Материалы для теплоизоляции
Выбор теплоизоляционного материала зависит от следующих параметров.
1. Климатические особенности района.
2. Место устройства теплоизоляции (внутри или снаружи помещения, на каких конструкциях).
3. Свойства материала. Основное свойство утеплителя – теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше материал и тем меньше может быть слой теплоизоляции. Другие важные свойства – влагостойкость, паропроницаемость, огнестойкость, легкость, долговечность, экологическая безопасность, простота устройства и цена.
Рассмотрим классификацию теплоизоляционных материалов по различным параметрам и свойства наиболее популярных материалов.
Классификация по механическим свойствам: • сыпучие (гранулы облегченного, вспененного вещества);
• рулонные, в том числе волокнистые и в виде мягких пластин (различные виды ват, маты из стеганой ваты на синтетической основе или без нее и т. д.);
• плитные (жесткие, ячеистые) материалы (пластины или блоки);
• жидкие (напыляемые).
Классификация по типу основного компонента:
• органические – материалы на основе переработанной древесины, древесных и сельскохозяйственных (соломит, камышит) отходов, торфа, нефтехимических веществ, а также газонаполненные, или вспененные, пластмассы – пенопласт, сотопласт, поропласт и т. п.;
• неорганические – материалы на основе минеральной ваты, легких бетонов (газобетон, пенобетон), пеностекла и стекловолокна, вспученного перлита и других неорганических веществ;
• смешанные – материалы на основе асбеста, асбестовых смесей, вспученных горных пород и минеральных вяжущих.
Органические материалы обладают низкой водостойкостью и не стойки к гниению, исключение составляют пластмассовые утеплители, но даже они не обладают огнестойкостью. Все органические утеплители горючи и выделяют вредные вещества при горении. К органическим материалам относят пенополистирол и пенополиуретан, популярные в настоящее время благодаря своей долговечности и теплоизоляционным свойствам, а также другие полистиролы, древесноволокнистые плиты (ДВП) и фибролиты (плитные материалы из органической стружки и минерального вяжущего).
Неорганические материалы – это преимущественно материалы на основе минеральных веществ или искусственного камня. Минеральную (каменную) вату создают путем переработки горных пород или металлургических шлаков (шлаковата) с помощью плавления и других процессов, получая тонкое стекловидное волокно. Стекловолокно (стекловату, стеклянную вату) получают из песка, извести и вторичного стекла. Формально и шлаковату, и стекловату можно отнести к минеральным ватам. Шлаковата практически не применяется из-за своих низких качеств. Неорганические утеплители не горючи, биостойки, долговечны, более экологичны, удобны в монтаже и в большинстве своем имеют высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. Ваты паропроницаемы благодаря своей структуре, но требуют герметичного покрытия.
Для изготовления смешанных утеплителей применяют асбестовый картон, асбестовую бумагу и войлок, вяжущие вещества на основе асбеста (силикатного тонковолокнистого материала), а также вермикулит и перлит.
Большое преимущество окрасочной, литой, напыляемой изоляции заключается в бесшовности получаемого защитного слоя. Это свойство обеспечивает надежность изоляционного покрытия и увеличивает срок его службы. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительных работах по герметизации швов.
Минеральная вата – неорганический универсальный утеплитель, обладающий всеми достоинствами этого класса, в том числе низкой ценой. Недостаток минеральной ваты – способность впитывать влагу, она нуждается в устройстве внешних гидроизоляционных защитных слоев. Поэтому этот материал выпускают в виде панелей (минеральных плит) с уже нанесенными защитными слоями и гидрофобизирующей пропиткой. Минеральную вату применяют преимущественно для утепления наружных стен дома.
Базальтовое волокно – разновидность минеральной ваты, наиболее долговечный и водостойкий материал среди минеральных ват, изготавливаемый на основе базальтовых горных пород.
Стекловолокно (стекловата) – неорганический утеплитель, выпускаемый сегодня в матах и рулонах. Маты из стекловолокна применяют для утепления больших площадей, рулоны – для небольших поверхностей. Стекловолокно бывает огнеупорным, но при этом повторяет основной недостаток минеральной ваты: пропускает водяные пары и влагу, а также при работе может немного осыпаться. Кроме того, с течением времени, в отличие от минеральной ваты, стекловолокно дает усадку. Поэтому его применяют для теплоизоляции перекрытий, легких стен, скатных крыш, наружных стен, инженерных коммуникаций.
Пенополистирол – органический утеплитель, обладающий прочностью, плотностью, водостойкостью, морозостойкостью, легким весом, невысокой ценой, удобный в обработке и монтаже, нетоксичный, весьма долговечный. Пенополистирол легко режется канцелярским ножом, не подвержен гниению. Среди его недостатков – высокая горючесть, выделение опасных веществ при горении, низкая паропроницаемость, относительно низкая химическая стойкость. Пенополистирол отличается от минваты и стекловолокна лучшими теплоизоляционными свойствами, что позволяет сократить толщину теплоизоляционного слоя. Согласно строительным нормам в нашей стране, пенополистирол можно применять только для утепления внешних конструкций (наружное утепление «мокрого типа», внутреннее утепление ограждающих конструкций, в том числе между слоями кирпичной кладки).
