Вся електронна бібліотека >>>

 Теплоізоляційні матеріали >>

 

Теплоізоляція. Теплоізоляційні роботи

Теплоізоляційні матеріали


Розділ: Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Розділ 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛАХ І КОНСТРУКЦІЯХ

Волокнисті теплоізоляційні матеріали

 

 

Основою промисловості теплоізоляційних матеріалів є виробництво теплоізоляційних виробів з мінеральної вати. На території Росії розташовано 69 підприємств і цехів по виробництву таких виробів. Загальна кількість технологічних ліній - 122. Сумарна встановлена (проектна) потужність підприємств - близько 12 млн м3 у перерахунку на вироби щільністю 100 кг/м3 [52].

Деякі підприємства, на жаль, досі випускають матеріали, які не можна віднести до сучасних. Це насамперед мінераловатні плити на бітумному сполучному. До відходять у минуле мінераловатним утеплювачам слід також віднести вироби, діаметр волокна в яких перевищує 7-8 мкм, а в якості сполучного використовуються екологічно шкідливі речовини. Очевидно, що навіть в умовах очікуваного підвищеного попиту ці матеріали не будуть затребувані, а потужності цих виробництв не будуть рости.

Серед найбільш широко вживаних сьогодні як в індустріальних будівельних конструкціях, так і додаткової ізоляції будівель поширені такі волокнисті утеплювачі, як: плити теплоізоляційні з мінеральної вати на синтетичному зв'язуючому (ГОСТ 9573-96 і ТУ 762-010-04001485-96) марок П75, Ш25, П225; вироби з скляного волокна (ТУ 5763-002-00287697-97) марок П45, П45Т, П60, П75. Для утеплення покрівлі, горищних перекриттів поряд із зазначеними виробами застосовуються також плити мінераловатні підвищеної жорсткості на синтетичному зв'язуючому (ГОСТ 22950-95), плити мінераловатні гофрованої структури (ТУ 5762-001-05299710-94) марок П175ГС, П200ГС [79].

Таку продукцію випускають сьогодні багато вітчизняних заводи: АТ «Термостепс» (Твер, Ярославль, Салават, Омськ, Перм), АТ «Комат», ЗАТ «Мінвата» (р. Залізничний), На-заровський ЦИМ, фірма «Изорок» (р. Бокино), Челябінський АКСІ, «Флайдерер-Чудово» та ін На жаль, слід констатувати, що номенклатура вітчизняних плитних утеплювачів розширюється повільно і все ще мало.

 

 

Ринок Росії відчуває нестачу в утеплювачі плитних підвищеної жорсткості для утеплення фасадів будівель. Наявні вироби не володіють необхідними властивостями по вологостійкості, опору на розшарування. Практично відсутні тверді негорючі плити малої товщини для ізоляції покрівель та підлог.

При уявній великій кількості волокнистої теплоізоляції обсяг випуску конкурентоспроможної продукції, найбільш повно відповідає вимогам сучасного будівництва, недостатній. В основному така продукція випускається підприємствами, оснащеними імпортним обладнанням. Виправляючи це невідповідність у структурі виробництва утеплювачів, цілий ряд вітчизняних підприємств, таких, наприклад, як АТ «Флайдерер-Чудово», АТ «Термостепс», АКСІ, ЗАТ «Мінвата» та ін., в останні роки значно покращили якість і номенклатуру своєї продукції.

Найбільш загальним для всіх заводів країни шляхом виведення виробництва волокнистих утеплювачів на новий якісний рівень є переклад процесу одержання волокна з доменних шлаків на мінеральну сировину.

Аналіз застосовуваних у вітчизняній та зарубіжній практиці сировинних матеріалів показує, що найбільш якісну, довговічну мінеральну вату, яка відповідає світовому рівню, можна отримувати з шихт на основі гірських порід габро-базальтової типу. Невелика добавка карбонатних порід (вапняків або доломітів) доводить їх модуль кислотності до 1,7-2,5.

