Современные утеплители

Вы можете поделившись ссылкой ВКонтакте.

Теплоизоляционные материалы – материалы и изделия из них, имеющие теплопроводность не более 0,175 Вт/м·˚С при 20 ˚С и плотность до 600 кг/м³, предназначенные для тепловой изоляции зданий и сооружений, технологического оборудования, трубопроводов, тепловых и холодильных установок. Внедрение теплоизоляционных материалов в строительстве имеет особое значение для нашей страны, так как основная территория Российской Федерации подвержена воздействию холодного климата. Качество теплоизоляционных материалов возросло в связи с новыми требованиями по теплозащите зданий и сооружений и необходимостью экономии энергоресурсов в мировом масштабе. Применение теплоизоляционных материалов в конструкциях позволяет существенно сэкономить тепловую энергию, стоимость которой растёт из года в год. Считается, что 1 м³ эффективных теплоизоляционных материалов позволят сэкономить до 4,5 т условного топлива. При изоляции тепловых агрегатов (котлов, печей и др.) потеря тепла сокращается на 20-30 %. Необходима изоляция холодильных установок, так как стоимость получения единицы холода примерно в 20 раз дороже соответствующей единицы тепла. Особенно важны теплосбережения в северных районах, где возрастает гражданское строительство.

Неорганические теплоизоляционные материалы

Минеральная вата

Минеральная вата состоит из тонких стекловидных волокон диаметром 5-15 мкм, получаемых из расплава легкоплавких горных пород (мергелей, доломитов, базальта и д.р.), металлургических и топливных шлаков, золы ТЭС. Для связывания основы используют компонент на основе карбамида или фенола. Последний более пригоден для строительства – минвата с этим связующим элементом меньше боится воды, чем та, которая содержит карбамид. Минеральная вата имеет высокую плотность, что обеспечивает долговечность более 25 лет. Возможна отделка любыми типами строительных материалов. Это негорючий материал. Выпускается утеплитель в рулонах и матах.

Характеристики:
- Плотность – 75-150 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,031-0,05 Вт/м·°С;
- Огнестойкость – высокая (материал выдерживает температуру до +600 °C, поэтому его можно применять и как средство для защиты от пожара);
- Звукоизоляция – очень высокая;
- Паропроницаемость – высокая (минус данного утеплителя – при его применении необходимо прокладывать пароизоляционный слой).
- Химическая пассивность – высокая;
- Гигроскопичность – низкая (необходимо прокладывать гидроизоляционный слой);
- Усадка – низкая (со временем размеры материала практически не изменяются, поэтому удается избежать появления мостиков холода);
- Морозоустойчивость;

Стекловата

Производится из переработанного стекла, песка, извести и химических реагентов в печах при высоких температурах с последующим выдувом под давлением из центрифуги через специальную решетку. Толщина волокон 5-15 мкм, длина от 15 до 50 мм. Из-за содержания формальдегида применяется для утепления нежилых помещений: промышленных цехов, складов, мастерских и т. д. Как и минвата хорошо поглощает звуки, не горит, не подвергается агрессивному воздействию химических веществ. При нагревании стекловата не выделяет вредные вещества. Небольшой срок службы.

Характеристики:
- Плотность – не более 130 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,028-0,52 Вт/м·°С;
- Огнеупорность – высокая (материал выдерживает температуру до +450 °C);
- Звукоизоляция – высокая;
- Прочность – высокая;
- Коррозионная стойкость – высокая;
- Гигроскопичность – низкая;
- Паропроницаемость (водопоглощение) - высокая.

Керамическая вата

Материал состоит из окиси алюминия, циркония или кремния. Изготавливается этот утеплитель методом раздува либо на центрифуге. Керамическая вата весьма стойка к высоким температурам. Она не боится химически агрессивных веществ, а также практически не деформируется.

Характеристики:
- Плотность – не более 350 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности при + 600 °C – от 0,13 до 0,16 Вт/м·°С;
- Огнеупорность (выдерживает температуру более 1000 °C, при нагревании свыше 1000 °C материал становится электроизолятором);
- Устойчивость к химически агрессивным веществам.

