Тепловая изоляция строительных конструкций

     Содержание

 

Введение

     Для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов, промышленных холодильников с температурой изолируемых поверхностей от 173К (минус 100°С) до 333К (плюс 60°С) широко применяются минераловатные изделия.

     Все минераловатные изделия можно разбить на следующие группы:

     1) гибкие – войлок, маты, шнуры.

     2) жесткие – плиты, цилиндрические  сегменты, скорлупы.

     3) сыпучие – гранулированная вата.

     Помимо  этих групп изделий выпускают  еще так называемые полужесткие  плиты, по существу представляющие собой  более плотный войлок.

     Они в зависимости от объемной массы  подразделяются на марки: 75; 100; 150; 200; 250.

     Основным  компонентом этих изделий является минеральная вата.

     Минеральная вата - это волокнистый материал, состоящий из тонких волокон (1–15 мкм) стекловидной структуры, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей.

     Основным  свойством минеральной ваты, отличающим ее от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании  с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.

     Эти качества минеральной ваты, а также  распространенность сырья для производства и несложность технологии предопределяют широкие перспективы применения ее во многих отраслях народного хозяйства.

     Внедрение ее в строительство сокращает  потребность в основных строительных материалах, облегчает строительные конструкции зданий и сооружений, а также уменьшает стоимость строительства.

     Выбор вида связующего вещества для изготовления изделий определяется часто условиями  применения этих изделий.

     В качестве связующих веществ при  производстве минеральной ваты наиболее распространенны: битумы и синтетические  смолы, как обеспечивающие получение изделий с наименьшим объемным весом и коэффициентом теплопроводности.

     Целью данной работы является изучение основных особенностей производства минеральной  ваты на основе стекловолокна.

     Задачи:

1. Рассмотреть виды и характер сырья используемого при производстве минеральной ваты
2. Изучить технологический процесс производства минеральной ваты
3. Провести анализ рынка основных конкурентов

Предмет исследования:  производство минеральной  ваты

Объект  исследования: завод КНАУФ Инсулейшн. 

 

1.Общие положения

     1.1 Номенклатура выпускаемой  продукции

 

     Минеральная (каменная) вата – это волокнистый  материал, получаемый из силикатных расплавов  металлургических шлаков, их смесей и  горных пород с добавлением органического  связующего компонента.

     Превращение расплава в тончайшие волокна может производиться как дутьевым (вытягивание нитей из раздробленного на капли расплава), так и центробежным (продавливание расплава через фильеры центрифуги) способом.

     Минеральная вата, получаемая центробежным способом, считается более высокого качества, поскольку прохождение расплава через фильеры обеспечивает минимальное присутствие неволокнистых включений, а также небольшой диаметр волокон ваты. Волокна минеральной ваты обычно имеют длину от 2 до 10 мм, их диаметр – не более 6 мк. [1]

     В зависимости от вида сырья минеральная  вата делится на каменную и шлаковую. Каменная вата, производимая на основе диабаза, базальта, доломита и других горных пород, считается более высококачественной и долговечной.

     Шлаковая  вата обладает меньшей долговечностью при изменении температур, более подвержена влажности и воздействию деформаций. Она чаще используется при строительстве временных сооружений и в дачном строительстве.  
 
Рис. 1. Типы минеральной ваты

     Химический  состав твердой основы определяет ценные свойства минеральной ваты – высокая химическая стойкость и негорючесть.

     Изделия из минеральной ваты препятствуют распространению  пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.

     К основному недостатку можно отнести  способность впитывать влагу. Во избежание этого применяются специальные водоотталкивающие пропитки, покрытия из металлической фольги или синтетических пленок. Также высока стоимость монтажа: на 40-50 процентов больше, чем для вспененного полиэтилена и каучука.

     Теплопроводность  разных типов минеральных ват во многом зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. Наиболее эффективным теплоизолятором является минеральная вата с беспорядочно ориентированными волокнами.

 

      Таблица 1

     Физико-механические показатели минераловатных изделий

      

     Ориентация  волокон влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики минераловатных изделий.

     Прочность на сжатие возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон.

     Волокнистая структура также обеспечивает другое важное свойство минеральной ваты – пренебрежимо малую усадку и сохранение геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания.  
Таблица 2

     Основные  сферы применения минераловатных плит  

1.2 Характер используемого сырья

     Минеральная вата (стекловата и базальтовая вата) – наиболее традиционный на сегодняшний день утеплитель. Минвата отлично зарекомендовала себя как теплоизоляционный материал, она применяется практически при любом строительстве.

     Минеральную вату известна своими стабильными характеристиками: негорючести и хорошим теплоизоляционным показателям, паропроницаемости и легкости монтажа. И стекловату и базальтовую вату применяют в качестве утеплителя пола и утеплителя для стен домов, в качестве теплоизоляции перекрытий, в перегородках, в плоских и скатных кровлях, для всевозможных технических конструкциях, минватой осуществляют утепление крыш частных и общественных сооружений. [2]

     Минеральная вата имеет демократичную цену. Поставляется минвата плитами рулонами, цилиндрами, существуют фольгированные модификации  и модификации минваты со стеклохолстом.