Використання цієї сировини дає змогу отримувати мінеральне волокно і вироби на його основі, що володіють підвищеними експлуатаційними властивостями (хімічно і водостійкі, температуростойкие), з високими фізико-механічними та теплотехнічними показниками. До числа найбільш перспективних сировинних матеріалів слід віднести: базальт родовища «Мяндуха» (Архангельська обл.), кондопожские габро-діабази і порфірити (Карелія), гірські породи Уралу, габро-діабаз Кру-торожинского родовища (Оренбурзька обл.), Василівські (Кемеровська обл.), назаровские (Красноярський край), свиягин-ські (Приморський край) базальти, габро-діабаз татаканский, базальтовий туф морозовський (Приморський край), ортоамфибол іт та-рынахский (район Баму), меланократовый габро-норитах (Приморський край). Велика частина цих порід придатна для застосування в як од покомпонентної шихти. Шляхом спеціальної термообробки можна отримувати кристаллизующееся мінеральне волокно з робочою температурою застосування до 1000 "[64].

Перехід на виробництво мінеральної вати з гірських порід габро-базальтової групи, як це роблять всі провідні фірми світу, а не з доменних шлаків дозволить істотно збільшити термін експлуатації утеплювачів з мінеральної вати, підвищити їх температурі - і водостійкість [].

З цією метою Теплопроект розробив «Кадастр сировини для виробництва мінераловатних виробів на основі гірських порід». За допомогою цього документа відпрацьовуються такі склади шихт на основі вітчизняної сировини, які за своїми характеристиками відповідають шихтовым складам провідних європейських фірм: «Партек» (Фінляндія), «Роквул» (Данія), «Сен-Гобен» (Франція).

Такі шихти використовують на Тверському комбінаті «Изоплит», Пермському заводі теплоізоляційних виробів, Самарському ЗТИ. З середини 1999 року Волгоградський ЗТИ приступив до масового виробництва тонкого волокна і виробів на основі базальту при використанні вагранкового процесу.

Провідні світові фірми - виробники мінераловатної продукції в якості основної сировини використовують базальтові породи. Це дозволяє отримувати високоякісну мінеральну вату.

В даний час на всіх підприємствах галузі частка базальтових порід у шихті збільшена до 25-30 %. Це означає, що модуль кислотності вати становить у цих випадках не менше 1,5.

Важливим елементом в технологічних лініях виробництва волокнистих матеріалів і виробів, які мають вплив на кінцеві властивості утеплювачів, є плавильні агрегати.

З 122 технологічних ліній з виробництва мінераловатних виробів 103 оснащені коксовими вагранками, 17 ліній - ванними печами, 2 лінії - электропечами. У виробництві скловолокна та виробів використовують ванні печі на газі або рідкому паливі, а у виробництві тонкого базальтового і супертонкого волокна - електропечі з графітовими або молибденовыми електродами або індукційні печі.

Продуктивність коксових вагранок - 2-2,5 т/год розплаву, ванних печей мінераловатного виробництва - 1,6-2,5 т/год, електропечей-до 5 т/год, ванних печей виробництва скловолокна - 0,8-1,5 т/год, печей базальтового виробництва-від 200 кг на добу до 200 кг/ год.

60 % всіх теплоізоляційних матеріалів з мінеральних волокон випускають при отриманні розплаву в коксових вагранках, які є сьогодні основними плавильними агрегатами.

На більшості вітчизняних підприємств експлуатується застаріле плавильне обладнання. Практично всі коксові вагранки працюють без гарячого та кисневого дуття, що, в свою чергу, не дає можливості отримати розплав необхідної (1400 - 1450 °С) температури, а отже, і потрібної в'язкості.

АТ «Термостепс» спільно з НТТП «Газові печі» (р. Пенза) розробили і впровадили на Волгоградському заводі теплоізоляційних виробів (філії АТ «Термостепс») принципово новий, який не має світового аналога плавильний агрегат - коксогазовую вагранку для плавлення всіх видів сировини, тому числі базальтових та інших тугоплавких порід. Практично по всім техніко-економічними показниками вона значно перевершує вагранки, працюють на коксі.

