Строительные материалы

Рис.1. Теплоизоляционные изделия из минеральной ваты:

а — минеральный войлок; б — полужесткие плиты; в — полуцилиндры; г — прошивной мат

Мягкие маты и плиты (минеральный войлок) получают как с помощью прошивки минерале ватного ковра, сдублированного с фольгой или метал­лической сеткой, так и с помощью ми­нерального связующего путем его лег­кой подпрессовки. Такие маты выпускают в виде рулонов. Плотность 30...100 кг/м3; теплопроводность 0,033...0,035 Вт/(м∙К).

Полужесткие и жесткие плиты и фасонные изделия получают с использованием полимерных связующих (размер плит обычно 600´1200 мм при толщине от 50 до 120 мм). Для получения большой жесткости плиты без увеличения ее плотности применяют технологию с частичной вертикальной ориентацией волокон. Плотность плит 50...150 кг/м3; теплопроводность 0,04...0,06 Вт/(м∙К). Подобные плиты используют для устройства теплоизоляции стен и кровельных покры­тий. Плиты легко режутся и укрепляются на стенах клеющими масти­ками. Скорлупы и сегменты используют для изоляции трубопроводов.

Пеностекло (ячеистое стекло) — материал, получаемый термиче­ской обработкой порошкообразного стекла (обычно для этого исполь­зуется стеклобой), смешанного с порошком газообразователя (мел, известняк, кокс). В момент перехода стекла в пластично-вязкое состо­яние газообразователь выделяет газ (в данном случае СО2), который вспучивает стекломассу.

Пеностекло имеет как бы двойную пористость: стенки крупных пор (диаметром 0,5..,2 мм) содержат микропоры (рис. 2.). При этом все поры замкнутые. Такое строение пеностекла объясняет его низкую теплопроводность при достаточно высокой прочности и практически нулевое водопоглощение и паронепроницаемость. Теплопроводность пеностекла при плотности 200...300 кг/м3 составляет 0,06...0,12 Вт/(м∙К), а прочность на сжатие — 3...6 МПа.

Рис. 2. Структура пеностекла:

1– поры; 2 – стеклянные прослойки

Ячеистое стекло легко обрабатывается (пилится, сверлится), хоро­шо сцепляется с цементными материалами. Пеностекло применяют Для изоляции металлоконструкций, при бесканальной прокладке тру­бопроводов и благодаря паронепроницаемости и минимальному водопоглощению (>1%) для теплоизоляции стен, потолков промышленных холодильников.

Теплоизоляционные бетоны — бетоны плотностью не более 500 кг/м3 по структуре могут быть трех видов:

        слитного строения на пористых заполнителях (например, керам­зитовом гравии и перлитовом песке) и цементном или полимерном? вяжущем;

        крупнопористые (беспесчаные) на однофракционном керамзито­вом гравии и цементном или полимерном связующем;

        ячеистые.

Крупнопористые бетоны используют в виде плит, заменяющих засыпную теплоизоляцию.

Ячеистые бетоны — наиболее перспективный вид теплоизоляцион­ных бетонов, отличающиеся сравнительно простой технологией полу­чения. Их широкому распространению препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность. Сухой ячеистый бетон при плотности 300...500 кг/м3 имеет теплопроводность 0,07...0,1 Вт/(м∙К); при влаж­ности 8% теплопроводность возрастает до 0,15...0,18 Вт/(м∙К). При­меняют ячеистые бетоны в виде камней правильной формы, заме­няющих 8...16 кирпичей.

Монтажная теплоизоляция — специальная группа неорганических теплоизоляционных материалов (засыпки и мастики) и готовых изде­лий (листы, плиты, скорлупы), используемых для изоляции трубопро­водов и агрегатов с высокими температурами поверхности. К таким материалам относятся асбестосодержащие материалы (чисто асбесто­вые и смешанные), теплоизоляционная керамика и др. использование асбеста в монтажной теплоизоляции основывается на его огнестойко­сти и низкой теплопроводности, а в мастичных материалах он выпол­няет также армирующие функции. Последнее объясняется волок­нистым строением асбеста.

Асбестовый картон и бумагу изготовляют из асбеста 4—5 сортов с использованием органических клеев (крахмала, казеина). Асбестовая бумага толщиной 0,3...1,5 мм и плотностью 450...900 кг/м3 имеет X — =0,15...0,25 Вт/(м • К). Ее используют для изоляции поверхностей, работающих при температурах до 500° С.

Асбестовый картон более толстый, чем бумага (2...10 мм). Его применяют для предохранения деревянных и других конструкций из легкогорючих материалов для защиты от возгорания. У асбеста для этого есть два необходимых свойства: огнестойкость и низкая тепло­проводность.

Асбестосодержащие смешанные материалы представляют собой порошки из асбеста с различными добавками (слюды, диатомит, минеральные вяжущие и т. п.). При затворении водой эти смеси превращаются в пластичное тесто, способное при высыхании затвердевать. Из него получают покрытия на изолируемых поверхностях или производят изделия — полуфабрикаты (плиты, скорлупы).

Изоляция подобного типа выдерживает температуры до 900° С; при этом теплопроводность таких материалов составляет ОД...0,2 Вт/(м∙К). Имея открытую пористость и высокое водопоглощение, асбесто­содержащие материалы требуют защиты от увлажнения; тем более, что большинство из них не водостойки.

Наиболее известны среди таких материалов вулканит и совелит. Вулканит получают из смеси диатомита (60 %), асбеста (20%) и извести (20 %). Плотность вулканитовых изделий не более 400 кг/м3; тепло­проводность < 0,1 Вт/(м∙К). Совелит получают из смеси асбеста с основным карбонатом кальция и магния, получаемого из доломита; используют его при температурах до 500° С.

Приготовление и нанесение асбестосодержащих теплоизоляцион­ных материалов, сопряженное с выделением асбестовой пыли, должно вестись с соблюдением требований Санитарных правил и норм.

Для высокотемпературной теплоизоляции (1000° С и более) применяют пенокерамические материалы и легковесные огнеупоры.

ЛИТЕРАТУРА

1.        Баженов Ю.М., Технология бетона. – М.: Стройиздат, 1978.

2.        Горлов Ю.П., Технология теплоизоляционных материалов. – М.: Стройиздат, 1989.

3.        Попов К.Н., Каддо М.Д., Строительные материалы и изделия. – М.: Высшая школа, 2002.

4.        Юдина Л.В., Юдин А.В., Металлургические и топливные шлаки в строительстве. – Ижевск: Удмуртия, 1995.

2