Тепловлажностные характеристики полимерных теплоизоляционных материалов

Тепловлажностные характеристики полимерных теплоизоляционных материалов

Исследование НИИ Строительной физики РААСН

П.П. Пастушков

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Проводимая в настоящее время деятельность по актуализации нормативных документов в сфере теплозащиты зданий, а так же работа по подготовке нового свода правил СП «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные в составе ограждающих конструкций. Эксплуатационные теплофизические показатели и оценка срока эффективной эксплуатации» требуют нахождения тепловлажностных характеристик современных теплоизоляционных материалов, в том числе полимерных – номенклатура которых становится все шире на строительном рынке. Описание недавних исследований по данной тематике встречаются крайне редко в научно-технической литературе, примерами могут служить работы [1, 2]. Более того, для такого полимерного теплоизоляционного материала, как пенополиизоцианурат (PIR), который активно продвигается сейчас некоторыми производителями на строительный рынок, в отечественной литературе до последнего времени не было описано никаких исследований тепловлажностных характеристик.

В работе [3] впервые описаны результаты по математическому моделированию изменения во времени теплопроводности газонаполненных полимерных теплоизоляционных материалов на примере пенополиизоцианурата (PIR), вследствие замещения газа в порах материала на воздух, которые подтверждаются экспериментальными исследованиями. В рамках выполнения НИОКР Минстроя РФ по теме «Разработка методик прогнозирования эксплуатационных теплофизических показателей и оценки срока эффективной эксплуатации теплоизоляционных материалов» лабораторией строительной теплофизики НИИСФ РААСН проведен комплекс расчетных и экспериментальных исследований, одной из целей которого было нахождение и систематизация тепловлажностных характеристик современных полимерных теплоизоляционных материалов. Описанию этих результатов посвящена настоящая статья.

Экспериментальные исследования

В этом разделе приводятся результаты лабораторных исследований тепловлажностных характеристик современных полимерных теплоизоляционных материалов: формованного пенополистирола (пенопласта) – EPS со средней плотностью 8 кг/м3 и 15,5 кг/м3, экструдированного пенополистирола экструдированного пенополистирола – XPS со средней плотностью 28,5 кг/м3, пенополиизоцианурата – PIR со средней плотностью 30 кг/м3.

Исследования паропроницаемости. Паропроницаемость является одним из важнейших механизмов влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий. Паропроницаемость, как характеристика материала, используется в расчетах влажностного режима, как по стационарной методике из раздела 8 «Защита от переувлажнения» СП 50.13330.2012, так и в нестационарных методах ГОСТ 32494-2013.

Испытания проводились по методике ГОСТ 25898-2012. Осредненные результаты определения сопротивления паропроницанию и расчетов коэффициента паропроницаемости основных типов полимерных теплоизоляционных материалов представлены в табл. 1. Образцы PIR находились в паропроницаемой облицовке из картона. Для каждого материала данные получались путем осреднения результатов испытания на 3-х образцах.

Табл. 1 Результаты исследований паропроницаемости полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото).

Исследования изотрем сорбции.

В строительной теплофизике изотермы сорбции водяного пара строительных материалов используются при рассмотрении вопросов, связанных с влажностным состоянием материалов в конструкциях. Изотермы сорбции также успешно используется при исследовании характеристик пористой структуры материалов. Начальный участок изотермы позволяет определить площадь удельной поверхности материала, а вся изотерма сорбции – распределение мезопор (поры радиусом от 16 до приблизительно 1000 Å) по размерам. В свою очередь, характеристики пористой структуры могут быть использованы для прогнозирования эксплуатационных свойств материалов. Современная теория сорбционного увлажнения строительных материалов представлена в роботе [4].

Результаты экспериментальных исследований по методике ГОСТ 24816-2014 сорбции водяного пара образцами полимерных теплоизоляционных материалов представлены в табл. 2, изотермы сорбции представлены на рис. 1. Для каждой марки данные получались путем осреднения результатов испытания на 3-х образцах.

Табл. 2 Сорбционная влажность полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото)

Рис. 1 Изотермы сорбции полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото)

Исследования теплопроводности в сухом состоянии. Теплопроводность материала в сухом состоянии используется для расчета теплопроводности в условиях эксплуатации [5]. Расчетная же теплопроводность является важнейшим показателем при теплотехнических расчетах ограждающих конструкций.

Испытания проводились по методике ГОСТ 7076 на 5-ти образцах каждого типа теплоизоляционного материала размерами 0,25х0,25 м, толщиной 50 мм для EPS и XPS, и 40 мм для PIR на измерителе теплопроводности ИТП-МГ4 «250» при средней температуре 25 оС в образце. Значения теплопроводности в сухом состоянии для PIR принято равным значению установившейся теплопроводности, как описано в [3]. В табл. 3 представлены полученные результаты.

Табл. 3. Теплопроводность в сухом состоянии полимерных теплоизоляционных материалов

Заключение

Представленные в настоящей статье данные описывают тепловлажностные характеристики современных полимерных теплоизоляционных материалов. Они могут быть полезны, как самостоятельный результат – при сравнительном анализе разных типов теплоизоляционных материалов, анализе поровой структуры и т.п., а так же для расчетов влажностного режима ограждающих конструкции и при расчетах теплопроводности в условиях эксплуатации. Найденные справочные значения характеристик современных материалов будут использованы при актуализации и выпуску новых нормативных документов в сфере теплозащиты зданий и оценке срока эффективной эксплуатации.