Експлуатація газової вагранки показала ефективність нового плавильного агрегату, що дозволяє:

• знизити питома витрата тепла на 1 тонну розплаву на 15-20 %;

• отримати температуру розплаву 1500 °С, а отже, необхідну для його переробки в'язкість;

• відмовитися від установки до газової вагранке системи підігріву повітря або системи кисневого дуття, що значно здешевлює будівництво, підвищує надійність і полегшує експлуатацію;

• використовувати в якості сировини замість шлаків не тільки базальтові, але і інші тугоплавкі породи і тим самим отримати теплоізоляційні матеріали з новими властивостями;

• знизити шкідливі викиди в атмосферу в 8-10 разів порівняно з коксовими вагранками і відмовитися від додаткової установки до газової вагранке системи допалювання оксиду вуглецю:

• скоротити час виведення на робочий вагранки режим з 3-4 годин до 45-60 хвилин;

• повністю автоматизувати процес плавлення.

Іноземні фірми - виробники обладнання для теплоізоляційної промисловості проявили великий інтерес до створеної в АТ «Термостепс» газової вагранке. З однієї з цих фірм («Гамма-Мекканика», Італія) підписано угоду про співпрацю щодо виготовлення та реалізації цих плавильних агрегатів у Росії і за кордоном. Навесні 2002 року в Самарі заводі АТ «МТЛ-Термостепс» введена в експлуатацію вагранка такого типу, виготовлена в Італії.

Вирішення питань поліпшення якості та розширення номенклатури волокнистих утеплювачів тісно пов'язане з вдосконаленням сайту волокноутворення. Найбільш поширеним в Росії способом переробки мінеральних розплавів у волокно є відцентрово-дуттьовий спосіб. При реалізації цього способу роздування плівка розплаву, що утворюється на обертовому диску, роздувається парою, що виходить з кільцевого колектора через кілька сотень отворів. Однак цей спосіб не дозволяє одержати волокно потрібного якості. Діаметр волокна становить від 8 до 12 мкм. Витрата пара на відцентрово-дутьевих центрифугах досягає 1,5-2 т/год на одну центрифугу [54].

Світова практика виробництва мінераловатних виробів показує, що провідні фірми світу виробляють вату на многовалковых центрифугах. Діаметр волокна при цьому знижується до 4-6 мкм. Властивості утеплювача значно поліпшуються. З 25-30 до 10-15 % знижуються втрати розплаву з неволокнистыми включеннями, виключається застосування пара.

В середньому по Російській Федерації багатовалкові центрифуги складають 26 % від загальної кількості волокнообразующих пристроїв. Це пояснюється тим, що на більшості заводів країни з-за обмежених умов існуючих цехів вельми проблематично вписати нові вузли волокноутворення в існуючі лінії. Вирішуючи цю проблему, Теплопроект розробив принципово нову малогабаритну камеру отдува волокна. Це дозволило на ряді заводів АТ «Термостепс» в короткий час реконструювати понад 80 % вузлів волокноутворення. Робота по заміні старих центрифуг новими триває.

Вітчизняні багатовалкові центрифуги успішно працюють на комбінаті «Изоплит», Єкатеринбурзькому ЗТИ. У 1997-2000 роках введені в експлуатацію багатовалкові центрифуги СМТ 183А виробництва АТ «Строммашина». Такі центрифуги впроваджені на пермському, самарському, волгоградському, кемеровському, ярославському і омському заводах. Вартість нової центрифуги, включаючи проект прив'язки, становить 4-5 млн руб.

Роботи вчених і практиків останніх років дозволяють стверджувати, що значна частина технологічних переділів мінерало-ватного виробництва має випробувані у вітчизняній промисловості вирішення сучасного рівня. У той же час в цій технологічному ланцюжку залишається відкритим дуже важливе питання, пов'язане з розробкою, виготовленням та впровадженням у промисловість сучасної камери теплової обробки (полімеризації), здатної за «сухим» способом забезпечити на одній швидко переналаживаемой лінії потокове виробництво плитного утеплювача різної заданої щільності (до 250 кг/м2) і різної товщини (від 40 до 250 мм). Саме такі камери теплової обробки забезпечили передовим фірмам світу прогрес і випередження у виробництві мінераловатних утеплювачів [].