Вспененный полиэтилен (пенополиэтилен )

Его изготавливают из гранул полиэтилена, куда при нагреве добавляют пенообразующее вещество (один из видов углеводородов). В итоге получается пористый материал, обладающий неплохими звукозащитными и пароизоляционными свойствами. Некоторые производители выпускают вспененный полиэтилен с фольгированным внешним слоем (новый современный аналог), этот вариант относится уже ко второй категории. И ещё одно изделие из пенополиэтилена – теплоизоляционные цилиндры для утепления труб.

Характеристики:
- Плотность – 25-50 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,037-0,039 Вт/м·К;
- Огнеупорность – выдерживает температуру в диапазоне от -40 °C до +100 °C;
- Степень водопоглощения – низкая;
- Устойчивость к агрессивным веществам;
- Хорошо противостоит биологическим и химическим нагрузкам;
- Длительный срок эксплуатации – больше 80 лет.

Пеностекло (стекловолокно)

Изготавливают этот материал из стеклянного порошка и газообразующих элементов. Утеплители из стекловолокна изготавливают в плитах и рулонах различной толщины, также называемых одеялами и матами. Также в качестве барьеров пара утеплитель может быть с одной стороны изготовлен с фольгой или крафт-бумагой. Жёсткие панели могут быть изготовлены со сжатым стекловолокном.

Характеристики:
- Плотность – 120-140 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,045-0,060 Вт/м·К;
- Предел прочности на сжатие – 0,4-1,2 МПа;
- Устойчивость к огню – выдерживает температуру от -200 ○С до +500 ○С;
- Водонепроницаемость;
- Термостойкость – высокая (устойчивость к морозу);
- Устойчивость к микробиологической атаке – высокая;
- Устойчивость к большинству химических веществ – хорошая;
- Экологический материал (не токсичен), не выделяет вредных веществ, в том числе и при высоких температурах в случае пожара.

Теплокраска (жидкая керамическая теплоизоляция)

Теплокраска или жидкая керамическая теплоизоляция внешне представляет собой вязкую белую суспензию, обладающую хорошей адгезией к поверхностям любого типа. В состав жидких теплоизоляторов входят керамические микросферы, наполненные разряженным воздухом, и акриловый связующий компонент. Кроме того, в эту смесь вводятся антипиреновые добавки, предотвращающие коррозию и образования грибка. Наносится жидкий утеплитель кистью, валиком или распыляется. В результате получается тонкое, эластичное, прочное полимерное покрытие, позволяющее существенно снизить теплопотери. Теплокраска отражает и рассеивает излучение, ей никак не вредят УФ-лучи, она идеально подходит для изоляции конструкций с высокой температурой. Теплокраска может использоваться для утепления стен, пола и кровли. Кроме того, она подходит для поверхностей со сложной геометрией (откосов, труб, запорной арматуры, ёмкостей разных форм). После покраски фасадов зданий можно производить последующую финишную облицовку, а после нанесения на стены изнутри — клеить обои.

Характеристики:
- Экономит полезную площадь;
- Обладает высокой теплоизолирующей способностью;
- Имеет малый вес;
- Звукоизоляция (хорошо скрадывает шумы);
- Защищает не только от холода, но и летнего зноя;
- Легко наносится;
- Экологически чистый материал.

Пластмигран

Это новый материал, созданный на базе минеральной ваты и полистирольной пыли. После смешения компонентов состав помещается в металлический модуль с перфорацией, где под высоким давлением продувается паром. Отсутствие химических добавок обеспечивает экологичность материала. Пластмигран получается прочным, водонепроницаемым и устойчивым к огню. Высокая стоимость производства.

Характеристики:
- Для лучшего сцепления с основой требуется обезжиривание специальными химическими составами;
- Дороговизна производства;
- Дефицит на отечественном рынке;
- Высокая цена.

