Преимущества

К преимуществам панелей производства «ЗОКТИ «Термоконструкция» можно отнести:
  • использование в качестве материала теплоизоляционного слоя - теплоизоляционного материала «Кемотерм АТ» представляющего собой новое поколение теплоизоляционных материалов на основе органических газонаполненных пластмасс.
  • высокую прочность на сжатие и отсутствие усадки теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации, что при использовании минераловатных материалов приводит к образованию застойных зон и разрушению водоизоляционного ковра и в дальнейшем собственно кровли;
  • сокращение сроков монтажа покрытия в 8-9 раз по сравнению с полистовой сборкой;
  • увеличение межремонтного срока службы покрытия до ремонта в 5-6 раз;
  • возможность применения панелей в зданиях  до II степени огнестойкости включительно;
  • возможность применения при уклоне кровли от 0%;
  • обеспечение высокого качества, надежности и долговечности кровельного покрытия;
  • возможность монтажа при неблагоприятных погодных условиях;
  • возможность перевозки любыми видами транспорта на большие расстояния.
Особенности и сравнительные характеристики материала теплоизоляционного слоя

Отличительными особенностями материала «Кемотерм АТ» являются низкая степень пожарной опасности, высокие тепло и физико-механические свойства. Ниже приведены сравнительные характеристики теплоизоляционного материала «Кемотерм АТ» с основными типами используемых в строительстве теплоизоляционных материалов:

Неорганические теплоизоляционные материалы на основе минерального волокна:

  • материалы из базальтового волокна;
  • материалы из стеклянного волокна;
  • Органические теплоизоляционные материалы на основе газонаполненных пластмасс:
  • ячеистые пластмассы (пенопласты), в том числе материалы на основе полистирола и материалы на основе пенополиуретана
  • пористые пластмассы (поропласты), в том числе материалы на основе карбамидо (мочевино) формальдегидных смол и материалы на основе фенолоформальдегидных (резольных) смол

Современные волокнистые теплоизоляционные материалы изготавливаются из сверхтонких волокон, получаемых в результате плавления песка, соды, известняка, базальтовых пород или вторично используемого стекла. Из базальтовых пород или стекломассы при температуре 1500 °С путем центрифугирования расплавленного сырья или методом вытягивания получают волокна. Одновременно добавляют связующие вещества. В качестве связующих в основном применяются фенолформальдегидные смолы, а для высокотемпературной технической изоляции связующее не используют. Процент связующего колеблется в зависимости от требуемой прочности изделия.

Теплоизоляционные свойства

Важнейшей теплофизической характеристикой теплоизоляционных материалов является теплопроводность, зависящая от объема пористости материала и характеристик пористой структуры.

Материалы с ячеистой структурой обладают большей теплопроводностью, чем изделия с волокнистой или зернистой структурой. Соотношение числа открытых и закрытых пор в стру¬ктуре ячеистых пластмасс определяют физико-механические свойства материала, которые улучшаются с увеличением содержа¬ния закрытых ячеек. 

«Кемотерм АТ» характеризуется равномерной, мелкоячеистой структурой закрытого типа, получаемой по прессовой технологии. Регулярность структуры достигается в значительной степени предва¬рительным механическим диспергированием и гомогени¬зацией исходных компонентов. Замкнутую ячеистую структуру имеют полистирольные и пенополиуретановые пластмассы. Фенолоформальдегидные и мочевиноформальдегидные пластмассы характеризуются открытой пористостью. Кроме того, «Кемотерм АТ» имеет тонкодисперсную и равномерную структуру, в отличие от фенолоформальдегидных пластмасс, для которых характерна анизотропия их свойств.

Минераловатные изделия имеют волокнистую структуру. Пространство между волокнами заполнено воздухом, который и является теплоизолятором. С точки зрения теплоизоляционных свойств наиболее эффективна смешанная структура волокна, дающая возможность повысить технико-эксплуатационные параметры при одновременном снижении веса изделий.

Характеристики структуры теплоизоляционных материалов приведены в таб. 1.

Содержание открытых и закрытых пор в структуре материалов приведены в таб.2.

Коэффициенты теплопроводности материалов приведены в таб. 3.

