Органические теплоизоляционные материалы

 Древесноволо­книстые плиты получают формованием с последующим высушиванием Древесноволокнистой массы и добавлением синтетических веществ. Для получения древесноволокнистой массы применяют древесные опилки, стружки, бумажную макулатуру, льняную и конопляную костру, кукурузные и подсолнечные стебли. Плиты изготовляют дли­ной 1800—3000, шириной — 1200 и 1600 и толщиной 8—25 мм. Они обладают следующими свойствами: плотность 150—250 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,046—0,07 Вт/(м-К), предел прочности 0,04—0,12 кН/см².

Применяют древесноволокнистые плиты для теплоизоляции стен, потолков, полов, перекрытий. Их крепят гвоздями, шурупами, би­тумными и специальными мастиками.

Древесностружечные плиты изготовляют путем го­рячего прессования древесных стружек, пропитанных синтетическими смолами. Плиты изготовляют длиной 2500—3600, шириной 1200—1800 и толщиной 13—25 мм. Они имеют плотность 250—400 кг/м³, коэффи­циент теплопроводности 0,058 Вт/(м-К), предел прочности при изгибе не менее 0,6 кН/см². Древесностружечные плиты применяют для тепло­изоляции стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий и соору­жений.

Плиты крепят оцинкованными гвоздями или приклеивают масти­ками.

Пробковые плиты изготовляют из отходов производства укупорочной пробки, получаемой из коры пробкового дуба или бар­хатного дерева. Плиты изготовляют следующих размеров, длиной 1000, шириной 500, толщиной 25—125 мм. Они обладают следующими свойствами: плотность 150—350 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,046—0,093 Вт/(м-К), предел прочности на сжатие 0,1—0,15 кН/см², на изгиб 0,015—0,025 кН/см². Плиты почти не впитывают воду, не горят, с трудом тлеют, .не подвержены заражению дымовым грибком и порче грызунами. Пробковые плиты ввиду дефицитности сырья для их производства применяют в основном для изоляции холодильников. К изолируемым конструкциям плиты приклеивают битумными и дру­гими мастиками.

Торфяные плиты (торфоплиты) изготовляют путем прессо­вания торфяных волокон и последующей их термической обработки. Торфоплиты выпускают длиной 1000, шириной 500 и толщиной 30 мм. Они характеризуются следующими свойствами: плотность 150—250 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,058—0,017 Вт/(м-К), предел прочности на изгиб не менее 0,3 кН/см². Торфоплиты не горят, но долго тлеют. Сухие торфоплиты не заражаются дымовым грибком и не гниют при влажности менее 35%. Поэтому необходимо применять сухие плиты, а также предохранять их от сырости и загнивания при помощи штукатурки или пропитки антисептирующими составами. Торфоплиты применяют для теплоизоляции стен и перекрытий про­мышленных и гражданских зданий, холодильников и трубопроводов при температуре до 100°. К изолируемым конструкциям (изделиям) их приклеивают битумными или дегтевыми мастиками или прибивают гвоздями с проволочной сеткой.

Фибролит — плитный материал, получаемый путем прессо­вания массы обычно из древесных стружек и вяжущего вещества. В качестве вяжущего вещества применяют портландцемент или магне­зиальное вяжущее. Готовые плиты обычно имеют длину 2000 и 2400, ширину 500 и 550, толщину 25, 50, 75 и 100 мм.

Теплоизоляционные цементнофибролитовые плиты обладают сле­дующими основными свойствами: плотность 300—350 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,099—0,15 Вт/(м-К), предел прочности на изгиб 0,04—0,05 кН/см². Они не горят открытым пламенем, а тлеют. Домовыми грибками заражается при влажности более 25%. Фиброли­товые плиты легко подвергаются механической обработке. Их можно пилить, сверлить, вбивать в них гвозди. Теплоизоляционный фибролит применяют для утепления стен, перекрытий и покрытий. К утепляемым конструкциям его приклеивают битумной мастикой, известково-цементным раствором или прибивают гвоздями.

Камышит — спрессованные и прошитые стальной проволокой плиты из камыша длиной 2400—2800, шириной 550—1500 и толщиной 30 -100 мм. Плотность камышита 175—250 кг/см³, коэффициент теплопроводности 0,058—0,093 Вт/(м-К), предел прочности на изгиб 0,018— 0,08 кН/см². Камышит легко поддается обработке, имеет хорошее сцепление со штукатуркой без драни, под действием огня не горит открытым пламенем, но тлеет. Однако камышит подвержен загниванию, порче грызунами, плохо гвоздим. Для защиты от гниения и грызунов его пропитывают антисептиком.

