Виды теплоизоляции

Сегодня отечественный строительный рынок изобилует самыми различными теплоизоляционными материалами, отличающимися высоким коэффициентом теплового сопротивления при относительно малых толщинах и небольшом весе. Актуальность и потребность в высокоэффективной теплоизоляции для любых зданий и сооружений приобрела особую значимость в связи с возрастающей стоимостью энергоносителей.

Кроме того, постоянное повышение требований к условиям комфортного проживания людей требует все большей энергии, все больших затрат на ее пополнение.Материалы, из которых традиционно изготавливались ограждающие конструкции зданий, сегодня уже не удовлетворяют растущий рынок потребителей, так как они плохо сохраняют тепло. Ассортимент теплоизоляции постоянно растет, разобраться в видах теплоизоляционных материалов с каждым днем становится все сложнее.

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

1. Органические - получаемые переработкой неделовой древесины и отходов деревообработки (древесноволокнистые плиты и древесностружечные плиты), сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит и др.), торфа (торфоплиты) и т.д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо- и биостойкостью. Указанных недостатков лишены так называемые газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.) - высокоэффективные органические теплоизоляционные материалы с объёмной массой от 10 до 100 кг/м3. Характерная особенность большинства органических теплоизоляционных материалов - низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не свыше 150 °С.
2. Неорганические - минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкие и ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 75 - 350 кг/м3.
3. Смешанные - используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовые картон, бумага, войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Самые популярные в России утеплители - минераловатные изделия, доля которых составляет более 65%, около 8% приходится на стекловатные, около 20% - на пенополистирол и другие пенопласты. Доля теплоизоляционных ячеистых бетонов в общем объеме теплоизоляционных материалов не превышает 3%, вспученного перлита, вермикулита и изделий на их основе 0,4-0,6%. Структура объемов выпуска утеплителей в России мало отличается от сложившейся в развитых странах, где волокнистые утеплители также занимают 60-80% от общего выпуска теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей. Данный материал предназначен для изготовлениятеплоизоляционных, звукоизоляционных и звукопоглощающих изделий, а также в качестветеплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до 700°С. Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью (содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5% по объему), химической и биологической стойкостью и пассивностью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа. Важное свойство минераловатных материалов - ничтожно малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Достоинства минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Все минераловатные изделия экологически безопасны.
Основной минус материала - хорошее водопоглощение, ведь монтаж теплоизоляции часто происходит в условиях повышенной влажности. Поэтому минеральную вату, как правило, пропитывают специальными гидрофобизирующими составами.
 

Минераловатные теплоизоляционные изделия могут применяться в следующих системах:

• в системах наружного утепления мокрого типа;
• в качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах;
• в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции;
• в системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (слоистая кладка, трехслойные бетонные или железобетонные панели, трехслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками);
• для изоляции кислородных комплексов.

Стекловолокно по технологии получения и свойствам имеет много общего с минеральной ватой, но для получения стеклянного волокна используют отходы стекольной промышленности (стеклобой, песок, сода, доломит, известняк, этибор и т.д.). Стекловолокно обладают высокой химической стойкостью, не содержит коррозионных агентов, негигроскопично. Однако из-за большой доли связующего компонента (например, в стекловате высокой плотности), такой материал относится к слабогорючим веществам.

Теплоизоляционные изделия из стекловолокна применяются:

• для изоляции перекрытий, легких стен и скатных крыш,
• в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции,
• для изоляции трубопроводов различного назначения.

Основные минусы материала:

• с течением времени дает значительную усадку;
• большое водопоглощение.

На сегодняшний день одним из самых высокоэффективных утеплителей в мире является песок перлитовый вспученный. Перлит - разновидность кислых вулканических стекол содержащих более 1% воды, имеют текстуру, похожую на жемчуг, давшую название этой породе (от французского perle - жемчуг). Особенностью перлитов является их способность к вспучиванию при тепловой обработке с многократным увеличением (5-20 раз) первоначального объема и соответствующим уменьшением объемной массы. Использование вспученного перлита в строительстве основано на таких его свойствах, как негорючесть, легкость, низкое водопоглощение, высокие звуко- и теплоизоляционные свойства. Песок перлитовый всученный может применяеться, как в чистом виде для теплоизоляционных засыпок, так и в виде штукатурок, растворов, перлитоцементных, пластоперлитовых и перлитостекольных изделий. Штукатурные растворы приготовленные из этого маткриала наряду с улучшенной декоративной отделкой поверхности стен, увеличивают их теплозащитную способность, повышают комфортабельность внутренних помещений за счет высокой звукопоглощающей способности, увеличивают огнестойкость конструкций.

Перлитовые штукатурные смеси применяются для улучшения теплотехнических, звукоизоляционных и акустических свойств ограждающих конструкций (стен, перегородок и перекрытий) жилых, общественных и производственных помещений, их подвалов, выполненных из кирпича, бетонных, железобетонных, керамзитобетонных и других конструкций. Твердение растворов происходит в естественных условиях. По сопротивлению теплопередачи слой перлитовой штукатурки толщиной 30 мм эквивалентен 15 см кирпичной кладки. Звукопоглощение штукатурки в 1,5 раза выше, чем у кирпича. Огнестойкость конструкций, защищенных перлитовой штукатуркой в 2 раза выше, чем у конструкций с обычной штукатуркой.

В зависимости от марки, из вспученного перлитового песка получают легкие бетоны и растворы различного назначения, керамо- и битумперлитовые изделия, перлитовые изделия на синтетических связующих, гипсовые и силикатно-перлитовые материалы, штукатурные растворы, широкую гамму теплоизоляционных материалов. В естественном состоянии перлит используется в основном для изготовления тяжелых конструкционных бетонов, как активная гидравлическая добавка при производстве цемента, как наполнитель при строительстве дорог и т.д.
Базальтовое волокно и каменная вата – самые «вечные» теплоизоляционные материалы, так как их получают из базальтовых пород (базальт, габбро, диабаз), а установлено, что поверхностный слой земной коры содержит 95% изверженных горных пород. Теплоизоляционные материалы из базальтового волокна обладают увеличенным сроком эксплуатации, повышенной водостойкостью и температуростойкостью. Для сравнения коэффициент теплопроводности базальтового волокна составляет 0,027-0,035 м.ч.град, стеклянного волокна – 0,044-0,047, а минерального волокна – 0,040-0,045. Базальтовая теплоизоляция не изменяет своих начальных свойств в течение всего времени эксплуатации, не выделяет токсичных веществ в воздушной среде, в сточных водах и в присутствии других веществ не образует токсичных соединений.