Теплоизоляционные материалы (минеральная вата)

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Содержание

• Введение
• 1. Теплоизоляционные материалы (минеральная вата)
• 1.1 Характеристика теплоизоляционных материалов
• 1.1.1 Характеристика неорганических теплоизоляционных материалов
• 1.1.2 Характеристика органических теплоизоляционных материалов
• 1.2 Сырье и характеристика свойств минеральной ваты
• 1.2.1 Блок-схема производства минеральной ваты
• 1.2.2 Требования и марки минеральной ваты
• 1.3 Технико-экономические показатели минеральной ваты
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Задачей курсовой работы является ознакомление со свойствами и производством теплоизоляционных материалов (минеральной ваты), их использованием и предназначением.

Теплоизоляционные материалы предназначены для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных технических применений.

Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребление конструкционных строительных материалов (бетон, кирпич, древесина и др.).

Теплоизоляционные материалы существенно улучшают комфорт в жилых помещениях. Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания.

Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. С 2000 года нормативные требования по расчётному сопротивлению теплопередачи ограждающих конструкций увеличены в среднем в 3,5 раза и практически сравнялись с аналогичными нормативами в Финляндии, Швеции, Норвегии, Северной Канаде и других северных странах. Соответственно выросло значение и принадлежность теплоизоляционных материалов, в том числе и минеральной ваты.

1. Теплоизоляционные материалы (минеральная вата)

1.1 Характеристика теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, обладающие малой теплопроводностью, предназначенные для теплоизоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов. Теплоизоляционные материалы с низким значением коэффициента теплопроводности обладают высокими теплозащитными свойствами, они позволяют снизить массу зданий (толщину стен), уменьшить материалоемкость строительства и, как следствие, транспортные расходы, экономить топливно-энергетические ресурсы в технологических процессах и при эксплуатации здании и сооружений. Только применяя эффективные теплоизоляционные материалы в конструкциях ограждений, можно построить здание, отвечающее современному уровню комфорта [1].

Важнейшей технической характеристикой теплоизоляционных материалов является теплопроводность - способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу, так как именно от нее напрямую зависит термическое сопротивление ограждающей конструкции.

Другие важные технические характеристики:

Плотность - отношение массы сухого материала к его объему, определенному при заданной нагрузке (кг/м3).

Прочность на сжатие - это величина нагрузки, вызывающей изменение толщины изделия на 10%.

Сжимаемость - способность материала изменять толщину под действием заданного давления.

Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах (пустотах) влагу при непосредственном контакте с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое впитывает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе или объему сухого материала.

Морозостойкость - способность материала в насыщенном влагой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.

Паропроницаемость - это способность материала обеспечивать диффузионный перенос водяного пара.

Воздухопроницаемость. Теплоизолирующие свойства тем выше, чем ниже воздухопроницаемость. Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения специальной ветрозащиты. Жесткие изделия, в свою очередь, обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах.

Огнестойкость - способность материала выдерживать воздействие высоких температур без воспламенения, нарушения структуры, прочности и других его свойств.

Химическая стойкость. Минеральные теплоизоляционные материалы обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ, таких как масла и растворители [2].

Теплоизоляционные материалы и изделия классифицируют:

1. По виду исходного сырья:

- неорганические (минеральная и стекловата, легкие бетоны, ячеистое стекло, пенокерамика, изделия из асбеста);

- органические (пенопласты, композиты на основе древесины).

2. По структуре:

- волокнистые;

- ячеистые;

- зернистые (сыпучие).

3. По форме и внешнему виду:

- рыхлые (вермикулит, гранулированная минвата, торфяная крошка);

- плоские (плиты, маты, войлок);

- фасонные (цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты);

- шнуровые (шнуры, жгуты);

4. По плотности в сухом состоянии:

- особо низкой плотности (ОНП) - 15, 25, 35, 50, 75 кг/м3;

- низкой плотности (НП) - 100, 125, 150, 175 кг/м3;

- средней плотности (СП) - 200, 250, 300, 350 кг/м3;

- плотные (Пл) - 400, 450, 500 кг/м3.

5. По теплопроводности:

- теплопроводность до 0,06 Вт/(м·К) - низкой теплопроводности (А);

- теплопроводность до 0,115 Вт/(м·К) - средней теплопроводности (Б);

- теплопроводность до 0,175 Вт/(м·К) - повышенной теплопроводности (В).