Таблица 1 

Характеристики структуры теплоизоляционных материалов
Материал Объемная масса кг/м3 Средний диаметр пор мм
Базальтовое волокно 75-125 --
Стеклянное волокно 9-90 --
Полистирол 25- 35 0,02- 0,2
Полиуретан 30-50 0,1-2,5
Карбамидоформальдегидный пенопласт 15-40 0,2-5,0
Фенолоформальдегидный пенопласт 65-120 0,2-5,0
Кемотерм АТ 40-80 0,1- 0,2

 

Таблица 2 

Содержание открытых и закрытых пор в структуре материалов
Материал Объемная масса кг/м3 Содержание в структуре теплоизоляции, %
закрытых пор/открытых пор
Базальтовое волокно 125 0 85 - 92
Стеклянное волокно 35 0 --
Полистирол 35 95,8 1,4
Полиуретан 50 94,4 4,6
Карбамидоформальдегидный пенопласт 35 1,2 95,7
Фенолоформальдегидный пенопласт 100 1,3 96,4
Кемотерм АТ 50 93,8 4,9

Примечание: сумма по строкам отличается от 100% на относительную величину твердой фазы

Минераловатные материалы (волокнистая структура) - истинная пористость 85 - 92%, открытая пористость 85 - 92%, закрытая пористость 0%. Для материалов с волокнистой структурой значения истинной пористости не являются постоянной величиной, так как даже под относительно небольшой нагрузкой вследствие сжимаемости и уплотнения истинная пористость снижается.

 

Таблица 3 

Коэффициенты теплопроводности материалов
Материал Объемная масса кг/м3 Коэффициент теплопроводности Вт/(м 0К)
Стеклянное волокно 35 0,042
Базальтовое волокно 125 0,045
Полистирол 35 0,030
Полиуретан 50 0,022
Карбамидоформальдегидный пенопласт 35 0,042
Фенолоформальдегидный пенопласт 100 0,040
Кемотерм АТ 50 0,028

Приведены средние значения

Физико-механические свойства

Одними из основных физико-механических показателей теплоизоляционных материалов являются объемная (кажущаяся) плотность, прочность на сжатие при 10% деформации.

Характеристики физико-механических свойств материалов приведены в таб. 4.

Таблица 4 

Характеристики физико-механических свойств материалов
Материал Объемная масса кг/м3 Прочность на сжатие при 10% деф., МПа
Базальтовое волокно 130 --
Стеклянное волокно 35 --
Полистирол 35 0,15
Полиуретан 50 0,20
Карбамидоформальдегидный пенопласт 35 0,020-0,025
Фенолоформальдегидный пенопласт 100 0,15
Кемотерм АТ 50 0,15

В условиях повышенной влажности воздуха и при контакте с водой наблюдается изменение механических свойств пенопластов. Прочность при сжатии фенолформальдегидных и карбамидоформальдегидных пенопластов снижается в результате увлажнения в течение 30 суток до 1,5-2,0 раз.

Недостатками теплоизоляционных материалов из карбамидоформальдегидных смол являются  невысокая механическая и адгезионная прочность, хрупкость, повышенная технологическая усадка, наличие кислотной коррозионной среды. Для эффективного применения заливочных карбамидных пенопластов в металлических конструкциях необходимо решить проблемы, связанные с усадкой, трещиностойкостью, адгезией и защитой металла от коррозии.

Волокнистые изоляционные материалы с вертикальным расположением волокна (ламелей) сжимаются более чем на 25% в процессе эксплуатации. 

Для «Кемотерм АТ» характерна малая зависимость механических свойств от увлажнения, так как закрытопористая структура препятствует проникновению влаги в толщу материала, обеспечивает высокую прочностью на сжатие и сохраняет свои изолирующие свойства.

Отношение к воздействию влаги

Значительное влия¬ние на теплоизоляционные свойства пенопластов ока¬зывает влага. Характерно, что в материале с открытой сообщающейся пористостью влияние влажности на коэффициент теплопроводности λ значительно выше, чем в мате¬риалах с замкнутой пористостью. Объясняется это тем, что вода заполняет, прежде всего, мелкие поры, образуя тем самым мостики с повышенной тепло¬передачей.

