8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее

8.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, обладающие малой теплопроводностью и предназначенные для тепловой защиты жилых, производственных и прочих зданий, а также изоляции различных тепловых агрегатов (теплопроводов, котлов) во избежание потерь тепла. Эти материалы используют также для защиты от нагревания (для теплоизоляции холодильников).

Основным показателем теплоизоляционных материалов, определяющим их технические свойства, является пористость. Пористость материала и его теплоизоляционные свойства связаны прямой зависимостью, что обусловлено малой теплопроводностью воздуха или газов, содержащихся в порах материалов. Используя различную технологию производства, можно регулировать пористость материала в широких пределах, придавая ему нужные качества.

К теплоизоляционным материалам предъявляют следующие требования:

механическая прочность должна обеспечивать надежность материала при монтаже и эксплуатации;

высокая биостойкость, исключающая гниение и порчу грызунами;

химическая стойкость, обеспечивающая неразрушаемость под действием жидкостей и газов;

материал должен быть сухим и негигроскопичным, так как при увлажнении его повышается теплопроводность и возможно загнивание органических материалов.

Все теплоизоляционные материалы по виду исходного сырья разделяют на три большие группы: органические, неорганические и органоминеральные.

К первой группе относятся древесноволокнистые, древесностружечные, торфяные и камышитовые плиты, а также изделия из пластмасс, которые можно разделить на три группы:

пластмассы с ячеистой пенистой структурой (пенопласты);

пластмассы с пористой структурой (поропласты);

сотовые (сотопласты).

К пенопластам относятся пластмассы, состоящие из несообщающихся между собой пор, заполненных газом; к поропластам – пластмассы из сообщающихся между собой пор.

Органические теплоизоляционные материалы менее прочны и надежны в эксплуатации, так как они гигроскопичны и легко загнивают при увлажнении, а также не выдерживают температур свыше 100 °С.

Ко второй группе относят минеральную вату и изделия из нее, стеклянную вату и изделия из нее, пеностекло, трепельные керамические изделия, асбестосодержащие изделия, а также сыпучие теплоизоляционные материалы – керамзит, аглопорит, вспученные вермикулит и перлит.

Неорганические теплоизоляционные материалы более прочны и надежны в эксплуатации, не загнивают, не гигроскопичны, могут работать при очень высоких температурах.

К третьей группе относят теплоизоляционные комбинированные, т.е. содержащие как органическое, так и неорганическое сырье. Примерами могут служить фибролит, изготавливаемый из древесной шерсти и цемента; минераловатные изделия на битумных вяжущих.

По внешнему виду теплоизоляционные материалы делят на штучные и сыпучие.

Штучные получают формованием материала и приданием ему определенных форм и размеров – плиты, маты, скорлупы, сегменты. Называют их теплоизоляционными изделиями, так как они имеют определенную форму и размеры. Штучные формованные изделия подразделяют на жесткие (плиты, блоки, скорлупы) и гибкие (маты, войлоки, шнуры).

Сыпучие материалы получают в виде бесформенных масс волокнистого и зернистого строения, а также в виде их смесей. Это керамзитовый гравий, вспученные перлит и вермикулит, минеральная и стеклянная вата, торфяная крошка, древесная шерсть.

По средней плотности в сухом состоянии (кг/м³) теплоизоляционные материалы делят на марки 15, 25, 35, 0, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700.

По характеру применения материалы разделяют на две группы: для тепловой изоляции холодных поверхностей в зданиях (стен, кровель) и для изоляции горячих тепловых установок и трубопроводов. Однако это деление несколько условно, так как одни и те же материалы можно применять для теплоизоляции как строительных конструкций, так и промышленного оборудования. К таким материалам относят минеральную и стеклянную вату, пеностекло, ячеистые бетоны и т.д.

Теплоизоляционные материалы по строению разделяют на: ячеистые, зернистые, пластинчатые, волокнистые и смешанные.

Основными свойствами теплоизоляционных материалов являются пористость, средняя плотность, влажность, водопоглощение, биологическая стойкость, водостойкость, морозостойкость, огнестойкость, сгораемость, температуроустойчивость, теплопроводность.