• 1. Классификация теплоизоляционных материалов
  • 2. Виды тепло—и звукоизоляционных материалов
  • 3. Гидроизоляционные материалы
  • 4. Электроизоляционные материалы
  • 5. Смазочные материалы
  • 6. Виды кровельных материалов
  • 7. Облицовочные материалы и их применение
  • ЛЕКЦИЯ № 14. Изоляционные материалы

    1. Классификация теплоизоляционных материалов

    При строительстве промышленных объектов, гражданских сооружений сопутствующие коммуникации тепловодоснаб—жения защищают от воздействия отрицательных температур с помощью теплоизоляционных материалов различного вида. Разделяют теплоизоляционные материалы на:

    1) строительные;

    2) полимерные.

    Строительные теплоизоляционные материалы по структуре бывают:

    1) волокнистые;

    2) ячеистые;

    3) зернистые.

    А в зависимости от исходного сырья:

    1) неорганические (пеностекло, легкие бетоны с наполнителями, минеральная вата);

    2) органические (пенопласты, сотопласты, фибролит древесно—волокнистые и торфяные плиты и др.);

    3) полимерные.

    По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы подразделяют на:

    1) штучные (плиты, полуцилиндры, блоки, кирпич легковесный и др.);

    2) рулонные и шнуровые (жгуты, маты, шнуры);

    3) рыхлые и сыпучие (стеклянная и минеральная вата, перлитовый песок и др.).

    По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на:

    1) твердые, повышенной жесткости;

    2) жесткие;

    3) полужесткие;

    4) мягкие.

    По теплопроводности они делятся на три класса:

    1) А – низкой теплопроводности;

    2) Б – средней;

    3) В – повышенной.

    Основной показатель теплоизоляционных материалов – коэффициент теплопроводности, который для большинства из них находится в пределах 0,02—0,2 Вт/м? °С.

    По возгораемости теплоизоляционные материалы выпускают:

    1) несгораемые;

    2) трудносгораемые;

    3) сгораемые.

    Полимерные теплоизоляционные материалы подразделяют на:

    1) жесткие, с пределом прочности на сжатие 5 сж = 0,15 Мпа;

    2) полужесткие;

    3) эластичные с 5 сж = 0,01 МПа.

    Полимерные теплоизоляционные материалы строительного назначения прочны, имеют широкий диапазон деформационных характеристик, химически и водостойкие.

    2. Виды тепло—и звукоизоляционных материалов

    Для теплоизоляции трубопроводов диаметром 15–25 мм и соответствующей запорной арматуры широко применяется полотно холстопрошивное из отходов стеклянного волокна марки ХПС—Т–5,0 и ХПС—Т–2,5, оно рассчитано на максимальную температуру в +450 °C, имеет среднюю плотность 400–500 кг/м 3, теплопроводность – 0,053 Вт/(м ? °С), рассчитаны на температуры до + 300 °C, трудносгораемое.

    Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем марки МТ–35 предназначены для теплоизоляции трубопроводов диаметром от 57 до 426 мм, имеют среднюю плотность 60 кг/м 3, теплопроводность 0,047 Вт/(м ? °С), максимальная температура применения +180 °C, трудносгораемые.

    Шнур теплоизоляционный из минеральной ваты марки 200 применяется для изоляции трубопроводов диаметром до 108 мм включительно и запорной арматуры соответственно, имеет плотность 220 кг/м 3, теплопроводность 0,056 Вт/(м ? °С), максимальная температура применения от +150 °C до +600 °C, в оболочке из стеклоткани несгораемый, в остальных случаях – трудносгораемый.

    В последние годы в России широко применяются теплоизоляционные материалы из стеклянного штапельного волокна URSA. Изделия URSA применяются при строительстве всех типов зданий, для изоляции оборудования и трубопроводов, средств транспорта. Выпускаются в виде рулонов, плит плотностью 13–75 кг/м 3 и матов плотностью 10–25 кг/м 3, толщиной 40—140 мм.

    В настоящее время большим спросом у различных потребителей пользуется теплоизоляционный материал пенофил российского производства. Этот материал состоит из вспененного полиэтилена и покрытия из полированной алюминиевой фольги, имеет низкий коэффициент теплопроводности, высокое сопротивление диффузии водяного пара; применяется для утепления стен, полов, для изоляции трубопроводов, емкостей и запорной арматуры в системах водоснабжения и отопления и др.

