8. Materiały do izolacji cieplnych (1)

Charakterystyka ogólna i podział.

Materiały termoizolacyjne chronią pomieszczenia , konstrukcje , urządzenia przed stratami ciepła lub zimna. Materiały te maja mały współczynnik przewodności cieplnej lambda , małą gęstość objętościową
, dużą ilością małych i zamkniętych porów (60 - 90%), mała nasiąkliwość.

Materiały powinny być niepalne o niezmiennej strukturze , odporne na gnicie i gryzonie. PODZIAŁ ze względu na temp stosowania: Pow. 120^oC nie należy stosować mat organicznych , do 150^oC materiały nieorganiczne połączone z organicznymi , pow. 150^oC stosować mat odporne na wysokie temp.

PODZIAŁ: - ze względu na pochodzenie surowca (na organiczne i nie organiczne), - ze względu na przeznaczenie (mat do izolacji cieplnych konstrukcji bud , mat do izolacji urządzeń chłodniczych , mat do izo pow gorących), - ze względu na wygląd zewnętrzny (mat ziarniste, włókniste , płyty , maty , otuliny itp.)

Materiały z surowców skalnych i ich rodzaje, przeznaczenie i ich najważniejsze parametry.

Wełna mineralna - produkuje się ze skał naturalnych (dolomity , bazalty) lub z żużli metalurgicznych. Podobna do zwykłej waty składa się z cienkich i elastycznych włókien mineralnych. Zawartość porów powietrznych - 95%. Podstawowe składniki to związki: SiO₂ , Al₂O₃ , CaO , MgO. Ocenę jakości wełny przeprowadza się na podstawie współczynnika kwasowości. Wełna ma nie dużą higroskopijność , zawilgocenie wpływa niszcząco na włókno. Współczynnik kwasowości
- wełna ma dużą odporność na zawilgocenie , grzyby , wysokie temp. Wełnę można stosować w temp do 600^oC Powyżej ulega spiekaniu i niszczeniu. W zależności od wymagań fizycznych dzielimy na dwa gatunki: I i II.

(bada się: gęstość objętościową przy obciążeniu 0,02 kN/m² , zawartość części nierozwłóknionych o wymiarach powyżej 0,2 mm , współczynnik przewodności cieplnej
w temp +20^oC , grubość włókien , zawartość wilgoci , zaw substancji organi , temp spiekania włókien , zawa siarki całkowitej , współczynnik kwasowości M_k.

Wata bazaltowa - odmiana wełny mineralnej otrzymywana z roztopionej lawy bazaltowej.

Wyroby z wełny mineralnej : - maty = warstwa wełny mineralnej na osnowie welonu szklanego, tektury falistej itp. przeszywane nićmi lnianymi.

- Płyty i filce = włókna mineralne i lepiszcza syntetyczne. - płyty Lammela = włókna mineralne pocięte i naklejone lepikiem asfaltowym na okładzinie z płyty pilśniowej, włókna są prostopadłe do tej wykładziny, stosowane do: izolacji stropów do stropodachów pod bezpośrednie pokrycie dachowe.

- płyty laminowane welonem szklanym = stosowane do izolacji termicznej i akustycznej w ekranach dźwiękochłonnych i sufitach podwieszonych. - otuliny z wełny mineral = cylindryczne kształtki z wełny mineralnej sklejone lepiszczem formowane pod ciśnieniem i utwardzone w podwyższonej temp, stosuje się do: izolacji termicznej rur w bud przemys i ogólnym. - korek mineralny = wełna żużlowa + emulsja zawierająca bitumy, stosuje się do ocieplania ścian , stropów do izolacji chłodni itp.

Materiały do izolacji cieplnych z tworzyw sztucznych - rodzaje , przeznaczenie i parametry. Są to mat porowate o niskiej gęstości objętościowej od 10 do 100 kg/m³, korzystnym stosunku wytrzymałości mechanicznej do masy , małym współ przewodności cieplnej. Tworzywa komórkowe mogą być miękkie (pianki stosowane jako uszczelki) , elastyczne (uszczelniają , amortyzują) lub sztywne (izolacja termiczna i akustyczna). Podział pianek: Polistyrenowe (PS), Poliuretanowe (PUR), Polichlorowinylowe (PCW), Fenolowo-formaldehydowe (FF), Mocznikowo-Formaldehydowe (MF) stosowane do izolacji termicznej stropów i ścian , posadzek pływających oraz w chłodniach.

Polistyren piankowy (styropian) - polistyren w perełkach zawierający porofor. Spienianie perełek następuje przez ogrzanie np. gorącą parą. Następnie perełki się suszy i sezonuje. Ma strukturę drobno komórkową, b. Dobre właś ciepłochłonne, mała wodochłonność, palny, ale z małym wydzielaniem ciepła , odporny na działanie wody , ługi , kwasy , Nieodporny na rozpuszczalniki aromatyczne.

Odmiany styropianu ze względu na gęstość pozorną : 12, 15, 20, 30, 40. Podział ze względu na postać: granulat (kuleczki oko 4mm) , płyty styropianowe. Rodzaje styropianu ze względu na palność: zwykłe (nie zawiera środków obniżających palność S), samo-gasnące (FS). Badamy : gęstość pozorną ,naprężenie ściskające , stabilność wymiarów w temp 70^oC po 48h , współczynnik przewodzenia ciepła , chłonność wody po 24h , wytrzyma na rozciąganie i ściskanie , zdolność samo-gaśnięcia.

Pianki poliuretanowe - dobre właści izolacyjne: niska nasiąkliwość , znaczna wytrzy , odporność termiczna do 100^oC , odporność na starzenie. Zaletą jest: dobra przyczepność do wielu materiałów , możliwość natruskiwwania na pow pionowe , poziome oraz miejsca trudno dostępne. Istnieją pianki samo-gasnące , trudno-palne .

Materiały do izolacji cieplnych (2)

Piankowy polichlorek winylu (PCW) - duża zawartość chloru powoduje zmniejszenie palności.

Pianki mocznikowe - bardzo niska gęstość objetościowa , mały współczynnik przewodności cieplnej , tanie w produkcji. Wady: pękanie i rozkruszanie się oraz wydzielanie formaldehydu szkodliwego, stosuje się do ocieplania betonowych stropów poddaszy nie użytkowych.

Pianki fenolowe - tania i dostępna baza surowcowa , znaczna odporność termiczna i ogniowa , mała nasiąkliwość. Stosuje się do wypełniania przestrzeni między ścianami budynków , do izolacji termicznej dachów do produkcji płyt warstwowych.

---