Камышит применяют для теплоизоляции стен, перекрытий, камер холодильников. При изоляции камер холодильников его необходимо защищать от увлажнения.

Пористые пластические массы (пластические массы) — материалы, обладающие на отдельных этапах их производства пластичностью и содержащие в качестве своей основной составной части синтетические смолообразные вещества (полимеры). Для теплоизоляции конструкций обычно применяют пористые пластические массы. Материалы из по­ристой пластической массы обладают высокими теплоизоляционными свойствами: малой плотностью и теплопроводностью, большой проч­ностью, водо- и гнилостойкостью.

В зависимости от физической структуры теплоизоляционные пласт­массовые материалы подразделяют на пенопласты, сотопласты и др.

Пенопласты по структуре напоминают застывшую пену и имеют изолированные ячейки, наполненные газом или воздухом. Пенопласты с сообщающимися ячейками (по­рами) называются поропластами. Сотопласты отливаются равно­мерно повторяющимися полостя­ми (ячейками), имеющими пра­вильную геометрическую форму в виде пчелиных сот. Среди пе-нопластов наиболее широкое применение в строительстве име­ют пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан и мипора.

Пенополистирол получают путем вспенивания полисти­рола. Его изготовляют в виде плит, скорлуп и сегментов разных раз­меров (рис. 8). Пенополистирольные плиты изготовляют трех марок: ПС-1, ПС-4 и ПС-5. Каждой марке соответствуют определенные физи­ко-механические свойства. Так, пенополистирол марки ПС-1 имеет следующие показатели: плотность 60—220 кг/м³, коэффициент тепло­проводности 0,038 Вт/(м-К), предел прочности на сжатие 0,03—0,3, на растяжение — 0,26 кН/см², эксплуатационная рабочая температура до 65°. Плиты из пенополистирола не поддаются гниению, имеют малое водопоглощение, хорошо гвоздятся и склеиваются с некоторыми строи­тельными материалами. Существенным недостатком этого материала является его низкая теплостойкость. Пенополистирол применяют для теплоизоляции конструкций, холодильных камер, трубопроводов и различного технологического оборудования.

Пенополивинилхлорид (ПХВ) изготовляют двух ви­дов: жесткий и эластичный. Жесткий пенополивинилхлорид выпускают в виде плит, скорлуп и сегментов. Приме­няют его для тех же целей, что и пенополистирол.

Пенополиуретан получают путем вспенивания полиуретановых смол. Его изготовляют в виде плит, скорлуп, блоков. Жесткий пенополиуретан имеет плотность 50—200 кг/м³, коэффициент тепло­проводности его 0,033—0,056 Вт/(м-К), предел прочности на сжа­тие 0,02—0,22 кН/см². Наряду с жестким пенополиуретаном можно применять также и эластичные пластики как в условиях низких, так и высоких температур’ (90—120°). Пенополиуретан применяют для тех же целей, что пенополистирол.

Мипора представляет собой пенопласт белого цвета, получае­мый в результате отвердевания пены из мочевино-формальдегидной смолы. Ее изготовляют в виде блоков толщиной 100 и 200мм, объемом не менее 0,005 м³. Мипора имеет плотность 20—30 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,033—0,035 Вт/(м-К), предел прочности на сжатие 0,04—0,05 кН/см², температуру эксплуатации до 100°. Мипору приме­няют для теплоизоляции холодильников, заполнения (в виде крошки) полостей в сотопластах с целью улучшения их тепло­технических свойств и др.

Сотопласты полу­чают путем горячего формо­вания листов бумаги или ткани, пропитанных огнеза­щитными составами и синте­тическими смолами. Эти ма­териалы изготовляют в виде блоков или плит разных раз­меров (рис. 9).

Сотопласты имеют плотность 30—150 кг/м³, коэффициент теплопро­водности сотопласта в деле (например, сотоплаетовых панелей) 0,046— 0,058 Вт/(м-К), предел прочности на сжатие 0,2—0,7 кН/см² и обла­дают примерно такими же физико-химическими свойствами, как и пенопласта, но отличаются от них более высокой теплостойкостью и

прочностью. Применяются пенопласта в основном для теплоизоляции конструкций промышленных и гражданских зданий.