Органические теплоизоляционные материалы

Пенополистирол (пенопласт)

Пенополистирол – изоляционный материал белого цвета, изготовленный на основе полистирола путём термального вспучивания гранул полистирола при воздействии газообразователя. 98 % материала составляют поры, наполненные газом. Оставшиеся 2 % - полистирол, который получают из нефти. Ещё в составе пенополистирола имеется небольшое количество модификаторов, например, антипирены. Материал очень плотный. Пенополистирол используется как утеплитель для всех видов конструкций (полы, фасады, кровля, фундаменты) изнутри или снаружи зданий без специальной подготовки. Он не вступает во взаимодействие с битумными мастиками, цементными растворами, известью, гипсовыми материалами и асфальтовыми эмульсиями, отсутствует реакция на мыльные составы и минеральные добавки. Пенополистирол устойчив к солнечному излучению. Срок службы изоляции такого типа составляет более 25 лет. В строительстве чаще всего используется материал плотностью 15-35 кг/м³. Пенополистиролом не рекомендуется утеплять деревянные дома. Кроме того, следует избегать попадания на пенополистирол скипидара и ацетона, многие видов лака, а также олифа могут полностью растворить этот материал. Растворяется пенополистирол и во всех продуктах, создаваемых методом перегонки нефти. Из пенополистирола производят цилиндры для изоляции труб.

Характеристики:
- Плотность – 0,015-0,05 г/см³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,037-0,041 Вт/м·°С;
- Паронепроницаемость – 0,05 Мг/м·ч·Па;
- Прочность на изгиб – 0,5-1,1 кг/м²;
- Коррозионная стойкость – высокая;
- Сопротивляемость биоагентам и микрофлоре – высокая;
- Сопротивляемость агрессивным грунтовым водам – высокая (не разрушается под их влиянием);
- Горючесть – низкая (материал способен затухать самостоятельно, если пенополистирол всё же загорается, то тепловой энергии он выделяет в 7 раз меньше, чем дерево);
- Экологически чистый материал.

Экструдированный пенополистирол

Экструдированные пены изготавливают при смешивании полистирола с растворителем, добавлении газа под давлением и экструдировании смеси до требуемой толщины материала. Процесс экструзии улучшает характеристики конечного продукта. Улучшается механическая стойкость, жёсткость, понижается теплопроводность, материал становится более однородным. Гарантированный срок службы изоляции такого типа составляет более 25 лет, но в настоящее время испытания показали, что современная теплоизоляция из экструдированного пенополистирола служит до 50 лет. Экструдированный пенополистирол легко воспламеняется, поэтому необходимо предусмотреть дополнительную защиту и вентиляцию. На стадии отделочных работ, можно использовать любой подходящий материал, но при нанесении слоёв, для лучшей адгезии поверхность экструдированного пенополистирола необходимо хорошо подготовить, создавая на ней шероховатости механическим способом (поцарапать). Выпускается в форме плит, подложки. Размер плит: 600х1200 мм или 600х2400 мм, толщина от 20 мм до 100 см.

Характеристики:
- Высочайшая прочность;
- Коэффициент теплопроводности – 0,032 Вт/м·°С;
- Большой срок службы;
- Отталкивает влагу;
- Поддаётся горению (в процессе горения выделяются вредные вещества, черный дым);
- Воздухонепроницаемость;
- Водонепроницаемость – 0,2 %;
- Экологически чистый материал;
- Не вступает в реакцию с неорганическими химическими реагентами.

Пенополиуретан

Утеплитель состоит из смеси воды, полиэфира, эмульгаторов, диизоцианата. При добавлении в смесь катализатора, возникает химическая реакция и получается пенополиуретан. Структура этого материала представляет собой маленькие капсулы, внутри них — воздух. Утеплитель в виде пенообразного жидкого вещества наносится на конструкции зданий методом напыления. При этом мостики холода не появляются. Пенополиуретан имеет хороший уровень поглощения шума, химически пассивно, не боится влаги, отличный теплоизолятор. В частном строительстве ППУ используется редко, а вот при больших объёмах работ – это востребованный материал.

