Технология устройства теплоизоляционных покрытий.
Виды теплоизоляции
Теплоизоляция различных ограждающих конструкций предназначена для обеспечения заданных тепловых режимов зданий, сооружений, установок, трубопроводов. Тепловые режимы могут иметь разное назначение:
• для уменьшения тепловых потерь ограждающими строительными конструкциями зданий;
• для обеспечения нормального технологического процесса внутри холодильников, специальных складов и т.д.
Различают два способа выполнения теплоизоляции:
1) в заводских условиях (теплоизоляционный слой в стеновых панелях, плитах покрытия, панелях типа «сэндвич»);
2) непосредственно на строительной площадке.
Для первого вида изоляции характерными являются жесткость, прочность и относительно высокая (до 1200 кг/м3) плотность. Для изоляции, выполняемой в условиях строительной площадки, основными ее качествами должны быть гибкость, пластичность и относительно низкая плотность — до 600 кг/м3.
|
|
Утеплить наружные стены, повысить их теплоизоляционные свойства можно несколькими способами:
утеплить их снаружи,
заложить теплоизоляцию в толщу стены,
разместить теплоизоляцию с внутренней стороны конструкции или
возводить ограждающие конструкции из теплоизоляционно-конструкционных материалов, таких как пено- или газобетон.
Достоинством утепления стен путем введения в конструкцию теплоизоляционного слоя удобно при изготовлении ограждающей конструкции в заводских условиях.
Недостатком такого решения может быть конденсат на внутренних поверхностях конструкций, необходимость устройства пароизоляции.
В зависимости от места устройства, назначения, конструктивных особенностей, требуемых теплотехнических качеств теплоизоляцию подразделяют на несколько типов.
Теплоизоляцию выполняют из:
минеральных (асбест и изделия на его основе, искусственные пористые материалы и изделия на их основе, пе- но- и газобетоны и т.п.),
органических (торф и материалы на его основе, камышит, фибролит, арболит, пенополистирол, пенополиуретан и т.п.)
комбинированных материалов (минераловатные плиты на основе битумных и синтетических вяжущих, полимербетоны на пористых заполнителях и т.п.).
В зависимости от положения изолируемых поверхностей в пространстве строительные теплоизоляции бывают:
горизонтальные,
наклонные
вертикальные,
а по методам устройства:
засыпные,
мастичные,
литые,
обволакивающие,
комбинированные
|
|
сборно-блочные.
Засыпную изоляцию устраивают по горячим и холодным поверхностям. Для засыпки используют волокнистые, порошкообразные и зернистые материалы — минеральную и стеклянную вату, пенопласт, перлитовый песок, пемзу, шлаки, золы.
Вспученный перлитовый песок применяют для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей от - 200 до 875 °С, для теплоизоляции конструкций сложной формы в качестве засыпки в специально устанавливаемый кожух. Песок мелкой фракции используют на горячих поверхностях, песок средний и крупный применяют на поверхностях с отрицательными температурами. Для исключения осадки материала в период эксплуатации конструкция не должна подвергаться вибрации.
Вермикулит вспученный представляет собой сыпучий, зернистый материал чешуйчатого строения. Этот негорючий материал транспортируют и хранят в бумажных мешках в условиях, исключающих его увлажнение, загрязнение и уплотнение. Его применяют в качестве теплоизоляционной засыпки при температуре изолируемых поверхностей от - 260 до +1100 °С и до +900 °С при изоляции вибрирующих поверхностей.
На горизонтальную поверхность средствами механизации подают, укладывают и разравнивают засыпку ровным слоем заданной толщины с необходимым уплотнением до достижения проектной плотности. Выполненная теплоизоляция должна быть изолирована от внешних воздействий — атмосферных осадков, выдувания, каких-либо механических разрушений и деформаций. Если главным внешним фактором являются атмосферные осадки, то по теплоизоляции расстилают рулонный гидроизоляционный ковер, сверху которого устраивают прочную цементно- песчаную или асфальтовую стяжку.