    Российским ОАО «Кинекс» по итальянской технологии выпускается экструдированный пенополистирол «пено—плекс» – пенопласт с закрытой однородной ячеистой структурой.

    По теплоизоляционным свойствам этот материал превосходит керамзитобетон и пенобетон в 5—10 раз, стекловату и минераловолокнистые плиты – в 2–3 раза, имеет плотность от 30 до 45 кг/м 3, плиты имеют ширину 600 мм и длину от 1 до 4,5 м и толщину от 30 до 100 мм; применяется для теплоизоляции крыш, полов, подвалов жилых и общественных зданий, бассейнов и др. Для звукоизоляции используются эластичные поливинилхлоридные пенопласты марок ПВХ—Э, винипор, Д, М и С, которые имеют открыто ячеистую пористость. Полужесткие пенопласт и винипор ПЖ используются для изготовления профильных изделий со звукопоглощающими свойствами.

    Звукоизоляционными материалами являются также: пенопласт ПЭ–2, пенопласты ПЭ–5 и ПЭ–7; они же используются и для теплоизоляции. Звукопоглощающими и звукоизоляционными строительными материалами и изделиями могут служить те же материалы, которые применяются для теплоизоляции: стекловата, минеральная вата, пенопласты различных видов и марок.

    3. Гидроизоляционные материалы

    В строительстве, системе ЖКХ широко применяются различные гидроизоляционные материалы, которые предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей – щелочей, кислот и др.

    По назначению гидроизоляционные материалы подразделяются на антифильтрационные, антикоррозионные (металлические), лакокрасочные, стеклоэмали, оксидные пленки, резиновые, пластмассовые и битумные смазки и герметизирующие (пасты, замазки или растворы). Гидроизоляционные материалы по виду основного материала бывают: асфальтовые (битум, асфальтовая мастика), минеральные (цементы, магнезиальные вяжущие, доломит, известково—нефелиновые вяжущие и др.) и металлические.

    Широко используются в строительстве и системе ЖКХ следующие гидроизоляционные материалы: пленочные (полиэтиленовые, полипропиленовые и другие, в частности «ПИЛ» – пленка изоляционная с липким слоем), жгутовые и в виде пластин (полиизобутиленовые, каучуковые), мастичные (битумные, полиизобутиленовые) и рулонные (пергамин, толь, рубероид).

    Мастичные и рулонные гидроизоляционные материалы изготавливают на искусственной основе и на основе природных материалов, жгутовые и пленочные – только на полимерной основе.

    Хорошим гидроизоляционным материалом на основе органических вяжущих являются битумы. Природный битум – вещество черного цвета, без запаха, размягчается при температуре +35–90 °C, при охлаждении вновь затвердевает. Искусственный битум получают перегонкой природных битумов (остаточный гудрон) или из отходов очистки смазочных масел (регенерированный гудрон). На основе битума приготовляют мастику РБ (резинобитумную), которая является хорошим гидроизоляционным материалом. Перед нанесением гидроизоляционных покрытий на стены, фундаменты выполняют водонепроницаемые штукатурки на цементных растворах (с использованием сульфатостойкого цемента) с добавлением церезита, жидкого стекла, алюмината натрия.

    Наибольшее применение при выполнении гидроизоляции различных строительных конструкций нашли пленочные полимерные материалы, которые выпускают четырех марок: «Т» – для гидроизоляции при строительстве временных сооружений, защитных укрытий; «В» и «В 1» – для использования при гидроизоляции мелиоративных и водохозяйственных сооружений; «М» – для технических гидроизоляций. Гидроизоляционные полиэтиленовые пленки выпускают толщиной 0,015—0,5 мм, шириной 800—6000 мм, длиной более 50 м, плотностью 910–929 кг/м 3. У строителей большим спросом пользуются поливинилхлоридные пленки общего назначения (марки «ОН») и для гидрозащиты (марки «Р») Специальные пленки для гидрозащиты марки «Р» имеют следующие характеристики: толщина 0,03—0,27 мм, ширина – 15 г/м 2, водопоглощение – 0,5 %; прочность при растяжении – 8—19 МПа.

