Теплоизоляционными материалами называют разновидность строительных материалов, обладающих низкой теплопроводностью и предназначенных для тепловой изоляции зданий и сооружений.

Штучные теплоизоляционные материалы называются теплоизоляционными изделиями и выпускаются в заводских условиях. Теплоизоляционные мастики, засыпки, изготавливаемые на месте производства работ, относятся к теплоизоляционным материалам. Свойства теплоизоляционных материалов и изделий строго регламентированы соответствующими ГОСТами.

Согласно ГОСТ 16381—77, теплоизоляционные материалы классифицируют по форме и внешнему виду, структуре, виду исходного сырья, плотности, жесткости (относительной деформации сжатия), теплопроводности, возгораемости.

По форме и внешнему виду материалы подразделяют на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие материалы (вата минеральная, стеклянная, вспученный перлит, вермикулит).


По структуре материалы и изделия бывают волокнистыми, ячеистыми и зернистыми.

По виду исходного сырья их делят на неорганические и органические.

Смеси из неорганических и органических материалов относятся к неорганическим, если количество последних в смеси превышает 50 % по массе.

По плотности материалы и изделия подразделяют на группы и марки, указанные в табл. 3.1.



Материалы, имеющие промежуточное значение плотности, не совпадающее с указанной в табл. 3.1, относят к ближайшей большей марке.


По жесткости теплоизоляционные изделия подразделяют на виды, указанные в табл. 3.2.

По теплопроводности материалы и изделия делят на классы, указанные в табл. 3.3.

В стандартах или технических условиях на каждый вид материала должен быть показатель теплопроводности: при средней температуре испытаний 125°С — для материалов, применяемых при температуре изолируемых поверхностей до 500°С, и при 300°С — для материалов, применяемых при температуре свыше 500°С.


По возгораемости теплоизоляционные материалы и изделия делят на три группы: несгораемые; трудносгораемые; сгораемые.

В действующих стандартах или технических условиях на отдельные виды материалов и изделий, в зависимости от содержания в них органических веществ и способов повышения их огнестойкости, должно быть указано, к какой группе возгораемости они относятся.

В целом теплоизоляционные материалы и изделия имеют следующую общую техническую характеристику:

  • теплопроводность не более 0,175 Вт/(м·°С) при 25°С;
  • среднюю плотность не более 600 кг/м2;
  • стабильные физико механические и теплотехнические свойства;
  • не выделяют токсичных веществ и пыли в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.
При соответствующих технико-экономических обоснованиях допускается применять материалы, плотностью более 400 кг/м3 — для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов, а также плотностью более 500 кг/м3 — для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов с температурой изолируемой поверхности свыше 100°С чаще всего применяют неорганические материалы. Применение материалов, содержащих органические вещества, для тепловой изоляции поверхностей с температурой свыше 100°С допускается при соответствующих указаниях в стандартах или технических условиях.


Основным признаком теплоизоляционных материалов является большая пористость. Она определяет свойства материалов и является причиной их объединения в одну группу. Вот почему основной технологической задачей при производстве теплоизоляционных материалов является обеспечение их высокопористого строения.

С пористостью непосредственно связан такой показатель качества материалов, как средняя плотность. В производственных условиях ее несложно определить, поэтому на практике она чаще всего используется для характеристики качества теплоизоляционных материалов. Критерием деления теплоизоляционных материалов на марки является их средняя плотность. Существуют следующие марки теплоизоляционных материалов: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600. Максимальная средняя плотность и соответственно марка теплоизоляционных материалов не должна превышать 600 кг/м3.

Теплоизоляционные материалы предназначены для тепловой изоляции зданий, сооружений, аппаратуры, трубопроводов и т. п. При этом под тепловой изоляцией понимают технико-экономические мероприятия по сохранению теплоты, уменьшению ее потерь во внешнюю среду.

Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет повысить его эффективность в целом, а именно:

  • снизить массу конструкций и облегчить нагрузку на несущие конструкции; например, 1 т минераловатного утеплителя по теплоизолирующему эффекту заменяет 7,5 тыс. шт. кирпича;
  • уменьшить потребность в цементе, стали. Так, применение теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях панельных и каркасно-панельных жилых зданий позволяет уменьшить расход стали в 1,5—3 раза и цемента в 3—4 раза по сравнению со стенами без применения в них эффективной тепловой изоляции;
  • повысить индустриальность строительных работ за счет расширения диапазона получаемых сборных конструкций в заводских условиях; например, сооружение домов с применением панелей типа «сэндвич» позволяет сократить трудозатраты почти в два раза;
  • сократить транспортные расходы. Так, доставка крупноразмерной панели на расстояние 800—1000 км стоит около 75 руб., т. е. столько же, сколько стоит ее изготовление. Перевозка такой же, но облегченной панели стоит 12—15 руб., т. е. в 5—6 раз меньше; сократить расход топлива на отопление зданий.
Тепловая изоляция играет важную роль в развитии капитального строительства в таких отраслях промышленности, как энергетика, металлургия, химия, нефтехимия. Благодаря ее применению экономятся энергоресурсы, стабилизируются технологические процессы, крупные агрегаты и установки можно располагать вне помещений, придается сооружениям эстетический вид, обеспечивается их долговечность.

Примерами эффективного использования теплоизоляционных материалов в различных отраслях промышленности могут служить:

1. Изоляция трубопроводов для экономии энергоресурсов. Чем выше температура изолируемой поверхности, тем больший эффект применения теплоизоляционных материалов. Подсчитано, что применение изоляции трубопроводов, транспортирующих воду ТЭЦ, допускает 5—8 % потерь теплоты.

Экономические затраты на устройство тепловой изоляции вполне оправданы. Обычно они окупаются за счет стоимости сэкономленной теплоты в течение 1 года. Степень экономической эффективности тепловой изоляции трубопроводов оценивают с помощью коэффициента сбережения теплоты:



где Q1 — потери теплоты трубопровода без изоляции; Q2 — то же, но с тепловой изоляцией.

При хорошей изоляции этот коэффициент составляет 95—97 %.

В настоящее время распространена бесканальная прокладка трубопроводов, когда на месте строительства заделывают только стыки изоляции. В качестве изолирующих материалов используют армопенобетон, перлитобитум, асфальтокерамзитобетон в виде скорлуп, сегментов заводского производства.

2. Изоляция промышленного оборудования для стабилизации производственных режимов и интенсификации технологических процессов. Такой изоляцией ограждают вагранки, сушилки, печи, первичные контуры атомных электростанций и пр. Применение теплоизоляционных материалов для изоляции промышленного оборудования позволяет экономить до 200 т условного топлива в год при затрате 1 т изолирующих материалов.

3. Изоляция для сохранения отрицательных температур. Известно, что стоимость единицы тепловой энергии, отобранной при охлаждении, в 20 раз больше стоимости единицы теплоты, затраченной на нагревание. Поэтому особенно важно применять теплоизоляционные материалы для изоляции холодильного оборудования, в частности в сельском хозяйстве для сохранения продуктов. Решению этой задачи, предусмотренной Продовольственной программой, способствует использование эффективных теплоизоляционных материалов.

4. Тепловая изоляция как фактор, обеспечивающий нормальные условия труда людей на промышленных предприятиях. Применение теплоизоляционных материалов снижает температуру воздуха в горячих цехах промышленных предприятий, что способствует улучшению условий труда и повышению его производительности.

Большие объемы строительства требуют значительного увеличения производства теплоизоляционных материалов. Основными задачами развития промышленности теплоизоляционных материалов являются: расширение освоения сырьевой базы; совершенствование технологических процессов производства для увеличения выпуска и улучшения качества материалов; автоматизация производства и внедрение принципиально новых высокомеханизированных приемов; обеспечение максимальной заводской готовности сборных изделий; обеспечение безопасных и здоровых условий труда на производстве.