Пенопластам, имеющим преимущественно открытую сообщающуюся пористость (фенолформальдегидные, карбамидоформальдегидные), свойственно повышенное водопоглощение. После 24 часов пребывания в воде их водопоглощение может достигать до 1200 % по массе.

Увеличение влажности сказывается в наибольшей степени на повышении коэффициента теплопроводности у минераловатных плит, меньше у пенополистирола.

При увлажнении минераловатных плит существенно снижается показатель теплопроводности, так например 1% содержание воды ухудшает этот показатель в 1,75 раза.

Существенное влияние на теплопроводность утеплителя оказывает влажность воздуха в его толще. Например, при объемном содержании влаги 22% величина теплопроводности изменяется от 0,027 Вт/(мК) до 0,165 Вт/(мК), что повлечет увеличение толщины теплоизоляции в 6 раз. 

Особенно подвержены разрушению от влаги минераловатные плиты, которые вследствие длительного контакта с влагой частично или полностью перестают быть водоотталкивающими. Кроме того, попадание влаги в систему приводит к коррозии металлического крепежа и конструкций.

Минераловатные материалы, представляют собой, по сути, пространственную конструкцию, из минеральных нитей полностью заполняющуюся при погружении в воду и отдающую ее при извлечении из воды. Водопоглощение  и сорбционное увлажнение в данном случае является характеристикой волокна, из которого изготовлен материал. Базальтовое волокно имеет достаточно низкое водопоглощение, однако минераловатные изделия способны набирать влагу до 1500 % по массе.

Следует отметить еще один аспект, актуальный для всех волокнистых теплоизоляционных материалов. Из-за волокнистой структуры минераловатные материалы обладают высокой паропроницаемостью (около 0,5-0,6 мг/мчПа), что приводит к диффузии водяного пара в сторону меньшего парциального давления и создает известные проблемы с точкой росы и конденсацией влаги.

Периодическое увлажнение (попеременное увлажне¬ние и высушивание) наиболее интенсивно снижает проч¬ностные и упругие характеристики пенопластов (до 40%). Цикли¬ческое замораживание-оттаивание также снижает проч¬ность пенопластов. Так, после 25 циклов испытаний сни¬жение прочности при сжатии полистирольных пенопла¬стов составляет 13 — 15%, фенольных   — 22%.

Характеристики водопоглощения и сорбционной влажности приведены в табл. 5.

Таблица 5 

Характеристики водопоглощения и сорбционной влажности
Пенопласт Сорбционноеувлажнение, % об. Водопоглощение, % об.
Базальтовое волокно 1,0 1,5
Стеклянное волокно 5,0 до 150
Полистирол 0,1 2,0
Полиуретан 0,1 2,0
Карбамидоформальдегидный пенопласт до 20,0 20,0
Фенолоформальдегидный пенопласт -- 18,0
Кемотерм АТ 0,1 2,0

«Кемотерм АТ» имеет низкую способность к паропроницаемости, что позволяет отказаться от пароизоляционной защиты при его применении.

Горючесть

Минераловатные изделия на синтетическом связующем с содержанием органических веществ менее 4% относятся к группе НГ (негорючих), а при большем содержании органических веществ - к группе Г1 (слабогорючих).

Полистирол имеет в некоторых изделиях группу горючести Г1, однако результаты исследований ФГУ ВНИИПО МЧС России характеристик пожарной опасности некоторых марок пенополистирола позволяет сделать вывод о том, что все они относятся к горючим материалам и имеют высокую теплоту сгорания (> 39 МДж/кг). При испытании методом ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.3) эти материалы практически теряют 100 % массы, газообразные продукты их горения имеют достаточно высокую температуру, достигается она за сравнительно небольшое время. 

Пенополиуретан имеет группу горючести Г2-Г4.

Фенолоформальдегидный и карбамидоформальдегидный пенопласт имеет группу горючести Г1.

Характеристики пожарной опасности материалов приведены в табл. 6.

Таблица 6 

Характеристики пожарной опасности материалов
Материал Группа горючести
Базальтовое волокно НГ, Г1
Стеклянное волокно НГ, Г1
Полистирол Г2-Г4
Полиуретан Г2-Г4
Карбамидоформальдегидный пенопласт Г1
Фенолоформальдегидный пенопласт Г1
Кемотерм АТ Г1

 

Вверх