- •Лекція 8. Теплоізоляційні та акустичні матеріали. Лакофарбові матеріали. План
- •Техніко-економічна ефективність теплоізоляційних та акустичних матеріалів.
- •Неорганічні теплоізоляційні матеріали та вироби: мінеральна вата, скляна вата, піноскло, матеріали і вироби на основі азбесту.
- •Органічні теплоізоляційні матеріали та вироби: деревоволокнисті, деревостружкові, фібролітові, арболітові, очеретяні плити, торф'яні вироби, будівельна повсть.
- •Види зв'язувальних речовин.
- •Різновиди пігментів.
- •Фарбові суміші:
Неорганічні теплоізоляційні матеріали та вироби: мінеральна вата, скляна вата, піноскло, матеріали і вироби на основі азбесту.
Неорганічні матеріали характеризуються низькою теплопровідністю, достатньою вогнестійкістю, низькою г/г, окопічністю, стійкістю проти загнивання. Їх застосовують для утеплення будівельних конструкцій, ізоляції гарячих і холодних поверхонь промислового обладнання та трубопроводів:
Найбільше застосовується мінеральна вата завдяки порівняно значній економічності виробництва, зумовленій наявністю доступної сировини, простотою технології. Сировиною є гірські породи: доломіт, вапняк, мергель, базальт, а також шлаки та золи. Основні технологічні переділи виробництва — плавлення сировини й одержання волокон. Розплав виробляють у шахтних печах-вагранках чи у ванних печах. Наступне волокноутворення з рідкої маси відбувається дуттьовим або відцентровим способом. За першим способом розплав, що виходить із печі, струменем пари чи повітря під тиском розбивається на дрібні краплі, які вдуваються в камеру волокноосаджування, витягуючись у польоті у волокна діаметром 2... 20 мкм. За другим способом струмінь розплаву подають на диск швидкохідної центрифуги й при скиданні з нього також витягується у волокна. За обома способами волокна збираються на сітці камери волокноосаджування, що безперервно рухається й куди в разі потреби впорскують мінеральні чи органічні зв'язуючі речовини.
Середня густина мінеральної вати 75...150 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,042...0,046 Вт/(м • К), робочий температурний діапазон застосування— 200... +600 °С.
Якщо вату використовують як теплоізоляційну засипку, то її гранулюють, тобто обкочують у пухкі грудочки в дірчастому барабані. Здебільшого вату використовують для виготовлення повсті, матів, напівжорстких чи жорстких плит, шкаралуп, сегментів.
Мінеральну повсть випускають листами й рулонами. Для скріплення між собою волокон вату просочують невеликою кількістю синтетичних смол і пресують. Середня густина повсті 100... 150 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,046...0,052 Вт/(м • К). Листи й полотнища застосовують для утеплення стін та перекриттів будівель.
Мінеральні мати виготовляють у вигляді килима, який складається із. шару вати між двома шарами бітумізованого паперу, склотканини чи металевої сітки. Килим прошивають суворою ниткою або тонким дротом. Довжина матів до 500 см, ширина 150 см, товщина до 10 см. Середня густина 100...200 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,046...0,058 Вт/(м • К).
Мінераловатні напівжорсткі плити виготовляють напиленням у шар вати бітуму чи смоли з наступним пресуванням та тепловою обробкою для сушіння чи полімеризації. Середня густина залежно від ущільнення пресуванням, виду й витрати зв'язки становить 75...300 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,041... 0,070 Вт/(м • К). Вироби застосовують-при робочих температурах до +60 °С, якщо зв'язкою е бітум, і до +200 °С, якщо зв'язка синтетичну.
Мінераловатні жорсткі вироби виготовляють із суміші мінеральної вати з бітумною емульсією чи синтетичними смолами. Далі вироби формують, пресують, піддають тепловій обробці для сушіння й полімеризації. Середня густина виробів 100... 140 кг/м3, товщина 4... 10 см, коефіцієнт теплопровідності 0,051...0,135 Вт/(м • К). Жорсткими плитами утеплюють стіни, перекриття та покриття житлових і промислових будівель, холодильників.
Фасонні; жорсткі вироби (сегменти, шкаралупи) на бентонітоколоїдній чи синтетичній зв'язці використовують для теплоізоляції гарячих поверхонь.
Різновидом мінеральної вати є скляна вата. Сировиною для її виробництва є скляний бій або ті самі компоненти, що й для варіння віконного скла. Волокна для вати виготовляють відцентровим чи дуттьовим способами.
Середня густина скляної вати до 125 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності до 0,052 Вт/(м • К). На відміну, наприклад, від шлакової вати скляна вата майже не виявляє усадки в теплоізоляційному шарі конструкцій і не руйнується при вібрації, мало гігроскопічна, морозостійка.
Скловатні мати, напівжорсткі та жорсткі плити, фасонні вироби на синтетичних зв'язках застосовують для теплоізоляції при робочій температурі до 200 °С, а прошивні мати — до 450 °С.
Ніздрювате скло (піноскло) також виробляють із склобою або сировинних матеріалів, які використовують і для виготовлення віконного скла. Можуть також використовуватися гірські породи: трахіти, сієніти, нефеліни, обсидіани. При спіканні суміші (порошку) сировинного матеріалу з газоутворювачем (порошок вапняку, коксу, антрациту) у певному інтервалі температур (800...900 °С) піропластичний стан сировинної маси збігається з виділенням газів з газоутворювача. У результаті утворюється велика закрита пористість (80... 95%), причому в міжпорових перегородках скловидної фази також виникають пори, але значно меншого розміру — мікропори. Створюється оптимальна, з точки зору будівельної теплоізоляції, структура.
На виході з печі скляний брус розрізують на блоки певних розмірів, які надходять у піч випалювання для запобігання внутрішніх напружень.
Середня густина ніздрюватого скла 150...600 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,06...0,14 Вт/(м • К), грани, я міцності при стиску 2...6 МПа, робоча температура скла звичайного складу 300...400 °С, безлужного — до 1000 °С.
Цей матеріал має ряд переваг: добре обробляється, не горить, не гниє, водо- , та морозостійкий. Недолік — крихкість. Застосовують його для утеплення стін, перекриттів, покрівель промислових та громадських будівель, для ізоляції теплових установок і мереж, а також у холодильній техніці.