Минеральные теплоизоляционные материалы

Минеральная вата и изделия из нее. Минеральную вату получают путем распыления расплавленных горных пород (доломита, известняка, мер­гелей) или металлургических шлаков. Вату, полученную из шлаков, называют шлаковой ватой (шлаковата). Минеральная вата в зависи­мости от сорта и степени ее уплотнения имеет плотность 75—150 кг/м³ и коэффициент теплопроводности 0,035—0,046 Вт/(м-К). Вата не горит, не гниет, не поддается порче грызунов, мало гигроскопична, морозостойка. Минеральную вату применяют для теплоизоляции холодных и горячих (до 600°) поверхностей. Кроме того, минеральную вату в строительстве широко применяют так­же в виде изделий из нее: войлока, матов, плит.

Минеральный войлок изготовляют в виде листов или рулонов из минеральной ваты, слегка пропитанной битумной эмульсией или синтетическими смолами и спрессованный. Листы войлока на битумном связующем из­готовляют длиной 1000—3000, шириной 375— 1250 и толщиной 30—60 мм. Минеральный войлок имеет плотность 100—150 кг/м³, коэффициент теплопроводно­сти 0,046—0,052 Вт/(мк К). Минеральный войлок применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций промышленных и граж­данских зданий, технологического оборудования и трубопроводов.

Минераловатные маты получают путем прошивки нитками или проволокой слоя минеральной ваты, покрытой с одной или двух сторон битуминизированной бумагой, металлической сеткой или стеклотка­нью. Маты обычно изготовляют длиной 1000—3000, шириной 500—1000 и толщиной 30 и 50 мм. Плотность минераловатных матов 250 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,07 Вт/(м- К), предельная температура применения +100°. Маты применяют для тех же целей, что и мине­ральный войлок.

Минераловатные плиты изготовляют мягкими, полужесткими и жесткими на битумной связке или связке из синтетических смол. Плиты делятся на марки. Длина плит 500—2000, ширина 450—500 и толщина 40—100 мм, плотность до 400 кг/м³, коэффициент теплопровод­ности до 0,081 Вт/(м-К), предел прочности при изгибе не менее 0,011 кН/см².

Плиты на синтетических связующих (смолах) обладают лучшими теплоизоляционными свойствами. Так, жесткие Минераловатные из­делия на синтетическом связующем имеют плотность 200—250 кг/м³ и коэффициент теплопроводности 0,058—0,064, а изделия на битумном связующем — соответственно 250—400 кг/м³ и 0,064—0,087 Вт/(м-К). Плиты применяют для теплоизоляции строительных конструкций, трубопроводов, технологического оборудования при температуре изо­лируемой поверхности до 200—300°, если они изготовлены на синтетическом связующем, и температуре до 60—70° при изготовлении плит на битумном связующем.

Стеклянная вата и изделия из нее. Стеклянную вату получают из расплавленной стекломассы. Вата имеет плотность 75-125 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,041—0,052 Вт/(м-К), малую гигроскопичность и теплопроводность, высокую морозостой­кость и химическую стойкость, не дает усадки в конструкциях.

Изделия из стеклянной ваты (маты, плиты, скорлупы и другие фасонные изделия) применяют, главным образом, для теплоизоляции наиболее ответственного промышленного оборудования, тепловых ус­тановок и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей до +450°.

Ячеистое стекло получают путем спекания порошка сте­кольного боя с газообразователями (известняком, антрацитом) и вы­пускают в виде блоков или плит пористой (ячеистой) структуры. Блоки и плиты имеют плотность 100—700 кг, м³, коэффициент теплопроводно­сти 0,058—0,128 Вт, (м-К), предел прочности на сжатие 0,2—1,25 кН/см². Ячеистое стекло является водостойким, морозостойким и несгораемым материалом, оно легко поддается обработке инструмента­ми. Применяют его для теплоизоляции строительных конструкций, камер холодильников и горячих поверхностей отопительных уст­ройств.

Материалы на основе асбеста изготовляют рулон­ными, штучными и сыпучими. Из рулонных материалов применяют асбестовые бумагу, картон и войлок.