6. По жесткости подразделяются на классы:

М - мягкие (относительные деформации выше 30 % при Rуд 0,02 МПа);

П - полужесткие (от 6 до 30 %) ;

Ж - жесткие (до 6 %);

ПЖ - повышенной жесткости (относительные деформации до 10 % при Rуд 0,04 МПа);

Т - твердые (относительные деформации до 10 % при Rуд 0,1 МПа).

7. По характеру применения:

- строительная;

- монтажная изоляция:

- для изоляции холодных поверхностей (зданий);

- для изоляции горячих поверхностей тепловых установок и трубопроводов;

- для изоляции холодильных установок.

8. По возгораемости (горючести):

- несгораемые;

- трудносгораемые;

- сгораемые [3].

1.1.1 Характеристика неорганических теплоизоляционных материалов

Неорганические теплоизоляционные материалы составляют основную часть продукции отрасли, это объясняется распространенностью сырья, возможностью широкого регулирования свойств, применением практически в любых условиях эксплуатации.

Прошивные маты - гибкие изделия из слоя минеральной ваты без связующего, скрепленные при помощи прошивки проволокой или синтетическими нитями. Температура применения - до + 700°С.

Мягкие и полужесткие плиты изготавливают путем скрепления волокон при распылении связующего в камере волокноосаждения с последующей сушкой в камере полимеризации. Применяют для теплоизоляции сложных криволинейных поверхностей.

Твердые плиты изготавливают «мокрым» способом из гидромассы, состоящей из минерального волокна, раствора связующего, поверхностно-активных веществ. Изделия из жидкотекучей массы формуют на вакуум-прессах с последующей тепловой обработкой при 150-180°С в многоэтажных прессах.

Плиты повышенной жесткости получают путем пролива раствора связующего через слой рыхлой ваты с последующим формованием плит вертикальной слоистости или гофрированной структуры на прессах различного типа. Плиты повышенной жесткости и твердые применяют при устройстве бесчердачных кровель, утеплении фасадов.

Для защиты теплопроводов и других криволинейных поверхностей применяют фасонные минераловатные изделия (скорлупы, сегменты, шнуры и т.п.).

Для промышленной теплоизоляции применяют также специальное базальтовое или диабазовое супертонкое волокно, которое выдерживает температуру до 1000°С, плотность от 30 кг/м3, теплопроводность имеет 0,035 Вт/(м·К), обладает стойкостью к коррозии.

В строительстве также используется стекловата и изделия на ее основе, которые получают из расплавленной стекломассы. По свойствам они близки к минераловатным изделиям. Тприм до 400°С, стекловата и изделия на ее основе характеризуются вибростойкостью.

Изделия из минерального и стеклянного волокна, полученные по современным технологиям, отличаются от традиционных повышенной водостойкостью, не гигроскопичны и не горючи, это достигается применением специальных гидрофобизирующих добавок и антипиренов.

Ячеистое стекло (пеностекло) - высокопористый теплоизоляционный материал ячеистой структуры, полученный из стеклянного расплава спеканием с газообразователем при Т 800-900°С. При спекании выделяется углекислый газ, образующий поры. При выходе из печи от непрерывно движущегося бруса отрезают блоки требуемой длины. Характеризуется высокой прочностью при плотности 150-500 кг/м3, Rсж от 0,8 до 5 МПа, Rизг - 0,5-2 МПа, теплопроводность 0,058-0,12 Вт/(м·К), водостойкостью, минимальным водопоглощением до 5 % по объему, полной несгораемостью, морозостойкостью, легко обрабатывается, Тприм - 400°С. Применяют для изоляции тепловых сетей, стен, перекрытий, кровли, холодильников.