    При выполнении гидроизоляции кровли, как правило, по технологии применяются гидроизоляционные материалы в комплексе: битум, резинобитумные мастики, рубероид пленки марки «Р», гидроизол.

    4. Электроизоляционные материалы

    В условиях большой распространенности различных электроустановок практически во всех отраслях промышленности и хозяйства страны в целом электроизоляционные материалы получили повсеместное применение. Самая важная характеристика электроизоляционных материалов – большое электрическое сопротивление. Электроизоляционные материалы подразделяются на: газообразные (воздух, различные газы); жидкие (различные масла и кремнийорганические жидкости) и твердые – органического происхождения (смолы, пластмассы, парафины, воски, битумы, дерево) и неорганического (слюда, стекло, керамика и др.). Такой электроизоляционный материал, как слюда относится к группе породообразующих минералов, так называемым листовым алюмосиликатам.

    Слюда, как электроизоляционный материал, подразделяется на два вида: флогопит—плотность – 2700–2850 кг/м 3 и твердость, по минералогической шкале 2–3 и биотит—плотность – 2700–3100 кг/м 3, твердость, по минералогической шкале 2,5–3.

    Наибольшее распространение получили электроизоляционные материалы, создаваемые путем органического синтеза. Эти материалы характеризуются заранее заданными электрическими, физико—химическими и механическими свойствами. К электроизоляционным материалам относится фторопласт–4 – продукт полимеризации тетрафторэтилена, который выпускается в виде белого, легко комкающегося порошка или пластин. Фторопласт–4 в зависимости от назначения подразделяется на следующие марки: «П» – для изготовления электроизоляционной и конденсаторной пленок; «ПН» – для производства электротехнических изделий с повышенной надежностью.

    Для изготовления различных электротехнических изделий часто применяются литьевые сополимеры полиамида марок АК–93/7, АК–85/15 и АК–80/20 – продукты совместной поликонденсации соли «АГ» и капролактама. Литьевые сополимеры полиамида имеют диэлектрическую проницаемость при 10 6 Гц после 24–часового пребывания в дистиллированной воде 4–5, а удельное поверхностное электрическое сопротивление (в исходном состоянии) – 1 ? 10 14 —1 ?10 15 Ом ? см.

    Уже на протяжении многих лет для изготовления электроизоляционных изделий применяется литьевой полиамид 610 – продукт поликонденсации соли гексаметилендиамина и се—бациновой кислоты. Изделия получают литьем под давлением, используя полиамид 610 в виде гранул белого и светло—желтого цветов размером 3–5 мм. Полиамид 610 имеет следующие показатели: удельное объемное электрическое сопротивление – не менее 1 ? 10 14 Ом ? см, электрическую прочность – не менее 20 кВ/мм.

    К электроизоляционным материалам относятся применяемые на протяжении нескольких десятилетий аминопласты – прессовочные карбамидо—и меламиноформальдегидные массы, получаемые на основе аминосмол (термореактивных продуктов конденсации формальдегида с карбамидом, меламином или их сочетанием) с использованием наполнителей (органических, минеральных или их сочетания). Аминоплас—ты выпускаются нескольких марок МФБ – светотехнические, МФВ – с повышенными электроизоляционными свойствами, которые имеют удельное объемное электрическое сопротивление 1 ? 10 11 —1 ? 10 12 Ом ? см.

    5. Смазочные материалы

    В соответствии со стандартом смазочные материалы классифицируют по происхождению, физическому состоянию, по наличию присадок, по назначению, по температуре применения.

    По происхождению или исходному сырью смазочные материалы подразделяют на:

    1) минеральные смазочные материалы, которые получают смешением углеводородов минерального происхождения в естественном состоянии или в результате их обработки;

    2) нефтяные смазочные материалы – очищенное масло, полученное на основе нефтяного сырья;

    3) синтетические смазочные материалы – материалы полученные синтезом;

    4) растительные смазочные материалы – материалы растительного происхождения;

    5) животные смазочные материалы, получаемые из сырья животного происхождения.

