Загальні відомості про вироби і матеріали для влаштування сучасних систем фасадної термомодернізації будівель і споруд

Теплоізоляційними називають будівельні матеріали для теплової ізоляції огороджувальних конструкцій будівель, промислового та енергетичного обладнання й трубопроводів.

Ці матеріали повинні мати коефіцієнт теплопровідності, не вищий ніж 0,17 Вт/(м∙К), та середню густину не більш як 500 кг/м3. Використання теплоізоляційних матеріалів дає змогу виготовляти стінні панелі та конструкції покриттів, що знижує матеріаломісткість та масу будівель.

Світова та вітчизняна будівельна індустрія пропонує сьогодні досить широкий вибір теплоізоляційних матеріалів, кожний з яких має свої технічні характеристики та галузь застосування. Усі теплоізоляційні матеріали можна класифікувати:

• за призначенням – будівельна та технічна ізоляція (які в свою чергу можуть бути поділені за більш вузькими сферами застосування: для покрівлі, стін, підлоги тощо

• за формою виконання – у вигляді термоплит, матів, плит та циліндрів;

• за характером обробки – фольговані, гідрофобізовані, з паперовим покриттям, металевою сіткою, пластиком, склополотном тощо);

• за стійкістю до впливу вогню – негорючі та важкогорючі;

• за щільністю – м’які, напівжорсткі, жорсткі.

Головним показником теплоізоляційних матеріалів є коефіцієнт теплопровідності, за значенням якого їх поділяють на три класи:

• клас А - малотеплопровідні,

• клас Б - середньотеплопровідні,

• клас В - теплопровідності.

До властивостей теплоізоляційних матеріалів висувають ряд вимог, одна із головних - здатність утримувати повітря, так як повітря володіє низькою теплопровідністю.

Полістиролбетон - різновид легкого бетону - являє собою композиційний матеріал, до складу якого входить портландцемент, пористий заповнювач - гранули спіненого полістиролу, вода, а також повітровтягуюча добавка (СДО). У разі необхідності отримання важких щільності полістиролбетону, в його склад може входити мінеральний наповнювач (пісок). Завдяки поєднанню теплоізоляційного матеріалу, яким є полістирольні гранули та бетону в одному продукті вдалося отримати оптимальну комбінацію характеристик для будівельного матеріалу - стійкість до гниття, гідрофобність, найвищі показники несучих характеристик, теплоізоляції, вогнезахисту, звукопоглинання, морозостійкості і періодів замерзання / розморожування (термін експлуатації).

Полістиролбетон застосовується в конструкціях каркасних будинків, несучих стінах і перегородках, як утеплювач стін, підлог, горищ, покрівлі, використовується для виробництва будівельних блоків і фасадних декоративних матеріалів утеплювачів панелей, рідкого розчину для заливки моноліту. Полістиролбетон має гарну конструкційної міцністю. Полістіролбетонниє блоки поєднують в собі переваги бетону (міцність), деревини (легкість обробки) і пінополістиролу (високі тепло- і звукопоглинальні властивості). Полістиролбетон широко застосовується в якості будівельної термоізоляції (теплопровідність 0,055 - 0,145 Вт / (м • K)). Полістиролбетон відповідає таким вимогам пожежної безпеки (по СНиП 21-01-97): група по горючості - Г1 (слабогорючие) [джерело не вказано 1738 днів], група по займистості - В1 (важкозаймисті), група за димоутворювальною здатністю - Д1 (з малою димоутворювальною здатністю для щільності від D400 до D600) і Д2 (з помірною димоутворювальною здатністю для щільності від D200 до D350), група токсичності продуктів горіння - Т2 (помірнонебезпечні).

Полістиролбетон використовується: у будівництві для виготовлення великої кількісті елементів будинку: фундаментних блоків, плит перекриття, віконних та дверних перемичок, простінків, термоплит для підлоги, стінових панелей швидкого монтажу, стінових блоків, для утеплення даху та монолітно – каркасного будівництва.