При устройстве засыпной гидроизоляции по вертикальным поверхностям необходимо предусмотреть мероприятия, гарантирующие жесткость конструктивного решения теплоизоляции и фиксацию засыпных материалов по всей высоте изолируемой конструкции. В изолируемой вертикальной поверхности закрепляют металлические шпильки диаметром 3 мм и длиной, соответствующей толщине изоляции, с расположением шпилек в шахматном порядке с шагом до 350 мм. По шпилькам натягивают металлическую сетку с ячейками 15x15 мм. Затем в пространство между изолируемой поверхностью и сеткой засыпают утеплитель послойно снизу вверх на всю ширину изоляции, каждый слой уплотняют. После выполнения теплоизоляции по металлической сетке устраивают слой цементно-песчаной штукатурки толщиной 20 мм, при высыхании которого сверху наклеивают слой ткани и окрашивают.
«+» Засыпную теплоизоляцию отличает простота устройства, малая трудоемкость и низкая стоимость.
«-» Основные недостатки — малая механическая прочность теплоизоляции, малая сопротивляемость вибрации, оседание изоляции со временем и оголение верхних слоев.
Мастичную теплоизоляцию обычно используют при изоляции трубопроводов с горячими и холодными поверхностями. Для получения качественной изоляции необходимо, чтобы во время производства изоляционных работ изолируемые поверхности имели свою рабочую температуру, так как возможный перепад температур на поверхности может сказаться на качестве теплоизоляции.
Асбозурит — порошкообразный материал, состоящий из диатомита и асбеста мягких марок. Используют в виде мастики при затворении водой. Применяют как подмазку и для оштукатуривания небольших сложных поверхностей. В порядке исключения асбозурит назначают в качестве основного слоя в мастичной и засыпной изоляции. Относится к негорючим материалам, предельная температура применения асбозурита 900 °С.
Асбозуритовая крошка
Мастичную теплоизоляцию выполняют из мастик на основе асбестовых волокон, полимерных материалов, жидкого стекла и т.п. На горизонтальные поверхности мастику наносят полосами без дополнительных креплений, на вертикальные поверхности — только по металлической сетке; крепление сетки к изолируемой поверхности аналогично применяемой для засыпной изоляции.
|
|
Теплоизоляцию трубопроводов выполняют из порошкообразных, зернистых и волокнистых материалов — асбозурита, асботрепела, сове- лита и др., которые замешивают с водой в пропорции 1: 3,5 с обязательным добавлением асбеста до получения мастики однородной, пористой и пластичной. Мастику наносят на поверхность по металлической сетке, обычно оцинкованной. В зависимости от материала изолируемой поверхности, сетка, которая фиксирует толщину изоляции, крепится в проектном положении шпильками, привариваемыми к изолируемой поверхности трубы, а также к стяжным кольцам, хомутам и бандажам, которые устанавливают и закрепляют к изолируемой поверхности для жесткости и служат для фиксации общей толщины наносимых защитных теплоизоляционных слоев.
Асбозурит
Для сопротивления нанесенной теплоизоляции трубопроводов внешним воздей ствиям применяют дополнительное покрытие изоляций оболочками из синтетических пленок или стеклопластиков. Нашел широкое применение фольгоизол.
Литая теплоизоляция предназначена для промышленных печей, холодильников и ее осуществляют обычно из пенобетонной ячеистой массы. Специальную пеномассу и цементный раствор перемешивают в смесителе, полученную готовую массу (пенобетон или газобетон) укладывают при горизонтальных поверхностях в опалубку слоями на высоту до 25 см сразу на всю изолируемую поверхность, послойно уплотняют, наружную поверхность изоляции тщательно разглаживают и разравнивают. На выполненное изоляционное покрытие сверху укладывают рогожу, маты, другие материалы, регулярно поливают водой для обеспечения нормальных условий набора прочности.
