Виды теплоизоляционных материалов

Что такое теплоизоляция?

Теплоизоляционными материалами называются материалы, предназначенные для уменьшения потерь тепловой энергии через строительные конструкции. Отличительной особенностью таких материалов является низкая теплопроводность.

Теплопроводностью называется процесс переноса тепла (тепловой энергии) от более нагретых частей тела к менее нагретым. Теплопроводность материала завит от его структуры и способности впитывать влагу. Наиболее эффективными являются материалы с мелкоячеистой закрытой структурой.

Виды теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) отличаются между собой по многим факторам: по форме и внешнему виду, составу, структуре, по типу используемого сырья. В зависимости от состава и свойств отличаются технологии их монтажа и сферы применения.

В зависимости от структуры ТИМ можно разделить на: волокнистые, зернистые и ячеистые материалы. А по типу исходного сырья – на органические и неорганические.

Органические теплоизоляционные материалы

Пенополистиролы

К пенополистиролам относятся органические материалы с ячеистой структурой (состоят из множества замкнутых ячеек). Исходным сырьем для производства пенополистиролов является полистирол. Это очень распространенный и безопасный для здоровья человека материал, который также используют при производстве детских игрушек и пластиковой посуды.

В зависимости от способа производства различают вспененный пенополистирол (EPS), или же пенопласт, и экструзионный пенополистирол (XPS, ПЕНОПЛЭКС).

При производстве вспененного пенополистирола (пенопласта) гранулы полистирола предварительно вспениваются. Вспененные гранулы вылеживаются, затем нагреваются, формуются в блоки за счет прилипания отдельных гранул друг другу и режутся на плиты. Конечный продукт обладает ячеистой структурой, щели между ячейками сообщаются друг с другом и с окружающей средой. Из-за особенностей структуры, материал способен впитывать влагу и легко крошится при его обработке.

В отличии от пенопласта экструзионный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС производится методом экструзии. Гранулы полистирола не вспениваются, а плавятся с добавлением различных добавок в экструдере, далее смесь тщательно перемешивается, после чего в расплавленную смесь под высоким давлением нагнетается вспениватель. Полученная однородная масса продавливается через формующее отверстие, охлаждается и режется под размер. В результате получается материал с закрытой мелкоячеистой структурой. В отличие от пенопласта, отсутствуют щели между ячейками – однородный материал. Такие изделия не впитывают влагу, отличаются высокой прочностью на сжатие и имеют стабильно низкий коэффициент теплопроводности.

Напыляемые утеплители

Большую популярность набирают напыляемые утеплители, которые наносятся методом напыления непосредственно на утепляемую поверхность. К таким материалам можно отнести разные виды теплоизоляции, но наиболее востребованным материалом, который наносится методом напыления является пенополиуретан. Как правило, такие материалы используются там, где нет возможности применять плитную теплоизоляцию из-за неровности и сложности поверхности.

Напыляемый пенополиуретан представляет собой современный жесткий теплоизоляционный материал, который образуется на месте производства работ при смешивании двух компонентов — полиола и изоционата. При их соединении выделяется углекислый газ, за счет чего происходит вспенивание структуры. После отверждения на строительной конструкции образуется теплоизоляционный слой, состоящий из множества ячеек с углекислотой.

Застывший пенополиуретан характеризуется продолжительным сроком эксплуатации. Но, при этом материал плохо переносит продолжительный контакт с прямыми лучами солнца, поэтому после отвердевания рекомендуется закрыть слой теплоизоляции отделкой.

Один из распространенных форматов выпуска напыляемых утеплителей – в аэрозольных баллонах. Напыляемый утеплитель PENOPLEX FASFIX используется для теплоизоляции криволинейных поверхностей, в комплекте имеет специальную распылительную насадку, которая надевается на монтажный пистолет. Перед нанесением, утепляемую поверхность необходимо смочить, далее устанавливается насадка на баллон, а процесс напыления происходит веером на расстоянии 30-40 см от поверхности.

Отражающая теплоизоляция

Отражающая теплоизоляция представляет собой материалы, состоящие из двух слоев – основного и отражающего. В качестве отражателя выступает металлическая фольга. Производители заявляют, что благодаря ее отражающим тепловое излучение свойствам, тепло дольше сохраняется в помещении. Однако такие материалы не используются в качестве самостоятельной теплоизоляции из-за недостаточной толщины и невысоких теплотехнических свойств. Исключением являются случаи, когда отражающая теплоизоляция используется для изоляции воздуховодов.

В качестве основы, как правило, используется вспененный полиэтилен.

Отражающую теплоизоляцию делят на три основных группы:

• Категория «А» - утеплитель и фольгированное покрытие с одной стороны;

Не предназначены для наружного использования.

