Книга: Утепление квартиры и дома современными материалами
Назад: Теплоизолирующие материалы
Дальше: Ограждающие конструкции – современные решения

Виды теплоизолирующих материалов

В настоящее время при возведении жилых строений применяют не только традиционные материалы, но и те, которые были созданы с использованием новейших технологических разработок.
Для получения постройки с высокими теплотехническими показателями особое внимание нужно уделять не только выбору утеплителя, но и способу его монтажа и эксплуатации. Было замечено, что выполнение теплоизолирующих конструкций без соблюдения установленных норм часто становится причиной значительного увеличения тепловых потерь.
Правильный выбор и монтаж теплоизолирующих материалов в соответствии с принятыми правилами обусловливают уменьшение направленных на эксплуатацию постройки расходов, создание пригодного для жизни микроклимата внутри помещений и отсутствие необходимости производить ремонт теплоизолирующих конструкций.

Бетоны легкие

Основным сырьем для изготовления легких бетонов является портландцемент. Заполнителями для них служат вспученный перлит, керамзит и т. п. Плотность подобных пористых материалов не превышает 1200 кг/м3, а средние показатели данного параметра составляют от 500 до 1800 кг/м3.
Главной отличительной особенностью легких бетонов считается шершавая поверхность. Кроме того, к характерным признакам данных материалов относится их высокая пористость.
Процесс теплопередачи в легких бетонах происходит в результате теплопроводности и конвекции. Тепловая энергия передается с помощью большого количества пор, в которых имеется воздух.
Теплоизолирующие свойства легких бетонов определяются величиной составляющих их пор. Высококачественными признаются те, которые имеют поры маленького размера. Благодаря этому достигается более стремительное перемещение накапливающегося в них воздуха, что, в свою очередь, приводит к повышению степени теплоизоляционных характеристик материала.
В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент легких бетонов. Они различаются на основе заполняющего компонента, входящего в состав сырья. Например, существуют перлитобетон, керамзитобетон и т. п.
Следует заметить, что керамзит – один из наиболее распространенных заполняющих компонентов, который применяют в качестве материала, обладающего высокими звуко– и теплоизолирующими свойствами. Он отличается легкостью и особой прочностью. Его плотность составляет от 250 до 800 кг/м3.
Помимо этого, достоинствами керамзита являются его инертность по отношению к химическим веществам и устойчивость к воздействию кислот. Этот материал относится к группе экологически чистых и обладающих продолжительным сроком эксплуатации. Его применяют главным образом для устройства теплоизоляции ограждающих конструкционных элементов. С его помощью также утепляют подвальные помещения и конструкции фундамента. Керамзит можно по праву назвать эффективным утеплителем, поскольку при его применении термопотери удается снизить на 75 %.
В продажу он поступает в 3 формах. Ниже приведено краткое описание каждой из них:
1. Щебень. Отличается угловатой формой. Его изготавливают путем дробления вспученного керамзитового сырья. В результате получают частицы, величина которых составляет от 5 до 40 мм.
2. Гравий. Его получают из легкоплавких вспученных глин, которые подвергают термической обработке при температуре 1200° C. Он имеет вид гранул величиной от 5 до 40 мм. Их поверхность защищена твердой оболочкой, а внутри имеются многочисленные поры. Главной характеристикой керамзитового гравия является его устойчивость к действию высокой и низкой температуры. Кроме того, он относится к категории огнеустойчивых материалов.
3. Песок. Он состоит из зерен величиной не более 5 мм и представляет собой остаточный продукт переработки сырья при изготовлении керамзитового гравия.
Другим довольно распространенным заполняющим материалом является шлаковая пена. По структуре она пористая. Ее получают из остаточных продуктов промышленного производства, чаще всего из доменных шлаков, которые обладают способностью вспучиваться при стремительном охлаждении. Путем дробления исходного материала – шлаковой пены – получают песок и щебень.
Продуктом переработки отходов промышленного производства является также другой заполнитель – гранулированный шлак. Это пористый материал, состоящий из частиц величиной 5–7 мм.
Кроме того, в строительстве при теплоизоляции сооружений различного назначения применяют вспученный перлит. Его изготавливают посредством обжига вулканических пород (перлита), которые имеют стеклообразную структуру с содержанием 3–5 % гидратной воды.
При производстве строительного материала перлит подвергают обработке в условиях высокой (900– 1200° C) температуры, вследствие чего происходит преобразование содержащейся в породе воды в пар, который, в свою очередь, вспучивает расплавленную массу. Такой процесс сопровождается образованием твердых зерен, имеющих белый цвет. В процессе расплавления исходная масса увеличивается в объеме почти в 2 раза.
Плотность используемого в строительстве перлита достигает 90 %. При этом коэффициент его теплопроводности составляет от 0,04 до 0,08 Вт/(м°С).