Ячеистые бетоны (газо- и пенобетоны) получают плотностью 250-400 кг/м3 при теплоизоляции от 0,07 до 0,11 Вт/(м·К), прочность при сжатии - от 0,5 до 2,5 МПа, водопоглощение по объему от 21 до 35 %, требуется защита от увлажнения. Ячеистые газобетоны получают на основе минеральных вяжущих (цемента, извести, промышленных отходов) и кремнеземистого компонента (чаще всего кварцевого песка) с использованием порообразователя (алюминиевая пудра). Твердение бетонов происходит в пропарочных камерах при атмосферном давлении или автоклавах при давлении 0,8-1,2 МПа. Пенобетоны получают с применением пенообразователей (поверхностно-активных веществ для приготовления пены) с последующим смешением с цементным раствором. В последние годы для снижения теплопроводности теплоизоляционных газобетонов применяют дополнительно поризацию пенообразователями, то есть получают пеногазобетон с плотностью до 250 кг/м3.

Для повышения прочности при изгибе на основе современных технологий возможно дополнительное применение волокнистых добавок, например, стекловолокна. Такие бетоны принято называть «фиброгазобетон». Теплоизоляционные ячеистые бетоны используют в трехслойных стеновых конструкциях, монолитной изоляции и других изделиях.

Керамические теплоизоляционные изделия изготавливают на основе пористых кремнеземистых горных пород (диатомитов и трепелов). Диатомиты или трепелы сушат, измельчают до тонкого порошка, иногда для лучшей связи вводят глину, в качестве порообразователя вводят выгорающие добавки (опилки, молотый уголь) или пенообразователи (пенодиатомитовые изделия). Массу перемешивают, разбавляют водой до пластичного состояния, формуют. Отформованные изделия сушат и обжигают при 900-1000°С. Применяют в теплоизоляции промышленного оборудования в виде блоков или скорлуп. Теплопроводность от 0,087 до 0,119 Вт/(м·К).

Материалы на основе асбеста применяются для высокотемпературной (450-700°С) изоляции отопительных систем и заводского оборудования. Сырье хризотил - асбест и небольшое количество 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 распушки асбеста, с последующим получением известково-кремнеземистого шлама. Формование изделий производится методом заливки массы в формы и тепловой обработки в автоклавах с последующей сушкой. Теплопроводность от 0,057 до 0,081 Вт/(м·К).

Зернистые материалы применяют для устройства теплоизоляционных засыпок, штукатурок и получения штучных материалов.

Вспученный перлит - пористый сыпучий материал, получаемый путем измельчения и обжига при температуре 900-1250°С водосодержащих горных пород - вулканических стекол. Выделяясь в виде газообразной фазы, вода вспучивает пластичные частицы породы. Плотность перлитового песка 75-150 кг/м3, теплопроводность от 0,047 до 0,58 Вт/(м·К).

Вспученный вермикулит получают из гидрослюд, вспучивающихся при удалении воды, содержащейся между пакетами слюды, нагретой до 800-1100°С. Плотность вермикулита 100-200 кг/м3, теплопроводность от 0,056 до 0,07 Вт/(м·К). Изделия из вспученных перлита и вермикулита кроме заполнителя содержат различные связующие: безобжиговые - битум, цемент, жидкое стекло, гипс, синтетические смолы; обжиговые - различные глины. Плотность изделий в зависимости от вида связующего от 100 до 500 кг/м3, теплопроводность от 0,039 до 0,105 Вт/(м·К) [4].

теплоизоляционный материал минеральный вата

Рисунок 1.1- Теплоизоляционные материалы

1.1.2 Характеристика органических теплоизоляционных материалов

Органические теплоизоляционные материалы производят, используя различные виды древесного или другого растительного сырья, а также полимерные композиции. Теплоизоляционные пластмассы на сегодняшний день можно отнести к наиболее эффективным. Материалы на основе растительного сырья в основном относятся к материалам местного применения или индивидуального строительства.

Материалы на основе древесины. К общим недостаткам этой разновидности можно отнести горючесть, невысокую водостойкость, подверженность гниению, низкую температуру применения. Достоинства - доступность сырья, простые неэнергоемкие технологии, высокая эффективность изделий, теплопроводность 0,06-0,115 Вт/(м·К).

Древесноволокнистые плиты. Изготавливают путем горячего прессования волокнистой массы, состоящей из распушенных древесных волокон и различных добавок. Получают из неделовой древесины, измельченной вначале в щепу, а затем до состояния тонких волокон, которые смешивают с водой и получают плиты на отливочной машине, где масса обезвоживается и уплотняется при Р = 0,6-1,5 МПа, после чего подвергается сушке. Теплоизоляционные плиты изготавливают без применения связующего, только за счет эффекта «свойлачивания» волокон. Плотность теплоизоляционных плит менее 250 кг/м3, теплопроводность плиты менее 0,07 Вт/(м·К), толщина 8-25 мм.

