книги / Современные материалы и технологии в строительстве

0,055–0,110 Вт/(м·К), прочность на сжатие – 0,35–0,7 МПа, прочность на изгиб – 0,18– 0,23 МПа и более. Предназначены для теплоизоляции зданий и промышленных объектов при температуре изолируемой поверхности до 400°С;

утеплитель дробленый из ячеистых бетонов. Создают путем дробления нестандартных предметов. Размер частиц 5–80 мм, насыпная плотность – 250–475 кг/м3, теплопроводность в сухом состоянии до 0,13 Вт/(м·К). Применяется в качестве теплоизоляционнойштукатуркив строительных конструкциях [14].

Органические теплоизоляционные материалы и изделия

Ячеистый пластик является высокопористым газонаполненным материалом (пористость до 98 %). По виду пор ячеистый пластик делят на пенопласт, ячеистый пластик и пузырчатую пленку. При структуре замкнутых пор в виде ячеек, разделенных мелкими перегородками, мы имеем пенопласт. Сотопласты имеют структуру в виде повторяющихся полостей более правильной геометрической формы. Для производства используются термопластичные и термореактивные полимеры, газообразующие добавки (пены), отвердители и добавки модификаторы (катализаторы, пластификаторы и т.п.). В зависимости от внешнего вида и применения сотопласт может быть представлен в виде штучных изделий (в основном листы) и как вязкие жидкие материалы, которые набухают и затвердевают в месте использования (наполнитель, пенополиуретан). Они могут быть жесткими, полужесткимии эластичными [15].

Пенополистерол получают путем прессования или без прессования, экструзии и литья под давлением суспензионного полистирола и порофора в качестве компонентов пены. Выпускается в виде пластин или полиграфической продукции с антипиренами или без них. Плотность изделия 20–40 кг/м3, теплопроводность – 0,035–0,040 Вт/(м·К), водопоглощение – 2–5 %. Экструдированный пенополистирол практически паронепроницаем,

71

не накапливает влагу, имеет минимальное водопоглощение (максимум 0,2 % по объему) и более прочный.

Теплоизоляционные панели изготавливаются из экструдированного пенополистирола, в том числе панели «пеноплекс» (плотность – 25–45 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,026–0,035 Вт/(м·К)) для различных условий эксплуатации. По физико-химическим свойствам пенополистирол относится к горючим материалам, выделяющим высокотоксичные вещества при горении. Чтобы снизить риск возгорания, антипирены включают в состав во время производства. Такой материал считается самозатухающим, то есть гаснет не позднее, чем через 4 секунды после устранения источника возгорания. Кроме того, пенополистирол может разлагаться в течение всего срока службы, выделяя стирол, формальдегид и другие канцерогены [13].

Карбамидный пенопласт (пеноизол) готовят из компози-

ции, способной к пенообразованию. В состав композиции входят карбамидоформальдегидная смола, пенообразователь, катализатор отверждения смолы и вода. Пеноизол изготавливается в виде листов, блоков и стружки. Также возможна заливка композиции в пустотелые профили, где происходят затвердение и сушка. Полученная пена имеет плотность 8–40 кг/м3, водопоглощение 10–20 % и тепло- проводность0,035–0,044 Вт/(м·К).

Недостатками пеноизола являются открытая пористость (в силу технологии производства) и, как следствие, относительно высокое водопоглощение. В силу технологии производства невозможно нанесение материала путем распыления. Разновидностями пеноизола являютсяюнипор, аминотерн, мипор идр. [14].

Фенольные пенопласты производятся из фенолформальдегидныхолигомеров. Доступны твердые или полутвердые (изоляционные) панели. Плотность плиты 50–75 кг/м3, теплопроводность 0,028–0,037 Вт/(м×К), объемное водопоглощение не более 20 %, группа горючести – Г2.

Пенополиуретан и пенополиизоцианурат могут различаться как по составу, так и по соотношению ингредиентов. В качестве

72

реагентов используются полиэфир, полиол, полиизоционат. Рассматриваемые материалы могут быть жесткими и упругими, а в зависимости от технологии изготовления – литьевыми или напыляемыми. Для таких изделий, как, например, сэндвич-панели, используется литьевая технология изготовления теплоизоляционного слоя, а для герметизации стыков, проемов, устройства водоотталкивающих покрытий – использование посредством напыления. Пенополиуретановоепокрытиеследуетберечьотультрафиолетовогосвета[13].

