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: 438. Уникальные: 412. Сегодня: 2.
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
  • 18.04.2019 Компания 3М представляет деловую программу и новинки на ВНОТ-2019
    Компания 3М примет участие во Всероссийской Неделе охраны труда (ВНОТ) 2019 и X Международной выставке промышленной безопасности SAPE 2019, которая пройдет в г. Сочи, с 23 по 26 апреля 2019 года. 3М представит новинки в области охраны труда и промышленной...
  • 17.04.2019 Новейшая технология ремонта гибкого кабеля
    Компания 3М представила инновационную технологию ремонта гибкого кабеля 3M GTS-F (General Toolless Splice – Flexible) - универсальную муфту, монтируемую без специального инструмента, огня и нагрева. Технология разработана для гибкого кабеля нового типа...
  • 17.04.2019 Компания Sto запускает производство новой фасадной краски
    Sto запускает производство нового продукта – фасадной краски StoColor Neosil B. Краска будет производиться на мощностях завода в городе Орле. При создании продукта компания Sto руководствовалась своими основными принципами: качество и инновационность....
  • 16.04.2019 Внешние оболочки зданий станут высокотехнологичным драйвером строительной индустрии
    На наших глазах в России, как и во всем мире, формируется высокотехнологичная отрасль внешних оболочек зданий. В будущем она имеет все шансы стать драйвером развития всей строительной индустрии. Завершившийся III форум Building Skin Russia 2019 продемонстрировал,...
  • 15.04.2019 Монтируем вентилируемый фасад из кирпича своими руками
    Обустройство вентилируемого фасада из кирпича отличается от вентфасада из блок-хауса или ориентированно-стружечной плиты. Несмотря на трудовые и материальные затраты, этот способ применяется часто, поскольку обладает значительными преимуществами. Такая...
  • 15.04.2019 Отделочный материал нового поколения: надёжность, долговечность и красота
    Одна из древнейших техник обжига глиняного сырья создала удивительное сырьё, которое активно используется в строительстве на протяжении веков – терракоту. Она сохранила в себе всю красоту и эксклюзивность, в то время как современные технологии наделили...
  • 15.04.2019 Клинкер для вентфасада: специфика материала, достоинства и способ монтажа
    Использование клинкерной плитки для сооружения вентилируемых фасадов – отличное решение для тех, кто хочет утеплить стены, защитить их от влияния атмосферных осадков и получить красивый архитектурный вид. Монтируется конструкция быстро, вне зависимости...
  • 15.04.2019 Вентилируемый фасад для дома: за и против
    Среди многочисленных технологий отделки фасадов часто используют вентилируемый. Этот способ заключается в том, чтобы оставить небольшой промежуток между несущей стеной и отделочным материалом. Его функция – обеспечение проветривания, отвод влаги, избавление...
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