При утеплении жилых домов часто применяется материал, представляющий собой смесь перлита и компонента минерального происхождения. В результате получается масса, которая отличается довольно высокой устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды и тугоплавкостью. Чаще всего ее применяют как теплоизолирующую засыпку для термозащиты конструкций, температура которых при эксплуатации может достигать 800° C.
При смешивании бетонной массы и перлитового песка образуется материал, который называется перлитобетон. Его плотность достигает 150 кг/м3, а коэффициент теплопроводности варьируется в пределах от 0,075 до 0,04 Вт/(м°С). Перлитобетон достаточно широко используется в жилом строительстве в виде плит, из которых сооружают несущие конструкции. В качестве его облицовки могут применяться фольга, стеклоткань и т. п.
В качестве засыпки при возведении и утеплении жилых построек нередко применяют вспученный вермикулит. Его производят в виде чешуек, имеющих золотистый или серебристый цвет. Этот материал относится к группе гидрослюд. Его получают путем обжига минерала вермикулита при 400–1000° C. Вследствие воздействия высокой температуры первоначальный объем увеличивается более чем в 15 раз, что приводит к образованию пара из воды и увеличению расстояния между частичками слюды.
Вспученный вермикулит весьма огнестоек. Кроме того, он характеризуется отличными показателями устойчивости к воздействию высокой температуры и влаги, а также не подвержен гниению и образованию плесени. Это малотоксичный материал, который пригоден для сооружения жилых зданий.
Вермикулит составляет основу теплоизоляционных плит марок М 300 и М 350, которые производят, смешивая его с портландцементом. Помимо этого, в строительстве для теплоизоляции используют рубероид с вермикулитовой посыпкой. Соединяя вермикулит и бетон, получают вермикулитобетон. Такой материал служит основанием для пластикового покрытия теплозащитной конструкции пола.
Для повышения теплоизоляционных качеств конструкционных элементов рекомендуется выбирать также топливные шлаки. Они представляют собой остаточные продукты, получаемые после сжигания твердого топлива.
К категории легких принадлежат и так называемые ячеистые бетоны. Доля пор в них достигает в среднем 80 %. Их получают путем автоклавного отверждения исходного вспученного состава, в который добавляют воду, вяжущий компонент и кремнезем.
Еще один вид утеплителя – пенобетон. Его основу составляют цементное тесто и пенистая смесь с устойчивой структурой из животного клея и канифольного мыла. В результате отверждения образуется твердый и прочный ячеистый материал.
Из ячеистого пенобетона производят главным образом теплоизолирующие полотна, размер которых составляет 50 × 50 × 100 см. Коэффициент его теплопроводности равен 0,1–0,2 Вт/(м°С). Кроме того, в качестве теплосберегающего элемента при сооружении двухслойных ограждающих конструкций может использоваться так называемый конструктивный пенобетон с коэффициентом теплопроводности от 0,4 до 0,6 Вт/(м°С).
В группу ячеистых бетонов входят газосиликат и газобетон. Сырьем для производства первого являются известь и кварцевый песок, второго – портландцемент. Исходную массу подвергают вспучиванию с добавлением газообразователя, а затем отверждают. В зависимости от способа отверждения газобетон делят на неавтоклавный и автоклавный. Газосиликат получают только путем автоклавного отверждения.
Показатели водопоглощения газосиликата и газобетона невысоки: всего лишь 30 и 20 % соответственно. Вследствие этого они не рекомендуются для теплоизоляции помещений с постоянно высоким – более 60 % – уровнем влажности воздуха.
Газосиликат производят в виде блоков, а газобетон – в форме плит. Газосиликатные полотна используются для сооружения жилых построек. Такие материалы позволяют значительно уменьшить трудовые затраты. Кроме того, они относятся к числу достаточно эффективных теплосберегающих материалов. Например, обладая плотностью 600 кг/м3, газосиликат имеет коэффициент теплопроводности 0,15 Вт/(м°С).
В качестве теплоизолирующего материала в жилом строительстве нередко используют беспесчаный бетон. Сырьем для его изготовления служат гравий либо щебень и портландцемент марок М 300 и М 400. В результате соединения указанных компонентов получают материал с пористой структурой. Поры заполняются воздухом, повышающим, как известно, теплозащитные свойства конструкционных элементов.
Довольно высокими теплоизолирующими характеристиками отличается опилкобетон. Его составляющими являются цементно-известковое тесто, древесные опилки и песок. При изготовлении данного материала компоненты берут в пропорции 1 : 3,2 : 1,1.
Новым видом утеплителей является шунгизит. Его производят путем вспучивания шунгитовых пород, относящихся к камнеподобных породам и отличающихся плотной структурой. Исходное сырье подвергают дроблению и обжигу в специальных печах при температуре 1100–1160° C. В результате получается сыпучий материал, используемый как засыпка и утепляющий заполнитель для конструкций из легких и сверхлегких бетонов.