Фибролит - плитный материал на основе древесной стружки. Древесную стружку получают на специальных станках, смешивая затем со хлористым кальцием. Изделия получают в прессах различной конструкции с последующей длительной сушкой и кондиционированием. Теплопроводность фибролита 0,08-0,115 Вт/(м·К),

Арболит - легкий бетон на основе портландцемента, жидкого стекла и органических заполнителей (древесной дробленки, опилок, щепы, сечки соломы, костры льна, хлопчатника и др. видов растительного сырья), обработанных раствором минерализатора. К теплоизоляционным материалам относят арболит с менее 500 кг/м3, теплопроводность 0,08-0,12 Вт/(м·К).

Эковата - новый мелкозернистый и плотный утеплитель, полученный путем последовательного сухого измельчения макулатуры и обработки специальными химикатами. Наносится на изолируемую поверхность сухим и влажным напылением; теплопроводность не более 0,041 Вт/(м·К). Впервые получение эковаты разработано в США.

В последние годы стали возрождаться технологии получения недорогих местных материалов, незаслуженно забытые в 80-90-е годы. Это одни из самых дешевых материалов, их применение рекомендовано для одноэтажных зданий, подсобных помещений: складов, хранилищ и других объектов местного строительства.

Торфоплиты получают из волокон мха-сфагнума, склеенного смоляными веществами, выделяемыми при тепловой обработке. 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/м3, теплопроводность 0,058-0,064 Вт/(м·К).

Камышит - местный теплоизоляционный материал, изготовленный в виде плит из плотно уложенных стеблей камыша, скрепленных оцинкованной проволокой на специальных автоматических станках. Относится к одному из самых дешевых видов. Плотность 175-300 кг/м3, теплопроводность 0,058-0,098 Вт/(м·К)0 [5].

Общие принципы устройства теплоизоляции:

1. Теплоизоляция строительных конструкций должна быть запроектирована так, чтобы выполнять возложенные на нее функции в течение всего жизненного цикла конструкции.

2. В проекте должны быть описаны способы укладки и защиты теплоизоляционных материалов для обеспечения заданной теплопроводности. Изоляционный материал должен заполнять весь предусмотренный проектом объем и выдерживать нагрузки, возникающие как при укладке, так и в процессе эксплуатации. При необходимости проект должен содержать описание способов заполнения стыковочных швов.

3. Слой теплоизоляционного материала с подветренной стороны здания необходимо защищать от ветра. Ветрозащитный слой должен покрывать весь изоляционный материал и быть настолько плотным, чтобы препятствовать проникновению в строительные конструкции или сквозь них воздушных потоков, существенно снижающих изоляционные свойства материала.

4. Если в многослойной ограждающей конструкции паропроницаемость слоёв уменьшается по мере движения от тёплой стороны к холодной, существует опасность накопления внутри конструкции конденсирующейся влаги. Для минимизации этого эффекта на теплой стороне ограждения устраивают специальный пароизоляцонный барьер, паропроницаемость которого не менее чем в несколько раз выше, чем у наружных слоёв. Швы и соединения пароизоляционного барьера должны быть загерметизированы.

5. Ограждающая конструкция должна быть спроектирована так, чтобы создать как можно более благоприятные условия для свободного выхода за её пределы паров неизбежно проникающей в неё влаги. При необходимости защиты теплоизоляционных материалов от ветра или атмосферной влаги целесообразно использовать специальные "дышащие" мембраны, прозрачные для выхода водяных паров.

6. Исследования показали, что многие негативные явления, возникающие в многослойных ограждающих конструкциях (плесень, гниль, формальдегид, радон и др.), как правило, связаны с сыростью. Залог надёжной работы ограждающей конструкции - учёт на стадии проектировании всего комплекса вопросов тепломассопереноса [6].

1.2 Сырье и характеристика свойств минеральной ваты

Минеральная вата - рыхлый волокнистый материал, состоящий из тон- ких 0,5-12 мкм стекловидных волокон, получаемых при производстве из расплава легкоплавких горных пород, металлургических или топливных шлаков и их смеси.