Характеристики:
- Плотность – 40-80 кг/м³ (выше 50 кг/м³ утеплитель становится влагостойким);
- Коэффициент теплопроводности – 0,018-0,027 Вт/м·°С;
- Водопоглощение – 2-5 %;
- Звукоизоляция – хорошая;
- Эластичный;
- Хорошо попадает в неровности;
- Стойкость к биологическим процессам – высокая;
- Большой температурный диапазон.
- Воздух не пропускает;
- Горит, выделяя при этом опасные элементы;
- Применение требует наличия специального оборудования.

Пеноизол (мипора)

Пеноизол (мипора) – отвердевшая пена с многочисленными порами. Сырьём для производства мипоры является мочевино-формальдегидный полимер и 10%-ный раствор сульфопафтеновых кислот (пенообразователь), а также огнезащитные добавки (раствор фосфорно-кислого аммония 20%-ной концентрации), которые сильно взбивают. Полученную пену спускают в металлические формы, которые направляют в камеры, где масса при температуре 18-22 °С отвердевает за 3-4 часа. Полученные блоки направляют на 60-80 часов в сушила с температурой 30-50 °С. Мипору выпускают в виде блоков или порошка. Порошок необходимо развести водой и залить в полости. При комнатной температуре происходит затвердевание. Мипору применяют для теплоизоляции строительных конструкций промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70 °С.

Характеристики:
- Плотность – 10-20 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,032-0,041 Вт/м·°С;
- Пределом прочности при сжатии – 0,5-0,7 МПа;
- Удельная ударная вязкость – 0,4 (кг·см)/cм2;
- Температура возгорания - +500 °C (если температура ниже этого значения, то материал не горит, а лишь подвергается обугливанию);
- Водопоглощение – 0,11 % за 24 часа;
- Стойкость к агрессивным химическим веществам – низкая.

Сотопластовый утеплитель

Это материал с герметически правильной структурой ячеек, образованных различными полимерными материалами путём пропитки полимерными композициями различных видов бумаги, ткани, склеивания гофрированных материалов из фольги, картона и т.п. Ячейки сотопластов могут иметь шестигранную, ромбовидную, квадратную, синусоидальную и другие формы. Чаще всего изготавливают бумажные сотопласты на основе изоляционно-пропиточной бумаги, крафт-бумаги или битумизированной бумаги. Для тканных сотопластов применяют бязь, стеклоткань. Для проклеивания и пропитки сот используют карбамидные, фенолоформальдегидные, эпоксидные и полиэфирные полимеры. Внешние стороны сотопластовых панелей представляют собой тонкие листы слоистого пластика.
Характеристики сотопласта зависят от того, какое сырьё является основой данного материала. Немалую роль играют и размер ячеек, и количество смолы, используемое для связывания основы.

Характеристики:
Средняя плотность – 60-90 кг/м³;
Прочность – 1,2-1,4 МПа при действии сжимающей силы параллельно стороне ячеек,– 0,15-0,12 МПа – перпендикулярно стороне ячеек;
Коэффициент теплопроводности – 0,09-0,096 Вт/м·˚С при направлении теплового потока параллельно стенке ячеек,– до 0,07 Вт/м·˚С при перпендикулярном тепловом потоке.
Для уменьшения конвекции заполняют ячейки сотопластов высокопористым сыпучим материалом, например, крошкой мипоры, силипором. В этом случае теплопроводность сотопластов существенно понижается. Сотопласты применяют для изготовления стеновых панелей, плит перекрытий и покрытий и чаще всего для утепления дверей и облегчения внутренних перегородок.

Войлок

Строительный войлок получают из низких сортов шерсти животных с добавкой растительных волокон и крахмального клейстера. Применяют войлок для тепловой и звуковой изоляции стен и потолков под штукатурку, для утепления углов в рубленых домах, оконных и дверных проёмов и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 100 °С. Чтобы войлок не стал местом размножения моли и других насекомых его обрабатывают 3 %-ым раствором фтористого натрия и перед применением высушивают. Выпускают войлок в виде полос: длина 1000-2000 мм, ширина 500-2000 мм, толщина 12 мм.

