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: 68. Уникальные: 60. 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
Лучшие фасадные работы в России и в мире
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
Бассейн в фасаде небоскреба Небоскреб на Гавайях вместил в себя несочетаемое
Мохнатый фасад микро-офиса Натуральная щетина в фасаде
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