Неорганические теплоизоляционные материалы




Теплоизоляционные материалы.

1. Общие сведения о теплоизоляционных материалах, их классификация.

2. Неорганические теплоизоляционные материалы.

3. Органические теплоизоляционные материалы.

Общие сведения

Теплоизоляционными называют строительные материалы с низкой теплопроводностью, предназначенные для тепловой изоляции строительных конструкций, производственного оборудования, трубо­проводов, тепловых установок, холодильников и для уменьшения те­плообмена с окружающей средой.

В холодильных установках тепло­изоляционные материалы служат для защиты от нагревания.

Теплоизоляционными считают материалы с вы­сокой пористостью, имеющие плотность не более 600 кг/м3 и тепло­проводность не более 0,18 Вт/(м-К).

Прочность теплоизоляционных материалов сравнительно неве­лика, но должна обеспечивать их сохранность при перевозке, склади­ровании, монтаже и эксплуатационных условиях. Предел прочности при сжатии 0,2...2,5 МПа, предел прочности при изгибе для неорга­нических материалов 0,15...0,5 МПа.

По назначению:

ü изоляционно-строительные, которые применя­ют для утепления строительных ограждений;

ü изоляционно-монтажные - для утепления трубопроводов и промышленно­го оборудования. Деление это условно, так как некоторые ма­териалы используют как для изоляции строительных кон­струкций, так и для изоляции промышленных объектов.

По форме и внешнему виду:

ü штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилинд­ры, сегменты);

ü рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты);

ü рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок и др.).

По структуре:

ü волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.);

ü зернистые (перлитовые, вермикулитовые);

ü ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пе-
нопласты, совелитовые и др.).

По жесткости:

ü мягкие (М) - сжимаемость по объему выше 30% при
удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата,
вата из каолинового и базальтового волокна, из супертонкого
стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна);

ü полужесткие (П) - сжимаемость от 6 до 30% при удель­ной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапель­ного стекловолокна на синтетическом связующем);

ü жесткие (Ж) - сжимаемость до 6% при удельной нагруз­ке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты на синтетическом или битумном связующем);

ü повышенной жесткости (ПЖ) - сжимаемость до 10% при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повы­шенной жесткости на синтетическом связующем);

ü твердые (Т) - сжимаемость до 10% при удельной нагруз­ке 0,1 МПа.

По возгораемости:

ü несгораемые,

ü трудносгораемые,

ü сгораемые,

ü трудновоспламеняющиеся (материалы из пласт­масс).

По теплопроводности:

ü класс А - низкой теплопроводности; теплопроводность при средней температуре 25 °С - до 0,06 Вт/(м • °С);

ü класс Б - средней теплопроводности; теплопроводность при средней температуре 25 °С -0,06...0,115 Вт/(м • °С);

ü класс В - повышенной теплопроводности; теплопровод­ность 0,115...0,175 Вт/(м • °С).

По виду исходного сырья: неорганические и органи­ческие.

Неорганические теплоизоляционные материалы

Неорганические теплоизоляционные материалы изготовляют на основе различных видов минерального сырья— горных пород, шлаков, стеклянных расплавов, асбеста, базальтового волокна и др.

Эти материалы не подвержены гниению, имеют малую гигроскопич­ность, достаточно огнестойкие, в них не заводится моль, их не унич­тожают грызуны, они более долговечные, чем материалы из расти­тельного волокна. Номенклатура их весьма разнообразна и ассортимент постоянно пополняется.

Минеральная вата — теплоизоляционный материал волокнистого строения, получаемый из расплава легкоплавких горных пород, ме­таллургических шлаков, золы ТЭС.

В качестве сырья для производства используют известняки, мергели, доломиты, базальты, отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышлен­ности строительных материалов (бой керамиче­ского или силикатного кирпича).

Технология производства минеральной ваты включает две операции: получение силикатного расплава (1300... 1400 °С) и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Расплав обычно получают в вагранке либо в дру­гом печном агрегате. Полученный расплав каменного сырья или шла­ка превращается в минеральную вату дутьевым или центробежным способом.

Дутьевой способ заключается в воздействии струи пара или сжатого воздуха на жидкий расплав, вытекающий из вагранки. При центробежном способе используется центробежная сила, превращаю­щая струю расплава в тончайшие минеральные волокна диаметром 5...15 мкм и длиной 2...60 мм.

Минеральная вата огнестойка, малогигроскопична, биостойка.

λ = 0,042 – 0,046 Вт/(м∙ºC), ρ = 75 – 150 кг/м3.

Минеральный войлок выпускают в виде листов и рулонов из минеральной ваты, слегка пропитанной синтетическими смолами и спрессованной.

Листы и полотнища минерального войлока длиной 100 – 300 см., шириной 375 – 125 см, толщиной 3-6 см применяют для утепления стен и перекрытий в кирпичных, бетонных и деревянных домах.

λ = 0,046 – 0,052 Вт/(м∙ºC), ρ = 100 – 150 кг/м3.

Минераловатные маты представляют собой минеральный ковер, заключенный между битуминизированной бумагой, стеклотканью или металлической сеткой, прошитый прочными нитями или тонкой проволокой. Длина от 60-120 см до 500 см, ширина от 30 – 100 см до 150 см, толщина от 3 до 10 см.