Этот материал экологически безопасный , позволяющий применять его в зданиях любого назначения, прежде всего в жилье, делая его комфортным при минимуме затрат.

Рисунок 1.2 - Минеральная вата

Минераловатный утеплитель отличает повышенная устойчивость к воздействию огня и высоких температур, полностью сохраняя все свои характеристики до 400°С. Разрушение материала происходит при 1090°С, что определяет порог устойчивости к высоким температурам (такая высокая температура достигается только за счет использования базальтового сырья без добавления шлаков).

Минеральная вата - материал, долговечность которого более 50 лет. Химические параметры волокон определяют устойчивость к воздействию влаги, изменению температуры, химической агрессивности среды в реальных условиях эксплуатации. Обладает высокой химической стойкостью к строительным и отделочным материалам, растворам. Экологически безопасная, благодаря высокой степени поликонденсации связующих веществ.

Минеральная вата применяется:

- в качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий;

- в системах наружного утепления штукатурного типа;

- в качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах;

- в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции;

- в системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками, слоистая кладка);

- в качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий, а также нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки;

- в качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки;

- в качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки;

Особенности работы: минеральная вата способна легко гнуться и ломаться, именно поэтому с ней легко работать. Главное правило, которое важно соблюдать при работе с данным утеплителем, это то, что минеральную вату запрещается резать ножницам. Ножницы способны нарушить теплоизоляционную структуру материала. Производить раскрой минеральной ваты можно с помощью длинного острозаточенного ножа или с помощью пилы. При раскрое необходимо со всех сторон оставлять дополнительно по 1-2 сантиметра запаса. Это необходимо для уплотнения утеплителя [7].

При производстве минеральной ваты может использоваться разное сырье, в зависимости от вида минеральной ваты:

- стеклянная вата изготавливается из расплава стекла;

- каменная вата изготавливается из расплава изверженных горных пород; - шлаковая вата изготавливается из расплава доменного шлака [8].

Основные свойства минеральной ваты:

Горючесть: Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому она обладают устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа. По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов. Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.

Теплопроводность: Теплопроводность минераловатных изделий складывается из трех составляющих: теплопроводности волокон, теплопроводности воздушной среды и влаги, находящихся между волокнами, а также передачи тепла лучеиспусканием. Теплопроводность твердой основы как основная составляющая общей теплопроводности зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. При заданной плотности наиболее эффективным теплоизолятором является минеральная вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами.

Прочность: Ориентация волокон влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики минераловатных изделий. Прочность на сжатие у них возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Таким образом, чем выше процент вертикально ориентированных волокон, тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять для обеспечения заданной прочности на сжатие.

Усадка: Важное свойство минераловатных материалов - малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие "мостиков холода", которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Гигроскопичность: Минеральная вата обладает чрезвычайно низкой гигроскопичностью: содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5% по объему. Однако хранение на строительной площадке и монтаж теплоизоляции часто происходят во влажных условиях (например, во время дождя). Чтобы минимизировать водопоглощение, минеральную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталкивающими составами.

Химическая стойкость: Изоляционные материалы из минеральной ваты отличаются высокой химической стойкостью. Более того, минеральная вата является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет [9].

Характеристика минеральной ваты представлена в таблице 1.1

Таблица 1.1- Характеристика минеральной ваты

Свойства:	Показатели
Прочность	0,08-0,6 кг/см2
Плотность	35-100 кг/м3
Усадка	ничтожно мала и составляет доли процентов
Теплопроводность	0,036-0,060 Вт/мГрад
Водопоглащение	сухого - 1%, влажного 6-30%
Огнестойкость	До +400-800 С
Звукоизоляция	коэффициент звукоизоляции = 0,7-0,9
Токсичность	3-я группа канцерогенных веществ - вред для здоровья не представляет