Пенопласты

Пенопласты относятся к группе строительных материалов, традиционно применяемых для утепления и повышения теплоизолирующих качеств ограждающих конструкционных элементов и покрытий жилых сооружений. Они представляют собой пористые пластики, получаемые путем вспучивания и дальнейшей обработки полимерного сырья в условиях высокой температуры.
В результате такого воздействия происходит выделение газа, что приводит к увеличению объема исходного материала. При этом в толще отверждаемой массы образуются многочисленные поры. Они располагаются равномерно и составляют до 98 % от общего объема. Данным свойством обусловлен небольшой вес пенопластов.
К числу наиболее важных достоинств таких утеплителей относятся не только их небольшая масса, но и устойчивость к гнилостным процессам и легкость монтажа. Полотна из пенопласта можно без усилий соединять между собой либо с конструкционными элементами, выполненными из иных материалов (древесины, металла и пр.). Существенным недостатком считается их низкая теплостойкость. Помимо этого, данный материал подвержен возгоранию.
Учитывая исходное сырье, все пенопласты можно условно разделить на несколько групп: полиуретановые, полистирольные и т. д. Самым распространенным из них в строительстве признан пенополистирол, который представляет собой гранулированный вспененный полистирол, состоящий из круглых фракций и полученный в результате воздействия высокой температуры. По существу, это затвердевшая пена с многочисленными закрытыми порами.
Пенополистирол характеризуется высокой устойчивостью к воздействию воды, щелочей и кислот. Среди самых важных недостатков данного материала следует выделить его ярко выраженную горючесть. Полотна из полистирола возгораются уже при температуре 80° C. Для того чтобы предотвратить это, их монтируют, располагая между огнестойкими конструкционными элементами.
При утеплении помещений применяют пенополистироловые плиты, размер которых составляет 120 × 100 × 10 см. Их плотность достигает 60 кг/м3, а теплопроводность равна 0,03–0,04 Вт/(м°С). Пенополистирол также применяют при изготовлении слоистых алюминиевых, железобетонных и асбестоцементных панельных элементов.
Другим видом пенопластов является пенополиуретан, или пенополиуретановый поропласт. Существуют пластичные и твердые разновидности данного материала. Его производят в виде мягких или жестких плит, имеющих коэффициент теплопроводности 0,02– 0,03 Вт/(м°С), а также в виде матов с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м°С) и размером 200 × 100 × 3–6 см.
По сравнению с другими пенопластами некоторые пенополиуретановые материалы характеризуются низкой горючестью. Такое их свойство достигается за счет добавления в исходную массу специальных компонентов.
Еще один популярный пенопласт – мипора. Это теплоизолирующий материал, который производят из мочевиноформальдегидного полимера. Он имеет вид плит толщиной 10 и 20 мм или блоков, обладающих коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/(м°С).
Главным достоинством мипоры является ее низкая горючесть. К числу недостатков можно отнести непластичность и высокую степень гигроскопичности. В связи с этим данный материал не рекомендуется использовать для утепления помещений, к которым предъявляются высокие требования к влажности. Им также утепляют каркасные конструкционные элементы и применяют в качестве заполнителя.
Одним из новейших материалов, характеризующихся высокой эффективностью, считается пеноизол. Он представляет собой отвердевшую пену с многочисленными закрытыми порами. В зависимости от входящих в состав исходного сырья добавок пеноизол делят на 2 разновидности: пластичный и твердый.
Иные характеристики данного материала также обусловлены свойствами добавляемых компонентов. Так, при смешивании первоначального сырья с размолотым в мелкую пыль керамзитовым песком значительно снижаются показатели воспламеняемости пеноизола. При этом в данном случае температура возгорания возрастает до 350° C. А в условиях температуры до 500° C снижается объем выделения в окружающую среду токсичных веществ, что весьма важно для поддержания экологического баланса.
Еще одно довольно важное достоинство пеноизола заключается в его химической устойчивости при контакте с материалами из другого сырья. Вот почему он подходит для отделки конструкционных элементов, выполненных, например, из бетона, кирпича или металла.
В связи с этим его весьма часто применяют для утепления не только жилых построек, но и бассейнов, гаражных помещений и т. п.
В продажу пеноизол поступает в форме блоков и плит разного размера. Это позволяет использовать их в качестве утеплителя для конструкционных элементов различного типа (пустотелые профили, плиты и т. п.). При плотности, составляющей 25–30 кг/м3, коэффициент теплопроводности колеблется в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м°С).

Сотопласты

Следующую группу теплоизолирующих материалов представляют сотопласты. Это утеплители, выпускаемые в виде гофрированных полотен, изготовленных из стеклянной или хлопчатобумажной ткани либо бумаги, которые пропитаны антипиреном или полимерным компонентом. В толще такого материала равномерно распределены мелкие полости, которые по форме сходны с сотами.
В настоящее время сотопласты чаще всего применяют при выполнении теплоизоляции жилых помещений. При этом их монтируют, располагая между полотнами асбеста или алюминия. В результате получается трехслойная утепленная панель. Для того чтобы повысить теплоизоляционные качества ячеек сотопласта, их нередко наполняют мипорой, которую предварительно измельчают в мелкую крошку.
Сотопласты изготавливаются в виде плит и блоков толщиной до 350 мм. При этом наибольшее распространение в жилом строительстве получили материалы, произведенные на основе пропитанной фенолформальдегидной смолой крафт-бумаги и состоящие из ячеек величиной 12 и 25 мм.
Производят сотопласты и на основе обычных бумажных полотен, которые тоже пропитывают формальдегидной смолой. Однако они характеризуются низкой прочностью и повышенной хрупкостью, поэтому в строительстве используются редко.