Пенополиэтилен получают в основном по технологии экструзии из полиэтилена высокого давления, вспенивателей и технологических добавок. Структура вспененного полиэтилена характеризуется закрытой мелкоячеистой пористостью, низкими значениями водопоглощения (0,05–0,6 кг/м3) и теплопроводности (0,033–0,045 Вт/(м·К)), высокой эластичностью и химической стойкостью. Строительный материал изготавливается в виде плит, рулонов, блоков, профилей, труб фольгированных и нефольгированных изделий плотностью 20–40 кг/м3.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) получают путем фор-

мования и сушки однородно измельченной массы в виде полотна из древесного войлока, пропитанного синтетическими смолами, обычно сосной или другими лигноцеллюлозными веществами, а также олифами с добавлением определенных типов добавок. Передняя грань плиты имеет сетку или ячеистую основу, а задняя всегда имеет сетчатую поверхность. В зависимости от плотности плиты делятся на классы М1, М2 и М3, по максимальной прочности при изгибе – на классы М-4, М-12 и М20.

К органическим теплоизоляторам также относятся деревья, камыш, торфяные плиты, войлочные изделия (войлок, конопля, шевелин), органические (целлюлозная вата), техническая пробка (кора пробкового дуба и др.) [14].

Комбинированные теплоизоляционные изделия

Рассмотренные выше материалы имеют свои достоинства и недостатки. Иногда использование сочетания различных структур позволяет повысить некоторые характеристики качества но-

73

вого материала. Для этой цели некоторые теплоизоляционные материалы производят методами формирования сборных конструкций, что позволяет не только снизить теплопроводность, но и повысить жесткость, прочность, или снизить водопоглощение, гигроскопичность и т.п.

Технологией комбинированных структур является, например, технология изготовления асбестовермикулитовых теплоизоляционных материалов. В состав композиций входят вермикулит, асбест и крахмальная или глиняная связка. Присутствие асбеста позволяет значительно увеличить прочность, а вермикулит обеспечивает низкую теплопроводность композиции [14].

Плиты из полистиролбетона получают путем заливки сме-

си гранулятаполистирола или отходов полистирола, минерального вяжущего (цемента) и, при необходимости, добавок (антипирены, дисперсия поливинилацетата) с последующей термической обработкой в форме. В зависимости от плотности их делят на марки: 150, 200, 250. Прочность плиты на сжатие 0,08–0,32 МПа, предел прочности при изгибе 0,04–0,18 МПа, теплопроводность 0,055–0,090 Вт/(м·К), влажностьвоздуха 8–12 %. Они используются для изоляции зданий и сооружений, включая системы полов и крыш, в строительстве, при ремонтеиреконструкции[13].

Пенофол – является слоем вспененного полиэтилена, покрытого (с одной или двух сторон) алюминиевой фольгой (толщина 12–30 мкм). Структура вспененного полиэтилена может быть различной. Она может быть представлена сшитым полиэтиленом с мелкими порами или несшитым с мелкими порами. В зависимости от типа структуры изменяются и плотность полиэтилена от 30 до 40 кг/м3, а также толщина его слоя – от 2 до 20 мм. Одна из сторон может быть заламинирована или является самоклеящейся. Теплопроводностьпенофола 0,033–0,038 Вт/(м·К), водопоглощение – 0,6–0,9 %.

Пенофол производится в виде пластин или рулонов шириной 600 и 1200 мм, длиной 15–30 м. Пенофол относится к группе умеренно горючих материалов (Г2), являясь при этом трудновос-

74

пламеняемым материалом (группа В1). Кроме того, пенофол имеет умеренную дымообразующую способность (группа Д2).

Пенофол – гибкий материал, поэтому легко воспроизводит любой профиль, точно изгибается вокруг всех выступов и утолщений, отражает тепло внутри и снаружи, а благодаря своей герметичности и воздушной прослойке обеспечивает высокий уровень изоляции, не впитывает влагу. Низкая излучательная способность алюминиевой фольги предотвращает тепловое излучение, что значительно снижает общие потери. Применяется для теплоизоляции стен, полов, потолков, вентиляционных каналов и труб внутри домов, а также для внутренней звукоизоляции ипароизоляции.

К типам пенофола, которые называются общим термином «отражающая изоляция», относятся теплофол, термофол, мегафол, фомисол, изобабл, порилекс и прочие, производимые различными компаниями. Все они имеют небольшие отличия. Фольгирование может производиться металлизированной лавсановой фольгой или другими материалами.