Термоплитка з фіброполістиролбетону «ThermoStina» з спеціальними елементами кріплення (кляймерами) може використатися для опорядження вентильованих фасадів, сборних будинків з металевих конструкцій, будинків із сендвіч панелей, СІП – панелей, та будинків з фасадами з плит OSB

Мінеральна вата - це волокнистий матеріал, що отримується з розплавів гірських порід (зокрема базальту), металургійних шлаків та їх сумішей, основною властивістю мінеральної вати є негорючість у поєднанні з високою тепло та звукоізолюючою здатністю, стійкістю до температурних деформацій, негігроскопічністю, хімічною та біологічною стійкістю, екологічністю та легкістю виконання монтажних робіт. Вироби з мінеральної вати належать до класу негорючих матеріалів. Вони ефективно протидіють поширенню полум’я й використовуються як протипожежна ізоляції для вогнезахисту. Мінеральні волокна здатні витримувати температуру понад 1000°С.

Важливим параметром мінераловатних матеріалів є здатність до збереження своїх геометричних розмірів протягом всього періоду експлуатації. Це запобігає утворенню містків холоду на стиках ізоляційних плит. Мінеральна вата негігроскопічна, вміст вологи у виробах з неї за нормальних умов експлуатації становить 0,5% від об’єму. Щоб мінімізувати водопоглинання, мінеральну вату, як правило, піддають обробці спеціальними водовідштовхуючими розчинами. Виробам з мінеральної вати притаманна висока паропроникність. Щоб мінімізувати можливість накопичення парів вологи й утворення конденсату, мінераловатний утеплювач має бути захищеним з внутрішньої сторони пароізолюючим бар’єром. Із зовнішньої сторони, навпаки, мають бути створені умови для вільного виходу парів (висихання утеплювача). За нормальних умов експлуатації теплозвукоізоляційні та механічні властивості виробів з мінеральної вати зберігаються на своєму початковому рівні протягом кількох десятків років.

Скловата. Окрім теплозвукоізоляційних матеріалів з базальту в будівництві широко застосовують матеріали з скловолокна. Цей матеріал за технологією виробництва та властивостями має багато спільного з мінеральною ватою. Для отримання скловолокна використовується та ж сама сировина, що й для виробництва звичайного скла. Щоправда, для спеціальної теплоізоляції використовується каолінова та кварцова вата, яким притаманна підвищена термостійкість. Волокна скловати зв’язуються за допомогою спеціальної в’яжучої речовини (як правило, фенол-формальдегідної смоли), яка надає матеріалу потрібну жорсткість. Вироби з скловати можуть бути вкриті алюмінієвою фольгою, скловойлоком, склотканиною, різними нетканими матеріалами тощо. Скловата є більш міцною, пружною та вібростійкою, вона не боїться вогню й належить до категорії негорючих матеріалів. Разом з тим, термостійкість звичайної (без спеціальних домішок) скловати дещо нижча від базальтової, хоча гранична температура використання волокнистої ізоляції на основі скляної і мінеральної вати обумовлена наявністю синтетичного зв’язуючого і становить 250°С.

В європейських країнах частка скловолоконних теплоізоляційних матеріалів сягає 65%, однак в Україні вона є дещо нижчою. Слід зазначити про можливі наслідки для здоров′я при роботі (обробка та обрізання плит) з мінеральною ватою та скловатою: подразнення шкіри і очей, а також легенів, алергія; необхідне додаткове забезпечення (рукавиці).

Мінеральна вата має меншу стійкість в умовах підвищеної вологості, тому потрібно запобігати намоканню в процесі роботи, під час складування і монтажу. Крім цього, мінеральна вата містить в якості зв’язки фенолформальдегідні смоли, що спричиняє тривалу емісію в повітря вільного формальдегіду (0,02 мг/м2 поверхні плит протягом години).

