Файл: БМ Конспект лекцій.docx

Гумовий лінолеум (релин) виготовляють на основі синтетичного каучука, наповнювачів і добавок. У масовому житловому будівництві використається обмежено, але добре себе зарекомендував для покриттів підлог тваринницьких, медичних установ. Випускається як одношаровим так і багатошаровим на теплозвукоїизоляційній основі.

Алкідний лінолеум служить для влаштування підлог у житлових, дитячих ,лікарняно – профілактичних і виробничих будівель.

Плитки для підлог (ГОСТ16475) виготовляють із полівінілхлориду, каучуків, регенерованої гуми і фенопластів. Порівняно з рулонними матеріалами плитки мають краще зчеплення з основою, створюють потрібний візерунок підлоги; легко замінюються під час ремонту, при укладанні не дають відходів.

13.5.4. Теплоізоляційні полімерні матеріали

Полімерні теплоізоляційні матеріали класифікують за структурою, формою, видом основної сировини, середньою щільністю, теплопровідністю та стискуваністю (ГОСт 16381). Полімерні матеріали, що мають ніздрювату структуру, яка може бути представлена системою ізольованих пор, називають пінопластами, сполучених пор – поропластами, а регулярно повторюваних порожнин – сотопластами( рис. 12.1.)

Їхня частка в загальному обсязі теплоізоляційних матеріалів досягає 20 %. Вони відрізняються високими експлуатаційними характеристиками, довговічні й технологічні. За зовнішнім виглядом й способом застосування газонаповнені пластмаси можуть бути у вигляді штучних виробів (в основному плит) і у вигляді рідко-грузлих матеріалів, що впучуються і затвердівають на місці застосування (заливальні пінопласти, монтажні піни).

Пінопласти — листові й фасонні вироби одержують вспінюванням різних полімерів: полістиролу, полівінілхлориду, поліетилену, фенольних полімерів та ін. Пінополістирол — найбільш відомий вид будівельних пінопластів. З нього одержують крупнорозмірні плити товщиною до 100 мм. Марки за щільністю (кг/м³) пінополістирола D15...D50; теплопровідність — 0,03...0,04 Вт/(м •С); теплостійкість 80...90°С Пінополістирол - горючий матеріал, однак за допомогою антіпіренів одержують важкогорючий пінополістирол.

Пінополівінілхлорид — матеріал у вигляді плит, за методом одержання і структурою аналогічний пресовому пінополістиролу. Щільність пі-нополівінілхлоріду 35...70 кг/м³, теплопровідність - 0,04...0,054 Вт/(м • ДО). Теплостійкість пінополівінілхлориду — 130...140° С; горючість значно нижче, ніж у пінополістиролу.

Заливальні пінопласти — рідкогрузлі олігомірні смоли, що заливають у пазухи, залишені в ізольованій конструкції, що спучуються і затвердівають в них.

Фенольний пінопласт — один з перших пінопластів. Він поставлявся на місце використання у двох упаковках (смола з газоутворювачем і затверджувач), які змішують безпосередньо перед заливанням. У якості газоутворювача застосовується алюмінієва пудра, а кислотний затверджувач, крім своєї основної ролі, реагуючи з алюмінієвою пудрою, виділяє газоподібний водень. Фенольні пінопласти тверді й теплостійкі; добре зчіплюються в момент затвердіння з іншими матеріалами. Використовуються при виробництві тришарових легких панелей типу «сендвіч»: два металевих листи, між якими укладений пінопласт.

Контрольні запитання

1. Що таке пластмаси? Назвіть основні компоненти пластмас.

2. Перелічіть основні позитивні й негативні властивості платмас.

3. Яка роль наповнювачів у пластмасах?

4. Які основні методи одержання виробів із пластмас?

5. Перелічіть основні області застосування пластмас. Обґрунтуйте свою відповідь.

6. Склопластики. Яка роль компонентів у цьому матеріалі?

7. Які полімерні матеріали для підлог ви знаєте?

8. Які опоряджувальні полімерні матеріали вам відомі?