Характеристики:
- Плотность – 150 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,048 Вт/м·°С;
- Предел прочности – 2-5 кг/см²;
- Не горит, но способен тлеть;
- Водопоглощение.

Целлюлозная вата (эковата)

Изготавливают этот материал из отходов бумажно-картонного производства (бумаги и картона), также используются отходы, оставшиеся при изготовлении ящиков из гофрированного картона, бракованные книги, газеты и журналы. Макулатура также используется, но в этом случае качество сильно падает. Этот утеплитель чаще всего применяют для утепления венцов в деревянном строительстве. Эковату можно разбавить водой и вылить в кирпичную кладку (создав так называемую «колодец») или распылить в раму каркасной конструкции, используя специальное оборудование. Срок службы изоляции такого типа составляет около 10-15 лет.

Характеристики:
- Плотность – 30-75 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,031-0,042 Вт/мК (снижается со временем, так как эковата постепенно теряет до одной пятой своего объёма);
- Паропроницаемость – 0,3;
- Звукоизоляция – высокая (слой данного материала при толщине 50 мм способен поглощать 63 Дб посторонних шумов);
- Отсутствие швов при укладывании способом сплошного напыления;
- Относится к группе умеренно горючих материалов;
- Экологически чистый материал.

Арболит

Сырьём для производства арболита служит портландцемент и органические коротко-волокнистые компоненты (древесные опилки, стружки, костры, сечки соломы и камыша, дробленой станочной щепы). Вносятся химические добавки – жидкое стекло, сернокислый глинозём и хлористый кальций, которые увеличивают технические качества материала. Готовый утеплитель в виде блоков обрабатывают минерализатором. Арболит используется в строительстве в виде стеновых блоков, панелей, плит, монолитно заливается в опалубку.

Характеристики:
- Плотность – 500 -700 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,08-0,13 Вт/м·°С;
- Предел прочности на сжатие – 0,5-3,5 МПа;
- Предел прочности на изгиб – 0,4-1,2 МПа;
- Экологически чистый материал.

Утеплитель из древесно-стружечных плит (ДСП)

Древесно-стружечные плиты изготавливают путём горячего прессования специально приготовленных древесных стружек с термореактивными жидкими полимерами (фенолоформальдегидными, карбамидными); расход полимера составляет 8-12 % по массе. Для придания плитам биостойкости в полимерно-стружечную массу добавляют антисептики (фторид и кремнефторид натрия, буру и др.). В качестве антипиренов используют добавку сульфата аммония и диаммонийфосфат. С целью уменьшения набухания плит во влажном воздухе в исходную массу вводят гидрофобизирующие вещества (парафиновую эмульсию, раствор кремнийорганического полимера и др.). ДСП применяется для обшивки стен и крыш, изготовления стеновых панелей, полов, оснований под ковровые и линолеумные покрытия, перегородок, строительства ограждений, разборных конструкций и съемной опалубки. Размеры плит: длина – 1800-3500 мм, ширина – 1220-1750 мм, толщина – 4-100 мм.

Характеристики:
- Плотность – 350-500 кг/м³ - тепло- и звукоизоляционный материал;
- Предел прочности на растяжение – 0,2-0,5 МПа;
- Влажность - 5-12 %;
- Впитывание материалом воды – 5-30 %.