В останні роки Теплопроект.провел велику роботу по створення такого вітчизняного обладнання, ним розроблена робоча документація на камеру теплової обробки, яка змонтована на Хабаровському завод «Скловолокно».

Однією з найважливіших проблем на сьогоднішній день є бережна перевезення і зберігання утеплювачів. Зберегти їх експлуатаційні характеристики можна, використовуючи такий відомий прийом, як упаковка виробів різні плівки. Так, на ряді заводів АТ «Термостепс» впроваджено декілька моделей вітчизняних установок по механізованій упаковці плитних і рулонируемых матеріалів в поліетиленову (термоусадочну) плівку.

Пропоновані вітчизняні установки в 10-15 разів дешевше аналогічних зарубіжних і забезпечують хорошу якість упаковки. Вироби такий упаковці не тільки добре зберігаються і транспортуються, а також можуть бути з успіхом покладені в конструкцію.

Важливим елементом як нових, так і відомих волокнистих утеплювачів є якісне, екологічно безпечне сполучна.

Практично всі відомі види сполучних, які застосовуються в вітчизняної теплоізоляційної промисловості, були розроблені 15-20 років назад. В ті роки основна частина мінераловатних виробів використовувалася на промислових об'єктах, де термін їх служби визначався часом капітального ремонту обладнання і не був великий. Сьогодні, коли основна частина утеплювачів застосовується в будівництві, до сполучною пред'являються такі підвищені вимоги, як незмінність структури, стабільність геометричних розмірів і теплофізичних властивостей на весь термін експлуатації.

В останні роки з'явився цілий ряд пропозицій щодо модифікації відомих сполучних і нові пропозиції.

Так, на комбінаті «Изоплит» (Тверська область) проводяться роботи по модифікації сполучного і додання виробам водовідштовхувальних властивостей.

Теплопроектом проведені роботи з використання в якості зв'язуючих силанов. Розроблена технологія приготування многокомпозиционного складу на силанах. За показником водопогл-ня отримані зразки знаходяться в межах, регламентованих світовими стандартами.

На Ліанозовському електромеханічному заводі в цеху базальтового волокна випробувано новий, екологічно чисте сполучне на основі солей алюмінію з аміачною водою. Перевагами нового сполучного є відсутність в його складі шкідливих речовин і можливість використання його при температурі до 1000 °С.

На цьому заводі випускаються плити на новому вододисперсном нетоксичном сполучному «Ирикс-45» по ТУ 2386-008-00249567-99, розробленому ГУП НДПІ «Научстандартдом» і випробуваним спільно з Теплопроектом. Сполучна являє собою суспензію антисептирующих і вогнезахисних добавок у плівкоутворюючої дисперсії. Основними достоїнствами сполучного «Ирикс-45» є необмежена розчинність його водою, тривалий гарантований термін зберігання 6 місяців при температурі від 5 до 40 °С), низька температура тужавіння плівки (не більше 130 °С).

Однак висока швидкість плівкоутворення і твердіння не дозволяють поки застосувати це сполучна найбільш поширеним способом - упорскуванням в камеру волокноосаждения. Тому така сполука випробувано тільки в лінії, де змочування килима виробляють методом протоки, і в гідромаси.

Ряд заводів Росії в якості сполучного застосовує бентонітову глину. Технологія його приготування полягає в помелі бентонітової глини, приготування шлікера з додаванням кальцинованої соди, добовому пропарюванні суміші до 90 "С до утворення гелеобразного бентаколлоидного сполучного. Відформовані на конвеєрі плити вакуумируют, а потім піддаються сушці при 300 °С і тепловій обробці при 550-600 °С. Утворюється водонерозчинний керамічний черепок, що зв'язує волокна. Отримані плити вигідно відрізняються від аналогів на синтетичному зв'язуючому негорючістю і екологічною чистотою. Сполучна забезпечує стабільність експлуатаційних властивостей до 700 °С і відсутність шкідливих газовиділень практично до температури плавлення (1200 °С). У разі застосування таких плит при звичайних температурах, наприклад, у житловому будівництві, в гидромассу при формуванні вводять кремнійорганічні гідро-фобизаторы, які надають плитах водовідштовхувальні властивості. До нових волокнистим теплоізоляційними матеріалами, які розробляє Теплопроект в останні роки, слід віднести пласт-мігрантів і волокнисті вироби на шкіряних відходи (розроблені МГСУ та освоювані на дослідному заводі Теплопроекта). Об'єднує ці два матеріалу те, що обидва вони призначені для житлового будівництва, екологічно чисті і технологічні у монтажі.

