Теплоизоляционные и акустические материалы

3.8.1. Краткая характеристика теплоизоляционных
материалов и изделий

Материалы, имеющие низкую теплопроводность λ [не более 0,18Вт/(м·град)] и небольшую плотность ρ (не выше 600 кг/м³), применяются для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий, промышленного и энергетического оборудования и трубопроводов. Применение теплоизоляционных материалов (ТИМ) является необходимым элементом технического прогресса. ТИМ позволяют создать легкие стеновые панели, перекрытия и покрытия, а это приводит к экономии материалов, снижению массы конструкций, сокращению траспортных расходов и в результате – к уменьшению стоимости строительных работ.

Весьма эффективным является использование ТИМ для изоляции тепловых агрегатов, технологического оборудования и трубопроводов. Применение ТИМ в данном случае позволяет снизить расход топлива за счет уменьшения тепловых потерь, а в ряде случаев – интенсифицировать технологические процессы, улучшить условия труда и повысить его производительность. Очень важно использование ТИМ в различных холодильных установках для снижения потерь холода, поскольку стоимость получения единицы холода примерно в 15-20 раз больше стоимости получения единицы теплоты (!).

Краткая классификация теплоизоляционных материалов

ТИМ классифицируется по целому ряду признаков. По виду исходного сырья ТИМ могут быть: неорганические (шлако- и стекловата; ячеистые бетоны; асбестовые изделия; теплоизоляционная керамика и др.); органические (древесно-волокнистые, торфяные и пробковые плиты; пенопласты и другие) и комбинированные (фибролит, арболит и др.).

– По внешнему виду и форме:

§ штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, скорлупы и др.);

§ шнуровые;

§ сыпучие (минеральная вата, керамзитовый гравий и др.);

§ рулонные (маты, полосы, матрацы и др.).

Штучные материалы имеют форму и называются теплоизоляционными изделиями.

– По структуре материала:

§ пористо-волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.);

§ пористо-зернистые (перлит, совелит и др.);

§ ячеистые (ячеистый бетон, пеностекло, пенопласты).

– По теплопроводности:

§ малотеплопроводные [класс А; λ<0,058 Вт/(м·град)];

§ среднетеплопроводные [класс Б; λ=0,058-0,116 Вт/(м·град)]

§ повышенной теплопроводности [класс В; λ£0,18 Вт/(м·град)].

§ По плотности, кг/м³:

§ особо лёгкие (марки:15,25,35,50,75,100);

§ лёгкие (марки: 125,150,175,200,250,300);

§ тяжёлые (марки: 400,450,500,600).

– По предельной температуре эксплуатации:

– высокотемпературные(t>450ºC);

– среднетемпературные(t=150 – 450ºC);

– низкотемпературные(t<150ºC).

Прочность ТИМ вследствие их пористого строения относительно невелика. Так, прочность при сжатии (R _сж) обычно от 0,2 до 2,5 МПа (возрастет при увеличении плотности). Материалы, у которых R _сж>5 МПа, называют теплоизоляционно-конструкционными и используют для несущих ограждающих конструкций.

Основные виды теплоизоляционных устройств

А. Мастичные. Из порошкообразных материалов при затворении водой готовится мастика (паста), наносится на изолируемую поверхность и сушится.

Б. Засыпные. Волокнистая или зернистая масса засыпается в заранее изготовленные кожухи.

В. Формованные. Выполняются из штучных жёстких формованных изделий – кирпичей, плит, сегментов и т.д.

Г. Сборно-блочные. Производятся из отдельных блоков, панелей, сборных конструкций заводской готовности.

Последние два вида устройств (В и Г) являются наиболее распространенными.

Для увеличения механической прочности и долговечности изоляции поверх теплоизолирующего слоя наносят:

ü листы из оцинкованной стали или из алюминиевых сплавов;

ü листовые или рулонные пластики;

ü рулонные гидроизоляционные материалы (рубероид, толь);

ü асбестоцементные штукатурки и др.