Фольма в значительной степени напоминает пенофол. Фольма состоит из слоя вспененного полиэтилена, слоя стеклохолста (фольмахолст или стекловолокна (фольма-ткань)), покрытого алюминиевой фольгой. Фольма выпускается толщиной от 0,2 до 10 мм, её теплопроводность 0,038–0,057 Вт/(м·К). Диапазон температур эксплуатации фольмы от – 60°С до +130°С. Слой пленки фольмы отражает до 97 % теплового излучения. Материал используется в системах отопления, водоснабжения и вентиляции, а также длятеплоизоляциистениполов.

Фибролит получают в виде панелей из специальной стружки дерева (древесной шерсти) и неорганических связующих. Древесная шерсть изготавливается в виде тонких и узких полосок на специальной машине. Портландцемент используется в качестве вяжущего, а магнезиальное вяжущее используется редко.

Фибролит относится к группе огнеупорных материалов. Его можно распиливать, сверлить, а также вбивать в него гвозди. Плотность плиты 300–500 кг/м3, теплопроводность 0,08–0,1 Вт/(м·К),

75

прочность на изгиб 0,35–1 МПа, водопоглощение 35–45 % и менее. Фибролит имеет относительно низкую водостойкость и требует защиты от влаги.

Фибролит применяют для утепления стен и покрытий, устройства перегородок, стеновых каркасов и стыков кровли.

В комбинированном клееном брусе бывает от 3 и более сло-

ев: первые три слоя внутренние (абстрактный полистирол, пенополиуретан) и два внешних слоя. Все слои покрываются полиуретановым клеем под давлением 10– 12 МПа. Общая толщина изделия 130–240 мм, высота 160 мм. Плотность таких прутков не превышает 40–45 кг/м2 или 275–350 кг/м3, а теплопроводность составляет 0,045–0,075 Вт/(м·К) [14].

Экологическая изоляция также включает арболит, тростник, торфяники, войлочные изделия (заборы, кабели, шебиновые линии), целлюлозную вату и техническую пробку (из пробкового дуба) [15].

Сравнительно недавно на рынке появился жидкий теплоизоляционный материал – теплоизоляционная краска. Она представляет собой инновационный лакокрасочный материал на основе полимерного композита, содержащего полые керамические сферы. За счет разряжения в атмосфере микросфер (практически вакуум) теплопроводность слоя такой краски в 1 мм эквивалентна слою пенополистирола в 50 мм.

Ассортимент теплоизоляционных красок, выпускаемых различными производителями, невысок. Практически все производители используют акриловые или латексные связующие, а в качестве наполнителя – полые керамические сферы.

Используются такие краски как для внутренних, так и для наружных работ. Функции, свойственные краскам, дополняются теплоизолирующей способностью красок.

76

6. СОВРЕМЕННЫЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Гидроизоляционными являются материалы большой группы, предназначенные для защиты зданий и сооружений, а также их отдельных конструкций от воздействия воды, что способствует увеличению срока службы конструкций и создает комфортные условия для нормальной эксплуатации оборудования и пребывания в помещениях людей.

Требования к гидроизоляционным материалам

Ассортимент гидроизоляционных материалов очень большой. Выбор того или иного гидроизоляционного материала зависит от элемента конструкции (фундамент, кровля, стены, внутренняя отделка) и условий эксплуатации материала.

Водонепроницаемые изоляционные строительные материалы должны соответствовать определенным требованиям:

повышенная водонепроницаемость – материал не должен впитывать или выделять влагу;

высокая механическая стойкость;

эластичность материала;

возможность использования в широком интервале темпе-

ратур;

паронепроницаемость;

устойчивость к ультрафиолетовым лучам и негативным природным факторам.

Указанные требования относятся к большинству гидроизоляционных материалов. Важным условием является возможность «дышать» и не вызывать конденсата. Это требование необходимо соблюдать при гидроизоляции кровли и обслуживании чердака. Механическое сопротивление определяет способность защитного слоя выдерживать нагрузки от веса людей, оборудования и снежных масс. Качество и гибкость особенно важны в сложных конфигурациях.

77

Классификация гидроизоляционных материалов

Водонепроницаемые изоляционные строительные материалы подразделяются на группы по следующим параметрам:

1. По месту применения:

–наружная гидроизоляция (проводится снаружи конструкции при возведении фундамента и кровли);

–внутренняя гидроизоляция (совокупность мер защиты на месте для водонепроницаемости полов и стен в условиях повышенной влажности (ванные комнаты, бассейны, сауны и т.д.)).

