Загальні відомості та класифікація теплоізоляційних матеріалів. Органічні теплоізоляційні матеріали Неорганічні теплоізоляційні матеріали. Матеріали з спучених гірських порід.

Теплоізоляційними називаються будівельні матеріали для теплової ізоляції огороджувальних конструкцій будівель, промислового та енергетичного обладнання й трубопроводів. Ці матеріали повинні мати теплопровідність не вищу ніж 0,175 Вт/(м·К) та середню густину не більш як 500 кг/м³.

Ефективне використання теплоізоляційних матеріалів у будівництві – один з найважливіших напрямів технічного прогресу. Для виготовлення теплоізоляційних матеріалів витрата палива в 10...11, а трудомісткість у 20...25 разів нижчі порівняно із взаємозамінюваною за тепловим опором кількістю керамічної цегли, а маса готової продукції майже в 20 разів менша. У той же час за тепловим опором, наприклад, мінераловатний утеплювач завтовшки 1 см замінює цегляну кладку завтовшки 10...12 см, а керамзитобетон – завтовшки 5...7 см. Використання теплоізоляційних матеріалів дає змогу виготовляти стінові панелі та конструкції покриттів, які знижують матеріаломісткість та масу будівель.

Головним показником теплоізоляційних матеріалів є теплопровідність, за значенням якої їх поділяють на три класи:

• клас А – малотеплопровідні 0,058 Вт/( м·К)];
• клас Б – середньотеплопровідні 0,058...0,116 Вт/( м·К)]
• клас В – підвищеної теплопровідності 0,175 Вт/(м·К)].

Захисна конструкція, коли крізь неї проходить тепловий потік, чинить останньому опір. Цей опір характеризується величиною, яка називається тепловий опір: R₀ 

Переглянте відео про Тепловтрати будинку та шляхи їх зменшення

Визначити теплопровідність можна на спеціальних приладах.

Тому теплоізоляційні матеріали класифікують за середньою густиною, яка опосередковано оцінює теплопровідність.

За цим показником матеріали поділяють на марки, кг/м³: ОЛ (особливо легкі) – 15, 25, 35, 50, 75, 100; Л (легкі) – 125, 150, 175, 200, 250, 300; Т (важкі) – 400, 450, 500, 600.

За решти незмінних умов теплопровідність матеріалів кристалічної будови вища, ніж аморфної чи мішаної. Так, теплопровідність окремого кристала кварцу становить 7...8 Вт/(м·К), будівельного скла з аморфною структурою – у середньому 0,76 Вт/(м·К).

Із матеріалів, які мають однакову загальну пористість, вищий опір теплопередачі чинять ті, в яких пори закриті, сферичні діаметром 0,1...2,0 мм. Повітря, що міститься у таких порах, практично нерухоме й показує найменшу з усіх матеріалів теплопровідність 0,023 Вт/(м·К). Які не створювалися теплоізоляційні матеріали, основне завдання при цьому – наблизитися до наведеного значення.

Крупні, особливо сполучені між собою пори, зумовлюють переміщення повітря, наслідком чого є конвекційне передавання теплоти, тобто по суті повітря перетворюється з теплоізолятора на теплоносій. Звідси мета створення матеріалу – одержати високо- й дрібнопористий легкий матеріал. При цьому міжпоровий простір – “каркас” – має утворюватися речовиною аморфною, а не кристалічною.

Пористість теплоізоляційних матеріалів, як правило, вища ніж 50 %, а деякі матеріали, наприклад, ніздрюваті пластмаси, мають пористість 90...98 %.

Водонасичення і особливо замерзання води в порах матеріалу призводить до різкого збільшення теплопровідності, оскільки теплопровідність води приблизно в 25, а льоду в 100 разів вищі, ніж повітря. З цієї причини теплоізоляційний шар потрібно обов’язково захищати від зволоження.