Установка для производства пенобетона |
|
|
При вертикальных изолируемых поверхностях пенобетон наносят методом торкретирования по металлической сетке, которая крепится к изолируемой поверхности. Бетонирование производят полосами высотой до 1 м, что исключает оседание бетонной массы и препятствует ее вспу чиванию. Последующие полосы бетонирования по вертикали выполняют только по завершении процесса схватывания бетона предыдущих полос.
В результате получают изоляцию заданной толщины и конфигурации, плотно прилегающую к изолируемой поверхности и без дефектов (трещин, раковин).
Работы по устройству литой изоляции выполняют при температуре не ниже +10 °С. Процесс схватывания и набора прочности осуществляется медленно, критическая прочность достигается только через 5 суток. После приобретения изоляцией проектной прочности сверху наносят слой 240 цементного раствора толщиной 1...2 см и наклеивают рулонную гидроизоляцию.
«+»Монолитность изоляции, высокая механическая прочность, пористость — основные достоинства литой изоляции.
«-» Как недостатки можно отметить сравнительно высокую плотность, значительный расход цемента, продолжительность процесса устройства и выдержки изоляции, необходимость защиты самой изоляции от влаги.
Для обволакивающей теплоизоляции характерно применение гибких материалов и изделий, а именно минерального войлока, алюминиевой фольги и подобных им материалов.
Войлок технический грубошерстный изготовляют из смеси шерсти домашних животных. Применяют в качестве теплоизоляции холодных водяных трубопроводов. Материал перед использованием должен быть пропитан антисептиком от моли и антипиреном от возгорания.
Изоляцию из минерального войлока устраивают в один или несколько слоев. При однослойной изоляции на изолируемую поверхность закрепляют шпильки, а войлок наматывают путем прокалывания и насаживания на шпильки. Покровный слой из металлической сетки крепят на те же шпильки.
Многослойную изоляцию наносят по шпилькам соответствующей длины. Войлок раскатывают с перекрытием внахлестку нижележащих слоев. Сверху, по металлической сетке устраивают изолирующий и пароизоляционный слой из алюминиевой фольги.
Изоляция из вспененного полиэтилена
Фольгированная теплоизоляции для труб | Теплоизоляция для труб |
Цилиндры базальтовые | Стекловолокно |
Изоляция трубопроводов плитами из минеральной ваты на синтетическом вяжущем разрешена в пределах температур от - 60 до +400 °С. Состав процессов включает укладку минераловатных плит на подвесках или проволочных стяжках, крепление плит бандажными кольцами и заделку швов. Плиты монтируют в один, два и три слоя с перекрытием швов. Каждый слой плит закрепляют бандажными кольцами с шагом 450...500 мм.
Комбинированную изоляцию выпускают в виде рулонов. Она включает в себя алюминиевую фольгу с наклеенным на нее минеральным войлоком. Достоинство изоляции в том, что она практически не требует дополнительных креплений, благодаря фольге гарантируется толщина защитного слоя в любом месте сечения, имеется возможность наносить изоляцию в несколько слоев.
Достоинство обволакивающей и комбинированной изоляций состоит в возможности производить работы при любых погодных условиях, но желательно под навесом.
Сборно-блочная теплоизоляция состоит из отдельных элементов заводского изготовления — плит, плиток, скорлуп, сегментов.
Тепловая изоляция конструкций (стен, перекрытий) и трубопроводов состоит из теплоизоляционного, пароизоляционного (для поверхностей с отрицательными температурами) и покровного слоев, а также армирующих и крепежных деталей.
В качестве теплоизоляции широко применяют минеральную вату. Это связано с высокими теплоизоляционными показателями материала и изделий из него, недефицитность, низкая стоимость сырья, широкая гамма выпускаемых промышленностью изделий — плит, пакетов, прошивных матов, полуцилиндров, изделий с гофрированной структурой и др. Пакеты минераловатные прошивные состоят из слоя уплотненной минеральной ваты равномерной толщины и завернутые в оболочку в форме пакета. Предназначены пакеты для тепловой изоляции конструкций и трубопроводов при температуре изолируемой поверхности от - 180 до +600 °С.