Пластмигран являє собою матеріал, що складається з мінера-ловатных гранул і пилу полістиролу. Ця суміш поміщається в перфоровані металеві форму будь-якої конфігурації і продувається пором. Вспенивающаяся полістирольна пил міцно пов'язує волокно. Дослідне обладнання виготовлено та змонтовано на Щуровском комбінат «Буддеталь» (Московська область).

В нашій країні все ширше виробляються і використовуються в будівництві нещодавно такі екзотичні матеріали, як тонке і супертонкое волокно. Ці матеріали знаходять все більше застосування в вогнезахисту будівельних конструкцій, ізоляції інженерного та промислового обладнання. Проте широкому впровадженню цих якісних матеріалів у будівництво та промисловість перешкоджають дорожнеча обладнання (платинові фільєри), висока енергоємність і мала продуктивність традиційного двостадійного процесу (50-200 кг на добу).

У Теплопроекте ведуться роботи по створенню технології і обладнання для отримання супертонкого волокна безпосередньо з мінеральних розплавів в одностадійному процесі (эжекцион-але-акустичним способом).

Нова технологія отримання супертонкого волокна забезпечує в 10-15 разів більш високу произюдительность, чемдуплекс-процес. Вона дає можливість відмовитися від застосування дорогоцінного металу і істотно скоротити енерговитрати. При цьому використовується енергія акустичних коливань в дутьевой эжекционно-акустичес-кою голівці конструкції Теплопроекта. Така дуттьових головка не потребує спеціального охолодженні, оскільки при її роботі виникає екзотермічний ефект. Тиск газу знижено з 0,7-1 до 0,3-0,45 МПа, а його витрата на 1 т волокна - з 8 до 2-4 т (в порівнянні з дутьевой головкою ВНИИСПВ, застосовуваної у виробництві муллитокремнеземистого юо вікна).

Дуттьових эжекционно-акустична головка комплектується кількома легко замінними резонаторами, кожен з яких дозволяє отримувати коливання певної частоти і амплітуди, найбільш відповідні в'язкості переробляються розплавів.

Різні модифікації дутьевой эжекционно-акустичної головки дають можливість вносити обумовлені технологією зміни в процес волокноутворення. Наприклад, в ході процесу можна здійснювати подачу в смолоскип роздування додаткового палива, гарячих топкових газів, замасливающих складів, сполучного і т. п. Варіюючи параметрами акустичного поля, можна отримувати волокна із заданими властивостями, а процес волокноутворення істотно інтенсифікувати.

Ефективність дуттьових головок Теплопроекта полягає в зниження матеріало - та енерговитрат на волокнообразование. Продуктивність эжекционно-акустичних головок на різних розплавах варіює від 50 до 350 кг/год (у головки з вихровим резонатором). Вихід волокна з розплаву складе не менше 92 %, вміст неволокнистих включень і корольков в ваті - не більше 8-10 %, а в окремих випадках - до 5 %.

На Ліанозовському електромеханічному заводі в цеху базальтового волокна виробляють жорсткі плити з гидромассы, яку готують із супертонких базальтових волокон і екологічно чистого сполучного - солей алюмінію з аміачною водою. Плити рекомендуються до застосування у всіх видах будівництва, включаючи житлове, в якості закладного утеплювача в каркасних конструкціях стін, перегородок, перекриттів, а також при організації вогнезахисту сталевих дверей та інших конструкцій.