Асбестовую бумагу изготовляют в виде листов и рулонов из асбес­тового волокна 5—6-го сорта с небольшим количеством склеивающих веществ (крахмала или казеина). Листовую асбестовую бумагу выпус­кают размером 1000 X 950 X (0,5—1,5) мм, а бумагу в рулонах — шири­ной 670—1150 и толщиной 0,3—0,65 мм. Плотность бумаги 450—950 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,128—0,174 Вт/(м-К).

Асбестовый картон изготовляют из асбеста 4—5-го сортов с напол­нителем и склеивающим веществом в виде листов размеров 1000X X 1000 X (2—12) мм. Плотность картона 900—1000 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,15—0,17 Вт/(м-К).

Асбестовый войлок изготовляют путем склеивания нескольких слоев асбестовой бумаги общей толщиной 5^-50 мм. Плотность войлока 200— 600 кг/м^а, коэффициент теплопроводности 0,052—0,093 Вт/(м-К) при температуре 50″.

Рулонные асбестовые материалы применяют для теплоизоляции горячих поверхностей с температурой до 500′.

Штучные теплоизоляционные материалы на основе асбеста (вул­канит, совелит, асбестоцементные изделия) изготовляют в виде плит, скорлуп, сегментов.

Вулканит изготовляют в виде плит размером 500 X 170Х(20— 50) мм путем формования и пропаривания в автоклавах смеси асбеста (20%), извести (20%) и диатомита или трепела (60%). Плотность вул­канита не более 400 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,093 Вт/(м- К), предел прочности при изгибе не менее 0,03 кН/см². Применяют

вулканит для теплоизоляции поверхностей при их температуре до 600°.

Совелит (штучный) изготовляют в виде плит, скорлуп и сег­ментов из смеси асбеста (15%) и доломита. Плотность совелита до 400 кг/ м³, коэффициент теплопроводности 0,086 Вт/(м-К). Применяют его для теплоизоляции поверхностей температурой нагрева до 500°С.

Асбестоцементные изделия изготовляют в виде плит и скорлуп путем формования и последующей сушки смеси асбеста 6-го сорта и портландцемента. Плотность плит 300—500 кг/м³, коэффи­циент теплопроводности 0,087—0,104 Вт, (м-К), предел прочности на изгибе 0,03—0,05 кН/см²-. Применяют такие изделия для теплоизоля­ции поверхностей с предельной температурой до 450°.

Сыпучие теплоизоляционные материалы на основе асбеста (асбозурит, асботермит, совелит) изготовляют в виде порошков.

Асбозурит получают из смеси асбеста (15%) и трепела или диатомита. Его можно использовать для теплоизоляции поверхностей с температурой до 600°.

Асботермит представляет собой смесь асбеста (15%), диато­мита (1596) и промышленных отходов асбестоцементных заводов (70%). Применяют его для теплоизоляции поверхностей с предельной темпе­ратурой до 800 X

Совелит порошковый состоит из смеси асбеста (15%) с углекислыми солями магния и кальция, полученных в результате обжига доломита. Его используют для теплоизоляции поверхностей до температуры 500°.

Порошковые теплоизоляционные материалы на основе асбеста применяют как самостоятельно (засыпная изоляция), так и в виде мастик (растворов), полученных путем затворения этих порошков водой. Эти материалы применяют в основном для изоляции поверхно­сти котлов, труб и другого промышленного оборудования, работаю­щих при температурах в основном до 350—700°. При более высоких температурах используют теплоизоляционный диатомитовый кирпич, пеношамот.

Вспученный вермикулит представляет собой сыпу­чий пористый материал, полученный путем измельчения и обжига природного минерала — вермикулита. Плотность его 100—200 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,064—0,075 Вт/(м-К). Из вспученного вермикулита в смеси с вяжущими веществами (портландцемент) можно изготовлять плиты, скорлупы, сегменты. Вспученный вермикулит применяют для теплоизоляции поверхностей с максимальной темпера­турой 1100°.

Вспученный перлит получают путем измельчения и об­жига горной породы — перлита. Плотность вспученного перлита 75-г-—250 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,041—0,058 Вт/(м-К).Из вспученного перлита с вяжущими веществами можно также изготов­лять штучные изделия (плиты, скорлупы, кирпич). Вспученный перлит применяют для теплоизоляции поверхностей с высокими температура­ми (котлы, печи, трубопроводы) в виде изделий или растворов.