Теплоизоляционные материалы и изделия

Материалы этой группы широко применяются в современном строительстве для повышения теплоизоляционных свойств зданий или тепловых агрегатов, а также для изоляции рефрижераторов, холодильных камер и т. п. от более теплой внешней среды. Применение теплоизоляционных материалов при проектировании зданий позволяет значительно экономить основные строительные материалы, а в эксплуатационный период обеспечивает сохранение тепла в помещениях или холода в холодильных камерах.

Теплопроводность материала обусловлена в основном его средней плотностью - с повышением средней плотности растет теплопроводность. Чем выше пористость, тем меньше теплопроводность, так как воздух, заполняющий поры, имеет коэффициент теплопроводность 0,023 Вт/ (м ⁰С), т. е. значительно меньший, чем у любого строительного материала.

Промышленностью выпускаются многочисленные теплоизоляционные материалы и номенклатура их продолжает расширяться. Они различаются по характеру строения — жесткие, гибкие, рыхлые; по виду основного сырья - неорганические и органические; по показателям средней плотности - на марки в широком интервале от особо легких - 15 до тяжелых - 100...600 кг/м ³.

Органические теплоизоляционные материалы используют в основном для изоляции холодных поверхностей, неорганические - для изоляции горячих поверхностей

Из группы неорганических теплоизоляционных материалов большое распространение получили минераловатные изделия на связке из синтетических конденсационных смол и изделия из вспученных вулканических стекол (обсидиана, перлита). В настоящее время производятся широкие исследования по наиболее эффективному вспучиванию вулканических стекол и разработке на их основе технологии новых, пористых теплоизоляционных материалов. Это связано с тем, что получаемые материалы позволяют изолировать горячие поверхности с температурой выше 600 - 700 °С, тогда как многие известные теплоизоляционные материалы не выдерживают таких температур. Для теплоизоляции поверхностей с высокой температурой применяют два вида керамических изделий: перлито - и пенокерамические. Первые получают путем введения в глиняный шликер легкого перлитового песка, вторые - введением в глиняный или диатомитовый шликер пены. Разработаны способы получения пеноперлитокерамических изделий по конвейерной схеме, но главным теплоизоляционным материалом пока продолжает оставаться минеральная вата, а также ячеистые бетоны.

Значительное развитие получает производство пеностекла, обладающего ценными свойствами: высокой пористостью, малой теплопроводностью, значительной по сравнению с другими теплоизоляционными материалами прочностью, водостойкостью, несгораемостью, хорошей звукопоглощаемостью, технологичностью пористость пеностекла составляет от 80 до 95 %, плотность - от 150 до 500 кг/м ³. Нередко пеностекло именуется как газостекло.

Из органических теплоизоляционных материалов в настоящее время распространены пено - и поропласты, древесно-стружечные плиты, а также камышит, особенно в тех районах, где растет камыш, арболит.

В настоящее время используют материалы на основе асбеста, как без вяжущих, так и с вяжущими веществами. Среди этих материалов большим спросом пользуется асбестовая бумага, асбестовый картон и войлок, асбестотрепельные материалы (асбозурит, асботермит), асбестомагнезиальные материалы (совелит, ньювель и др.), асбестоцементные теплоизоляционные плиты.

Изучение этого раздела следует начать с теории образования пористой структуры и формирования общих свойств, теплоизоляционных материалов, а также с классификации этих материалов и изделий. Далее следует ознакомиться с видами неорганических жестких, гибких и рыхлых и органических жестких и гибких теплоизоляционных материалов, с их свойствами и областью применения.

Литература: [1, с. 314—330]; (4, С. 282—298].

Вопросы для самопроверки

1 Для каких целей применяют теплоизоляционные материалы? 2 Как классифицируют теплоизоляционные материалы? 3 Какие существуют органические теплоизоляционные материалы и какова область их применения? 4 Как производят древесноволокнистые плиты? Их физико-механические свойства и область применения; 5 Какие материалы применяют для изготовлении неорганических теплоизоляционных материалов? 6 По какой технологической схеме изготовляют минеральную вату и где она применяется? 7 Как производят стеклянную вату? Ее свойства и область применения; 8 Что такое пеностекло, каковы его свойства? 9 Преимущество неорганических теплоизоляционных материалов перед органическими; 10 Какие теплоизоляционные материалы производят на базе асбеста и где они применяются? 11 Какие теплоизоляционные материалы производят из горных пород? Их свойства и применение.