ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8601
Скачиваний: 3
Материалы на основе асбеста применяются для высокотем-
пературной (450–700 ºC) изоляции отопительных систем и заво-
дского оборудования. Сырье хризотил – асбест и небольшое ко-
личество связующих веществ (магнезиальное вяжущее, цемент,
известь), кремнеземистые компоненты.
Таким способом получают асбестовую бумагу, асбестовый
картон, шнуры и мастики.
Асбесто-известково-кремнеземистые изделия получают из
асбеста, извести и диатомита путем помола компонентов и рас-
пушки асбеста, с последующим получением известково-
кремнеземистого шлама. Формование изделий производится ме-
тодом заливки массы в формы и тепловой обработки в автокла-
вах с последующей сушкой. ρ
изд
~ 200–350 кг ⁄м
3
, λ от 0,057 до
0,081 Вт ⁄(м·ºC).
Зернистые материалы применяют для устройства теплоизо-
ляционных засыпок, штукатурок и получения штучных мате-
риалов.
Вспученный перлит – пористый сыпучий материал, полу-
чаемый путем измельчения и обжига при Т~ 900–1250 ºC водо-
содержащих горных пород – вулканических стекол. Выделяясь в
виде газообразной фазы, вода вспучивает пластичные частицы
породы. Плотность перлитового песка 75–150 кг ⁄м
3
, λ от 0,047
до 0,58, Т
прим
~ 900 ºC.
Вспученный вермикулит получают из гидрослюд, вспучи-
вающихся при удалении воды, содержащейся между пакетами
слюды, нагретой до 800–1100 ºC. Плотность вермикулита 100–
200 кг ⁄м
3
, λ от 0,056 до 0,07 Вт ⁄(м·ºC), Т
прим
– до 1100 ºC. Изде-
лия из вспученных перлита и вермикулита кроме заполнителя
содержат различные связующие: безобжиговые – битум, цемент,
жидкое стекло, гипс, синтетические смолы; обжиговые – раз-
личные глины. Плотность изделий в зависимости от вида свя-
зующего от 100 до 500 кг ⁄м
3
, теплопроводность от 0,039 до
0,105 Вт ⁄(м·ºC), Т
прим
от 100 до 1100 ºC.
2. Органические теплоизоляционные материалы
Органические теплоизоляционные материалы производят,
используя различные виды древесного или другого раститель-
ного сырья, а также полимерные композиции. Теплоизоляцион-
ные пластмассы на сегодняшний день можно отнести к наиболее
эффективным ТИМ. Материалы на основе растительного сырья
в основном относятся к материалам местного применения или
индивидуального строительства.
Материалы на основе древесины. К общим недостаткам
этой разновидности ТИМ можно отнести горючесть, невысокую
водостойкость, подверженность гниению, низкую температуру
применения (Т
прим
~ 100 ºС). Достоинства – доступность сырья,
простые неэнергоемкие технологии, высокая эффективность из-
делий (относятся к 1–2 группам эффективности, то есть
λ = 0,06–0,115 Вт ⁄(м·ºC).
Древесноволокнистые плиты. Изготавливают путем горяче-
го прессования волокнистой массы, состоящей из распушенных
древесных волокон и различных добавок. Получают из недело-
вой древесины, измельченной вначале в щепу, а затем до со-
стояния тонких волокон, которые смешивают с водой и получа-
ют плиты на отливочной машине, где масса обезвоживается и
уплотняется при Р = 0,6–1,5 МПа, после чего подвергается суш-
ке. Теплоизоляционные плиты изготавливают без применения
связующего, только за счет эффекта «свойлачивания» волокон.
Плотность теплоизоляционных плит менее 250 кг ⁄м
3
, λ менее
0,07 Вт ⁄(м·ºC), толщина 8–25 мм.
Фибролит – плитный материал на основе древесной шерсти
(стружки длиной 200–500 мм, шириной 2–5 мм, толщиной 0,3–
0,5 мм). Древесную шерсть получают на специальных станках,
смешивая затем со связующим – портландцементом и раствором
минерализатора – хлористым кальцием. Изделия получают в
прессах различной конструкции с последующей длительной
сушкой и кондиционированием. ρ = 300–400 кг⁄м
3
, λ = 0,08–
0,115 Вт ⁄(м·ºC), толщина плит 30–100мм, R
изг
= 0,4–1,2 МПа.
Арболит – легкий бетон на основе портландцемента, жидко-
го стекла и органических заполнителей (древесной дробленки,
опилок, щепы, сечки соломы, костры льна, хлопчатника и др.
видов растительного сырья), обработанных раствором минера-
лизатора. К теплоизоляционным материалам относят арболит
ρ менее 500 кг⁄м
3
, λ = 0,08–0,12 Вт⁄(м·ºC), R
сж
0,35–1,5 МПа.
R
из г
= 0,2–0,5 МПа.
Эковата – новый мелкозернистый и плотный утеплитель,
полученный путем последовательного сухого измельчения ма-
кулатуры и обработки специальными химикатами. Наносится на
изолируемую поверхность сухим и влажным напылением; λ не
более 0,041 Вт ⁄(м·ºC). Впервые получение эковаты разработано
в США.
В последние годы стали возрождаться технологии получе-
ния недорогих местных материалов, незаслуженно забытые
в 80–90-е годы. Это одни из самых дешевых материалов, их
применение рекомендовано для одноэтажных зданий, подсоб-
ных помещений: складов, хранилищ и других объектов местно-
го строительства.