• Категория «Б» - утеплитель и фольгированное покрытие с двух сторон;
• Категория «С» - утеплитель и фольгированное покрытие с одной стороны, а с другой самоклеющееся покрытие.

Такие материалы активно применяются в банях, саунах, в конструкциях теплых полов, а также при устройстве радиаторов отопления. Кроме того, такая изоляция на балконах и лоджиях является барьером для влаги, которая может попасть в конструкцию.

Пробковый утеплитель

Пробковый утеплитель производят из гранулята — куска коры, из которого можно вырезать панель приемлемых размеров, не существует в природе. Связующим звеном при этом служит содержащийся в коре лингин, поэтому одним из достоинств материала является экологическая чистота.

Кора пробкового дуба по структуре напоминает пчелиные соты: каждый кубический сантиметр содержит сотни тысяч ячеек, заполненных воздухом, который составляет почти 90% общего объема. Такой вид утеплителя не обладает высокими теплозащитными свойствами, подвержен увлажнению и расширению при увлажнении. Используется крайне редко из-за большого наличия современной эффективной теплоизоляции на рынке.

Эковата

Материал на основе целлюлозного волокна. В частном домостроении иногда используется в качестве теплоизоляции. Как и минеральная вата, относится к материалам с волокнистой структурой, поэтому обладает такими же недостатками, как высокое водопоглощение и низкая прочность на сжатие. Поставляется в брикетах, а их содержимое представляет собой рассыпчатое, мягкое на ощупь вещество серого или почти белого цвета.

Эковата это засыпной утеплитель низкого качества, который укладывается с помощью специального оборудования и технологий, что значительно усложняет процесс его применения.

Карбамидный или жидкий пенопласт (пеноизол)

По внешнему виду напоминает зефир, который после застывания превращается в упругую массу, заполняющую все пустоты.В отличии от традиционных утеплителей жидкий пенопласт хранится в бочках и приготавливается непосредственно на строительной площадке.Его особенностью является возможность закачки во внутренние полости уже закрытых конструкций (например, стены).При застывании пеноизол дает усадку (сжимается). Сам процесс приготовления состава происходит с помощью специального оборудования.

Неорганические материалы.

Минеральная вата

Минераловатные утеплители относятся к материалам с волокнистой структурой. При производстве минеральной ваты используются различные связующие (фенолформальдегидные смолы, акриловые связующие).

Также отличительной особенностью волокнистых утеплителей является высокое водопоглощение. Минеральная вата боится намокания и нуждается в защите от попадания в неё воды и влажного пара, чтоограничивает сферу применения материала.

Минераловатные утеплители производятся из расплава горных пород, стекла или шлака. В зависимости от исходного сырья различают: стекловату, каменную вату и шлаковату.

Стекловата в основном объеме производится из кварца и боя стекла. Для получения готового материала все компоненты нагревают в печи до 1400 градусов, плавят, после чего выдувают тонкие волокна, которые и являются основой утеплителя.

При монтаже стекловаты требуется обязательное использование респираторов и перчаток для защиты от попадания стеклянной пыли в дыхательные пути и на слизистые. Стекловата отличается меньшей стоимостью по сравнению с каменной ватой, но и применяется реже.

Наибольшей популярностью среди ватных утеплителей пользуется каменная вата, производимая из базальта. Технология ее производства заключается в плавлении горных пород при высокой температуре (свыше 1500 градусов) с последующим вытягиванием волокон расплавленной смеси и охлаждением. Для скрепления волокон добавляют фенолы и формальдегиды, которые способны выделять вредные вещества. В отличие от стекловаты, она является более безопасным материалом при производстве работ по утеплению.

Шлаковата на сегодняшний день практически не используется. Материал производится из отходов металлургического производства – доменного шлака.

Как выбрать материал для теплоизоляции.

При таком широком многообразии теплоизоляционных материалов следует тщательно подходить к их выбору.

Прежде всего необходимо отдавать предпочтение эффективным материалам с низкой теплопроводностью, при этом которые являются абсолютно безопасными для здоровья человека.

В зависимости от типа конструкции следует уже более детально изучить такие характеристики, как водопоглощение и прочность на сжатие. Например, при теплоизоляции фундамента здания не допустимо использование материалов с высоким водопоглощением, наподобие минеральной ваты, или с недостаточными прочностными характеристиками.

Немаловажным фактором является удобство работы с материалом и легкость его обработки, от этого будет зависеть продолжительность работ по теплоизоляции. Кроме того, некоторые виды теплоизоляции требует использования дорогостоящего оборудования, что также надо учитывать.

Оптимальным выбором будет являться экологичный материал с низкой теплопроводностью, удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к конструкции, с которым удобно работать.