Список использованных источников

1. Киселев И.Я. Зависимость теплопроводности современных теплоизоляционных строительных материалов от плотности, диаметра волокон или пор, температуры // Строительные материалы. 2003. № 7. С. 17-18.

2. Иванов Д.В., Андрианов К.А., Ярцев В.П. Исследование долговечности и теплофизических характеристик экструзионного пенополистирола в строительстве // Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 559-560.

3. Гагарин В.Г., Пастушков П.П. Изменение во времени теплопроводности газонаполненных полимерных теплоизоляционных материалов // Строительные материалы. 2017. № 6. С. 28-31.

4. Гагарин В.Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий. Диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук. Москва. 2000. 396 с.

5. Пастушков П.П. Влияние влажностного режима ограждающих конструкций с наружными штукатурными слоями на энергоэффективность теплоизоляционных материалов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Москва. 2013. 169 с.

Просмотры: 1343. Уникальные: 1253. Сегодня: 1.
Статьи
С 2013 по 2016 гг. ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» занималось изучением технических характеристик ограждающих конструкций.
Пожаростойкие стёкла обеспечат безопасность спортивных объектов
Интервью FASAD-RUS.RU с Кирюханцевым Е.Е., профессором Академии МЧС. В интервью затронуты темы профилактики пожаров на фасадах, изменений в нормативной базе и использование полимерной изоляции
Откровенный разговор о ситуации на рынке пожаробезопасности строительных материалов с Евгением Александровичем Мешалкиным, профессором, академиком НАН ПБ, к.т.н.
Фальсифицированная строительная продукция сегодня является одной из главных причин пожаров на объектах строительства. Об этом свидетельствуют результаты опроса специалистов
Новости
  • 27.10.2020 Юные ученые решают глобальные проблемы
    14-летняя ученица из Америки стала победительницей ежегодного научного конкурса для учащихся средних классов 3M Young Scientist Challenge 2020 за изучение спайкового белка вируса SARS-CoV-2 с целью разработки нового противовирусного препарата и предотвращения...
  • 23.10.2020 В Екатеринбурге произошел пожар на фасаде ЖК Федерация (видео)
    В районе станции метро Чкаловская в Екатеринбурге произошел пожар в недостроенном доме в жилом комплексе. Сообщение о возгорании в здании на улице Щорса, 53 поступило в 10:57, сообщает пресс-служба МЧС по Свердловской области. Горел фасад с 1 по 9 этаж...
  • 23.10.2020 Роботы не болеют Роботизация и время новых возможностей как один из результатов пандемии
    Какую роль робототехника играет сегодня? Какие преграды стоят на пути развития роботизированных технологий? Останется ли место в роботизированном мире человеку? На эти вопросы в рамках форума «Открытые инновации» ответил Карл Доексен, глобальный лидер...
  • 22.10.2020 Мосгосстройнадзор проверит монтаж фасада дома по программе реновации
    Мосгосстройнадзор проверит ход строительства жилого дома по программе реновации в Юго-Западном округе на Феодосийской улице, владение 7, корпус 1, сообщила пресс-служба ведомства. На объекте ведутся фасадные и отделочные работы, прокладка внутренних...
  • 22.10.2020 Продолжается падение спроса на стройматериалы
    Производство стройматериалов в России продолжает падать. За январь-сентябрь объемы выпуска снизились во всех 20 основных группах, заявили эксперты после анализа данных Росстата. Наибольшее падение зафиксировано в сегменте деревянных окон и стекла. За...
  • 22.10.2020 В России продлили льготную ипотеку
    Программа льготной ипотеки, запущенная в мае этого года по поручению президента РФ Владимира Путина, будет продлена до июля следующего года. Об этом заявил председатель правительства РФ Михаил Мишустин. «Программа льготной ипотеки под 6,5% будет продлена...
  • 22.10.2020 ЖК бизнес-класса «Румянцево-Парк»: нестандартная архитектура с изогнутыми линиями фасада
    ЖК «Румянцево-Парк» возводится в ЗАО Москвы, компанией Lexion Development, которая осуществляет весь спектр действий на рынке недвижимости от разработки концепции проектов до их строительства, реализации и последующего управления готовым объектом. Проектом...
  • 21.10.2020 Наука поможет нам справиться с пандемией
    Мир сталкивается с беспрецедентными проблемами по мере усиления второй волны коронавируса. Спикеры форума «Открытые инновации» считают, что сегодня нужно смотреть в будущее с оптимизмом и уделять особое внимание развитию науки, STEM образования и инноваций Корпоративный...
Лучшие фасадные работы в России и в мире
Фасад из бетона фабрики кофе в Тбилиси Фасад заливали бетоном прямо на объекте
Интеллектуальное здание-куб в Берлине Стеклянный, зеркальный, кубический фасад скрывает смарт начинку
Фасад лучшего небоскреба 2018 года Озелененные фасады - общемировой тренд
Водопад на фасаде небоскреба Водопад на китайском небоскребе высотой более 100 метров. И что из этого вышло
БЫСТРАЯ ПОДПИСКА НА НОВОСТИ


Эпицентр фасадного рынка
Тел: +7 495 374-8905
info[собака]odfevents.ru

  • Регистрация
  • Авторизация
  • .............................
  • Присоединяйтесь
    к нам в соцсетях:
  • .............................
  • Яндекс.Метрика