Торфоплиты получают из волокон мха-сфагнума, склеен-
ного смоляными веществами, выделяемыми при тепловой обра-
ботке. Торф измельчают, смешивают с водой и добавками до
получения гидромассы, нагревают и прессуют при давлении
0,2 МПа. Сырые изделия подвергают сушке. Плотность – 170–
220 кг ⁄м
3
, λ =0,058–0,064 Вт ⁄(м·ºC), R
изг
= 0,3–0,5 МПа.
Камышит – местный теплоизоляционный материал, изго-
товленный в виде плит из плотно уложенных стеблей камыша,
скрепленных оцинкованной проволокой на специальных авто-
матических станках. Относится к одному из самых дешевых ви-
дов ТИМ. Плотность 175–300 кг ⁄м
3
, λ = 0,058–0,098 Вт⁄(м·ºC),
R
из г
= 0,5 МПа.
Материалы на основе синтетического сырья
Теплоизоляционные пластмассы относят к наиболее пер-
спективным и эффективным материалам (1-я группа эффектив-
ности), λ составляет 0,026–0,058 Вт ⁄(м·ºC), легки (от 5 до 150
кг⁄м
3
), водостойки, не загнивают. Недостаток – ограниченная
температуростойкость (от 60 до 150 ºС), повышенная горю-
честь.
Различают пенопласты – материалы с преимущественно
закрытыми порами и поропласты – с сообщающимися порами.
Получают ячеистые пластмассы прессовыми и беспрессо-
выми методами. Прессовые материалы характеризуются боль-
шей прочностью, жесткостью, чаще закрытой пористостью, но
их получение требует дорогого и сложного оборудования, ста-
ционарных установок. Беспрессовые пластмассы возможно по-
лучать по заливочной технологии непосредственно на объекте
или при использовании простых устройств в условиях цеха.
Пенополистирол – наиболее широко распространенный пе-
нопласт. Широко используется беспрессовый способ получения
с предварительным вспениванием гранул за счет заключенной в
них легкокипящей жидкости, с последующим спеканием в мо-
нолит. Средняя плотность 15–50 кг⁄м
3
, λ составляет 0,035– 0,042
Вт ⁄(м·ºC), горюч, Т
прим
= 60 ºC, R
сж
– до 0,2 МПа.
В последнее время начат выпуск пенополистирола прессо-
вым методом по современной экструзионной технологии, с
применением твердого порообразователя (ρ от 40 до 100 кг ⁄м
3
,
R
сж
– до 2 МПа, закрытая пористость), импортные аналоги –
«стиродур», « экстропен».
Выпуск экструзионного пенополистирола налажен в Моск-
ве, Санкт-Петербурге и Свердловской области.
Пенополиуретан получают в результате химических реак-
ций при смешении исходных компонентов (полиэфиров, изо-
цианатов, катализаторов, поверхностно-активных веществ). Из-
готавливают жесткий и эластичный пенополиуретан. Эластич-
ный (поролон) характеризуется плотностью 30–50 кг⁄м
3
, тепло-
проводностью до 0,032, открытой пористостью, Т
прим
до 110 ºC,
горюч. Жесткий обычно получают заливочным способом или,
по современным технологиям, напылением под давлением на
изолируемые поверхности, что придает материалу закрытую по-
ристость и повышенную прочность. Разновидностью пенопо-
лиуретана является материал для герметизации стыков типа
«Макрофлекс».
Благодаря современным разработкам удалось повысить
Т
прим
пенополиуретана до 170 ºC, снизить горючесть, повысить
прочность до 2,5 МПа. Такой материал может применяться для
устройства безрулонной кровли и в промышленной теплоизоля-
ции.
Мочевино-формальдегидный пенопласт (пеноизол) полу-
чают путем вспенивания водного раствора смолы с поверхност-
но-активными добавками, заливки в форму или в полость конст-
рукции с последующей сушкой. Пеноизол – один из самых лег-
ких (ρ = 5–35 кг⁄м
3
, λ =0,035–0,041 Вт⁄(м·ºC), R
сж
от 0,025 до 0,5
МПа) и самых дешевых пенопластов. Характерна открытая по-
ристость и повышенная усадка.
Феноло-формальдегидные пенопласты выпускают на осно-
ве различных видов фенолоформальдегидных смол, с примене-
нием заливочных и беспрессовых методов. Газообразователь –
алюминиевая пудра или порофор. Плотность от 30 до 150
кг ⁄м
3
, λ = 0,03–0,047 Вт⁄(м·ºC), R
сж
– до 0,6 МПа, Т
прим
– до
200 ºC. Для повышения прочности и снижения хрупкости ис-
пользуют различные добавки: вспученный перлит, минеральные
волокна, гранулированное пеностекло, синтетические каучуки.
В последние годы для промышленной тепловой изоляции
трубопроводов и оборудования разработаны новые утеплители –
вспененный эластичный полиэтилен, получаемый экструзион-
ным методом.
Для изоляции оборудования и инженерных коммуникаций
применяют гибкий эластичный пенокаучук. Плотность от 60 до
85 кг/м
3
, λ = 0,0 – 0,010 Вт⁄(м·ºC), Т
прим
от –50(–200) ºC до
105(+175) ºC в зависимости от марок.
Основные свойства теплоизоляционных материалов пред-
ставлены в табл. 6.2.
Табл. 6.2 Основные свойства теплоизоляционных материалов
(справочные данные)
Материалы
p
ср
,
кг⁄м
3
λ,
Вт⁄(м
·ºС)
R
сж
,
МПа
R
изг
,
МПа
W
об
, %
W
м
, %
Т
прим
,
ºC
Газобетон
200–
400
0,07–
0,11
0,4–1,5
0,2
23
400
Пеностекло
150–
500
0,058–
0,12
0,8–5,0
0,5–
1,5
2–15
80–100
400
Минеральная
вата
35–
100
0,041–
0,046
–
–
–
600
700