Утепляющие материалы из минерального сырья

Минеральная вата – это собранные воедино стекловидные волокна, длина которых может составлять от 2 до 60 мм. Для ее получения горные породы (базальт, мергель и т. п.) или отходы металлургического промышленного производства подвергают расплавлению.
В процессе изготовления между волокнами образуется пространство, в котором сохраняется воздух, занимающий до 95 % от общего объема. Именно этим определены достаточно высокие теплоизолирующие параметры минеральной ваты. Плотность данного материала составляет 75–150 кг/м3 (в зависимости от этого выделяют 3 разновидности – 75, 100 и 150). Термическая устойчивость сохраняется при температуре до 600° C.
Минеральная вата по степени распространения и объемам использования в жилищном строительстве в настоящее время занимает лидирующее место среди теплоизолирующих материалов, имеющих неорганическое происхождение. Это обусловлено сравнительной простотой и низкой себестоимостью производства, а также доступностью сырья, необходимого для изготовления. Кроме того, минеральная вата обладает таким достоинством, как низкая горючесть.
Среди недостатков нужно указать на склонность к уплотнению, снижению в следствии этого теплосберегающих характеристик, комкование, повышенную хрупкость и истирание в пыль. Чтобы повысить теплотехнические свойства для отделки конструкций, которые планируется эксплуатировать в условиях очень высокой (до 600° С) или низкой (до –200° С) температуры, минеральную вату применяют не самостоятельно, а в сочетании с материалами с соответствующими качествами. Среди них можно назвать жесткие и полужесткие плиты, сегменты скорлупы и войлок.
Для утепления помещений зданий рекомендуется использовать так называемую рыхлую минеральную вату. Она представляет собой остаточный продукт производства других утеплителей. С ее помощью можно без труда отделать, например, чердачное помещение. Для этого данным материалом наполняют специальное пневматическое приспособление, после чего методом распыления наносят на рабочие поверхности на необходимую толщину.
Чтобы повысить теплоизоляционные характеристики наружных ограждающих конструкций, используют прошивные плиты, изготовленные из минеральной ваты. При плотности от 100 до 200 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,052–0,062 Вт/(м°С). Минераловатные плиты выпускают в форме полотен, ширина которых варьируется от 90 до 130 см, толщина составляет 0,06 м, а длина достигает до 2 м.
В зависимости от применяемого для усиления материала минераловатные плиты делят на 3 основные группы:
– на стеклохолщовой обкладке. Размер таких плит составляет 200 × 60 × 4 см. Их плотность равна 125– 175 кг/м3, а коэффициент теплопроводности достигает 0,044 Вт/(м°С);
– на металлической арматуре. Размер подобных полотнищ – 300 × 50 × 5 см. При плотности 100 кг/м3 коэффициент теплопроводности равен 0,05 Вт/(м°С).
– с добавлением крахмального связующего компонента и обкладкой из ткани или бумаги. Размер плит данного типа составляет 100–200 × 95–200 × 4–7 см. Они характеризуются плотностью 100 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м°С).
Смешивая исходное сырье со связующей добавкой, имеющей синтетическое происхождение, получают полужесткие плиты для теплоизоляции жилых помещений. Их виды и теплотехнические параметры различаются в зависимости от свойств пропитки и способа ее производства:
– минераловатные плиты с фенолоспиртовой пропиткой, изготовленные путем охлаждения. Коэффициент теплопроводности таких утеплителей составляет 0,046 Вт/(м°С) при плотности в 100 кг/м3;
– минераловатные плиты с пропиткой из карбамидовой смолы, полученные путем воздействия высокой температуры. Плотность подобных материалов составляет от 80 до 100 кг/м3, а коэффициент теплопроводности – 0,031–0,058 Вт/(м°С).
Те виды минераловатных плит, которые производятся с использованием битумного связующего, по сравнению с указанными выше материалами характеризуются большей хрупкостью и плотностью. Помимо этого, они выглядят менее привлекательно.
Жесткие минераловатные плиты изготавливают на основе исходной минеральной массы и связующей добавки, в качестве которой могут выступать битумные или синтетические компоненты, а также вещества неорганического происхождения (глина, цемент и т. п.). В дальнейшем полученную смесь уплотняют и высушивают. Для повышения прочностных характеристик материала в сырье вводят коротковолокнистый асбест.
Коэффициент теплопроводности жестких минераловатных плит с добавлением битумного связующего достигает 0,042 Вт/(м°С). Если применяют связующий компонент, имеющий синтетическое происхождение, данный показатель снижается до 0,04 Вт/(м°С). Минераловатные плиты обоих типов поступают в продажу в виде полотен размером 100 × 50 × 6 см.
Минераловатные плиты с битумным связующим отличаются устойчивостью к поражению насекомыми и грибком. Помимо этого, в число их достоинств входит низкая степень гигроскопичности. Главной характеристикой минераловатных плит с синтетическим связующим компонентом является особая прочность, в связи с чем их широко используют для повышения теплосберегающих качеств крупнопанельных конструкционных элементов.
При возведении и утеплении индивидуальной постройки настоятельно рекомендуется применять минераловатные плиты, имеющие более низкую прочность, но обладающие при этом высокими теплоизолирующими свойствами.
Мягкие минераловатные плиты, или минеральный войлок, выпускают в виде рулонов. При толщине 5–10 см ширина полотен в зависимости от разновидности составляет 45, 50 и 100 см, а длина – 100, 150 и 200 см соответственно. Подобные утеплители имеют плотность от 100 до 150 кг/м3 и коэффициент теплопроводности 0,046–0,052 Вт/(м°С).
Сырьем для производства минераловатного войлока является шерсть животных низкого сорта. В процессе обработки ее смешивают с клейстером, приготовленным из крахмала, и растительными волокнами. Затем массу пропитывают 3 %-ным раствором фтористого натрия. Это поможет предотвратить ее повреждение молью. На заключительном этапе материал хорошо высушивают.
Минераловатный войлок используют главным образом для повышения теплоизолирующих свойств ограждающих конструкционных элементов и перекрытий в жилых постройках, выполненных из различных материалов – бетона, кирпича и дерева. Обладая эластичной и мягкой структурой, он также пригоден для заделывания зазоров между деталями дверных и оконных блоков или стеновыми перекрытиями.
Одним из основных недостатков минерального войлока является подверженность уплотнению с течением времени. Такое явление приводит к увеличению показателей плотности материала практически в 2 раза, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на теплоизолирующих качествах.