1.2.1 Блок-схема производства минеральной ваты

Важным шагом при производстве минеральной ваты является расчет состава смеси сырьевых материалов - шихты - для минеральной ваты. От него во многом зависят дальнейшие свойства утеплителя. Процесс получения расплава обычно осуществляется в вагранках - шахтных плавильных печах. Сырьё загружается при температуре 1300-1400°С образуется расплав, который непрерывным потоком поступает из нижней части вагранки. Формирование минерального ваты производят дутьевым или центробежным методом. Первый заключается в воздействии на струю расплава струи водяного пара или сжатого газа, второй основан на использовании центробежной силы, превращающей горячий жидкий шлак или камень в тончайшие волокна. Полученные нити попадают в камеру осаждения, а оттуда поступают на конвейер под уплотняющие их валки. Следующим этапом становится введение в минеральную вату связующего, а затем, после дополнительного формования и уплотнения, минераловатный ковёр теплоизоляции подвергается продольной и поперечной резке на минеральные плиты или маты заданного размера. Таким образом, получается конечный продукт - минеральная вата, которая и поступает в продажу. Блок-схема производства минеральной ваты представлена в приложении А [10].

1.2.2 Требования и марки минеральной ваты

Параметры и характеристики утепления минеральной ваты классифицируются в зависимости от плотности утеплителя следующим образом:

- П-75;

- П-125;

- ПЖ-175;

- ППЖ-200.

Минеральная вата П-75 имеет плотность 75 кг/м3 и обладает высокой гибкостью. Подходит для теплоизоляции ненагружаемых горизонтальных или с минимальным наклоном конструкций, а также коммуникаций. Применяется также для теплоизоляции кровли, чердаков, потолков, полов по лагам, водопроводных и отопительных труб, вентиляционных каналов.

Минеральная вата П-125 с плотностью 125 кг/м3 отличается от предыдущей марки тем, что обладает отличными звукоизоляционными свойствами, высокой прочностью и оптимальной гибкостью. Основная сфера её применения - утепление газо- или пенобетонных стен, межкомнатных перегородок, фасадов, балконов.

Характеристики видов минеральной ваты с маркировкой ПЖ-175 имеют существенное отличие от обычных утеплителей, благодаря повышенной жёсткости, которая позволяет выполнять монтаж на нагружаемые и вертикальные конструкции. Их плотность составляет 175 кг/м3, обладают отличными звукоизоляционными и минимальными противопожарными свойствами. Укладываются на стальные, деревянные и бетонные плоские поверхности.

Минеральная вата ППЖ-200 имеет плотность 200 кг/м3 и обладает повышенной жёсткостью и отвечает всем требованиям негорючих материалов по противопожарной безопасности. Используются для утепления промышленных, складских и торговых объектов. Монтаж возможен только на плоские поверхности со статическими нагрузками, так как плиты имеют минимальную гибкость за счёт использования армирующего внутреннего слоя.

Каждое упакованное место с товарной ватой должно иметь маркировку.

Маркировка минеральной ваты обязательно должна содержать:

- условное обозначение материала;

- наименование и адрес предприятия-изготовителя;

- дату изготовления;

- группу горючести;

- количество ваты в упаковке (транспортном пакете);

- обозначение настоящего стандарта.

При выборе подходящего типа минеральной ваты рекомендуется опираться на следующие критерии:

- коэффициент теплопроводности и толщину материала;

- плотность листов;

- показатели гигроскопичности;

- тип поставки материала: рулоны или плиты;

- звукоизоляционные свойства;

- тип волокон и наличие в составе вредных химических компонент;

- прочность на разрыв и гибкость для утепления поверхностей сложной формы [11].

1.3 Технико-экономические показатели минеральной ваты

Минеральная вата доступна по цене и выпускается в виде рулонов или плит, что делает её использование экономически выгодным. Этот материал наряду с отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным, по сравнению с другими материалами в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы:

- теплотехнические характеристики:

Изоляция из камня и ваты проходит испытания на соответствие всем применимым стандартам отрасли для обеспечения отсутствия снижения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к оседанию и отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации продукта;

- огнестойкость:

Изоляция из каменной и шлаковой ваты обладает от природы огнеупорными свойствами и сохраняет их на протяжении всего срока эксплуатации продукта. Поскольку у этих продуктов высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых необходимы такие уникальные свойства. Эти продукты соответствуют требованиям и стандартам, и представляют собой продукты Класса А. Изоляция из каменной и шлаковой ваты используется как средство пассивной противопожарной защиты во многих зданиях;

- звукопоглощение;

Волоконная структура и высокая плотность изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков;

- устойчивость к воздействию плесени, грибка и бактерий:

Изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к росту плесени, грибка и бактерий, поскольку является неорганическим материалом.

