Ассортимент ТИМ обширен. В соответствии с ГОСТом 16381-77 (СТ СЭВ 5069-85) «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования», они классифицируются по: структуре, форме и внешнему виду, виду исходного сырья, средней плотности, жесткости (сжимаемости или остаточной деформации сжатия), теплопроводности, возгораемости. Основные из них с т. з. эксплуатации: вид исходного сырья, прочностные характеристики, теплопроводность и горючесть. По виду исходного сырья ТИМ разделяют на органические и неорганические. Сырьем для производства органических материалов служат природные и синтетические полимеры, для неорганических – различные виды минерального сырья (горные породы, шлаки, стекло). Среди органической теплоизоляции широко распространены материалы на основе вспененного и экструдированного пенополистирола («Пеноплэкс», Кnauf, «Экстрол» и пр.), пенополиуретана («Полидек», «Изуран»), пенополиэтилена и вспененных каучуков (K-Flex). К неорганическим относят теплоизоляцию из минеральной ваты (Rockwool, Paroc, Nobasil, Linerock, «Тизол»), стекловаты (Ursa, Isover и др.), ячеистых бетонов, пеностекла, сыпучих материалов (вермикулит, перлит) и пр. Важный показатель для ТИМ – теплопроводность, который означает, что материал должен обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче при минимальной толщине несущей конструкции. Коэффициент теплопроводности для изолирующих материалов не должен превышать 0,04–0,06 Вт/(мК). Прочностные характеристики включают в себя целый ряд показателей: прочность на сжатие и растяжение, прочность на отрыв слоев. От них зависит эксплуатационная надежность утеплителя и его способность удерживать заданную форму при механических нагрузках. Требования пожарной безопасности к материалам в целом определяются нормами СНиП 21-01-97** «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Среди не менее важных показателей также плотность материала, паропроницаемость, водостойкость, гидрофобность и экологичность.

 

Основной вид применяемых в строительстве утеплителей – минераловатные изделия (таб. 1), доля которых на российском рынке, по разным оценкам, – более 65%. Минеральную вату производят из разных видов сырья – остающегося после выплавки стали шлака (slag wool) и первичных пород базальта, диабаза (rock wool). Татьяна Смирнова, технический специалист компании Rockwool Russia: «Для современного производства каменной ваты в качестве сырья используются базальт, габбро (глубинный аналог базальта), порфирит и диабаз. Из одной тонны сырья получается до 40 м³ изделия. Измельченное сырье плавится при t около 1500⁰С. Расплавленная порода превращается в тончайшие волокна каменной ваты (толщиной 3-5 мкм), в которую затем добавляется связующее вещество и водоотталкивающий компонент. Хаотичное расположение волокон определяет отличные прочностные свойства при небольшом содержании связующего вещества. Изделия из базальтового волокна имеют коэффициент теплопроводности 0,035-0.040 Вт/м*К, что позволяет отнести их к категории высокоэффективных теплоизоляционных материалов. Одно из важных свойств каменной ваты – ее негорючесть. Базальтовые волокна выдерживают, не плавясь, t до 1000⁰С, что позволяет использование в огнезащитных решениях и высокотемпературном оборудовании». Базальтовая вата – один из дорогих видов теплоизоляции, что обусловлено энергоемким процессом ее производства. Вместе с тем по ряду существенных для стройматериалов параметров: термической и химической стойкости, стабильности фазового состава – минвата, получаемая из природных базальтов, превосходит другие аналоги.

На основе минерального сырья производят минераловатные маты, полужесткие и жесткие плиты, а также скорлупы, сегменты, цилиндры и другие изделия. Теплоизоляционные маты на основе минерального волокна предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций, трубопроводов тепловых сетей, а также промышленного оборудования.

 

Стеклянную вату получают из расплавленной стекломассы. Изготавливается фильерным, дутьевым и штабиковым способами. Основные операции: смешивание волокна с водорастворимым синтетическим полимером, формование, тепловая обработка, раскрой и упаковка в тару.

Изделие имеет повышенную химическую стойкость, не горит и не тлеет. Объемная масса в рыхлом состоянии не должна быть более 130 кг/м³. Диаметр волокон стекловаты, применяемой для теплоизоляции, не превышает 21 мкм. Промышленность выпускает несколько видов изделий из стекловолокна. Это в основном плиты и маты строительного и технического назначения. Коэффициент теплопроводности всех изделий в сухом состоянии при t 25±5°С должен быть не более 0,045 Вт/м-°С. В последние годы все большее применение в строительстве как хороший тепло- и звукоизоляционный материал находит вата из супертонкого стекловолокна, а также изделия на ее основе. Физико-технические свойства этих материалов характеризуются следующими показателями: объемная масса – 25 кг/ м³, коэффициент теплопроводности – 0,03 Вт/м -°С, t эксплуатации от –60 до +450°С, что ниже, в сравнении с базальтовой ватой. Коэффициент звукопоглощения в диапазоне частот 400-2000 Гц составляет 0,65-0,95.

 

Изоляционный материал, на 98% состоящий из воздуха, заключенного в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток из вспененного полистирола. Легкость обработки, низкий объемный вес, возможность склеивания с различными строительными материалами, простота механического крепления обеспечивают удобство в самом широком применении. Специалисты рекомендуют обращать особое внимание на: толщину теплоизоляции; вентиляцию пространства между покрытием и теплоизоляцией для предотвращения конденсации влаги в холодный период; систему крепления пенополистирола. Среди основных недостатков: не стоек к высоким температурам (максимальная t применения +60°С), плохо выдерживает циклическое замораживание-оттаивание (после 25 циклов прочность снижается на 15-20%).

Впрочем, освоен выпуск пенополистирольных плит с повышенными характеристиками. Владимир Арефьев, менеджер ОАО «Торгмаш»: «На нашем производстве каждая плита формуется отдельно и с подпрессовкой. Материал спекается так, что пустот между гранулами не остается. Технология пропаривания плит из вспенивающегося самозатухающего полистирола не нарушает целостность каждой гранулы, в отличие от резаного листового пенополистирола. Благодаря этому достигаются физико-технические показатели, приближенные к экструзионному пенополистиролу, что позволяет использовать изделие в местах с повышенной влажностью: фундаменты, инверсионные кровли, полы».

 

Выбор теплоизоляционного материала в каждом конкретном случае производится на основе технических характеристик изделий с учетом их назначения. Грамотное применение утеплителя – залог сохранения тепла и надежного функционирования ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Таблица 1. Физико-механические показатели минеральной ваты

 

В Свердловской обл. на начало 2005 г. действовало четыре предприятия по производству теплоизоляционных материалов из минваты: «Тизол» (Н.Тура, //tizol.ru), Нижнетагильский завод теплоизоляционных изделий (Н.Тагил, www.ntzti.ru), Билимбаевский завод ТИМ (Первоуральск, www.teplotim.ru), Завод теплоизоляционных изделий «Термостепс» (Екатеринбург, www.ezti.ru). По мнению экспертов, потребность рынка области до 2010 г. в утеплителях на основе минваты может быть удовлетворена за счет ввода мощностей на предприятиях «Тизол» (Н. Тура) и «Изомин» (Екатеринбург) в объеме 520 тыс.м³ в год, а также за счет реализации других инвестиционных проектов. Перспективное направление – организация производства высококачественных теплоизоляционных материалов на основе стекловолокна, диатомита и др. вспененных неорганических материалов. Конкурентоспособным направлением остается производство органических теплоизоляционных материалов (пенополистирол, пеноизол), при условии гарантий качества, стабильности характеристик и долговечности.

 

 

Софья Уразова