Стеклянные утепляющие материалы

Технология изготовления стекловаты во многом сходна с методом производства минеральной ваты. В качестве основного сырья выступают мел либо известняк, кварцевый песок и сульфат натрия либо сода. Кроме того, для получения этого утеплителя могут использоваться и остаточные продукты стекольной промышленности.
Стеклянная вата состоит из тончайших волокон, которые получают путем вытягивания из предварительно расплавленной стеклянной массы. Образовавшийся в результате материал характеризуется повышенной хрупкостью. В чистом виде показатели его плотности достигают 130 кг/м3, а коэффициент теплопроводности составляет 0,05 Вт/(м°С).
Даже при незначительном повреждении стеклянная вата превращается в мельчайшую пыль, которая оказывает раздражающее воздействие на кожные покровы и слизистые оболочки. Для того чтобы максимально уменьшить степень отрицательного влияния на организм человека, стекловату выпускают в виде стеклополос и стекломатов.
Для производства стеклянных матов применяют связующее вещество синтетического происхождения. При плотности 350 кг/м3 такой материал имеет коэффициент теплопроводности до 0,045 Вт/(м°С). Стекломаты данного вида выпускают в форме полотен размером 100–150 × 50–100–150 × 3–6 см.
Кроме того, существует разновидность так называемых прошивных стеклянных матов. Их плотность равна 50 кг/м3, а коэффициент теплопроводности достигает 0,044 Вт/(м°С).
Стеклополосы выпускают размером 100 × 50–100 × 30–60 см. Плотность составляет 50–70 кг/м3, а коэффициент теплопроводности – 0,046 Вт/(м°С).
В настоящее время одним из часто используемых для теплоизоляции жилых построек материалов является пеностекло. Оно относится к категории ячеистых утеплителей. Его производят методом спекания исходной массы, в результате чего под действием газообразующего компонента происходит вспучивание сырья. В связи с этим было бы корректнее называть получаемый материал «газостекло». Однако в строительстве закрепилось указанное выше наименование.
Производимое в настоящее время пеностекло характеризуется следующими теплотехническими свойствами: пористость – от 80 % до 95 %; предельная температура эксплуатации – 300–400° C; коэффициент теплопроводности – от 0,058 до 0,12 Вт/(м°С); величина пор – 0,1–3 мм.
Кроме того, пеностекло отличается морозо– и влагостойкостью, высокими прочностными характеристиками и низкой степенью горючести. По прочности оно занимает ведущее место среди теплоизолирующих материалов, имеющих минеральное происхождение. Благодаря этому пеностекло чаще всего используют для повышения теплосберегающих свойств ограждающих конструкций, то есть потолочных и стеновых перекрытий и крыш.