Волоконный состав изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает гибкость и универсальность, которую не могут обеспечить другие виды изоляции. Изоляция из каменной и шлаковой ваты выпускается в виде самых различных форм, разновидностей и размеров, включая доску, войлок, засыпную изоляцию, материал для напыления, а также изоляцию для труб для многих общих и специализированных применений;

- экологические преимущества:

Одним из самых важных преимуществ является ее способность делать здания и оборудование более энергосберегающими. Термоэффективная система или термосберегающее здание уменьшают количество энергии, необходимые для их материально-технического обслуживания;

- низкая теплопроводность:

Она является важнейшим и отличительным свойством минеральной ваты, которое зависит от средней толщины волокна материала. В сравнении с другими материалами, для обеспечения такого же термического сопротивления, как у минеральной ваты толщиной 10 сантиметров и плотностью 100 кг/м3, понадобиться пустотного керамического кирпича 117 см толщиной, глиняного - 160 см, силикатного - 200 см, а сухого дерева -25,5 см;

- паропроницаемость:

С её помощью минеральная вата может с легкостью накапливать и испарять избыточную влагу в помещениях. Данное свойство очень благоприятно влияет на влажностный режим сооружения;

- экологичность: За счет неё минеральная вата полностью безвредна для здоровья и организма человека. Она обеспечивает необходимое удобство внутри помещений благодаря своим отличительным свойствам высокоэффективного утеплителя.

Ещё одним важным и удобным для применения достоинством минеральной ваты является легкость выполнения монтажа. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой, что облегчает ее применения в строительной деятельности [12].

Производителями минеральной ваты в Республике Беларусь являются:

- «Белтеп» ? это торговое название теплоизоляционных плит производства ОАО «Гомельстройматериалы». В ассортименте гомельской компании плиты утеплителя толщиной 50-160 мм под названиями Лайт, ЛайтЭкстра, Универсал, Вент, Фасад;

- Утеплитель «Неман +» ? выпускают в Берёзовке на стеклозаводе ОАО «Неман», это мягкие маты (марок М 11, М 11 Лайт, М 15 и другие), плиты средней и низкой плотности (марок П 12 - П 60) из стекловаты. Теплоизоляция предназначена для утепления ненагруженных строительных конструкций (навесные фасады, полы по лагам, скатные крыши, сэндвич-панели) и промышленной термозащиты (трубопроводы, оборудование). А так же другие производители.

Производителями минеральной ваты в зарубежных странах являются:

- Группа компаний «Роквул» («Rockwool») ? это 28 заводов в 18 странах Азии, Северной Америки, Европы, в том числе Беларуси и России. Центральный штаб компании расположен в Дании. Под маркой «Роквул» («Rockwool») производят общестроительные и технологические утеплители из каменной ваты в плитах и матах;

- Финская производственная компания «Парок» («PAROC») имеет представительства в 14 странах. На предприятиях в 4 государствах налажен выпуск теплоизоляционных плит, матов (в том числе ламельных фольгированных), цилиндров. В каталоге производителя можно найти универсальные материалы (плиты Экстра (Extra)), а также техническую теплоизоляцию для трубопровода, вентканалов (прошивные маты, цилиндры);

- «Урса» («URSA») - испанский концерн с 14 производственными площадками в 9 странах: Испании, России, Франции, Бельгии, Польше, Германии и пр. В ассортименте компании теплоизоляционные маты и плиты из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола, гидро-, ветро- и парозащитные мембраны;

- Своё название международная компания «Кнауф» получила по фамилии братьев-основателей - немцев Кнауф. В каталоге изоляционных товаров представлены четыре группы продукции компании: тепло KNAUF (теплоизоляционные плиты и маты), KNAUF Insulation (рулонные и плитные утеплители без содержания фенол-формальдегидных смол), акустики KNAUF (линейка звукоизоляционных минераловатных изделий), KNAUF Защита (сопутствующие ветро-, паро- и гидрозащитные плёнки); - Концерн «Сен-Гобен», основанный во Франции, уже более 20 лет поставляет теплоизоляционные минераловатные утеплители в Беларусь, действуя через официальное представительство в Минске. В 2007 году была открыта компания ИООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Белрус». В ассортиментом ряду представлены плиты и рулоны (в том числе фольгированные) под торговыми названиями ISOVER Ultimate (утеплитель, сочетающий преимущества каменной и стеклянной ваты, отличающийся в 2 раза меньшим весом в сравнении с обычными базальтовыми теплоизоляторами), ISOVER G3 touch (минвата с уменьшенным пылеобразованием) и прочие. А так же другие производители [13].