Маты из стеклянного волокна представляют собой эластичные пластины прямоугольной формы, полученные из нескольких наложенных друг на друга слоев непрерывного стекловолокна, покрытые с двух сторон стеклотканью или стеклохолстом и скрепленные посредством прошивки хлопчатобумажными или стеклянными нитями. Маты предназначены для изоляции конструкций и трубопроводов с температурой поверхности от-180 до +450 °С. Материал негорючий.
Широкое применение в строительстве получили теплоизоляционные пластмассы — вспененные полимерные материалы, обладающие малой плотностью и высокими теплоизоляционными свойствами. Их изготовляют из синтетических полимеров (полистирольных, фенолоформальде- гидных, мочевино-
формальдегидных, поливинилхлорвиниловых). Легкость и пористость (до 95%) достигается введением в жидкую полимерную композицию газообразного вещества.
Устройство теплоизоляции в зимних условиях
Теплоизоляцию зимой выполняют в условиях, исключающих увлажнение изолируемой поверхности и теплоизоляционного материала, производство работ при дожде или снегопаде должно быть исключено. Теплоизоляцию наносят на поверхность, очищенную от снега и наледи, хорошо подготовленную и покрытую гидроизоляцией. Мастичную и литую теплоизоляцию наносят только на отогретую поверхность, выполняют в тепляках при температуре не ниже 5 °С. Для устройства обволакивающей и штучной гидроизоляции требуется наличие поверхности с положительной температурой и отсутствие осадков. Не рекомендуется производить работы при температурах ниже -20 °С.
Контроль качества
Одним из основных назначений тепловой изоляции является сокращение тепловых потерь и тем самым обеспечение экономии расходования топлива. Тепловые потери зависят от качества монтажа теплоизоляции на конструкции, т.е. от того, насколько тщательно и технически грамотно она выполнена. К излишним теплопотерям приводят в первую очередь нарушения технических условий монтажа теплоизоляции.
На каждом рабочем участке должна быть отработана система контроля, обеспечивающая высокий уровень качества выполняемых работ:
• проверка качества теплоизоляционных и покровных материалов, поставляемых заводами-изготовителями;
• соблюдение технологии монтажа основного теплоизоляционного и покровного слоев;
• применение соответствующего инструмента и средств механизации;
• тщательная приемка объектов под изоляционные работы;
• высокая квалификация рабочих-изолировщиков;
• правильное хранение материалов на складах и в зоне работ;
• правильная транспортировка материалов (использование для транспортировки и хранения материалов только контейнеров);
• качество и надежность средств подмащивания.
К теплоизоляционным работам предъявляются дополнительные требования по охране труда, так как они связаны с применением минераловатных, стекловолокнистых и других материалов, в том числе пылящих горячих мастик на битумной основе. Работы по монтажу теплоизоляции на ряде объектов выполняются на значительной высоте, с лесов и подмостей, в неудобной позе под потолком, в условиях, резко ограничивающих возможности перемещения и маневра.
Рабочие и ИТР должны быть обеспечены спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты. Все лица, находящиеся на строительной площадке, должны носить защитные каски.
Теплоизоляционные работы необходимо выполнять по технологическим картам или проектам производства работ, в которых приведены решения по безопасности труда и надлежащим санитарно-бытовым мероприятиям.
Для безопасности производства работ необходимо проводить следующие мероприятия:
• ограждать зоны с опасными производственными факторами;
• ограждать рабочие места и проходы к ним;
• ограждать проемы в стенах при одностороннем примыкании к ним рабочего настила;
• варить битум и применять открытый огонь на расстоянии не менее 50 м от зоны теплоизоляционных работ и мест складирования материалов, содержащих легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества;
• хранить изоляционные материалы, необходимые для производства работ, на рабочем месте таким образом, чтобы они не стесняли проходы и саму рабочую зону;
обеспечивать рабочих-изолировщиков индивидуальными средствами защиты, включая противогазы и респираторы, защитные очки закрытого типа для защиты от твердых частиц и производственной пыли.