Древесно-стружечные теплоизолирующие материалы

Одним из наиболее распространенных в настоящее время древесно-стружечных утеплителей является фибролит. Его получают путем смешивания древесной стружки, портландцемента и воды. Древесная стружка, или древесная шерсть, при этом должна состоять из лент длиной не менее 50 см. В некоторых случаях портландцемент нередко заменяют магнезиальным вяжущим компонентом.
Перед технологической обработкой древесную стружку, выступающую в качестве арматуры, пропитывают особым раствором. Это может быть жидкое стекло или хлористый кальций. В дальнейшем в полученную массу добавляют воду и цемент. На следующем этапе под высоким – до 0,5 МПа – давлением смесь спрессовывают, после чего отверждают, помещая в специальные пропарочные печи, а затем сушат. В готовом виде влажность фибролитовых плит должна составлять не более 20 %.
В зависимости от показателей плотности фибролит делится на теплоизолирующий марки М300 и теплоизоляционно-конструктивный марок М400 и М500. Коэффициент его теплопроводности составляет от 0,09 до 0,12 Вт/(м°С). Полотна имеют размер 200– 240 × 50–55 × 5–7–10 см.
Фибролит марки М 300 предназначен главным образом для теплоизоляции стеновых перекрытий и покрывных элементов. Фибролит марок М 400 и М 500 используют при утеплении потолочных и стеновых перекрытий и перегородок, а также несущих стен. Однако такой материал особенно требователен к влажностному режиму, поэтому его не рекомендуется применять для отделки помещений с высоким уровнем влажности воздуха. В противном случае может произойти поражение материала и конструкций грибком.
Среди достоинств фибролита следует назвать низкую горючесть, легкий монтаж, низкую степень водопоглощения (35–45 %) и хорошую сцепляемость со штукатуркой.
Сходным по теплотехническим свойствам с фибролитом утепляющим материалом является арболит. При его производстве смешивают дробленые древесные опилки, стружку (или щепу), воду и портландцемент. По существу он представляет собой вариант легкого бетона, в состав которого входит заполнитель органического происхождения. Способ изготовления арболита аналогичен выпуску бетона.
Плотность теплоизоляционно-конструктивного арболита достигает 500 кг/м3, а теплоизоляционного – 700 кг/м3. При этом их коэффициент теплопроводности составляет 0,12 Вт/(м°С). Теплоизоляционный арболит выпускают в форме полотен размером 50 × 50 × 0,5 см. Размеры плит теплоизоляционно-конструктивного арболита марок М 400 и М 500, соответственно, следующие: 60 × 60 × 0,7 см и 70 × 70 × 0,7 см.
Главными достоинствами арболита являются низкая степень горючести, воспламеняемости, устойчивость к действию влаги и грибка. Его традиционно применяют в качестве не только утеплителя, но и звукоизолирующего материала. Им укрепляют стеновые перекрытия и перегородки. Кроме того, он подходит для сооружения несущих и навесных стен и перегородок.
Еще одной разновидностью древесно-стружечных утеплителей является древесно-стружечные плиты, или ДСП. Они производятся из древесной стружки путем спрессовывания и смешивания с синтетической смолой. ДСП имеют слоистую структуру: в верхних, наружных, слоях располагаются более мелкие (толщиной до 0,2 мм) стружки, а во внутренних – сравнительно крупные (толщиной до 1 мм). Кроме того, существуют однослойные древесно-стружечные плиты. На наружные поверхности ДСП наносят тончайшую полимерную пленку или водостойкий лак.
Для того чтобы повысить теплотехнические характеристики ДСП, при производстве в исходную массу добавляют антипирены, антисептические и гидрофобизирующие вещества. Это позволяет получить материал, отличающийся низкой воспламеняемостью и устойчивостью к воздействию влаги.
Показатели плотности древесно-стружечных плит зависят от их разновидности. Для повышения теплоизоляционных характеристик конструкционных элементов жилых зданий рекомендуется использовать легкие ДСП. От полутяжелых и тяжелых они отличаются не только весом, но и особенностями технологии производства. При их изготовлении применяют меньшее количество полимерного материала. Кроме того, они подвергаются обработке в условиях более низкого давления. В результате плотность легких ДСП составляет от 250 до 400 кг/м3. Такие плиты выпускаются размером 250–360 × 120– 180 × 1,3–2,5 см.
Сходным по теплотехническим показателям с ДСП является такой утеплитель, как древесно-волокнистые плиты, или ДВП. От ДСП они отличаются тем, что в состав исходного сырья при их производстве добавляют гипс, водные эмульсии смол синтетического происхождения и асбест. Такие компоненты значительно повышают прочностные характеристики материала.
Плотность ДВП различается в зависимости от их качественных свойств. Для утепления стеновых перекрытий рекомендуется применять полотна, плотность которых составляет 250 кг/м3. Их размер составляет 120–300 × 120–160 × 0,3–0,8 см, а коэффициент теплопроводности – 0,07 Вт/(м°С).
Другой популярный древесный утеплитель – оргалит. Его производят путем измельчения и особой обработки древесины. Плотность оргалита составляет 150 кг/м3, а коэффициент теплопроводности – 0,055 Вт/(м°С). Чаще всего его используют для стеновых перекрытий и крыши.
В качестве утеплителя для конструкционных элементов жилых помещений древесные опилки применяют в чистом виде. Плотность такого материала составляет не более 150 кг/м3. Главное его достоинство – низкая стоимость.