Экструдированный пенополистирол (в том числе пеноплекс) – пенополистирол с повышенной прочностью, паронепроницаемостью, водостойкостью и долговечностью (остальные качества те же, что у пенополистирола). Высокая степень горючести не отличается от пенополистирола. В середине XX в. этот материал умели делать только с использованием вредного вещества – фреона. Сегодня этот недостаток отсутствует. Пеноплекс выпускают в виде матов, что удобно при устройстве теплоизоляции на больших площадях. Ограничения по применению аналогичны обычному пенополистиролу.
Пенополиуретан – органический рулонный или жидкий утеплитель, применяемый для устройства теплоизоляции коммуникационных труб, стен, оконных и дверных проемов. Рулонный материал состоит из каркаса и заполняющей его ячеистой структуры на основе термореактивной пластмассы, жидкий возможно напылять на поверхность (при необходимости – армированную) только с помощью специального оборудования. Достоинства пенополиуретана – механическая прочность, очень низкая теплопроводность, химическая стойкость, биостойкость, экологическая безопасность, высокая адгезия к материалу; основной недостаток – горючесть.
Пеноизол – органический утеплитель, состоящий из карбамидного пенопласта на основе полимерных смол, пенообразователя, воды и модификаторов. Пеноизол выпускают в виде плит, крошки и в жидком состоянии для бесшовной изоляции. Его достоинства – экологическая безопасность, пожаробезопасность, биостойкость, простота обработки и монтажа, хорошая паропроницаемость, долговечность (гарантия 70 лет). Пеноизол хорошо впитывает влагу, но при этом не задерживает ее и не меняет объем и форму. Пеноизол применяют для теплоизоляции пола, стен, потолков, крыш.
Эковата – легкий бесшовный органический утеплитель, выпускаемый в рыхлом виде и состоящий из обработанной целлюлозы и борной кислоты (антипирен). Эковату наносят на поверхность путем распыления или укладывают вручную. Это качественный и экологически безопасный утеплитель. Эковата – трудновоспламеняемый (почти не горючий), биостойкий, паропроницаемый материал, обладающий хорошими звукоизоляционными свойствами, не вызывающий коррозию металлов, не подверженный усадке и простой в монтаже. Этот утеплитель часто применяют в деревянных конструкциях для увеличения срока их службы, который составляет 100 лет и более, при утеплении конструкций крыши, стен и при необходимости «доутеп ления» без разрушения существующих слоев. Недостатки эковаты – низкая прочность на сжатие (нельзя применять для теплоизоляции «плавающего» пола), необходимость устройства защитного слоя.
Отражающая теплоизоляция – материал, состоящий из полированной алюминиевой фольги и основы из стеклоткани, вспененного полиэтилена, нетканых негорючих материалов или бумаги. Такой утеплитель отражает все инфракрасное излучение, которое и переносит тепло. Долговечность напрямую зависит от характеристик здания.
Пенофол – разновидность отражающей теплоизоляции, органический двухслойный рулонный утеплитель, выполняющий также роль пароизолятора, состоящий из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Его достоинства – экологическая безопасность, высокий уровень паро-, гидро-, звуко– и теплоизоляции, обеспечение радиационной защиты, простота устройства изоляционного слоя, небольшая толщина при качественной изоляции, гибкость, небольшой вес, возможность устройства изоляции в любое время года. Пенофол может быть самоклеющимся (марка С), перфорированным, его выпускают разной толщины. Этот материал применяют для утепления стен, перегородок, крыш и перекрытий, систем коммуникации (трубы, вентиляционные шахты и т. д.), иногда комбинируя с другими изоляционными материалами.
Гранулы из пеностекла – сыпучий неорганический утеплитель, применяемый, главным образом, в теплоизоляции фундаментов и цоколей, реже – перекрытий и стен. Обладает всеми достоинствами неорганических наполнителей, но имеет существенный недостаток – трудоемкость устройства теплоизоляции.
Чтобы свойства изоляционных материалов не ухудшились, их необходимо правильно хранить, транспортировать и подготавливать. Большинство материалов следует хранить в помещении с низкой влажностью воздуха, хорошей вентиляцией и при температуре среды от 20 до 30° С.
Вспученный перлит (перлитовая засыпка, перлитовая штукатурка, перлитовые плиты) – изначально сыпучий неорганический утеплитель, из которого сегодня делают плиты и штукатурные смеси. Перлит – вулканическое стекло, которое при тепловой обработке подвержено вспучиванию с увеличением в объеме и уменьшением объемной массы. Достоинства перлитовых утеплителей – легкость, относительная водостойкость, негорючесть, высокий уровень тепло– и звукоизоляции. Перлитовые засыпки используют для теплоизоляции фундаментов и перекрытий, штукатурки – для изоляции стен и перекрытий, плиты – для утепления практически любых конструкций. Перлитовая теплоизоляция подходит для конструкций из камня, кирпича, бетона, железобетона.
Свойствами теплоизоляционных материалов обладают некоторые материалы, предназначенные для несущих конструкций, например, блоки из ячеистого бетона (пенобетона). Здание из таких блоков с учетом необходимой толщины наружных стен не нуждается в дополнительной тепло– и звукоизоляции.
