Теплопроводность. 3

Теплопроводность- свойство материала проводить тепловой поток через свою толщу от одной поверхности к другой, обусловленное наличием в материале градиента потенциала переноса.

Теплопроводность пористых строительных материалов зависит от вида вещественного  состава материала, показателя пористости и характера пор, влажности и  температуры, при которой протекает  теплопередача.

Иногда теплопроводность строительных материалов характеризуют величиной, обратной коэффициенту теплопроводности, -термическим сопротивлением.

С увеличением плотности однородных пористых материалов возрастает их теплопроводность, и наоборот. Однако четкая зависимость между плотностью и теплопроводностью наблюдается лишь у некоторых материалов с влажностью менее 7%.

Теплопроводность пористых материалов ниже, чем плотных. Это объясняется  тем, что в пористых материалах тепловой поток проходит как через вещество материала, так и через поры, заполненные  воздухом. Очень низкая теплопроводность воздуха оказывает значительное сопротивление прохождению теплового  потока. Однако при одинаковой пористости теплопроводность пористых материалов тем меньше, чем мельче размер пор, поскольку в крупных порах  происходит передача теплоты конвекцией. Перенос теплоты движением воздуха  возрастает при наличии сообщающихся крупных пор. Материалы с замкнутыми порами менее теплопроводны, чем с сообщающимися.

При проектировании ограждающих конструкций  и теплоизоляции следует учитывать, что при увлажнении теплопроводность строительных материалов резко возрастает, так как заполненные водой  поры значительно лучше пропускают тепловой поток. Теплопроводность материала  зависит и от его структуры: у  материалов с волокнистым и слоистым строением теплопроводность поперек  и вдоль направления волокон (слоев) неодинакова. Так, у древесины при  направлении теплового потока вдоль  волокон термическое сопротивление  вдвое меньше, чем поперек. А это  значит, что теплопроводность дощатого и щитового паркетного пола меньше аналогичного показателя пола из торцовой деревянной шашки. Эту зависимость  следует учитывать и при использовании  для теплоизоляции искусственных  слоистых материалов и изделий типа сэндвич. Теплопроводность -одно из важнейших эксплуатационно-технических свойств материалов, применяемых для наружных стен, перекрытий и покрытий, для изоляции теплосетей, холодильников, котлов и т.п. От применения эффективных теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях жилых, общественных и промышленных зданий зависят, в частности, эксплуатационные расходы на их отопление в холодное время года.

Стеклопрофилит

Стеклопрофилит – профильное стекло, крупноразмерные профильные изделия из бесцветного или окрашенного стекла. Изготавливается способом непрерывного проката. Стеклопрофилит бывает с гладкой и рифлёной поверхность, абсолютно прозрачный и матовый. Выпускается также стеклопрофилит, армированный металлической сеткой для придания конструкции повышенной прочности. Этот материал используется для обустройства внутреннего пространства помещений и для фасадов, как светопрозрачная ограждающая конструкция зданий и сооружений. 
Стеклопрофилит представляет собой стеклянные планки с толщиной стекла от 6мм до 7мм, максимальной длиной 7000мм, и различной ширины – 250мм и 500мм. 
 
Стеклопрофилит имеет несколько цветов: прозрачный, бледно-желтый, бледно – зеленый и бледно – голубой. По многим характеристикам стеклопрофилит является аналогом привычных стеклоблоков, но несколько отличается от них по дизайну, позволяя создавать более «лёгкие» и «воздушные» по ощущению конструкции. Монтаж конструкций из двойного стеклопрофилита обеспечивает прекрасные теплозвукоизоляционные свойства, за счёт создания толстой воздушной прослойки между двумя рядами стеклопрофиля. 
Стеклопрофилит легко монтируется, причем не только вертикально как перегородки и различного рода вставки, внешние стены вместе со специальной теплоизоляцией, но и горизонтально, как кровля. Создание верхнего освещения путем остекления кровли является популярным средством проведения дневного света в центральную часть здания. В дополнение к обычным требованиям по теплоизоляции и защите от солнца наклонное остекление требует выбора безопасного стекла, поскольку относится к верхнему остеклению.

Асбестоцементные  изделия.