Торфяные утеплители

Для повышения теплоизоляционных характеристик ограждающих конструкционных элементов нередко используют торфоизоляционные плиты. Их производят на основе плохо разложившегося торфа, который отличается волокнистой структурой. В процессе обработки сырье формуют и выдерживают в условиях высокой температуры.
Плотность торфоизоляционных плит составляет от 170 до 260 кг/м3, а коэффициент теплопроводности равен 0,06 Вт/(м°С). В продажу они поступают в виде полотен размером 100 × 50 × 30 см.
Торфоизоляционные плиты пригодны для утепления ограждающих конструкционных элементов.

Целлюлозные утеплители

Эковату, или целлюлозную вату, применяемую в строительстве для повышения теплосберегающих качеств жилья, изготавливают из отходов бумажной промышленности и макулатуры. В сырье в процессе производства добавляют антипирены и антисептические вещества.
Целлюлозная вата считается одним из наиболее экологически чистых материалов для теплоизоляции. Действительно, в ее составе нет токсичных и потому вредных для организма человека компонентов. Теплоизоляционные покрытия из целлюлозной ваты хорошо пропускают воздух, а из-за наличия в составе антисептического соединения бора они не подвержены повреждениям грызунами и насекомыми.
Эковата принадлежит к категории слабогорючих материалов. Этим весьма важным свойством она обладает благодаря введению в состав уже упомянутых ранее соединений бора. В результате воздействием высокой температуры при возгорании данный компонент нагревается, что приводит к выделению кристаллов воды. Она смачивает материал, поэтому он не воспламеняется. При показателях плотности от 35 до 65 кг/м3 коэффициент теплопроводности эковаты достигает 0,041 Вт/(м*°С).
В настоящее время наиболее распространенным видом в строительстве целлюлозных теплоизолирующих материалов является РАЙВ. Сырьем для его производства служит распушенное целлюлозное волокно. Благодаря наличию высоких теплотехнических свойств, сходных с качествами древесины, РАЙВ пригоден для использования по своему назначению в областях, характеризующихся разнообразными климатическими условиями.
Среди его достоинств нужно выделить небольшой вес и низкую гигроскопичность, вследствие чего данный материал рекомендован для использования в условиях повышенной влажности. Во время эксплуатации он не требует особого ухода. Кроме того, РАЙВ характеризуется долговечностью и легкостью монтажа. Он относится к группе универсальных материалов и обладает высокими пылезащитными и звукоизолирующими свойствами.
РАЙВ производят в форме блоков и лент. Коэффициент теплопроводности первых равен 0,023 Вт/(м°С) при ширине 2–30 см и толщине 0,8–1 см. Коэффициент теплопроводности РАЙВ-ленты составляет 0,03 Вт/(м°С), плотность – 25 кг/м3, а выпускаются они размеры составляют 56 × 87 × 0,5 см.

Пенополистирольные утеплители

В последнее время на строительном рынке особенно высоким спросом пользуется теплоизолирующий материал URSA XPS. Его выпускают в форме жестких плит, размер которых составляет 1,25 × 0,6 м. Сырьем для производства данного материала является экструдированный пенополистирол, обладающий структурой с закрытыми ячейками.
URSA XPS – это утеплитель, главными свойствами которого являются устойчивость к воздействию влаги и высокая степень прочности. Это трудновоспламеняемый и экологически чистый материал. Кроме того, к числу его важных характеристик относятся биоустойчивость и морозостойкость.
Чаще всего URSA XPS используют для утепления и пароизоляции кровель. Данный материал позволяет предотвратить проникновение влаги из помещений на внутренние поверхности конструкционных элементов крыши и образование на них конденсата.

Камышовые утеплители

Среди камышовых утепляющих материалов в настоящее время особенно большое распространение в жилищном строительстве приобрел камышит. В зависимости от направления используемых для производства данного материала стеблей растения различают продольную и поперечную разновидности.
Показатели плотности камышита определяются степенью спрессовывания исходной массы и составляют от 175 до 250 кг/м3. При этом коэффициент теплопроводности равен 0,046–0,093 Вт/(м°С). Камышит производится в виде плит размерами 240–280 × 55–150 × 3–10 см.
Изготовленный из камыша теплоизолирующий материал обладает рядом существенных недостатков. Прежде всего следует указать на подверженность гниению вследствие воздействия влаги и легкое повреждение грызунами. Кроме того, такие плиты легко воспламеняются. Подобные свойства материала компенсируют за счет введения в исходную массу антисептического компонента. Покрытие можно также усилить с помощью штукатурки.
Камышит пригоден для теплоизоляции потолочных и стеновых перекрытий, а также в качестве заполнителя для несущих стен. Этот материал отличается сравнительно низкой стоимостью.

Асбестовые утеплители

Для теплоизолирования конструкционных элементов, помимо уже описанных выше материалов, часто применяют асбестовый картон. В качестве основных составляющих сырья используются асбест (IV–V сорт), крахмал и каолин. Данный материал производят в виде полотен, имеющих форму квадрата со стороной длиной 90–100 см. Его толщина варьируется от 0,2 до 1 см, а коэффициент теплопроводности равен 0,157 Вт/(м°С).

