3.1.5.6. Керамические теплоизоляционные изделия

Этот вид теплоизоляционных материалов применяют для устройства тепловой изоляции промышленных печей и теплопроводов.

Керамические теплоизоляционные изделия изготовляют путем формования, сушки и обжига. Высокая пористость создается путем введения в формовочную массу пенообразователей, высокопористых наполнителей и выгорающих добавок. Закрепление полученной структуры достигается в процессе сушки и обжига. По сравнению с другими теплоизоляционными материалами они имеют высокую прочность и температуростойкость до 900…1600 ⁰С. В качестве сырья используют диатомит, трепел (mSiO₂·nH₂O), огнеупорную глину, перлит.

В табл. 3.8 приведены основные виды высокопористых керамических изделий, нашедших наиболее широкое применение в промышленной теплоизоляции.

Таблица 3.8

Основные виды керамических теплоизоляционных изделий

Вид изделий	Способ порообразования	Показатели основных свойств
		средняя плотность, кг/м3	прочность при сжатии, МПа	Теплопро-водность при 350 0С, Вт/(м·0С).	температура приме-нения, 0С
Диатомитовые (трепельные)	Выгорание добавок (опилок)	500…600	0,6…0,7	0,116…0,119	850…900
Шамотные (алюмосиликатные)		1000	2,0…2,1	0,49…0,5	1200…1250
Корундовые		1200…1300	3,0…3,5	1,2…1,3*	1400…1500
Шамотные (алюмосиликатные)	Выгорание добавок (пенополистирола) способ самоуплотняющихся масс	400…800	1,0…2,0	0,25…0,45	1150…1200
Корундовые		700…1000	3,5…4,0	0,51…0,8*	1500…1600
Диатомитовые (трепельные)	Пенообразование	350…450	0,6…0,8	0,09…0,11	850…900
Шамотные (алюмосиликатные)		400…800	0,9…2,5	0,2…0,5	1150…1200
Корундовые		800…1000	0,3…0,35	0,56…0,95*	1500…1600

Примечание. Теплопроводность при средней температуре 600 ⁰С.

3.1.6. Органические теплоизоляционные материалы

Для производства органических теплоизоляционных материалов используется различное органическое сырье, в зависимости от которого получают материалы волокнистой или ячеистой структуры.

3.1.6.1. Теплоизоляционные материалы на основе древесины

Древесноволокнистые плиты (ДВП) производят из неделовой древесины, отходов лесопиления и деревообработки, а также из бумажной макулатуры, соломы, стеблей кукурузы. Производство заключается в измельчении массы, формовании из нее изделий и их тепловой обработке.

В зависимости от средней плотности ДВП разделяют на виды: мягкие (М) со средней плотностью не более 350 кг/м³; полутвердые (ПТ) – не менее 400 кг/м³; твердые (Т) – не менее 850 кг/м³ и сверхтвердые (СТ) – не менее 950 кг/м³. Теплопроводность плит 0,053…0,093 Вт/(м·⁰С), предельная температура применения – 100 ⁰С. Недостатками плит являются высокое водопоглощение (до 18 %) и гигроскопичность (до 15 %).

Древесно-стружечные плиты (ДСП) изготовляют путем горячего прессования массы, содержащей около 90 % органического волокнистого сырья (чаще всего применяют специально приготовленную древесную шерсть) и 7…9 % синтетических смол (фенолоформальдегидных и др.). Для улучшения свойств плит в сырьевую массу добавляют гидрофобизующие вещества, антисептики и антипирены. Характеристики ДСП представлены в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Основные характеристики древесно-стружечных плит

Показатели	Значения
Средняя плотность, кг/м3	250…400
Теплопроводность, Вт/(м·0С)	0,045…0,090
Предел прочности при изгибе, МПа	До 12
Гигроскопичность, %	До 12
Размеры, мм: длина ширина толщина	2500…3600 1200…1800 13…25

Эковата (целлюлозная вата) – один из перспективнейших современных теплоизоляционных материалов, полученный из вторичного сырья и бытовых отходов (макулатуры: бумаги и картона). Эковата является идеальным заменителем традиционных утеплителей: минеральной ваты, стекловаты и т.д. Среднее значение теплопроводности составляет 0,041 Вт/(м·⁰С), насыпная плотность 35…65 кг/м³. Эковата трудно сгораема, что обусловлено добавками антипиренов (буры, борной кислоты), обладает биостойкостью, звукопоглощающими свойствами.

Применяется в строительстве жилых и промышленных, торговых и сельскохозяйственных зданий, складов, ангаров и др. Наносится методом напыления с использованием компрессорной установки.

Фибролит – плитный материал из древесной шерсти и неорганического вяжущего вещества. Древесную шерсть (стружку длиной 200…500, шириной 2…5 и толщиной 0,3…0,5 мм) получают на специальных станках, используя короткие бревна ели, липы, осины или сосны.

Вяжущим чаще всего служит портландцемент и раствор минерализатора – хлористого кальция. Формы с массой последовательно проходят камеру начеса, прессовочный вал, пост разделки на плиты, камеру твердения и сушки. Влажность цементно-фибролитовых плит ограничивается. Плиты выпускают средней плотностью 300…500 кг/м³, теплопроводностью 0,08…0,15 Вт/(м·⁰С), с пределом прочности при изгибе 0,4…1,2 МПа. Толщина плит – 25, 50, 75, 100, 150 мм.

Плиты применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций, для устройства перегородок, каркасных стен и перекрытий в сухих условиях. Фибролит хорошо обрабатывается - его можно пилить, сверлить, в него можно вбивать гвозди.

Арболитовые изделия изготовляют из портландцемента и органического коротковолокнистого сырья (древесных опилок, дробленой станочной стружки или щепы, сечки соломы или камыша, костры и др.), обработанного раствором минерализатора. Химическими добавками служат: хлористый кальций, растворимое стекло, сернокислый глинозем. Применяют теплоизоляционный арболит плотностью до 500 кг/м³ и конструкционно-теплоизоляционный плотностью до 700 кг/м³. Прочность арболита при сжатии – 0,5…3,5 МПа, при изгибе – 0,4…1,0 МПа; теплопроводность - 0,08…0,12 Вт/(м·⁰С).

Пробковые материалы изготавливают на основе коры пробкового дуба. Выпускаются в виде плит, панелей, щитов, декоративных покрытий. Наиболее известные марки производителей изделий из пробки: DECKWALL, CORKROLL, IPOCORK, SOUNDCORC. Материалы из пробки обладают достаточно высокой прочностью, легкостью (ρ_m = 100…200 кг/м³), не поддаются гниению, воздействию щелочей и бытовых химических продуктов, нападению грызунов, не обладают электропроводностью, не накапливают статического электричества.

Изделия применяют для теплоизоляции полов, фасадов, крыш, звукоизоляции перекрытий и стен, саун, бань.