ТЕМА 16 Теплоізоляційні матеріали й вироби

Теплоізоляційні матеріали використовуються для утеплення й поліпшення звукоізоляції конструкцій, що обгороджують, житлового будинку (стін, перекриттів, перегородок), а також для захисту від промерзання водопровідних і каналізаційних труб. Промисловістю випускаються теплоізоляційні матеріали й вироби на основі мінерального й скляного волокна, азбесту, спученого перліту, полімерних і місцевих матеріалів і відходів промислового виробництва. Такі широко відомі заповнювачі для легких бетонів, як шлаки й керамзит, також широко застосовуються в якості утеплювачів.

Теплоізоляці́йні матеріа́ли відрізняються невеликою теплопровідністю. Використовуються для теплової ізоляції загороджувальних конструкцій будівель та інших споруд, промислового устаткування і трубопроводів.

Одна з основних характеристик теплоізоляційних матеріалів — це їх висока пористість і, відповідно, мала середня густина і низька теплопровідність. Застосування теплоізоляційних матеріалів в будівництві дозволяє знизити масу конструкцій, зменшити споживання конструкційних будівельних матеріалів (бетон, цегла, деревина тощо). Сьогодні вітчизняний будівельний ринок рясніє самими різними теплоізоляційними матеріалами, відмінними високим коефіцієнтом теплового опору при відносно малих товщинах і невеликій вазі. Актуальність і потреба у високоефективній теплоізоляції для будь-яких будівель і споруд набула особливої значущості у зв'язку зі зростаючою вартістю енергоносіїв.

Крім того, постійне підвищення вимог до умов комфортного проживання людей вимагає все більшої енергії, все більших витрат на її поповнення. Матеріали, з яких традиційно виготовлялися огороджувальні конструкції будівель, сьогодні вже не задовольняють зростаючий ринок споживачів, так як вони погано зберігають тепло. Асортимент теплоізоляції постійно зростає, розібратися у видах теплоізоляційних матеріалів з кожним днем стає все складніше.

На практиці теплоізоляційні матеріали прийнято ділити на три види (по виду основного вихідної сировини):

 Органічні - одержувані переробкою неділової деревини та відходів деревообробки (деревноволокнисті плити і деревностружкові плити), сільськогосподарських відходів (солома, очерет та ін), торфу (торфопліти) і т.д. Ці теплоізоляційні матеріали, як правило, відрізняються низькою водо-і біостійкість. Зазначених недоліків позбавлені, так звані, газонаповнені пластмаси (пінопласти, поропласти, сотопласти та ін) - високоефективні органічні теплоізоляційні матеріали з об'ємною масою від 10 до 100 кг/м3. Характерна особливість більшості органічних теплоізоляційних матеріалів - низька вогнестійкість, тому їх застосовують зазвичай при температурах не понад 150 ° С.

•  Неорганічні - мінеральна вата та вироби з неї (мінераловатні плити), легкі і ніздрюваті бетони (газобетон і пінобетон), піноскло, скляне волокно, вироби з спученого перліту та ін . Вироби з мінеральної вати отримують переробкою розплавів гірських порід або металургійних шлаків в склоподібне волокно. Об'ємна маса виробів з мінеральної вати 75 - 350 кг/м3.

•  Змішані - використовувані як монтажні, виготовляють на основі азбесту (азбестові картон, папір, повсть), сумішей азбесту і мінеральних в'яжучих речовин, азбестоцементні вироби) і на основі спучених гірських порід (вермикуліту, перліту).

Найпопулярніші в Україні утеплювачі - мінераловатні вироби, частка яких складає понад 65%, близько 8% припадає на стекловатниє, близько 20% - на пінополістирол і інші пінопласти. Частка теплоізоляційних ніздрюватих бетонів в загальному обсязі теплоізоляційних матеріалів не перевищує 3%, спученого перліту, вермикуліту і виробів на їх основі 0,4-0,6%. Структура обсягів випуску утеплювачів в Україні мало чим відрізняється від сформованої в розвинених країнах, де волокнисті утеплювачі також займають 60-80% від загального випуску теплоізоляційних матеріалів.

