью обрабатываются строительными обычными инструментами и пригодны к повторному использованию. Недостатком данного материала выступает выделение токсичных газов при возгорании.
К органическим теплоизоляционным материалам относят также плиты древесноволокнистые. Их плотность может составлять от 30 до 270 кг/м2, теплопроводность – 0,040-0,090 Вт/(м·К). Класс огнестойкости может представляться В1 (трудновоспламеняемые материалы) или В2 (воспламеняемые материалы). Формой поставок выступают плиты. Областью применения плит древесноволокнистых выступают крыши, стены и перекрытия помещений по всему периметру, фасады под облицовку и оштукатуривание. Общеизвестно, что древесноволокнистые плиты изготавливают из древесной стружки и иных отходов предприятий деревообработки. При этом к опилкам и стружке добавляют вяжущие компоненты, средства, как огнезащитные, так и такие, которые воспрепятствуют появлению в материале вредных насекомых. Сырье в процессе производства измельчается и расщепляется на отдельные волокна. Если применяется сухая технология, то волокна перемешивают с латексным клеем и прессуют в плиты. Если же используется технология «мокрая», то материал смешивают с водой и определенными добавками до вязкой консистенции, а затем прессуют и поддают сушке. Необходимо отметить, что для склеивания волокон друг с другом используют особые смолы. Для разрезания древесноволокнистых плит применяют обычные инструменты для работ по дереву. Заметим, что плиты древесноволокнистые с открытыми порами способны самостоятельно регулировать уровень сухости в помещении и соответственно компенсировать деформации прилегания к ним конструкций из дерева. Заметим, что древесной стружкой вполне можно наполнять пустоты меж компонентами каркаса практически любых строительных узлов.
Еще одним органическим теплоизоляционным материалом выступает пробка. Ее плотность составляет 100-220 кг/м2, теплопроводность – 0,045-0,060 Вт/(м·К). Класс огнестойкости представляет В1 – трудновоспламеняемые материалы. Формой поставок выступают пробковые плиты с особой пропиткой либо без нее, а также пробковая крошка. Областью применения пробкового теплоизоляционного материала выступают крыши, фасады под облицовку и оштукатуривание, разнообразные перекрытия, а также теплоизоляция стен по всему периметру. Заметим, что исходным сырьем для данного теплоизоляционного материала выступает пробковая крошка или, что бывает значительно реже, кора пробкового дуба. Исходное сырье измельчается в порошок и обрабатывается под высоким давлением горячим паром. Полученная масса прессуется в особых формах, а после полного затвердевания нарезается на отдельные плиты. Как связующее вещество выступает пробковая натуральная смола, при этом добавки огнезащитные в данном случае не используются вовсе. Функцию пропитки исполняет малая часть битума. Плиты легко разрезаются пилой, однако аккуратный разрез получить достаточно проблематично, так как данный материал отличается высокой эластичностью. Прелесть пробковых плит заключается в их легкости и отличном пропускании воздуха, стойкости к гниению, формированию колоний плесени, а также грибков. Плиты, бывшие в употреблении, легко перерабатываются в крошку, а затем снова могут быть переработаны в полновесное теплоизоляционное вещество.
Теплоизоляционным органическим материалом выступают и волокна целлюлозы. Их плотность составляет 30-80 кг/м2, теплопроводность – 0,040-0,045 Вт/(м·К). Класс огнестойкости представляет В1 (трудновоспламеняемые материалы) или В2 - (воспламеняемые материалы). Формой поставок выступают плиты, а также сыпучая смесь. Волокна целлюлозы применяют для заполнения пустот, предназначенных под теплоизоляцию в конструкциях крыш и перекрытий, а также аналогичное утепление стен по периметру. Заметим, что исходным сырьем для этого теплоизоляционного материала выступает старая измельченная бумага. Готовая масса имеет в своем составе связующие компоненты, которые обрабатываются под высоким давлением горячим паром, а затем подвергаются прессовке в плиты. Полученные плиты отличаются прочностью, просто режутся и перерабатываются. Сыпучая масса из целлюлозы отлично способна заполнить отведенные под теплоизоляцию пустоты в любых строительных конструкциях. Материалы на основе волокон целлюлозы отлично пропускают воздух, устойчивы к возникновению грибков и плесени, однако достаточно быстро намокают, потому им необходима защита от влаги. Материал годится для повторной переработки, производится в больших количествах и совершенно не требует особых затрат, как на сам процесс производства, так и на перевозку.
