ВведениеВ настоящее время около 60% всей
применяемой тепло- и звукоизоляции представлено волокнистыми материалами - стеклянной,
минеральной и базальтовой ватой. Часто потенциальные инвесторы, оценивая планы
организации производства различных видов утеплителя, не в полной мере представляют
их недостатки и преимущества. Еще меньше такой информации имеет конечный потребитель.
Поэтому те и другие не могут сделать правильный выбор в пользу лучшего материала.
В конечном итоге все тратят деньги, которые можно сэкономить. В настоящем
обзоре представлены характеристики стеклянных, минеральных и базальтовых волокон
и некоторые примеры их применения. Базальтовые волокна
получают из расплава собственно базальта, а также некоторых близких к нему пород
без каких либо дополнений в виде синтетических или минеральных веществ. Следовательно,
по применяемому сырью рассматриваемые волокна можно расположить по степени их
"ненатуральности" или, иными словами, отдаленности от природных материалов: -
стекловолокно - по сути, результат химических технологий; - шлаковата - тоже самое;
- минеральное волокно - фабрикуется на основе естественных материалов, но в смеси
они представляют собой искусственно созданный минерал; - базальтоволокно - имеет
природную формулу вулканических пород.
Производимые из базальтового
волокна изделия: базальтохолст, базальтовые маты, ткани, плиты, картон. Номенклатура
продукции примерно одинакова и решение в пользу того или иного утеплителя
часто бывает не совсем правильным
Механические характеристикиТаблица
1
№ | Параметр (характеристика) |
Стекловолокно | Минеральное |
Базальтовое (БСТВ) |
1 | Механические |
| 1.1 |
Кажущаяся плотность, кг/м3 |
12-25 | 25-40 |
15-23 | 1.2 |
Диаметр элементарного волокна, μкм |
4-12 | 4-10 |
1-3 | 1.3 |
Длина волокон, мм | 15-50 |
16 | 40-70 |
| |
| |
| 1.4 |
Модуль упругости, кгс/мм2 |
До 7200 | 5400…8000 |
9100…11000 |
1.5 | Коэффициент уплотнения при
эксплуатации (СНиП 2.04.14.80) | 1,6
| 1,8 |
1,2 | 1.6
| Остаточная прочность при растяжении
(после термообработки), % при температуре 20º С |
100 | 100 |
100 | 200º С |
92 | 95 |
98 | 400º С |
52 | 60 |
86 | 600º С |
спекание | 20 |
76 |
Комментарии к Таблице 1 Воздух
- лучший изолятор. Он имеет самый низкий коэффициент теплопроводности, теоретически
недостижимый в любых материалах (кроме более легких газов, вакуума в термосах
и активной теплоизоляции). Но воздух подвижен, и перенос тепла в нем осуществляется,
в основном, не теплопроводностью, а в результате массообмена (свободной или вынужденной
конвекции). Конечно, это очень упрощенная модель, но в практически встречающихся
случаях верная на 90 %. Для исключения массобмена воздушную прослойку надо разбить
на маленькие ячейки, которые не допустят или существенно усложнят перенос горячего
воздуха в холодную зону или наоборот. Иными словами, теплоизоляция - это "гранулированный"
воздух. Чем меньше ячейки, тем лучше изолятор. И чем ближе изделие по плотности
к воздуху, тем меньший у него коэффициент теплопроводности. С учетом сказанного
понятно, что базальтовая вата имеет преимущества перед стеклянной и минеральной,
так как у нее тоньше волокна и меньше плотность (строки 1.1 и 1.2 Таблицы 1 и
строка 2.3 Таблицы 2). Коэффициент уплотнения при эксплуатации
- показывает на сколько тоньше (и тяжелее) становится изоляция с течением времени.
Из таблицы видно, что минерального волокна нужно почти в два раза больше
для сохранения изолирующих свойств (строка 1.5). Следующая характеристика - остаточная
прочность при растяжении - показывает, что до 200 С все материалы мало меняют
свои свойства, приемлемы для общестроительных целей и изоляции не слишком горячих
трубопроводов. Однако, если действие температуры циклическое (нагрев-охлаждение),
то возникает проблема усталостной термопрочности и, в конечном итоге, долговечности
теплоизоляции.
|