16.1 Призначення теплоізоляції

Вживання теплоізоляційних матеріалів призводить до економії основних будівельних матеріалів (цементу, металу, деревини, кераміки), до зменшення товщини і маси стін і інших захисних конструкцій, скорочення витрат праці, транспортних витрат і, врешті, до зниження вартості будівництва. Крім того, використання їх скорочує втрати тепла і витрата палива на опалювання будівель і технологічні процеси.

Теплоізоляційні матеріали істотно покращують комфорт у житлових приміщеннях. Найважливішою метою теплоізоляції будівельних конструкцій є скорочення витрат енергії на опалювання будівлі.

16.2 Види теплоізоляції

Теплоізоляційні матеріали класифікують:

• за об'ємною масою в сухому стані (у кг/м³) — на марки 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600 і 700;

• на вигляд за формою — на формовані (листи, плити, мати, рулони, шкаралупи, сегменти, цегла, блоки) і безформних (засипки, набивання, штукатурки і т. д.);

• за характером будови — на жорсткі (плити, камені, цегла, шкаралупи, сегменти), гнучкі (мати, напівжорсткі плити, шнури, джгути, листи, рулони) і рихлі (волокнисті, зернисті, порошкоподібні);

за галуззю застосування — на ізоляційно-будівельні, що використовуються для утеплення конструкцій будівель та інших захисних споруд, ізоляційно-монтажні — для теплової ізоляції промислового устаткування і трубопроводів.

Розрізняють також теплоізоляційні матеріали:

• неспалимі матеріали, що під впливом вогню або високої температури не горять, не тліють і не обвуглюються;

• важкозаймисті, які під впливом вогню та високої температури важко займаються, тліють або обвуглюються і продовжують горіти чи тліти лише за наявності теплового джерела (після його видалення горіння або тління припиняється);

• спалимі, такі, що продовжують горіти і після видалення теплового джерела під впливом вогню або високої температури займання.

16.3 Властивості

Об'ємна маса теплоізоляційних матеріалів в сухому стані - 700 кг/м³, а таких, що застосовуються для ізоляційно-монтажних цілей — не більше 400 кг/м³. Теплоізоляційні матеріали не повинні змінювати властивостей і виділяти речовин, що знижують міцність дотичних елементів конструкцій, викликати корозію металевих поверхонь чи погіршувати якість обробки приміщень, а також виділяти речовини, шкідливі для здоров'я людей чи призводити до псування харчових або інших продуктів.

Виготовляють теплоізоляційні матеріали з матеріалів переважно мінерального походження: азбесту, гіпсу, цементу, вапна, пемзи, гірських порід, тощо.

Основні особливості теплоізоляційних матеріалів — невелика об'ємна маса, теплопровідність і значне водопоглинання — обумовлюються їх великою пористістю. Способи утворення пор: вільна засипка пилоподібних, зернистих або волокнистих часток (наприклад, діатоміту, шлаку, скляного або мінерального волокна, спученого перліту або вермикуліту); випар природної або доданої води (гіпс з надлишковим вмістом вологи — мікропорит тощо); випалювання органічних добавок з неорганічних формованих виробів; утворення бульбашок повітря або газу в твердному цементі або гіпсі механічним способом — введенням повітря при перемішуванні з появою піни (пінобетон) або хімічним способом — додаванням алюмінієвого порошку або перекису водню (газобетон); теплова обробка при підвищених температурах з доведенням до піропластичного стану деяких природних порід або штучних мінеральних сумішей, наприклад, виробництво керамзиту, спученого перліту, вермикуліту, аглопориту тощо.

16.4 Поширені теплоізоляційні матеріали.

Мінеральна вата й вироби з неї.

Мінеральна вата волокнистий матеріал, одержуваний із силікатних розплавів гірських порід і металургійних шлаків або їх сумішей. Недефіцитність сировини й нескладна технологія виробництва забезпечують широке застосування виробів з мінеральної вати для тепло й звукоізоляції будинків.