Пенька также выступает органическим теплоизоляционным материалом. Ее плотность составляет от 20 до 68 кг/м2, теплопроводность – 0,040-0,050 Вт/(м·К). Класс огнестойкости у пеньки В2 –воспламеняемые материалы. Формой поставок выступают рулонные мягкие материалы, а также волокно, предназначаемое для заполнения щелей. Область применения пеньки, в качестве теплоизоляционного материала, представляют крыши и фасады под облицовку, разнообразные перекрытия, а также теплоизоляция стен по всему периметру. Натуральное пеньковое волокно выступает основой для производства плит и матов. Посредством специального оборудования, волокна пеньки связываются в пучки, смачиваются водой и преобразуются в войлок. Полученный материал с волокнистой структурой отличается отличной прочностью и эластичностью, огнестойкость же материала улучшают с помощью добавления в состав солей бора. Резать и плиты, и маты из пеньки можно любой разновидности пилами, как обычными ручными, так и электрическими. Необходимо отметить, что материалы, изготовленные на основе пеньки, совершенно не препятствуют воздухообмену, разрешая и стенам, и крышам «дышать», при этом стоит заметить, что ни плесень, ни грибки в таком материале гарантированно не заведутся. Основным изъяном данного материала выступает невозможность противостоять нагрузкам на давление. Плюсом же пенькового теплоизоляционного материала выступает возможность его использования практически неограниченное число раз.
В качестве органического теплоизоляционного материала может быть использована и овечья шерсть. Ее плотность составляет 15-60 кг/м2, теплопроводность – 0,035-0,045 Вт/(м·К). Класс огнестойкости шерсти овцы представляет В2 (воспламеняемые материалы). Формой поставок выступают плиты, рулоны, маты, и даже пряжа для заполнения швов. Областью применения шерсти овечки в качестве теплоизоляционного материала выступают крыши, фасады под облицовку, разнообразные перекрытия, стыки и швы, а также утепление стен по всему периметру. Заметим, что этот материал, как правило, частично состоит из новой шерсти, а отчасти – из материала, который уже прошел вторичную переработку. Производство данного теплоизоляционного материала представляет собой промывание исходного сырья с мылом и содой, а затем переработку либо в волокна, либо войлок. Необходимо уточнить, что маты большей толщины в обязательном порядке подвергают армированию волокнами полиэстера. Также в материал добавляют соли бора, которые призваны защищать вещество от возгорания. Теплоизоляция на основе овечьей натуральной шерсти, как правило, относительно легко обрабатывается, она отличается прекрасной эластичностью, долговечностью и устойчивостью, как к образованию плесени, так и грибков. Необходимо отметить, что данная теплоизоляция способна вбирать влагу в 33-процентном объеме до собственного веса и возвращать ее назад, как только воздух станет в помещении несколько суше. Таким образом, данная теплоизоляция своеобразным регулятором микроклимата в помещении. Бесспорно, овечья шерсть годится для повторной переработки.
В качестве органического теплоизоляционного материала может выступать и солома. Ее плотность составляет 90-125 кг/м2, теплопроводность – 0,038-0,072 Вт/(м·К). Класс огнестойкости соломы - В2 (воспламеняемые материалы). Формой поставок выступают рулоны самых разных размеров. Областью применения соломы в качестве теплоизоляционного материала выступают крыши, фасады под облицовку, разнообразные перекрытия. Заметим, что данная теплоизоляция, как правило, изготовляется из соломы овса, пшеницы и ячменя. Солому собирают, прессуют в рулоны, обвязывают шнурами, сеткой либо металлической проволокой. Заметим, что такие соломенные конструкции могут представлять собой не только материал для теплоизоляции, но и самонесущие составляющие, способные воспринимать статические нагрузки и выполнять одновременно теплозащитную функцию. Материал вполне выдержит и облицовку, и оштукатуривание. Теплозащитный соломенный материал должен быть защищен от влаги, так как и плесень, и грибки, вполне для него характерны. Необходимо отметить, что производство соломенных рулонов для теплозащиты выступает мало затратным, в энергетическом плане, производством.
Интересно, но в качестве органического теплоизоляционного материала с большим успехом могут использоваться и водоросли. Их плотность составляет от 70 до 80 кг/м2, теплопроводность – 0,045-0,046 Вт/(м·К). Класс огнестойкости водорослей составляет В2 – воспламеняемые материалы. Основной формой поставок выступают маты, а также сыпучие смеси, предназначенные для заполнения щелей. Областью применения водорослей, в качестве теплоизоляционного материала, выступают крыши и фасады под облицовку, разнообразные перекрытия, а также теплоизоляция стен по всему периметру. Водоросли произрастают фактически во всех морях, активно растут в летний период, когда их и собирают. Далее они подвергаются высушиванию, измельчению, а затем переработке в плиты либо материалы сыпучие. Заметить необходимо, что последний вариант выступает вполне возможным для применения и при самостоятельном строительстве, без привлечения мастеров-профессионалов. Так как данный материал содержит в своем составе достаточно много морской соли, он совершенно не нуждается в огнезащитных специальных добавках. Плюсом теплоизоляционных веществ на основе водорослей выступает то, что они практически не гниют, суперустойчивы к возникновению и плесени, и колоний грибков, при этом хорошо реагируют на уровень сырости помещения.
Напоследок стоит уточнить, что выбирая теплоизоляционные материалы для своих нужд, необходимо не только проверять у производителя наличие нужных сертификатов, однако и учитывать показатель огнестойкости вещества.