     Весьма  широк ассортимент плотностей данного  утеплителя, в зависимости от потребностей строителей. Минеральная вата, также  часто именуемая минватой, каменной ватой, стекловатой или минераловатным утеплителем - неорганический волокнистый утеплитель, состоящий из множества переплетенных тонких волокон, на синтетическом связующем.

     Минвата является традиционным утеплителем, применяющимся  и на крупнейших строительных строительных работах, и при ремонте самого скромного садового домика.

     Минеральная вата изготавливается методом вытягивания волокон из расплава природных минералов и их переплетения. Минвата является теплоизоляционным материалом слабо уплотненного стекловидного волокна из расплавов доменного шлака, песка или из смесей горных пород изверженных и осадочного происхождения.

     Типы  теплоизоляционного материала минеральная  вата.

     1. Стекловата - вата из стекловолокна,  которая производится сплавлением соды, песка и пр.

     2. Базальтовая вата - производится  плавлением из горных каменных  пород, порфирита, базальта, диабаза, габбро, доломита и др.

     3. Шлаковата, с основой из металлургического  шлака и отходов промышленности. Используемые доменные шлаки  снижают качество теплоизоляции  ваты, из-за температуры плавления волокна.

     Происходит  так называемая депрессия расплава температурная, которую вызывает большое содержание железа в утеплителе.

     1. Стекловата, утеплитель из стекловолокна.  Изготавливается из расплава, составляющими  которого является песок с  добавками из соды, известняка, доломита, буры и прочих добавок с добавлением синтетического связующего вещества. Характерна волокнами большей толщины в 15-20мкм, длина волокон в 2-3раза выше, чем у базальтовой и минеральной ваты и упругостью.

     Современная стекловата – негорючий и мягкий утеплитель, который соответствует нормам и требованиям, предъявляемым к строительным материалам, который вызывает меньше раздражения кожи, чем ранее существующие марки советского производства.

     Готовый утеплитель из стекловолокна прессуют, что экономит место при перевозках и складировании.

     При раскрытии пачки матов из стекловаты на строительном объекте материал увеличивает  свой объем. Евронормы предусматривают  до шестикратного увеличения объема. Упругости теплоизоляции из стекловолокна  хватает для восстановления первоначального размера.

     Это применимо к известным сертифицированы  маркам стекловаты, отечественного и  европейского производства и присутствующим в России: Isover (Изовер), Ursa (Урса), стекловата Knauf (Кнауф), Тисма, Топло (производство Болгария). Стекловата этих брендов увеличивает объем до заявленной толщины за 20-40мин. после распаковки, известна высоким и стабильным качеством, и соответствует заявленной в ТУ теплопроводности, в пределах 0,04Вт/м*К.

     Характеристики  стекловаты. Теплопроводность стекловаты - 0,039-0,05Вт/м·К. Теплостойкость стекловаты - 450градусовC, что определенно хуже минваты.

     Номенклатура  теплоизоляционных материалов из стекловаты на синтетическом связующем: сжатые маты в рулонах, маты прошивные несжатые, плиты полужёсткие и плиты  высокой жёсткости, выдерживающие высокие нагрузки.[2]

     Недостатки  стекловаты: чрезмерное водопоглощение (необходима обязательная пароизоляция, в некоторых случаях – гидроизоляция, при помощи пароизоляционных пленок). Минвата содержит фенол-формальдегидные  связующие, не безопасные для здоровья, усаживается через некоторое время эксплуатации и пылит, вызывая раздражение кожных покровов и органов дыхания.

     2. Минеральная вата с добавлением  базальта. Изготавливается из расплава  при температуре 1500градусов С,  составляющими которого является порфирит, базальт, диабаз, габбро или доломит и прочих добавок с добавлением синтетического связующего вещества.  
Минвата имеет достойные теплоизоляционные свойства, стойка к щелочной и кислой средам, негорюча и работает при to до плюс 700градусов Цельсия, выше, чем у стекловаты. Базальтовая вата плавится при температуре около 900градусов Цельсия.

     В России присутствуют следующие марки  минеральной ваты отечественного и  европейского производства: Paroc, Rockwool, Nobasil, Техно, Термо, Isoroc, Izovol, Изомин, Батиз, Эковер, Евроизол, Базалит, АКСИ, Toplrock то применимо к известным сертифицированы маркам стекловаты, и присутствующим

     Характеристики  минеральной ваты. Теплопроводность стекловаты - 0,039-0,05Вт/м·К. Теплостойкость стекловаты - 450градусовC, что определенно хуже минваты.

     Номенклатура  минеральной ваты: маты в рулонах  и маты прошивные, плиты мягкие, полужёсткие  и плиты высокой жёсткости, специальные  марки для фасадов и кровель  выдерживающие высокие нагрузки.

     Недостатки  минераловатной теплоизоляции - высокое водопоглощение (необходима обязательная пароизоляция, в некоторых случаях – гидроизоляция, при помощи пароизоляционных пленок). Минвата содержит фенол-формальдегидные связующие, не безопасные для здоровья, усаживается через некоторое время эксплуатации и пылит, вызывая раздражение кожных покровов и органов дыхания.

     Специальные плотные марки базальтовой ваты отличаются рядом характеристик  уникального характера: отличным звукопоглощением, устойчивостью к вибрациям, при  добавлении гидрофобизирующих добавок – отсутствием водопоглощения и др. [2]