Основною властивістю мінеральної вати, що відрізняє її від інших теплоізоляційних матеріалів, є негорючість в поєднанні з високою тепло-і звукоізолюючі здатністю, стійкістю до температурних деформацій, негігроскопічні (вміст вологи у виробах з неї за нормальних умов експлуатації становить 0,5% за обсягом), хімічної і біологічної стійкістю і пасивністю, екологічністю і легкістю виконання монтажу. Важлива властивість мінераловатних матеріалів - мізерно мала усадка (у тому числі термічна) і збереження своїх геометричних розмірів протягом всього періоду експлуатації будівлі. Переваги мінераловатних матеріалів доповнює легкість виконання монтажу. Всі мінераловатні вироби екологічно безпечні.

Основний мінус матеріалу -велике водопоглинання, адже монтаж теплоізоляції часто відбувається в умовах підвищеної вологості. Тому мінеральну вату, як правило, просочують спеціальними гидрофобизуючими складами.

Мінераловатні теплоізоляційні вироби можуть застосовуватися в наступних системах:
 

• в системах зовнішнього утеплення мокрого типу;

• в якості теплоізоляційного шару в навісних вентильованих фасадах;

• в системах з утеплювачем із внутрішньої сторони огороджувальної конструкції;

• в системах з утеплювачем усередині конструкції (шарувата кладка, тришарові бетонні або залізобетонні панелі, тришарові сендвіч-панелі з металевими обшивками);

• для ізоляції кисневих комплексів.

Скловолокно за технологією отримання та властивостям має багато загального з мінеральною ватою, але для отримання скляного волокна використовують відходи скляної промисловості (склобій, пісок, сода, доломіт, вапняк, і т.д.). Вироби зі скловолокон володіють високою хімічною стійкістю, не містять корозійних агентів, негігроскопічні. Однак через велику частки сполучного компонента (наприклад, в скловату високої щільності), такий матеріал відноситься до слабогорючих речовин.
Теплоізоляційні вироби зі скловолокна застосовуються:

• для ізоляції перекриттів, легких стін і скатних дахів,

• в системах з утеплювачем із внутрішньої сторони огороджувальної конструкції,

• для ізоляції трубопроводів різного призначення.

Основні недоліки матеріалу:

• з плином часу дає значну усадку;

• велике водопоглинання.

Найбільш освоєні у виробництві і експлуатації теплоізоляційні матеріали на основі мінеральної вати:

• жорсткі формовані вироби (плити, напівциліндри, сегменти) на різних в'язках з об'ємною масою 200 ÷ 400 кг/м³, коефіцієнт теплопровідності в сухому стані (температура 25±5°С) 0,05 ÷ 0,075 ккал/м-ч-град і максимальною температурою застосування 70 °C (бітумна в'язка), 300 °C (в'язка з синтетичних смол) і 500 °C (мінеральна в'язка);

• напівжорсткі і гнучкі вироби (плити, мати, джгути, повсть) з об'ємною масою 75 ÷ 400  кг/м³, коефіцієнт теплопровідності 0,04 ÷ 0,07 ккал/м-ч-град і максимальною температурою застосування від 60 до 600 °C.

• Мінеральну вату з об'ємною масою 100 ÷ 200 кг/м³ і коефіцієнтом теплопровідності 0,038 ÷ 0,045 ккал/м-ч-град застосовують як теплоізоляційну засипку при температурі до 600 °C.

• Аналогічні вироби з трохи кращими показниками об'ємної маси і теплопровідності виготовляють на основі базальтового і скляного волокна.

Азбестові матеріали

Освоєні в і експлуатації теплоізоляційні матеріали на основі азбесту: азбестоцементні і асбестомагнезіальні жорсткі формовані вироби з об'ємною масою 300 ÷ 500 кг/м³ і коефіцієнтом теплопровідності 0,07 ÷ 0,09 ккал/м-ч-град; гнучкі вироби (повсть, тканина та інші) з об'ємною масою 100 ÷ 900 кг/м³ і коефіцієнтом теплопровідності 0,045 ÷ 0,075 ккал/м-ч-град; рихлі матеріали для мастичної теплоізоляції. Крім того, волокнистий азбест входить до складу багатьох жорстких формованих теплоізоляційних виробів як армувальний матеріал.