Пакля

Для повышения теплосберегающих качеств ограждающих конструкций используют паклю. Это традиционный материал для заделывания зазоров, часто образующихся между дверными или оконными блоками и стеновыми перекрытиями. Не утратил он свою актуальность и в настоящее время.
Пакля входит в группу коротковолокнистых материалов. Ее плотность достигает 160 кг/м3, а коэффициент теплопроводности составляет 0,047 Вт/(м°С).

Пробковые утеплители

Одним из высокоэффективных современных утепляющих материалов считаются плиты, изготовленные из измельченной коры пробкового дуба. Среди их главных достоинств следует назвать небольшой вес, твердость, прочность и устойчивость к гниению и образованию плесени при воздействии влаги.
Пробковые теплоизолирующие материалы не повреждаются грызунами и не разрушаются вследствие действия щелочи. Они не изменяются в объеме при перемене условий окружающей среды, а монтаж не требует особых усилий. Их характеристики остаются неизменными в течение всего срока эксплуатации.
Плиты, выполненные из пробки, не пропускают электрический ток. На их поверхности не скапливается статическое электричество. Они относятся к разряду негорючих материалов, которые при тлении не выделяют в окружающую среду опасные для здоровья человека токсичные вещества.
При отделке и утеплении конструкционных элементов жилой постройки рекомендуется использовать плиты, размер которых составляет 100 × 50 × 2,5–5 см. Для повышения теплоизолирующих характеристик при изготовлении пробковых плит в исходное сырье вводят специальные связующие добавки органического происхождения.

Отражательные теплоизолирующие материалы

Так называемые отражательные теплоизолирующие материалы входят в отдельную категорию утеплителей. Они выполняют не только теплосберегающую, но и воздухо– и парозащитную функцию.
Основным и наиболее распространенным видом подобных материалов является алюминиевая фольга. В строительстве нашли довольно широкое применение такие ее разновидности, как альфоль и фольгопласт.
Толщина выпускаемых промышленностью полотен фольги составляет от 0,005 до 0,2 мм.
Поверхность альфоля и фольгопласта серебристая, вследствие чего она хорошо отражает световые и тепловые лучи. Благодаря этому удается достичь уменьшения теплопотерь и повышения теплосберегающих свойств ограждающих конструкций. Было установлено, что размещение полотна фольги на поверхности стенового перекрытия у источника тепла приводит к сохранению воздушной прослойки, образующейся между конструкционным элементом и утеплителем, вследствии чего теплоизоляционные свойства стены улучшаются почти в 2,5 раза.
В настоящее время в продаже имеется алюминиевая фольга 2 видов: мягкая и твердая. Причем коэффициент излучения не зависит от структуры и толщины материала. В связи с этим при выборе фольги для утепления квартиры следует уделять особое внимание не теплотехническим параметрам, а стоимости и способу монтажа. Кроме того, довольно важными критериями подбора подобных материалов являются качество поверхности и возможное наличие дефектов.
Алюминиевую фольгу производят в форме рулонов, диаметр которых составляет 8–43 см. Толщина полотна может варьироваться от 0,005 до 0,02 мм, а ширина – от 100 до 460 см.
В группу отражающих утеплителей входит и вспененный полиэтилен, или пенофол. На одну или обе его поверхности нанесена алюминиевая фольга. Наличие полиэтиленовой основы позволяет повысить не только теплосберегающие, но и звукоизоляционные качества материала. Показатели светоотражения пенофола достигают 97%. Его производят в форме рулонов, которые имеют следующие размеры: длина – от 500 см до 5 м, ширина – от 60 до 120 см, толщина – от 0,2 до 1 см.
Другой современный отражающий теплоизолирующий материал носит название «армофол». В данном случае алюминиевую фольгу наносят на обе поверхности полотна, а основанием является стеклянная сетка.
Армофол относится к типу рулонных материалов. Длина полотнища составляет 500–3000 см, ширина – 60–100 см, а толщина 0,3–0,4 мм. Величина светоотражающего эффекта данного материала достаточно высока (до 97 %).
Новейшим отражающим утеплителем считается жидкая фольга. Ею покрывают поверхность конструкционного элемента, в результате чего образуется тончайшая тепло– и светозащитная пленка. При этом ее основные теплотехнические и отражающие свойства не ниже, чем аналогичные параметры медной или алюминиевой фольги.
Использование жидкой фольги для теплоизоляции позволяет повысить теплотехнические показатели ограждающих конструкционных элементов от 2 до 10 раз. Подобный материал обладает способностью снижать объемы теплопотерь и одновременно предотвращать перегрев конструкций при значительном повышении температуры воздуха (например, при работе отопительных систем).
БАТ – теплоизолирующий материал, производимый в виде гофрированных бумажных лент, на ребра которых нанесена пленка алюминиевой фольги. Это один из новейших утеплителей. Его теплосберегающие параметры превосходят аналогичные показатели традиционно используемых материалов в 3–5 раз.
Назад: Теплоизолирующие материалы
Дальше: Ограждающие конструкции – современные решения