К началу теплоизоляционных работ должна быть обеспечена безопасность работающих на случай воздействия вредных производственных факторов: запыленность и загазованность воздуха; высокий уровень шума и вибрации на рабочем месте; плохая освещенность; отклонение от оптимальных норм температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне; качество электробезопасности применяемых машин, инструмента и оборудования.
Для исключения травматизма на монтаже изоляции рабочий должен знать свойства теплоизоляционных материалов и правила их применения, так как небрежное обращение с ними может стать причиной травмы или заболевания.
Работать с растворами и мастиками, содержащими асбест, цемент, известь и другие материалы, действующие на кожу, следует в резиновых перчатках при надлежащей защите остальных участков тела. На поверхности смонтированной изоляции, подготовленной под защитное покрытие (штукатурка, металлическая изоляция), не должно быть торчащих концов проволоки, их следует срезать и заглублять в слой изоляции.
Технология устройства антикорроизионных покрытий.
Для первичной защиты строительных конструкций от коррозии используют коррозионно-стойкие для данной среды покрытия. При необходимости предусматривают вторичную защиту поверхности конструкции-
• лакокрасочными покрытиями;
• оклеечной изоляцией из листовых и пленочных материалов;
• облицовкой, футеровкой, применением изделий из керамики, шлакоситалла, стекла, каменного литья, природного камня;
• штукатурными покрытиями на основе цемента, полимерных вяжущих, жидкого стекла, битума;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами.
По степени воздействия на строительные конструкции среды разделяются на: неагрессивные,
слабоагрессивные,
среднеагрессивные;
сильноагрессивные.
По физическому состоянию среды подразделяют на:
газообразные,
твердые
жидкие,
По характеру воздействия на материал конструкции — на химически и биологически активные.
Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, при их проектировании коррози- о иную стойкость обеспечивают применением коррозионно-стойких составляющих, добавок, повышающих коррозионную стойкость самого бетона и его защитную способность для стальной арматуры. В изготовляемых конструкциях должны быть снижены проницаемость бетона и ширина расчетного раскрытия трещин, повышены трещиностойкость и толщина защитного слоя бетона.
В случае недостаточной эффективности антикоррозийной защиты при изготовлении конструкций следует дополнительно предусмотреть их защиту:
• лакокрасочными покрытиями (аэрозолями) — при действии газообразных и твердых сред;
• лакокрасочными мастичными многослойными покрытиями — при действии жидких сред, при непосредственном контакте покрытия с твердой агрессивной средой;
• оклеенными покрытиями — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве непроницаемого слоя в облицовочных покрытиях;
• облицовочными покрытиями, в том числе из полимербето- нов — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами — при действии жидких сред и грунта;
• гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве грунтового слоя под лакокрасочное покрытие.
Меры защиты железобетонных конструкций от коррозии назначаются в проекте производства работ (ППР) с учетом вида и особенностей защищаемых конструкций, технологии их изготовления, возведения и условий эксплуатации.
Для бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений с агрессивными средами необходимо предусматривать применение только следующих цементов: портландцемента, шлакопортландцемента, сульфатостойкого, глиноземистого и напрягающего цементов. Не допускается введение хлористых солей в состав бетона для железобетонных конструкций, а также в растворы для инъецирования каналов, замоноли- чивания швов и стыков конструкций.
Толщину защитного слоя бетона для плоскостных конструкций допускается приенять равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрес- сивной сред и равной 20 мм—для сильноагрессивной среды. Для аналогичных монолитных конструкций необходимая толщина защитного слоя повышается на 5 мм.