    По физическому состоянию смазочные материалы подразделяются на газообразные, жидкие, пластичные и твердые. По назначению смазочные материалы делятся на:

    1) моторные, предназначенные для двигателей внутреннего сгорания (карбюраторных, дизелей, авиационных и т. д.);

    2) трансмиссионные, применяемые в трансмиссиях тракторов, автомобилей, самоходных и других машин;

    3) индустриальные, предназначенные главным образом для станков;

    4) гидравлические, используемые в гидравлических системах различных машин;

    5) специальные – компрессорные, приборные, цилиндрические, электроизоляционные, вакуумные и др.

    По температуре применения среди вышеперечисленных смазочных материалов различают: низкотемпературные (для узлов с температурой не выше +60 °C) – приборные, индустриальные и тому подобные; среднетемпературные, применяемые при температурах от +150 до +200 °C, – турбинные, компрессорные, цилиндровые и тому подобные; высокотемпературные, используемые в узлах, которые подвергаются воздействию температур до +300 °C и более.

    В настоящее время основными смазочными материалами являются минеральные масла и смазки, получаемые из нефтяного сырья, пластичные смазки и смазочно—охлаждающие жидкости.

    Основные функции, которые смазочные материалы должны выполнять при использовании в сборочных узлах механизмов, двигателях различных машин: уменьшать изнашивание трущихся поверхностей деталей; уменьшать силу трения между сопряженными поверхностями, чтобы способствовать сокращению непроизводительных потерь энергии; препятствовать прорыву рабочей смеси и продуктов сгорания в картер двигателя, т. е. улучшать компрессию цилиндропоршне—вой группы и т. д.

    Все минеральные масла по способу производства и составу разделены на четыре группы: дистиллятные, остаточные, смешанные и масла с присадками. Отечественная промышленность выпускает следующие моторные масла: для дизелей – М–8–В 2, М–8–Г 2, М–8–Г 2 К и так далее; для карбюраторных двигателей – М–8–А, М–8–Б, М–12–Г 1 и т. д.

    В последние годы появились в розничной торговле множество моторных масел импортных: ESSO, TEBOIL, MOBIL, CASTROL и др.

    Промышленность России выпускает различные пластичные смазки: антифрикционные (солидол, литол); многоцелевые; высокотемпературные (ЦИАТИМ–221С, ПФМС–4С и т. д.), низкотемпературные (ЦИАТИМ–201, ЖРО, УНИОЛ–3М и т. д.) и ряд других специального назначения.

    6. Виды кровельных материалов

    Материалы, применяемые для устройства кровель в постройках различного типа, подразделяются на: рулонные (рубероид, толь, пергамин и др.), штучные, или листовые (черепица, плитки, шифер и др.), и мастичные (битумные, дегтевые, каучуковые – «РБК» и полимерные мастики).

    По виду исходного сырья кровельные материалы подразделяются на органические – рубероид, толь, древесные кровельные плитки, тес и др. и металлические – оцинкованная и неоцинкованная кровельная сталь. По виду составляющих компонентов (вяжущих или связующих веществ) – на битумные (рубероид, стеклорубероид, пергамин), дегтевые (толь кровельный), полимерные – мастики резинобитумные, би—тумно—полимерные, полимерные и др.

    В последние годы в качестве кровельных материалов стали применяться различного вида плоские и волнистые плиты, плитки и листы; рулонные, синтетические материалы, в том числе на основе полиизобутилена, полиэтилена, эпоксидных и фенольных смол. Кроме того, в настоящее время применяются новые эффективные кровельные и гидроизоляционные битумные и битумно—полимерные материалы наплавляемого типа на негниющих основах. К новым би—тумно—полимерным материалам на прочных и эластичных основах относятся: изопласт, бикропласт, днепрофлекс, ру—бемаст, филизол и др. Достоинство этих материалов состоит в том, что они с двух сторон покрыты битумно—полимерным вяжущим, состоящим из битума, полимерных добавок и наполнителя.

    До сих пор в качестве кровельного материала в сельском, поселковом и частично в городском строительстве используется черепица, изготовленная из обожженной глины (глиняная черепица) или из цементно—песчаных растворов жесткой консистенции (цементная черепица). Такая черепица долговечная и огнестойкая, но хрупкая и тяжелая, так как имеет большую плотность.