2. По особенностям назначения:

–противонапорная гидроизоляция защищает от избыточного давления воды. Если уровень грунтовых вод высокий, стена подвала закрывается противонапорной гидроизоляцией. Эту технику часто называют « действие на прижим», и вода хорошо прижимает водостойкий материал к стене. Это способ не подходит для пристройки внутренней стены кфундаменту – напор воды другой;

–поверхностная – защита крыши от влаги;

–противокапиллярная гидроизоляция защищает здание от большого количества воды, протекающей по капиллярам. Этот гидроизоляционный материал незаменимдля защитыкирпичаибетона;

–безнапорная гидроизоляция защищает покрытие от отрицательного давления. Если весенние паводки или проливные дожди привели к скоплению воды вокруг фундамента, вы можете защитить подвал с внутренней стороны. В этом случае давление воды незначительно и служит для отделения материала от грунта;

–комплексного назначения – универсальный материал, используемый для защиты различных элементов здания.

3. По технологии нанесения:

–клеящийся материал и мембрана, которые прилипают к защищаемой поверхности, образуют водонепроницаемую преграду;

–наносятся красящие смеси на основание с помощью кисти, валика или пистолета-распылителя. Уплотнение образует тонкую гидрофобную пленку толщиной 2 мм;

78

–на поверхность шпателем наносятся штукатурки, шпаклевки и замазки для создания непроходимой преграды. Такая гидроизоляция подходит для внутреннего и наружного применения;

–наносится проницаемая смесь кистью или распылителем. Это средство меняет физические свойства обрабатываемых строительных материалов, повышает морозостойкость и водоотталкивающие свойства поверхности;

–инъекционные гидроизоляционные устройства закачиваются под давлением, чтобы создать надежный барьер в толще пола или стены.

4. По типу вяжущего вещества: дегтевые, битумные, битумно-полимерные, резино-битумные, полимерные и минеральные.

5. По внешнему виду и физическому состоянию: жидкие, твердые, упруговязкие и пластично-вязкие.

Какая гидроизоляция лучше, сказать сложно. Эти варианты обладают различной эффективностью и имеют различную цену. Изменения герметичности должны выполняться с подходящими материалами в соответствии со стандартами технологической процедуры. У каждого типа гидроизоляции есть свои сильные и слабые стороны, и каждый материал предназначен для конкретного применения и условий работы.

Гидроизоляционные материалы: виды, свойстваи особенности применения

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы

Рулонные водонепроницаемые изделия изготавливаются путем нанесения битумно-полимерного связующего на стекловолокно или полиэфирную нетканую основу. Наружная поверхность покрывается минеральной пудрой, полиэтиленовой пленкой или песком. На изнанку накладывается полимерная пленка.

79

В качестве внешнего теплоизоляционного материала, устойчивого кдавлению, используется водостойкий материал рулона. Его можно клеить на горизонтальном (плоские кровли) и вертикальном (фундаменты, стены) уровнях.

Типичный пример гидроизоляционного покрытия – рубероид. Материал обладает отличными водоотталкивающими свойствами и эластичностью. После нагрева водонепроницаемую панель можно прикрепить на крышу с любым профилем. В отличие от предыдущих покрытий современные покрытия, содержащие полимерные добавки, не подвержены влиянию плесени или гнили. Улучшенные технические свойства продлевают срок службы полимерных материалов.

Другиепреимущества водонепроницаемойрулонной изоляции:

применяются для защиты металла, дерева, бетона, плоских панелей, асфальтобетона или старых рулонных покрытий;

небольшая стоимость, устойчивы к влаге и не подвергаются влиянию суровых условий окружающей среды.

Основные недостатки кровельных материалов и их аналогов связаны со сложными технологиями нанесения:

перед сборкой нужно тщательно выровнять поверхность. Неровности более 2 мм не допускаются;

наплавление материала требует внимания и специальных знаний в обращении с нагревательными приборами. Отверждение должно происходить при температуре окружающей среды не ни-

же + 10°С;

покрытие не устойчиво к механическим нагрузкам и острым предметам;

бетонное покрытие перед гидроизоляцией необходимо просушить. Не прилипает к влажным поверхностям;

важно проверять герметичность стыковочных швов и нахлестов;

рулонную гидроизоляцию желательно наносить в несколько слоев.

80