- •Тема 8. Теплоизоляционные и акустические материалы.
- •8.1.Строение и свойства теплоизоляционных и акустических материалов.
- •8.2. Классификация теплоизоляционных материалов.
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы.
- •8.4. Органические теплоизоляционные материалы.
- •8.5. Акустические материалы.
8.4. Органические теплоизоляционные материалы.
Органические теплоизоляционные материалы применяют для теплоизоляции конструкций при температуре, как правило, не более 100 °С. В сравнении с неорганическими органические материалы характеризуются меньшей теплопроводностью при одинаковой средней плотности, однако имеют невысокие предельную температуру применения (60..150 °С) и биостойкость, являются горючими.
Древесно-волокнистые плиты изготовляют измельчением неделовой древесины или других растительных материалов (камыша, костры, соломы) в водной среде до получения волокнистой массы. В смесь добавляют парафиновую эмульсию, антисептики и антипирены. Из этой массы отливкой формуют плиты, а затем сушат. Таким образом производятся мягкие изоляционные плиты плотностью от 100 до 400 кг/м3. Если перед сушкой плиты уплотняют или высушивают под горячим прессом, то получают полутвердые и твердые плиты меньшей толщины, но большей прочности.
Мягкие плиты выпускают размерами: длина-1220...3000мм, ширина - 1220мм и толщина - 8,12 и 16мм. Используют для тепло- и звукоизоляции стен и перекрытий, устройства подстилающих слоев в конструкциях полов и т. п. Особенно широко используют изоляционные древесноволокнистые плиты в сборно-щитовом строительстве.
Фибролит и арболит — материалы из древесной стружки (фибролит) и опилок и щепы (арболит) на цементном вяжущем; благодаря этому у них пониженная горючесть и повышенная биостойкость по сравнению с другими древесными материалами.
Теплоизоляционный фибролит представляет собой плиты по структуре напоминающие грубый войлок из тонких древесных стружек, связанных цементом. Плотность теплоизоляционного фибролита — 300...350 кг/м3; Фибролит с плотностью 400...500 кг/м3 и прочностью 0,7...1,2 МПа применяются как конструкционно-теплоизоляционный материал, например, для заполнения каркасных конструкций стен.
Фибролит не горит открытым пламенем, а тлеет и затухает после удаления источника огня. Он легко обрабатывается — его можно пилить, сверлить, вбивать в него гвозди.
Арболит — разновидность легкого бетона на заполнителях из древесных отходов. Применяют теплоизоляционный арболит плотностью до 500кг/м3 и конструкционно-теплоизоляционный плотностью до 700 кг/м3.
Газонаполненные пластмассы: пенопласты, поропласты и сотопласты широко применяются в строительстве. По внешнему виду и способу применения газонаполненные пластмассы могут быть в виде штучных изделий (в основном плит) и в виде жидко-вязких материалов, впучивающихся и отверждающихся на месте применения (заливочные пенопласты, монтажные пены).
Пенопласты — листовые и фасонные изделия получают вспениванием различных полимеров: полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена, фенольных полимеров и др. Используется прессовый и беспрессовый методы изготовления пенопластов (см. п. 15.2).
1)Пенополистирол — наиболее известный вид строительных пенопластов. Из него получают крупноразмерные плиты толщиной до 100мм. Марки по плотности (кг/м3) пенополистирола D15...D50; теплопроводность — 0,03...0,04 Вт/(м • К); теплостойкость 75...80 °С. Пенополистирол — горючий материал; однако с помощью антипиренов может быть получен трудновоспламеняемый пенополистирол.
-- Беспрессовый пенополистирол (ПСБ) состоит из склеившихся друг с другом вспененных гранул полистирола, поэтому этот вид пенополистирола паропроницаем, имеет заметное водопоглощение и невысокую прочность. Беспрессовый пенополистирол в виде листов и плит применяется для тепловой изоляции стен, когда необходима паропроницаемость всей конструкции.
-- Прессовый (экструзионный) пенополистирол имеет плотные корки на обеих поверхностях плит и полностью замкнутую пористость. Поэтому он абсолютно паронепроницаем, имеет ничтожное водопоглощение (< 0,3 %) и большую прочность, чем беспрессовый. Этот вид пенополистирола рекомендуется для тепловой изоляции конструкций, где возможен длительный контакт с водой и не нужна паропроницаемость (например, стен подвалов).
2)Пенополивинилхлорид — материал в виде плит, по методу получения и структуре аналогичен прессовому пенополистиролу. Плотность пенополивинилхлорида 35...70 кг/м3, теплопроводность 0,04...0,054 Вт/(м- К). Теплостойкость пенополивинилхлорида — 130... 140 °С; горючесть значительно ниже, чем у пенополистирола. Применяется для теплоизоляционных слоев кровельных конструкций.
3)Пенополиэтилен изготовляется в виде листового рулоного материала толщиной 5...50 мм и шириной 1...2 м. Плотность материала 25...30 кг/м3, теплопроводность 0,035...0,05 Вт/м • К. Пенополиэтилен не поглощает влагу, водо- и паронепроницаем; сопротивление сжатию на 10 % — 0,02 МПа. Благодаря высокой эластичности служит хорошим звукоизолятором. Интервал рабочих температур от -60 °С до +80 С (для сшитого пенополиэтилена до +100 °С).
Пенополиэтилен можно дублировать с алюминиевой фольгой и использовать в качестве отражающей теплоизоляции (материал пенофол). Из пенополиэтилена изготовляют трубки для изоляции трубопроводов и герметизации стыков в панельных зданиях (материал вилатерм). В быту из пенополиэтилена делают туристические коврики.
3)Заливочные пенопласты — жидко-вязкие олигомерные смолы, заливаемые в пазухи, оставленные в изолируемой конструкции, вспучивающиеся и отверждающиеся в них.
4)Фенольный пенопласт — один из первых пенопластов. Он поставлялся на место использования в двух упаковках (смола с газообразователем и отвердитель), смешиваемых непосредственно перед заливкой. Фенольные пенопласты жесткие и теплостойкие; они хорошо сцепляются в момент отверждения с другими материалами. Это используется при производстве трехслойных легких панелей типа «сэндвич»: два металлических листа, между которыми заключен пенопласт.
5)Пенополиуретаны, обладающие низкой плотностью 30...50кг/м3 и низкой теплопроводностью при достаточно высокой прочности. Пенополиуретаны могут быть как жесткими, так и эластичными. Они, как и фенольные пенопласты, применяются для изготовления трехслойных конструкций. Выпускается специальный вид пенополиуретана — монтажная пена, используемая, например, для устройства теплоизолирующих уплотнений при установке дверных и оконных коробок.
6)Сотопласты получают, пропитывая синтетическими клеями и склеивая гофрированные листы бумаги или ткани, так что образуется жесткая конструкция наподобие пчелиных сот. Размер ячеек 10...30 мм. Плотность сотопластов — 20...70 кг/м3. Сотопласты оклеивают с обеих сторон листовым материалом (твердой ДВП, фанерой и т. п.); при этом получается прочная трехслойная панель. Прочность при сжатии у такого материала — 5...7 МПа. Применяют сотопласты в конструкциях дверей, перегородок и т. п.