Для виробників базальтового волокна представить інтерес нова розробка АТ «Судогодское скловолокно» - ванна плавильна піч з зануреними молибденовыми електродами. Маючи невеликі габарити (3,2 х 1,5 х 1,6 м) і встановлену потужність трансформаторів 250 кВА, піч забезпечить продуктивність до 200 кг/год розплаву. Це дозволить випускати до 25 тис. м3 в рік рулонних матів щільністю 25-50 кг/м2. Поряд з малими габаритами і витратою електроенергії на плавлення, печі даної конструкції не вимагають дорогих систем очищення і рекуперації відхідних газів, дозволяють легко регулювати температуру розплаву, видавати калібровану струмінь на переробку в волокно.

До волокнистих теплоізоляційних матеріалів, що отримали розвиток у Росії в останні роки, слід віднести скловолокно. У країні є 7 заводів по виробництву стекловолокн истых утеплювачів. Самим великим і сучасним є ВАТ «Флайдерер-Чудово», що випускає продукцію світової якості на обладнанні німецького концерну «Флайдерер».

У 2000 році Теплопроект детально дослідив експлуатаційні характеристики продукції цього заводу і випустив альбом рекомендацій по використанню утеплювачів АТ «Флайдерер-Чудово» в різних будівельних конструкціях [].

Продукція інших відносно невеликих виробництв обмежується товарним скловолокном, прошивними матами або матами синтетичному зв'язуючому. Розвиток в країні виробництва цього прогресивного матеріалу стримується відсутністю надійного вітчизняного обладнання та стабільною наукової школи по скловолокну. Теплопроект приступив до проектування лінії скловолокна, використовуючи як власні уявлення про процесі, так і зарубіжні напрацювання.

Новим кроком на шляху вдосконалення волокнистих рулонних матеріалів є термозвукоізол, до виробництва якого приступило АТ «Судогодское скловолокно». Будівельна фірма «Корнєв і До"» запропонувала упаковувати прошивне полотно в надійну захисну оболонку, як якої використовується «Лутрасил» - матеріал, що складається з міцного, легкого мо-нофиламентного поліпропіленового синтетичного волокна. «Лутрасил» не пропускає пил, не відволожується. Оболонка з «Лут-расіла» зберігає свої властивості до 130-150 "С.

 

До змісту книги: Теплоізоляція. Теплоізоляційні конструкції

 

Дивіться також:

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ. Будова і властивості теплоізоляційних матеріалів ...

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ. Пристрій теплоізоляції даху. Укладання ...

 

 УТЕПЛЕННЯ БУДИНКУ. Теплоізоляція. Теплоізоляційні матеріали ...

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ. Установка теплоізоляції

 

 ПРИСТРІЙ ДОДАТКОВОЇ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ - газорідинна установка ...

 

 Утеплення схилів даху. Теплоізоляційний матеріал. Утеплення підлоги ...

 

 Неорганічні теплоізоляційні матеріали. Мінеральна ...

 

 ЗАСИПНА ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ. Спучений фракціонований вермикуліт ...

 

 Структура і властивості теплоізоляційних матеріалів ...

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ І АКУСТИЧНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ поропласти з ...

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ ДЛЯ ЖОРСТКОЇ ПОКРІВЛІ, ХАРАКТЕРИСТИКИ І МОНТАЖ ...

 

МОНОЛІТНА ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ. Бітумоперліт. Перлітобетон. ПОКРІВЕЛЬНІ ...

 

 Теплоізоляційні і акустичні матеріали

 

 Монолітну теплоізоляцію з битумо-перлітових плит. ПОКРІВЕЛЬНІ ...

 

 Класифікація теплоізоляційних матеріалів - совелит, спучених ...

 

 Установка Піна-2000Д(М). Девиспрей. Бауколор. Піноізол ...

 

Roofmate. Плити Піноплекс. Мінераловатні плити Руф Баттс ...

 

 Ізоляційні роботи в будівництві. Гідроізоляція. Шумо ...

 

 ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ РОБОТИ. ЗБІРНА ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ

ЗАСИПНА ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ

ЛИТА ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ

ПРИСТРІЙ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ В ЗИМОВИХ УМОВАХ