Асбестоцемент - строительный композиционный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, армированный волокнами асбеста.

Асбестоцементные  изделия получают формованием смеси  асбеста, портландцемента и воды. Волокна асбеста выполняют роль своеобразной арматуры асбестоцементных изделий, а портландцемент, затворенный водой, является связующим веществом.

Благодаря этим качествам  изделия из асбестоцемента имеют  срок службы до 50 лет, что в несколько  раз больше срока службы аналогичных  металлических конструкций, пластмасс, рубероида, дерева и других материалов. Кроме того, асбестоцементные изделия  хорошо режутся и окрашиваются, что  придаем им эстетичный вид и делает пригодными для различного рода дизайнерских решений.

В развитии и совершенствовании  технологии асбестоцементных изделий  большую роль сыграли труды отечественных  ученых П.Н.Соколова, И.И.Бернея, Т.М.Берковича и др. Асбест в природе встречается в основном в виде минерала - хризолит-асбеста, характеризующегося волокнистостью строения и способностью расщепляться на тончайшие и прочные волокна. Длина волокон асбеста колеблется от долей миллиметра до 40 мм. Чем длиннее волокна асбеста, тем выше его сорт.

Для производства асбестоцементных изделий используют коротковолокнистый асбест 3, 4, 5 и 6 сортов. Асбест не сгораем, имеет малую тепло- и электропроводность.

Портландцемент, применяемый  для изготовления асбестоцементных изделий, должен иметь марку не ниже 400. В его состав не допускаются  никакие добавки, кроме гипса. При  производстве изделий методом автоклавной  обработки рекомендуется песчаный портландцемент, содержащий около 50 % молотого песка. Для изготовления облицовочных изделий используют также цветные  цементы. Вода, применяемая для изготовления асбестоцементных изделий, не должна содержать  органических веществ, глинистых примесей и солей.

В зависимости от вида асбестоцементных изделий назначают  состав смеси: для листовых изделий  количество асбеста 10-18 % и цемента 82-90 % по массе, а для труб - соответственно 15-21 и 79-82 %.

Технологический процесс  получения асбестоцементных изделий  состоит в следующем: обминание и распушивание асбеста в присутствии воды вначале на бегунах, а затем в голлендерах до получения возможно более тонких волокон; в этих же голлендерах тщательное смешивание распушенного асбеста с цементом и разжижение полученной асбестоцементной смеси водой; формование изделий в формовочных машинах; предварительное твердение, тепловая обработка сформованных изделий и механическая обработка (обрезка, волнировка) асбестоцементных изделий.

Асбестоцементные  изделия обладают высокой прочностью, морозостойкостью и малой водопроницаемостью. Они теплостойки, имеют пониженную теплопроводность, их сравнительно легко  обрабатывать. Под влиянием влаги  они не корродируют, со временем их прочность несколько увеличивается. Недостаток асбестоцементных изделий - малое сопротивление удару и коробление.

В современном строительстве  широко применяют разнообразные  асбестоцементные изделия: плитки и  листы (профилированные и плоские) облицовочные и кровельные, напорные и безнапорные трубы, муфты, короба, подоконные и электроизоляционные  доски, изделия специального назначения, малые архитектурные формы (цветочницы, вазы и пр.). Профилированные листы  изготовляют из асбестоцемента волнистыми (обыкновенного и усиленного профиля) и полуволнистыми.

Листы волнистые  имеют форму прямоугольника с  шестью (восемью) волнами, направление  гребней которых совпадает с  направлением большой стороны прямоугольника. Длина волнистых листов обыкновенного  профиля (ВО) - 1200, ширина - около 700 и  толщина - 5,5 мм. Листы волнистые усиленного профиля (ВУ) несколько толще, что  позволяет изготовлять их больших  размеров. Длина их - 2800, ширина - около 1000 и толщина - 8 мм. В последние  годы разработан новый тип асбестоцементных волнистых листов - СВ-40-250 размером 2500x1150x6 мм. По сравнению с ранее  выпускаемыми листами ВО эти листы имеют большую полезную площадь и меньший расход асбестоцемента на 1 м2 полезной площади.