Древесно-волокнистые изоляционные плиты (ДВИП)

Древесно-волокнистые изоляционные плиты изготавливают путём горячего прессования волокнистой массы, состоящей из древесных волокон, воды, наполнителей, полимера и добавок (антисептисептиков, антиперенов, гидрофобизирующих веществ). Производят плиты из распущенной древесины или иных растительных волокон – неделовой древесины, отходов, лесоперерабатывающей промышленности, костры, соломы, камыша, хлопчатника. Изготавливают утеплитель в плитах. Размеры плит: длина – 1200-3600 мм, ширина – 1000-2800 мм, толщина – 8-25 мм. Древесно-волокнистые изоляционные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Характеристики:
- Плотность – 250 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,047-0,07 Вт/м·˚С;
- Предел прочности при изгибе – 1,2 МПа;

Пробковые теплоизоляционные материалы (плиты, скорлупы и сегменты)

Пробковые утеплители изготовляют путём прессования измельченной пробковой крошки, которую получают как отход при производстве закупорочных пробок из коры пробкового дуба. Из неё изготовляют плиты, скорлупы и сегменты. Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия могут быть изготовлены с добавкой органического связующего (органического клея, желатины, битума, смол и т.п.) и без него. Применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -150 до + 70 °С, для изоляции корпуса кораблей. Изготавливают в виде плит: длина 500-1000 мм, ширина 500 мм, толщина 20-80 мм.

Характеристики:
- Коэффициент теплопроводности – 0,05-0,09 Вт/м·°С;
- Предел прочности при изгибе – 0,15-0,25 МПа;
- Малый вес;
- Устойчивость к биологическим процессам;
- Экологически чистый материал;
- Огнеупорность – высокая;

Теплолён

Это утеплительный материал, созданный на базе льняного волокна. Чтобы утеплитель держал форму, в волокна льна вводится 15 % термоскрепляющего волокна. Монтаж теплольна не предполагает создания пароизоляции, он отлично регулирует влагообмен, а также обладает бактерицидными свойствами. Монтируется теплолен аналогично прочим волокнистым утеплителям.

Характеристики:
- Плотность – 25 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – 0,038 Вт/м·˚С;
- Прочность на сжатие – 0,045 МПа;
- Влагопоглощение – 0,9 %;
- Экологичность;
- Хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства;
- Обеспечение комфортного микроклимата ввиду плавного изменения температуры и влажности;
- Отсутствие болезненной микрофлоры;
- Простота и привычность монтажа;
- Отсутствие усадки;
- Долговечность.

Фибролит

Фибролит производят путём формования и тепловой обработки (или без неё) древесной шерсти (стружки длиной 200-500 мм, шириной 2-5 мм, толщиной 0,3-0,5 мм) и неорганического вяжущего вещества (портландцемента). В качестве древесного сырья может быть использована дроблёная станочная стружка или щепа, сечка соломы или камыша, опилки, костра и др. Материал этот не боится химических и биологических агрессивных воздействий. Неплохо защищает от шума, а также может использоваться в помещениях, где очень влажно. Это, например, бассейны. Изготавливают утеплитель в плитах: длиной и шириной 500, 600 и 700 мм, толщиной 50, 60 и 70 мм.

Характеристики:
- Плотность от 300 до 500 кг/м³;
- Коэффициент теплопроводности – от 0,08 до 0,1 Вт/м·°С;
- Огнестойкость – высокая;
- Влагостойкость;
- Морозостойкость;
- Устойчивость к гниению, образованию плесени и грибковым поражениям;
- Формостабильность;
- Отсутствие вредных выделений;
- Сейсмостойкость;
- Удобство в монтаже (можно сверлить, забивать гвозди, пилить);
- Срок службы — 100 лет.

Вакуумная изоляция

Вакуумный теплоизолятор создавался для нужд космического строения. Он представляет собой прямоугольные панели с вакуумом внутри и облицовкой из фольги.

Характеристики:
- 100 % эффективность: вакуум внутри предполагает отсутствие возможности передавать как холод, так и тепло;
- Сложности при изоляции стыков;
- Хрупкость;
- Невозможность монтажа в труднодоступных местах;
- Высокая стоимость.

Заключение

Применение теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить расходы на транспорт и соответственно снизить стоимость строительства. При сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Большинство теплоизоляционных материалов вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.
Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими, т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью, так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло- и огнестойкостью.

Оглавление Читать ещё...