По качеству продукции, белорусское производство минеральной ваты не уступает в позициях с зарубежными производителями.

Технико-экономические показатели минеральной ваты и других теплоизоляционных материалов представлена в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Технико-экономические показатели минеральной ваты и других теплоизоляционных материалов

Свойства/ Материалы	Мин. Вата	Пенопласт	Пенополи Уретан	Пеноизол	Эковата
Теплопроводность, Вт/м*К	0,037-0,048	0,036-0,041	0,023-0,035	0,028-0,034	0,032-0,041
Паропроницаемость мг/м*ч*Па	0,49-0,6	0,03	0,02	0,21-0,24	0,3
Влагопог-лощение, %	1,5	3	2	18	1
Группа горючести	НГ	Г1-Г4	Г2	Г1	Г2
Плотность, кг/м3	35-100	15-35	5-40	8-18	35-75
Прочность, кг/см3	0,08-0,6	0,03-0,4	0,02-0,3	0,01-0,025	0,05-0,3
Стоимость за 1 м2, руб	3-9	3-8	9-28	8-12	12-18

Столь много отличительных качеств и свойств вряд ли найдется в каком-либо другом материале, поэтому итог можно подвести только один - еще очень долгое время вряд ли найдется замена столь высокоэффективному материалу, использующемуся повсеместно.

Заключение

Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло и огнестойкостью.

Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Многие теплоизоляционные материалы вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.

Список использованных источников

1. Общее понятие о теплоизоляционных материалах [Электронный ресурс]: https://knowledge.allbest.ru/manufacture/ . Дата доступа: 15.09.2019

2. Техническая характеристика теплоизоляционных материалов [Электронный ресурс]: https://www.e-ope.ee/. Дата доступа: 15.09.2019

3. Классификация теплоизоляционных материалов [Электронный ресурс]: https://studfiles.net/preview/3560631/page:3/. Дата доступа: 15.09.2019

4. Неорганические теплоизоляционные материалы [Электронный ресурс]: https://pro-uteplenie.ru/neorganicheskie/. Дата доступа: 15.09.2019

5. Органические теплоизоляционные материалы [Электронный ресурс]: https://pro-uteplenie.ru/neorganicheskie/. Дата доступа: 15.09.2019

6. Общие принципы устройства теплоизоляции теплоизоляции [Электронный ресурс]: https://studfiles.net/preview/5856021/page:2/. Дата доступа: 21.09.2019

7. Общая характеристика о минеральной вате [Электронный ресурс]: https://prostroymaterialy.com/mineralnaya-vata-harakteristiki-01/. Дата доступа: 21.09.2019

8. Технология производства минеральной ваты [Электронный ресурс]: https://remontami.ru/proizvodstvo-mineralnoj-vaty/ . Дата доступа: 21.09.2019

9. Основные свойства минеральной ваты [Электронный ресурс]: https://kaminguru.com/materialy/mineralnaja-vata.html. Дата доступа: 23.09.2019

10. Блок-схема производства минеральной ваты [Электронный ресурс]: https://studfiles.net/preview/5856021/page:2/. Дата доступа: 23.09.2019

11. Требования и марки при производстве минеральной ваты [Электронный ресурс]: https://remontami.ru/proizvodstvo-mineralnoj-vaty/. Дата доступа: 24.09.2019

12. Экономическая характеристика минеральной ваты [Электронный ресурс]: https://knowledge.allbest.ru/manufacture/ . Дата доступа: 25.09.2019

13. Производители минеральной ваты в Республики Беларусь и зарубежных странах [Электронный ресурс]: https://stroivita.by/proizvoditeli-utepliteley-iz-mineralnoy-vaty/. Дата доступа: 26.10.2019

Размещено на Allbest.ru

...