Листы, профилированные  должны быть строго прямоугольной формы, без трещин и отколов. Предел прочности  при изгибе листов ВО должен быть не менее 16 МПа, ВУ - свыше 18 МПа, водопоглощение листов - не выше 28 %, морозостойкость - не ниже Мрз 25. Профилированные асбестоцементные листы применяют для устройства кровель, облицовки стен, ограждений балконов и т.п. Плоские облицовочные асбестоцементные плиты выпускают непрессованными и прессованными повышенной прочности (при изгибе не менее 25 МПа) толщиной 4-10, шириной до 1600 и длиной до 2800 мм. В процессе формования их лицевую поверхность отделывают в зависимости от назначения декоративным асбестоцементным слоем, окрашивают водостойкими эмалями, полируют, а также делают рельефной, имитирующей керамическую глазурованную плитку. Плиты, окрашенные водостойкими эмалями, в последнее время с успехом применяют для облицовки панелей, потолков, стен санитарных узлов и кухонь жилых и общественных зданий.

Асбестоцементные  трубы широко применяют для устройства водопроводов (напорные трубы), канализации (безнапорные трубы), газопроводов и  сетей механизированного орошения полей. Асбестоцементные водопроводные  трубы имеют длину 2950-3950, внутренний диаметр - 50-500, толщину стенок - 9-43,5 мм. Трубы должны быть прямыми, строго цилиндрической формы, с гладкой внутренней поверхностью и без трещин. Напорные трубы выпускают  нескольких марок с рабочим давлением  от 0,3 до 1,2 МПа. Длина канализационных  труб - 2500-4000, внутренний диаметр - 50-600, ток шина стенок - 7-18 мм. Для соединения водопроводных и канализационных  труб используют соединительные асбестоцементные муфты. Вентиляционные короба изготавливают  круглого и прямоугольного сечения, безраструбные или с раструбом на одном конце.

В понятие минеральная вата согласно ГОСТ 52953-2008 «Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения», входят следующие разновидности ваты:

• Стеклянная вата: Минеральная вата, изготовленная из расплава стекла.
• Каменная вата: Минеральная вата, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород.
• Шлаковая вата: Минеральная вата, изготовленная из расплава доменного шлака.

[править]Характеристика

Фотография минеральной ваты (ГДР 1958 год)

Минеральная вата (в зависимости  от вида исходного сырья), может иметь различную структуру волокнистости, заданную технологически: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или пространственную, что расширяет возможности ее применения в тех или иных конструкциях.

Она характеризуется значительной устойчивостью к высоким температурам и действию химических веществ. Минеральная вата обладает также отличными тепло и звукоизоляционными свойствами.

В настоящее время вырабатывается значительное количество минеральной  ваты, находящей широкое применение в строительстве. Области ее применения — это тепловая изоляция стен и перекрытий, так же минеральная вата широко используется для изоляции высокотемпературных поверхностей (печи, трубопроводы и тд.), огнезащиты конструкций и в качестве звукоизоляционного материала в перегородках, акустических экранах.

[править]Область применения

Монтаж стены из гипсокартона

Вата минеральная предназначена  для изготовления теплоизоляционных  и звукоизоляционных изделий, а  также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и  промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C. Необходимо помнить, что в изделиях из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем (фенолформальдегидные смолы) при температуре около 300—350 °С начинается процесс деструкции связующего, что приводит к невозможности ее использования при вибрационных нагрузках, так как она будет рассыпаться на волокна без связующего.

Применение:

• В качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.
• В системах наружного утепления штукатурного типа.
• В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.
• В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.
• В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).
• В качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.
• В качестве нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.
• В качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.
• В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

Существуют ряд документов (ГОСТов) согласно которым регламентируются основные показатели изделий из минеральной ваты: 1. ГОСТ 9573-96 «Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные» 2. ГОСТ 21880-94 «Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные» 3. ГОСТ 22950-95 «Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия» Большинство производителей в настоящий момент производят минеральную вату по собственным Техническим условиям (ТУ), в этих документах прописывается гораздо более высокие требования к выпускаемому утеплителю, чем те которые фигурировали в ГОСТ.

Свойства  воздушной извести и области  ее применения