    В последние годы в качестве кровельного материала стали применять кровельную металлочерепицу, которую выпускает финская фирма RANNILA STEEL. Эта черепица изготавливается из горячеоцинкованной стали толщиной 0,5 мм с покрытием из слоя цветного полимера, который выдерживает воздействие солнечных лучей и колебания температур Такое полимерное покрытие металлочерепицы обеспечивает водонепроницаемость и скатывание тяжелых пластов снега в зимнее время. В настоящее время появился новый кровельный оригинальный материал – битумная черепица, которую выпускает белорусская фирма «Полезная Компания ТМ». Эта черепица предназначена для покрытия скатных крыш, изготавливается из окисленного битума, армированного стекловолокном. Еще одна белорусская новинка – полимер—бетонная черепица, которая абсолютно водонепроницаема, по долговечности и морозостойкости соответствует не менее 50 годам эксплуатации.

    При укладке рулонных кровельных материалов пользуются полимерными и битумно—полимерными холодными мастиками: марки МБК – бутилкаучуковая на основе бутилкаучу—ка; марки БЛК – битумно—латексная – на основе сланцевых битумных продуктов.

    Применение перечисленных мастик упрощает процессы устройства кровли с гидроизоляцией.

    7. Облицовочные материалы и их применение

    В современном строительстве широко применяются самые разнообразные облицовочные материалы для повышения эксплуатационных и декоративных качеств зданий и всевозможных сооружений. Облицовочные материалы изготавливают из керамики, пластмасс, стекла, природного камня, асбестоцемента и специальных строительных растворов. В прошедшем ХХ в. самыми распространенными облицовочными материалами были плитки стеклянные и керамические, плиты из ракушечника, мрамора, гранита и вулканического туфа.

    В начале XXI в. появились и стали повсеместно применяться в качестве облицовочного материала пластиковые панели на пластиковой (ПВХ) основе. Эти панели используют в жилых помещениях и офисах, для отделки помещений с повышенной влажностью. Такие панели обладают многими достоинствами: долговечностью; не деформируются; имеют 100 %-ную влагостойкость, не требуют специального ухода и легко моются; изготовлены из экологически чистых материалов.

    В настоящее время большим спросом у различных потребителей пользуются поливинилхлоридные облицовочные рельефные листы, предназначенные для отделки стен и потолков в помещениях общественных и производственных зданий (кроме детских и лечебных учреждений). Эти листы изготавливают четырех типов:

    1) однослойные одноцветные;

    2) однослойные многоцветные;

    3) двухслойные одноцветные;

    4) двухслойные многоцветные.

    Все типы листов имеют длину от 300 до 2000 мм, ширину 300—1000 мм, толщину 0,4–2 мм; различные рельефные рисунки, с гладкой или тисненой лицевой поверхностью.

    В последние годы для внутренней отделки стен и подвесных потолков зданий с относительной влажностью воздуха не выше 60 % стали широко применяться плиты декоративные из фосфогипса, которые изготавливают из гипсового вяжущего, получаемого автоклавной переработкой фосфогипса.

    В конце ХХ в. начали изготавливать весьма оригинальный отелочный материал – стеклообои с водоотталкивающим и звукопоглощающим эффектом, которые реализуются фирмой «Алаксар» (Москва). Эти обои долговечны, легко моются, не выгорают, имеют 20 видов красивых рисунков; они применяются уже в течение нескольких лет в Швеции, пользуются повышенным спросом.

    Большую популярность в Европе и России завоевали натяжные потолки, подвесные потолки из различных материалов – пленочных, из стекловолокна, минераловатных плит, полистирола, алюминиевых панелей.

    Натяжные пленочные потолки применяются при отделке квартир, офисов, баров, ресторанов, бассейнов и т. д.

    Потолки, изготовленные на основе стекловолокна, обладают хорошим звукопоглощением, при этом уменьшается эффект эха, поэтому они применяются для отделки больших помещений – залов для совещаний, спортивных, торговых и т. д.

    Самый популярный отделочный материал – обои разнообразных видов – вспененные, виниловые, шелкография, дуплексные и простые обои – бумажные. Новинка последних лет – тонкие пластинки стекловидной глазури с многоцветным рисунком и самоклеящейся основой – применяется для облицовки стен. Материал этот получил название «онлиглас», выпускается испанской фирмой «Трес Эстилос».







     


    Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Добавить материал | Нашёл ошибку | Другие сайты | Наверх