Пінополістирол (пінопласт) екологічно чистий, нетоксичний тепло та звукоізоляційний матеріал. У будівельній практиці цей матеріал застосовується вже протягом 40 років і зарекомендував себе як найбільш економічний та зручний у роботі утеплювач, якому притаманні високі паро та теплопровідні властивості. Стіна з пінополістиролу завтовшки лише 12 см за своїми теплозберігаючими показниками еквівалентна стіні з дерев’яного брусу завтовшки 50 см, 2-метровій стіні з цегли або 4-метровій стіні з залізобетону. Експлуатаційні витрати на опалення будинку, який утеплений пінополістиролом, втричі менші, ніж на опалення, приміром, цегляного будинку, оскільки зникає потреба прогрівання стін великої маси. 54 У полістирольну групу утеплювачів входять такі різновиди ізоляційних матеріалів як пінопласт M20-M30, СТИРОДУР, ІЗОФОМ, СТИРО-ФОМ, СТИРІЗОЛ та багато інших. Всі вони відповідають вимогам чинних норм щодо теплозахисних властивостей будівельних матеріалів і межі їх застосування визначаються міркуваннями пожежної безпеки. Пінопласт може використовуватися при утепленні стін «легким мокрим» способом, всередині пустотілої цегляної кладки, а також у навісних вентильованих фасадах.

Пінополістирольні матеріали використовуються й при спорудженні монолітних будинків в опалубці, що не знімається, тобто методом, який отримав назву «термобудинок». Низькі температури не впливають на фізико-технічні властивості пінополістиролу. Він зберігає свою форму й при тривалому нагріванні до 90С. Високі теплозахисні властивості матеріалу виключають негативний вплив циклів заморожування-розморожування, які могли б спричинити виникнення тріщин у несучих конструкціях. Це, відповідно, подовжує термін їх експлуатації. Крім того, зовнішні огороджувальні конструкції з використанням елементів пінополістиролу мають низьку питому вагу, що дає можливість уникнути зайвих витрат на підсилення фундаментів при реконструкції та надбудові існуючих будинків, а також значно заощадити кошти при новому будівництві.

Є певні обмеження застосування пінополістиролу Застосування пінополістиролу обмежує його низька стійкість до дії високих температур. Без додаткового навантаження пінополістирол коротко витримує температуру 100 С, а при механічних навантаженнях довготривала термічна стійкість, яка залежить від густини, складає біля 80 С. При високих температурах токсичність пінополістиролу зростає. Під час згорання пінополістиролу виділяється вуглекислий газ. В зв’язку з цим застосування пінополістирольних плит обмежується для утеплення існуючих будинків до 11 поверхів, а для новозбудованих – на висоту до 25 м. Пінополістирол нестійкий по відношенню до органічних розчинників.

Теплоізоляційні матеріали із спучених гірських порід. Спучений перліт виробляють подрібненням та наступним випалюванням перліту — гірської породи з груп вулканічного скла, які містять гідратну. На основі спученого перлітового піску створюють різні композиційні матеріали для теплової ізоляції залежно від зв’язуючої речовини:

• на бітумній зв’язці — бітумоперліт,

• на керамічній — керамоперліт,

• на рідкому склі — склоперліт,

• на синтетичній зв’язці — пластперліт,

• на гіпсі — гіпсоперліт.

  Ці композиції застосовують для виготовлення теплоізоляційних виробів — плит, шкаралуп, цегли, сегменту. Цільове призначення матеріалу залежить від температури стійкості зв’язуючої речовини: від 60 °С для гіпсоперліту до 900 °С для керамоперліту.

Спучений перліт використовують як легкий заповнювач для теплоізоляційних штукатурок та легких бетонів. Спучені перлітові піски та щебінь можна використовувати як теплоізоляційну засипку з робочою температурою до 800°С, але при цьому слід враховувати, що спучений перліт добре поглинає воду і важко віддає її.

Питання на закріплення пройденого матеріалу

Дистанційно:

Дати письмову відповідь на питання

Час виконання - 10 хв.

Максимальна кількість балів - 11

Очно:

Викладач вибірково опитує здобувачів освіти та самостійно оцінює

1. Які основні вимоги пред'являються до теплоізоляційних матеріалів ?

2. Які види класифікації теплоізоляційних матеріалів ?

3. Яка основна властивість повітря?

4. Яке призначення має полістиролбетон у будівництві?

5. Які переваги має мінеральна вата у порівнянні з іншими теплоізоляційними матеріалами, згідно?

6. Які основні властивості мінеральної вати допомагають їй зберігати ефективність протягом тривалого періоду експлуатації?

Домашнє завдання:

Знайти інформацію про Пінополістирол (пінопласт):

1. Який він буває?

2. Характеристики та особливості кожного виду?