Для защиты деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воздействием биологических агентов, применяют антисептирование, консервирование, покрытие лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия. Если конструкция окажется в химически агрессивной среде, то для защитного покрытия используют лакокрасочные материалы или пропитку составами комплексного действия. В зависимости от степени агрессивного воздействия деревянные конструкции защищают водорастворимыми и трудновымываемыми антисептиками или путем обработки поверхности антисептическими пастами. Защитные покрытия выполняют из влагостойких лакокрасочных материалов или влагобиозащитных пропиточных составов.
Для защитных покрытий древесины применимы лаки и эмали пента- фталевые, перхлорвиниловые, эпоксидные, эпоксидно-фенольные и др. Антисептирование рекомендуется выполнять фтористым натрием, аммонием кремнефторисгым, специально разработанными для антисептирования препаратами. При консервировании древесины лучшими препаратами признаны масло каменноугольное, антраценовое и сланцевое.
Каменные и асбестоцементные конструкции. Агрессивное воздействие на конструкции из этих материалов может быть газообразным, жидким. При засоленных грунтах и жидких агрессивных средах не разрешается применение конструкций из силикатного кирпича, а также строительных растворов с использованием глины и золы.
При периодическом увлажнении агрессивной средой и замораживании кладки марку кирпича по морозостойкости следует принимать не ниже F50. При сильноагрессивной степени воздействия кислых сред следует применять для кладки кислотостойкие растворы на основе жидкого стекла или полимерных связующих.
Поверхности каменных и армокаменных конструкций от коррозии необходимо дополнительно защищать: по штукатурке — лакокрасочным покрытием, непосредственно по каменной кладке — многослойными мастичными материалами.
Для защиты стальных и алюминиевых конструкций от коррозии применяют лакокрасочные материалы (грунтовки, краски, эмали, лаки), разбитые в зависимости от степени агрессивного воздействия среды на четыре группы:
I - пентафталевые, глифталевые, эпоксиэфирные, алкидно-стироль- ные, масляные, масляно-битумные, алкидно-уретановые, ннтроцеллю- лозные;
II - фенолформальдегидные, хлоркаучуковые, перхлорвиниловые, поливинилбутиральные, полиакриловые, акрилсиликоновые, полиэфир- силиконовые, сланцевиниловые;
III - эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, сланцевиниловые, полистирольные, полиуретановые, фенолформальдегидные;
IV— перхлорвиниловые и эпоксидные.
Технология основных антикоррозионных покрытий
Для предупреждения коррозии зданий и сооружений применяют разные способы защиты:
металлизация,
окраску лакокрасочными составами
гуммирование
гидрофобизацию.
Металлизацию применяют для защиты металлических и закладных деталей железобетонных конструкций. Используют цинковую или алюминиевую проволоку, толщина слоя наносимого защитного покрытия 0,2...0,5 мм.
Окраску лакокрасочными составами используют для защиты от коррозии металлических конструкций. Применяют масляные краски, лаки, эмали на основе синтетических смол, битумные мастики и растворы. Защитное покрытие состоит из грунтовки и покровных слоев, количество которых зависит от назначения покрытия, свойств защищаемого материала, технологических условий процесса нанесения и эксплуатации покрытия.
Гуммирование — нанесение на поверхность сырой резины с последующей вулканизацией. На очищенную от грязи и пыли и обезвоженную поверхность наносят тонкий слой резинового клея, на который накладывают листовую или рулонную сырую резину и подвергают температурной обработке — вулканизации. В результате образуется сплошное защитное покрытие толщиной, зависящей от толщины сырой резины (2...4 мм). Допускается нанесение на поверхность нескольких слоев раствора сырой резины в бензине. Слои наносят через 40...60 мин после высыхания предыдущего, затем покрытие вулканизируют.
Гидрофобизация — покрытие поверхностей железобетонных и каменных конструкций водными растворами кремнийорганических соединений. На поверхности, покрытой составом, образуется защитная водонепроницаемая пленка, препятствующая проникновению воды и коррозии материалов. Нанесение растворов осуществляют кистями, валиками, краскопультами, другими средствами малой механизации. Покрытие служит 3...5 лет, его необходимо периодически обновлять.