λ = 0,046 – 0,058 Вт/(м∙ºC), ρ = 100 – 200 кг/м3.

Применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, их используют также для утепления свежеуложенных бетонов и растворов при строительстве в зимнее время года.

Минераловатные полужесткие плиты изготовляют из минерального волокна путем распыления на него связующего с последующим прессованием и термообработкой для сушки или полимеризации. λ = 0,046 – 0,069 Вт/(м∙ºC), ρ = 75 – 300кг/м3. Применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и горячих поверхностей оборудования при температуре 60-200ºC.

Стеклянная вата — теплоизоляционный материал волокни­стого строения, получаемый из расплавленной стекломассы. В каче­стве сырья для производства используют сырьевую шихту для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или стеклянный бой.

Стеклянная вата имеет волокна значительно более длинные, чем минеральная вата, в ней меньше «корольков». Стекловата хими­чески стойкая, не горит и не тлеет, не гниет независимо от условий эксплуатации. Ее теплопроводность не более 0,052 Вт/(м-К), плотность в рыхлом состоянии не более 130 кг/м3.

В зависимости от назначения производят текстильное (средний диаметр волокна З...7мкм) и теплоизоляционное или штапельное стекловолокно (средний диаметр волокна 10...30мкм). Из стеклово­локна изготовляют изделия: маты, плиты, полосы и др.

Маты и полосы из стеклянной ваты изготовляют путем нало­жения друг на друга и прошивкой тонких слоев стеклянных волокон в продольном или поперечном направлениях асбестовыми или стек­лянными кручеными нитями. Сверху и снизу изделия перед прошив­кой покрывают стеклотканью или стеклохолстом. Плотность этих изделий 110...175 кг/м3, теплопроводность 0,04...0,05 Вт/(м-К).

Маты применяют для теплоизоляции пло­ских и цилиндрических поверхностей в один или два слоя, полосы — для трубопрово­дов диаметром до 108 мм.

Плиты из стекловолокна на синтетическом связующем могут быть склеены с одной или двух сторон стеклотканью, алюми­ниевой фольгой, синтетической пленкой и дру­гими материалами. Теплопроводность всех из­делий в сухом состоянии при температуре 20...30 °С должна быть не выше 0,047 Вт/(м-К). В качестве связующего в этих изделиях применяют водораство­римые синтетические полимеры с пластификаторами и другими добавками.

Изделия относятся к группе трудносгораемых. Применяют их в жилых, общественных и производственных зданиях для тепловой изоляции ограждающих конструкций, а также изоляции печей, тру­бопроводов, промышленного оборудования при температуре изоли­руемых поверхностей от -60 до +180 °С.

Пеностеклом называют стекло, имеющее пористую (ячеистую) струк­туру. Пеностекло изготов­ляют из тонкоизмельченного боя стекла с добавкой газообразователя (молотого известняка, угля антраци­та). Смесь засыпают в форму и нагре­вают до температуры 800...900 °С, при которой частицы боя стекла на­чинают сплавляться, выделяющиеся газы газообразователя вспучивают стекломассу, образуя в ней большое количество замкнутых пор. После охлаждения получается прочный материал ячеистой структуры. По­ристость различных видов ячеистого стекла составляет 80...95%, раз­мер пор 0,1...З мм.

Ячеистое стекло обладает высокой прочностью, полной несго­раемостью, морозостойкостью и легкостью механической обработки (можно пилить, резать, сверлить, вбивать гвозди), водостойкостью и хорошим звукопоглощением.

Плотность пеностекла 150 - 300 кг/м3, теплопроводность 0,050...0,12 Вт/(м-К)

Применяют в виде плит размерами 500x400x70(140) мм для утепле­ния стен, перекрытий, кровель, полов, а в виде полуцилиндров, скор­луп, сегментов — для изоляции тепловых агрегатов и теплосетей.

Асбестовые материалы и изделия. В этих материалах ис­пользуются ценные свойства асбеста: температуростойкость, высокая прочность, волокнистость и др.

В зависимости от состава материалы подразделяют на асбесто­вые, состоящие только из асбестового волокна, и асбестосодержащие, в состав которых, кроме асбеста, входят другие компоненты, обладаю­щие вяжущими свойствами (казеин, крахмал). Это асбестовая бумага, шнур, ткань, плиты и др.

Асбестовая бумага представляет собой листовой или рулонный материал изготавливаемый склеиванием асбестового волокна небольшим количеством связующего (крахмал, казеин). Толщина бумаги 0,3 – 1,5 мм., λ = 0,14 – 0,198 Вт/(м∙ºC) при 100 ºC, ρ = 450 – 950 кг/м3, предельная температура применения 500 ºC, Используют в качестве теплоизоляционной прокладки при изоляции трубопроводов.

Асбестовую ткань получают прядением асбестовых нитей на ткацких станках. Выпускают ее в виде полотнищ длиной до 25 м, шириной 1...1,5м, толщиной 1,4...3,5 мм, свернутых в рулоны. Плот­ность асбестовой ткани около 600 кг/м3, теплопроводность 0,1 Вт/(м-К). Применяют асбестовую ткань для обшивки горячих трубопроводов малых диаметров в один или несколько слоев.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: