Основные виды изоляционных материалов

Классификация и виды изоляционных материалов

В современном строительном деле все чаще используются различные виды изоляционных материалов. Выделим их основные типы:

Классификация изоляционных материалов.

• тепловая изоляция;
• звуковая и шумовая изоляция;
• гидроизоляция;
• ветровая изоляция;
• воздушная и паровая изоляция.

Тепловая изоляция

Материалы, предназначенные для тепловой изоляции, широко используются в области строительных работ, в особенности при постройке жилищных комплексов, домов и промышленных зданий. Теплоизоляцию нередко применяют для утепления производственного оснащения, она используется в качестве утеплителя кабины автомобилей.

Теплоизоляционные изделия имеют крайне низкий уровень пропуска теплоэнергии. Поэтому они способны не только поддерживать единый уровень температуры в помещении, но и не пропускать холод и жару внутрь него. Это позволяет понизить материальные затраты на электроэнергию и стройматериалы, поскольку с их применением отпадает необходимость расходовать большое количество денег на утолщение стен и крыши.

Изделия для утепления имеют коэффициент тепловой проводимости, не превышающий 0,2 Вт/(м×К), небольшой вес и высокую степень прочности, которая достигает 0,06-2,6 Мн/м 2 .

Теплоизоляторы делятся на 3 типа:

• жесткие (плитка, пеноблок);
• порошковые;
• волоконные.

По разновидности сырья, используемого для изготовления, утеплители разделяются на органические, неорганические и смешанные.

Первый вид изготавливается путем обработки стружек древесных материалов с пониженными свойствами влагостойкости и огнестойкости. Их применяют в случаях, когда температура окружения не превышает 145°С.

Второй вид материала — это, как правило, минеральная вата и плитка на ее основе. Теплоизолятор встречается в форме таких облегченных материалов, как газобетон, стекловолокно и пеностекло.

Неорганический теплоизолятор изготавливается из асбестового волокна и вязких минеральных примесей, в основе которых содержится асбестоцемент. Он зачастую применяется для изоляции производственного оборудования, которое функционирует при высоких температурах, достигающих 800-900°С (нагревательные котлы, печи).

Схема тепловой изоляции трубопроводов.

Вещество обладает высокой стойкостью к огню, поэтому его принято добавлять в смесь стройматериалов, предназначенных для использования в качестве огнеупорного экрана (кирпичи, шлакоблоки и т.д.)

В некоторых случаях применяются неорганические теплоизоляторы, изготовленные в виде волоконного изделия. В сравнении с вышеуказанным веществом, они обладают более низкой степенью теплопроводности, но этот показатель все равно значительно превышает огнеупорность других видов теплоизоляции (почти в 2,5 раза).

Третий вид изоляции представляет собой помесь вязкого минерального вещества и отходов, получаемых при переработке бревен. Утеплитель данной разновидности отличается повышенной стойкостью к огню, если сравнивать его с первым видом теплоизоляции.

Звуковая и шумовая изоляция

Звуковые изоляторы применяются в строениях, где необходимо понизить уровень звука, который проникает в помещение с уличной стороны.

Они хоть и не обеспечивают 100% звуковой барьер, но помогают поглотить существенную часть шума.

Существует 2 разновидности изоляционных материалов, препятствующих проникновению звука: звукопоглощающие и звукоизолирующие прокладочные.

Схема звукоизоляции потолка.

Первая разновидность используется в виде декоративной обшивки в промышленных строениях и электрооборудовании, которое нуждается в понижении степени производимого им шума (устройства воздухообмена, пылесосы, кондиционеры и т.д.). Материалы для поглощения звука применяются для оптимизации акустических характеристик в определенных помещениях (студии звукозаписи, концертные площадки и радиостанции).

Данный тип материала имеет пористую структуру, это позволяет легко пропускать звуки и шумы. Проникающий звук поглощается путем амортизации внутри изолятора.

Звукопоглощающие материалы разделяются на 3 типа:

• смягченные;
• полутвердые;
• жесткие.

В основе смягченных материалов лежит минеральная вата и стеклянное волокно с пониженным уровнем синтетического вещества. К этой категории можно отнести матовые покрытия и увесистые рулоны, масса которых достигает 70 кг/м 3 . В основном они используются вместе с перфорированным экраном (ПВХ, асбестовые смеси, алюминий) или с полиэтиленовой пленкой в качестве покрытия. Поглощение звука при использовании данного материала может достигать коэффициента от 0,7 до 0,9, это примерно 250-1000 Гц.

Классификация звукопоглощающих материалов.

Полутвердые материалы представляют собой плиты из минеральной ваты или стеклянного волокна весом от 75 до 125 кг/м 3 и объемом 50×50×2 см. Наличие синтетического вещества составляет 10-15% от всего веса. Бывают также и плиты из деревянного волокна весом от 180 до 300 кг/м 3 . Они покрываются специальной краской или пористым полиэтиленом. Звукопоглощающий коэффициент полутвердых материалов равняется 0,6-0,8. К этой же категории относятся пластиковые плиты с пористой структурой (пенополистирол, пенопласт и т.д.).

Жесткие материалы представляются в виде гранулированной минераловаты и коллоидного вещества объемом 30×30×2 см. Плиты покрываются специальной краской и могут иметь различную структуру (с микротрещинами, рифленая, бороздчатая). Вес материала варьируется от 300 до 400 кг/м 3 , а коэффициент поглощения звука достигает показателя 0,7.

Вторая разновидность используется в качестве обеспечения шумоизоляции между этажами, жилыми помещениями в многоэтажных постройках, а также в качестве вибрационной изоляции в кузове автомобилей и промышленном оборудовании. Звукоизолирующий прокладочный материал имеет невысокий показатель динамического модуля упругости, обычно он не превышает порога 1,2 Мн/м 2 при давлении в 20 Мн/ м 2 .

Высокопрочная пористая структура обеспечивает повышенную степень звуковой изоляции за счет снижения непрерывных громких шумов.

Звукоизолирующие прокладочные материалы разделяют на 2 типа:

• изоляционные материалы на основе органических и минеральных волокон;
• изоляционные материалы на основе мягких газонаполненных полимеров.

Гидроизоляционные материалы

Классификация гидроизоляции по группам.

Влагостойкие материалы чаще всего применяются для защиты построек от неблагоприятного воздействия атмосферных осадков, природного влияния и различных химикатов, разъедающих структуру стройматериалов.

Влагоизоляционные структуры подразделяются на множество видов и подтипов, которые принято определять по целям применения:

• направленные на фильтрацию;
• обеспечивающие герметизацию;
• предотвращающие коррозию;

по разновидностям стройматериалов:

• асфальтные смеси, краски, лакировочные растворы, эмульсии, асфальты низкой и высокой температуры;
• смеси на минеральной основе (цемент, сыпучие растворы);
• смеси на основе пластика в малярных работах (покраска, отделка, оклеивание, шпаклевка, лакировка, стяжка);
• раствор на основе металла (латунные, медные, свинцовые, алюминиевые материалы).

Помимо вышеперечисленных разновидностей, влагостойкие изоляционные материалы разделяются на 2 категории: поверхностные и проникающие. К первой категории относятся клейкие и покрывающие полимерные смеси, ко второй — на основе минерального сырья.

Схема пароизоляции кровли.

Основным минусом поверхностных гидроизоляционных материалов является высокая вероятность отслоения от поверхности, на которую они были нанесены. Это приводит к дальнейшей потере защитных свойств. Вместе с тем для работы с поверхностными смесями необходимо выполнять тщательную обработку наружности и следовать правилам нанесения материала.

Самым оптимальным вариантом является гидроизоляция с проникающим воздействием. В ее составе содержатся такие минеральные добавки, как кварцевый песок, цемент и природные химикаты. Они обеспечивают качественную и долговечную защиту поверхности от наружного воздействия.

Влагостойкость покрытия достигается путем проникновения гидроизоляционного материала в микротрещины, поры и свободные участки поверхности с дальнейшим укреплением их структуры. Такой эффект получается благодаря вступлению в реакцию природных химикатов, цемента и влаги. Проникающий материал сливается со структурой обрабатываемой поверхности при контакте с водой. Этот процесс позволяет обеспечить поверхности долговечность, не препятствуя ее паровой проницаемости.

Ветровая, воздушная и паровая изоляция

Ветровая изоляция применяется для предотвращения образования конденсата на крыше постройки.

Паровая изоляция призвана повысить теплоизоляционные характеристики материала, защитив стены от проникновения пара и горячего дыма в их структуру.

Существует воздушная изоляция универсального типа, которая препятствует проникновению конденсата и влаги, образующихся из пара.

Электро-, звуко- и шумоизоляционные материалы

В электрике существует определенный вид покрытий, который служит изоляционным целям. Изоляционные материалы бывают различного назначения: для трубопроводов, стен и пола, крыши, часто они используются в строительстве, электромонтажных и производственных работах.

Виды и назначение

Изоляционные защитные материалы используются для защиты жилого и производственного помещения от негативного воздействия окружающей среды. Их применение зависит от типа покрытий. Существуют следующие виды изоляции:

1. Тепло-, ветро, звукоизоляция;
2. Гидро- и пароизоляция;
3. Электроизоляционные и виброизоляционные материалы.

Помимо такой классификации также существует разделение покрытий в зависимости от их формы. Бывают жидкие, плотные и порошковые варианты. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Фото — изоляторы для трубопровода

Теплоизоляционные, ветро- и звукоизоляционные

Теплоизоляционные или термоизоляционные строительные материалы ГОСТ Р 52953-2008 используются для уменьшения теплопотерь потолка, пола и стен. Они могут применяться как для наружной, так и внутренней отделки с целью уменьшения теплопроводности здания. Такое свойство присуще им благодаря специальной конструкции, подразумевающей высокую пористость и плотность.

Фото — минвата

Существуют такие основные типы теплоизоляции:

1. Органические или минеральные. Это переработанные отходы сельхоз промышленности. Они могут быть представлены в виде переработанной древесины, торфа и даже пластика. Самыми известными являются пенопласт, ДВП, ДСП и прочие композиционные покрытия;
2. Неорганические. Это панели, изготовленные полностью из синтетических волокон. Минеральная вата, прессованная вата, газобетон, пеностекло, керамоволокно для печей; Фото — керамоволокно
3. Смешанные. Сюда относятся покрытия, которые изготавливаются путем соединения минеральных и неорганических волокон. Арболит, фибролит, огнеупорный кирпич. Они часто имеют большой вес, поэтому редко используются для отделки квартиры в многоэтажном доме, зато все типы смешанных панелей огнеупорные.

Фото — Арболит

Несмотря на то что органические отделочные покрытия имеют множество достоинств, сейчас они редко используются для утепления фасадов, т. к. обладают низкой огнестойкостью. В основном они применяются как изоляционные материалы для трубопроводов газа, системы водоснабжения и отдельных водяных труб.

Фото — комбинированная мембранная пленка

Ветроизоляционные пленки часто отождествляют с изолирующими тепло, но они служат несколько иной цели. Эти панели представлены пленочными мембранами, основное назначения которых останавливать воздушный поток и препятствовать его попаданию внутри помещения. Покрытия этого типа часто используются для деревянных домов (у которых высокий уровень пористости), защиты пола и крыши от продувания.

Фото — Ветроизоляционные пленки

Ветроизоляционные материалы очень похожи на пароизоляционные, и они представлены пенополиэтиленом, мембранными, диффузионными пленками, для намотки которых необходимо применение специальных мягких дисков. К слову, утеплитель, в зависимости от материала, из которого он изготовлен, может выступать в роли ветроизолятора.

Рассмотрим, каковы цены на изоляционный материал ВПЭ Comfort 3 мм Лавсан (рулонные изделия):

Город	Стоимость м 2 , у. е.
Екатеринбург	0,5
Иркутск	0,5
Москва	0,7
Санкт-Петербург (СПб)	0,7
Самара	0,5
Уфа	0,5

Помимо Лавсан, вы также можете купить изоляционные защитные материалы производства ТПК Байкал, Екатеринбургский завод (ЕЗИМ) и Глобал Термал.

Звукоизоляция

Звукоизоляционные и шумоизоляционные защищают помещение от шума, проникающего в жилое здание извне. Они являются необходимыми как при строительстве частного дома, так и при самостоятельном капитальном ремонте квартиры. Современные пленки делятся на:

1. Акустические;
2. Звуко-прокладочные.

Ключевым отличием между ними является их назначение. Акустические помогают улучшить слышимость внутри конкретного помещения, а прокладочные устраняют проблему шума улицы от авто и т. д. Такие свойства обеспечиваются определенной фактурой и конструкцией плит. Они могут быть представлены в виде минеральной ваты или пенопласта, где, с одной стороны, мягкая структура, а с другой – жесткий отражающий лист (например, алюминиевый или асбестоцементный). Сейчас также производятся полимерные пленки, которые имеют мембранную структуру. Они известны комбинированными свойствами за счет мягкого внутреннего слоя и пористого наружного, которые поглощают звук из помещения и отражают частоты с улицы.

Паро- и гидроизоляционные покрытия

Эти материалы необходимы для защиты конструкции от воздействия воды, конденсата или химических веществ. Наиболее часто они используются как кровельные покрытия, т. к. именно на этот участок здания больше всего воздействуют атмосферные осадки. В основном они битумные (т. е., пластичные, мягкие) и изготавливаются на основе металлической стружки, минералов, различных пластиков. Могут выпускаться в следующих формах:

1. Жидкие или проникающего действия. Это разные лаки и краски, которые обладают высокими антикоррозийными свойствами. Используются для отделки дерева, если требуется ремонт пенобетона и прочих пористых поверхностей; Фото — жидкая гидрозащита
2. Твердые. Сюда относятся пленки, многослойные плиты, панели и т. д. Они, в свою очередь, бывают горючие и негорючие.

Помимо кровли их также часто используют для отделки пола, в особенности, если здание построено на столбовом или свайном фундаменте.

Фото — Пароизоляционная пленка

Видео: применение изоляционных материалов в электротехнике

Электроизоляционные материалы

Высокотемпературные электроизоляционные пленки и мастики предназначены для защиты токонесущих жил электрических проводов. Они необходимы для защиты от короткого замыкания или соединения жил. Характеристики нагревостойкости:

1. Y – это материалы из горючих волокнистых веществ хлопчатобумажного покрытия, целлюлозы, бумаги и т. д. Они не окунаются в специальные защитные смазки, поэтому их максимальная температура нагрева до возгорания составляет 90 градусов;
2. Класс А – это изоляция вида Y, но предварительно пропитанная защитными жидкостями. Они применяются для работы с трансформаторными подстанциями и т. д. Используются при нагреве до 105°;
3. Е – это изоляторы для большинства известных проводов, приборов и т. д. В основном это пленки, смолы синтетического происхождения. Необходимы для изоляции холодильников, силовых кабелей, ЛЭП и т. д. могут нагреваться в зависимости от до 120° С.
4. Категория В – это твердые покрытия из слюды, стекловолокна и прочих органических и комбинированных материалов. Они могут вынести нагрев до 130 градусов. Класс F – это т та же органика, но обработанная защитными составами;
5. Класс С – это самые новые изоляционные покрытия. Их использует электрооборудование, где нагрев жил может достигать 180 градусов и выше. Представлены слюдой, керамикой, и прочими твердыми соединениями органического происхождения.

Фото — изоляция для проводов

Производство кабелей с изоляцией осуществляется практически в каждом крупном городе РФ и стран СНГ.

изоляционные материалы

В этой статье пойдет речь о таком важном элементе электрического кабеля, как изоляция. В общих чертах будет освещена тема о характеристиках и свойствах изоляционных материалов, сфере применения электроизоляторов.

Электрическая изоляция

Представляет собой слой материала, не способного проводить электричество, или, другими словами, диэлектрика. Покрытая таким материалом металлическая токопроводящая жила надежно защищена от контакта с другим проводником, а также не способна нанести повреждения человеку, производящему работы с ней.

Как изоляционные материалы выступают следующие диэлектрики: стекло, керамика, различные виды полимеров, слюда. Одной из разновидностей изоляции является воздушная. Конструкция ее примечательна тем, что жилы проводников расположены в пространстве таким образом, что между ними находится прослойка воздуха, которая ограничивает их контакт.

Исторически первые образцы изоляции выполнялись из навитой на медные провода бумаги, которая была пропитана парафином, или резины. На сегодняшний день резина используется для проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях больших температурных перепадов.

Срок службы изоляции сильно зависит от температуры рабочей среды. Достаточно превышения в несколько градусов для снижения срока эксплуатации материала изоляции примерно в два раза.

Характеристики электроизоляторов

Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

Электрическая прочность

Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании. Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

Удельное сопротивление

Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

Диэлектрическая проницаемость

После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы. При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

Угол диэлектрических потерь

Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

Сферы применения электроизоляторов

Чтобы выяснить, где применяются электроизоляторы, достаточно просто вспомнить, где распространена электропроводка. Это могут быть как бытовые системы электроснабжения и электроосвещения, так и промышленные. В электрических силовых кабелях, прокладываемых снаружи и под землей, содержится несколько слоев такой изоляции. В приборостроении отдельные элементы конструкции приборов также приходится изолировать от напряжения. Это могут быть как небольшие элементы разных плат, так и целые узлы. Такая изоляция позволяет сохранить эксплуатационные характеристики материалов, расположенных вблизи токоведущих жил.

Жидкие диэлектрики

К такому виду диэлектриков относят различные виды масел, лаков, паст и смол. Большое распространение получили продукты переработки нефти – минеральные масла. Такие изоляторы используются в трансформаторных подстанциях небольшой мощности, масляных выключателях, кабелях и конденсаторах. Жидкая изоляция для проводов применяется при подготовке к работе кабелей и конденсаторов.

Заметка. В качестве альтернативы жидкой изоляции можно применить спрей для проводов. Дистиллированная вода также является диэлектриком.

Технические характеристики жидких диэлектриков напрямую зависят от их чистоты. Чем больше загрязнены масло, вода и другие подобные диэлектрические жидкости, тем более худшими характеристиками они обладают. Очистка таких жидкостей производится при помощи дистилляции или ионообменной сорбции.

Твердые диэлектрики

Это самая распространённая и популярная группа электроизолирующих материалов. К таким изоляторам относят:

• Стекла из неорганических веществ.
• Установочная и конденсаторная керамика.
• Мусковит, флогопит.
• Асбест.
• Пленки из неорганических материалов.

Кроме этого, твердые изоляторы делятся на полярные, неполярные и сегнетоэлектрические. Критерием разделения выступает степень поляризации. К основным свойствам твердых изоляторов также можно отнести их химическую стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. Первое качество характеризует способность материала противостоять агрессивным химическим средам, типа кислот и щелочей. Трекингостойкость – это способность противостоять воздействию электрической дуги. Дендритостойкость характеризует устойчивость к появлению дендритов. Дендрит – продукт осадка частиц в электролите, получаемый при воздействии электрического тока высоких плотностей.

Помимо всего этого, провода также защищают от электромагнитных помех. В качестве такой защиты используют фольгу, спиральную обмотку, оплетку жил.

Газообразные диэлектрики

Данные виды изоляции можно разделить на две большие группы: материалы естественного происхождения и искусственные. Вдыхаемый человеком обыкновенный воздух является естественным изоляционным материалом, к искусственным относят различные газы. Воздух не подходит для использования в герметично закрытых корпусах оборудования из-за большого процента содержания кислорода в нем. Актуальным для таких установок будет электротехнический газ. Газообразные электроизоляционные материалы имеют значение диэлектрической проницаемости, равное 1. Преимуществами этой группы диэлектриков являются небольшая величина диэлектрических потерь и степень пробоя.

Неорганические диэлектрики

К такому типу изоляции относятся преимущественно вещества, химическая формула которых не содержит органических элементов. К наиболее распространенным электроизоляционным материалам подобного рода относится следующий ряд: стекло и его разновидности, слюда, керамические материалы, такие, как стеатит, радиофарфор, термоконд. Производные стекла используются для изготовления различных стеклянных трубок, баллонов. Фарфоровая изоляция часто используется для создания конденсаторов, резисторов.

Классификация по нагревостойкости

Ниже в статье приведены данные по классам нагревостойкости диэлектриков, взятые из ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции», п.2 2.1, таблица №1:

• Y – материалы из не погруженных в жидкий диэлектрик бумаги, картона, целлюлозы, шелка, различных волокнистых материалов. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 90°С.
• A – относятся материалы предыдущего класса, а также из искусственного шелка, которые пропитаны масляными и другими лаками. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 105°С.
• E – это синтетические и органические пленки, смолы, компаунды. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 120°С.
• B – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые были изготовлены с применением органических связующих материалов обычной нагревостойкости. Температура, которую способен выдержать такой материал, – 130°С.
• F – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые пропитаны смолами и лаками соответствующей нагревостойкости. Изолятор выдерживает нагрев до 155°С.
• H – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые применяются с кремнийорганическими связующими и пропитками. Ткань характеризуется высокой температурной устойчивостью – до 180°С.
• C – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые используются безо всяких связующих веществ органического происхождения. Самые устойчивые к температурному воздействию среди изоляционных материалов – до 180°С.

Электроизоляционные лакированные ткани

Этот вид диэлектрика характеризуется тем, что изготавливается на основе ткани, пропитанной лаком. Нанесение изолятора на ткань происходит при помощи кисточки. Такой лак образует пленку, обладающую требуемыми диэлектрическими свойствами.

Ткань, применяемая в такой изоляции, преимущественно хлопчатобумажная. Также встречаются материалы на шелковой, капроновой и стеклянной основе. Стекловолокнистая ткань характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам. Основной сферой применения таких тканей будут являться электрические машины и аппараты, где важна гибкость изоляционного материала.

Заметка. Наиболее часто использующимся электриками изолятором подобного вида является обычная ПВХ лента или, по-простому, изолента.

В этой статье были кратко рассмотрены типы изоляции, свойства и условия применения данного материала. Статья будет полезна как опытным электротехникам, так и впервые пробующим свои силы домашним мастерам. Она поможет подобрать требуемую изоляцию проводников и кабелей, согласно конкретным условиям рабочего процесса.

Видео

Основные виды изоляционных материалов

Сегодня нельзя построить дом без применения специальных средств защиты. Эти средства позволяют защитить жилье от негативных воздействий внешней среды.

Одним из распространенных материалов для гидроизоляции является рулонный рубероид, он прекрасно справляется с поставленной целью.

Рынок предлагает различные виды изоляционных материалов, отличающиеся функциональными характеристиками:

• теплоизоляционные;
• звукоизоляционные;
• гидроизоляционные;
• ветроизоляционные;
• паро- и водоизоляцинные.

Материалы для теплоизоляции

Теплоизоляция призвана уменьшить теплопотери.

Материалы, используемые для теплоизоляции строящихся зданий, выпускаются разных видов. По консистенции они бывают:

Схема теплоизоляции кирпичной стены.

• жесткие или твердые;
• в виде порошка или зернистого вида;
• волокнистые.

Эта категория изоляционных материалов позволяет уменьшить потери тепла до минимальных значений. Применение этих защитных средств позволяет уменьшать толщину стены, за счет чего снижается вес здания и уменьшается количество расходуемых материалов на строительство.

Основные функциональные характеристики, которыми обладают изоляционные материалы данного вида:

• низкая теплопроводность;
• плотность;
• большая пористость, за счет которой снижается прочность материала.

Твердый утеплитель выпускается блоками и плитами, сыпучий – в виде порошка или зерна, волокнистые, соответственно, в виде волокон.

По составу утеплители разделяются на 3 группы:

1. Органические утеплители, получаемые из отходов сельскохозяйственного сырья, древесины, торфа и газонаполненные пластмассы (пенопласт, поропласт, сотопласт). Недостатком этой группы материалов можно назвать их низкую огнестойкость, их применяют в температурных режимах ниже 150°С.
2. Материалы неорганической природы представлены на строительном рынке минеральной ватой и минераловатными плитами, газобетонными средствами и пенобетоном, стекловолокном и пеностеклом.
3. Утеплители смешанного состава фибролит и арболит состоят из минерального вяжущего вещества и органического наполнителя. Смешанный состав средств защиты позволяет достигать более высокого уровня огнестойкости.

Материал для звукоизоляции

Применение звукоизоляционных уплотнителей при строительстве зданий разного назначения, преследует цель снизить уровень проникающего шума и посторонних звуков.

Изоляционные материалы данного вида делятся на 2 группы:

• звукопоглощающие или акустические;
• прокладочные.

Акустические облицовочные средства используют при строительстве промышленных предприятий, монтаже вентиляционных установок и промышленных кондиционеров для обеспечения нормативного уровня шума. А в общественных зданиях они создают оптимальный уровень слышимости и улучшают акустику в больших помещениях, где размещается множество слушателей: зрительные залы кинотеатров и филармоний, театров, звукозаписывающих студий. Звукоизоляционные свойства защитных средств зависят от пористости уплотнителя.

В качестве изоляционных материалов, поглощающих шум, могут применяться мягкие, полужесткие и твердые облицовки.

Для получения мягкого вида облицовки применяется минеральная вата и стекловолокно. Мягкая звукоизоляционная облицовка выпускается в виде матов и рулонов. Объемная масса этого вида материалов составляет около 70 кг/м³. С одной стороны они имеют листовой перфорированный экран. Материалом для него служит алюминий, жесткий поливинилхлорид или асбестоцемент.

Полужесткая поглощающая звукоизоляционная облицовка изготавливается в виде минераловатных и стекловолоконных плит. Размер одной плиты составляет 50×50×2 см, объемная масса ее 80-130 кг/м³. Используются в этих целях и плиты из древесных волокон, пластмассы с пористой основой. К ним относят пенополиуретан и пенопласт из полистирола.

При производстве твердых изоляционных материалов используют гранулированные или суспензированные виды минеральной ваты и коллоидного связующего вещества. В качестве связующего вещества применяется клейстер из крахмала. Плиты окрашиваются и выпускаются с разного вида фактурой, объемная масса их составляет около 400 кг/м³.

Прокладочные звукоизоляционные материалы препятствуют попаданию шума извне и не позволяют звукам распространяться дальше. Этот вид облицовки выпускается рулонами и плитами. Для их изготовления используют стекловолокно и минеральную вату, газонаполненные пластмассы.

Гидроизоляция и классификация материалов

Гидроизоляция применяется в строительстве для защиты построек от воздействия воды, жидких химических реагентов и конденсата. Гидроизоляционные вещества разделяются по назначению. Они обладают:

• с антикоррозионными свойствами;
• с антифильтрационными свойствами;
• герметизирующие.

Кроме того, все материалы разделяются между собой по составу материала. Бывают на основе:

Схема гидроизоляции подвала рубероидом.

• асфальта;
• пластмассы;
• минералов;
• металла.

Вещества на основе асфальта выпускаются в виде лаков и эмалей из битума, мастик, бетонов, асфальтов горячего и холодного способа приготовления. На основе пластмасс выпускаются разные полиэтиленовые пленки, эпоксидные лаки и краски из поливинила. Минеральные защитные средства для гидроизоляции выпускают в виде красок на основе силикатов и цементов, гидрофобных засыпок. В средствах для изоляции построек от влаги на основе металла применяют листы из металла и алюминиевую фольгу.

По способу монтажа гидроизоляция бывает традиционной, которую приклеивают или с ее помощью обмазывают элементы зданий, и та, что обладает проникающим действием.

Сегодня материалы проникающего действия более востребованы, чем традиционные, так как при взаимодействии с бетоном они заполняют пустоты и поры в нем водонерастворимыми соединениями. При этом сохраняется исходная паропроницаемость бетона.

Пароизоляция защищает постройки и утеплитель от накапливания в них водяных паров.

Материалами для изоляции от водяного пара служат такие виды защитных средств, как пергамин, толь, рубероид, ПВХ-мембраны, полимерные лаки и фольга.

Промышленность выпускает огромное число изоляционных материалов, не описанных выше. К ним относятся разного рода защитные пропитки, герметики, мастики, антикоррозионные покрытия. Разработаны и появились в продаже ветроизоляционные вещества, защищающие кровлю и утеплитель от конденсата и выветриваний.

Разновидности и свойства изоляционных материалов

1. Общая характеристика
2. Тенденции развития производства
3. Виды
4. Назначение
5. Советы по выбору

Изоляционные материалы (ИМ) – это то, без чего не обходятся ни одни строительные или ремонтные работы. Сфера использования их настолько широка, что порой сложно определиться с тем, какой и где именно материал использовать.

Общая характеристика

Во всем многообразии изоляционных материалов принято выделять несколько основных типов:

• теплоизоляция;
• шумоизоляция;
• гидроизоляция;
• паро- и воздухоизоляция;
• ветрозащита.

На строительные материалы распространяется действие СНиП – строительных нормативов и правил. Так, работы по устройству кровли и изоляции рекомендуется выполнять при температуре от +60 до -30 градусов по Цельсию. При работе с горячей мастикой максимально низкая температура воздуха не должна быть ниже -20 градусов, а для составов на водной основе без специальных присадок до -5 градусов.

Согласно требованиям, ход действий по устройству изоляции помещения должен выглядеть следующим образом:

• замазывание швов между плитами;
• нанесение температурно-усадочных составов;
• монтаж закладных элементов;
• оштукатуривание обработанных частей на необходимую высоту.

ИМ и лакокрасочные составы накладываются однородным слоем. Чем более ровный слой (без больших нахлестов и непокрытых пятен), тем выше будут эксплуатационные свойства.

После того как работы проведены, следует проверить качество, руководствуясь следующими критериями.

1. Для гидроизоляции. Осматривают стыки и отверстия в здании на предмет из наполненности материалом, оценивают качество зачеканки. Необходимо, чтобы отсутствовали неплотности и прерывания в швах, особенно в металлизированной гидроизоляции.
2. Для кровельных материалов. Углы стяжки не должны быть с резкими, выпирающими углами. Следует осмотреть чаши водостоков – их уровень не должен быть выше поверхности кровли. Видимые просветы в конструкции, сколы, трещины недопустимы.
3. Для теплоизоляции. Оценивается непрерывность швов, качество обработки креплений, оборудования, различных деталей. Должны отсутствовать повреждения, провисание материала и неплотное прилегание к крыше или стене.

Следование нормативам и правилам позволит избежать ошибок и правильно, с технической точки зрения, выполнить все работы.

Тенденции развития производства

Рынок строительных материалов ежегодно подрастает на десятки процентов. Увеличивающиеся темпы жилищного строительства диктуют высокую потребность в оборудовании, материалах, в том числе изоляционных.

Российский рынок изоляционных материалов – один из самых динамично развивающихся рынков в европейской части мира. ИМ пользуются повышенным спросом благодаря следующим факторам:

• рост темпов строительства по стране в целом;
• рост доли коммерческой недвижимости;
• увеличение цен на энергию и ЖКХ;
• рост объема жилья, требующего ремонта (старый жилой фонд);
• увеличение ремонта тепловых сетей старого образца;
• ужесточению СНиП в РФ.

Сегодняшняя обстановка на рынке изоляционных материалов диктует свои правила. Для того чтобы оставаться конкурентоспособными, предприятия увеличивают объемы выпускаемой продукции и наращивают производственные мощности.

Эксперты предполагают, что наиболее надежную позицию в скором времени займут те компании, которые производят ИМ в готовых строительных конструкциях, например, сэндвич-панелях. Перспективно и производство комплексных систем для утепления домов с наружной стороны.

Потепление обстановки на рынке изоляционных материалов также связано с модернизацией старого оборудования и улучшением объема инвестиций в эту отрасль.

Изоляционные материалы делятся на несколько типов, среди которых выделяют следующий их ряд.

1. Органические. Изготавливаются из отходов после деревообработки, а также некондиционной древесины, торфа, некоторых сельскохозяйственных культур и наполненной газом пластмассы. Органические ИМ обладают очень низкой пожаробезопасностью и не используются при температуре выше +150 градусов.
2. Неорганические. Это минвата и плиты из нее, ячеистый бетон, стекловолокно, вспененное и другие. Часто изготавливают из асбеста и вспененных минеральных пород (вермикулит, перлит). Обладают высокотемпературными свойствами.
3. Смешанные. Такие ИМ производятся из минералов с добавлением органики (дерева). Имеют более высокую огнестойкость и прочность, особенно по сравнению с натуральными материалами.

В настоящее время наибольшее распространение получают неорганические и смешанные материалы, так как они обладают более высокими техническими характеристиками и долговечностью.

Назначение

Материалы для теплоизоляции уменьшают потери тепла, а значит снижают затраты энергии на обогрев помещения.

По типу они бывают:

• твердые;
• порошкообразные или гранулированные;
• волокнистые.

Они позволяют уменьшить толщину стен здания без потерь тепла, тем самым уменьшая финансовые затраты на строительство. К тому же они обладают высокой плотностью, при большой пористости, что лишь незначительно снижает прочность этого теплоизоляционного материала.

Для звукоизоляции применяются с целью снижения уровня проникающего шума.

Получили широкое применение как на производстве, так и в ремонте и строительстве жилых объектов.

Делятся на 2 типа.

1. Звукопоглощающие. Применяют в устройстве вентиляции, кондиционеров для того, чтобы нормализовать уровень шума. В концертных залах и студиях они создают идеальную слышимость. Они изготавливаются из минеральной ваты и стекловолокна. Мягкая изоляция производится в матах и рулонах, одна сторона которых покрыта тонким слоем алюминия, поливинилхлорида или асбеста. Полутвердая изоляция производится из тех же материалов, что и мягкая, и представляет собой плиты. Твердые ИМ применяют суспензированную минвату и клейстер в качестве связки.
2. Прокладочные. Глушат звуковые волны и не пропускают их внутрь помещения. Выпускается в рулонах и плитах из стекловолокна и минваты, а также наполненной специальным газом пластмассы.

Гидроизоляция необходима для защиты объектов от воздействия влаги и осадков. Предотвращает образование конденсата.

Делятся на несколько видов, в зависимости от материала изготовления.

1. Асфальт. Представлены в виде лакокрасочных материалов (ЛКМ) и мастик. Изготавливаются как холодным, так и горячим способом из битума, бетона и асфальта.
2. Пластмасса. Выпускаются в нескольких формах: лак, пленка и краска из поливинила.
3. Минеральные составы. Изготавливаются из силикатов, представляют собой краску.
4. Металл. Применяют алюминиевую фольгу и листы из различных металлов, в том числе оцинкованной стали. Могут применяться для трубопроводов.

Особенно ценны ИМ проникающего действия (краски, лаки и мастики). Они заполняют собой пустоты водонерастворимыми соединениями в бетоне, при этом не нарушают паропроницаемость.

Пароизоляция избавляет от образования лишней влаги и позволяет эффективно отводить пар. К ней относятся: ПВХ-мембраны, некоторые полимеры, фольга.

Выпускается огромное количество изолирующих материалов, причем постоянно выпускаются новые, с улучшенными техническими показателями.

Советы по выбору

Применение изоляционных материалов должно быть обдуманным и индивидуальным. От этого будет зависеть не только конечная стоимость строительных и ремонтных работ, но и правильность функционирования здания, а также срок его безаварийной эксплуатации. Следует на этапе планировки и составления чертежей определиться с типом и видом изоляции. При индивидуальном строительстве возможно обратиться за профессиональной помощью к строительным экспертам, однако, вполне можно справиться с этой задачей и самостоятельно.

Для того чтобы правильно подобрать изоляцию следует руководствоваться следующими рекомендациями.

• Определиться, для чего необходима изоляция, после этого подбирается ее тип (тепло-, гидро- или другое). При этом нужно обращать внимание на технические характеристики конкретного производителя, указанные на упаковке материала: коэффициент теплопроводности, стабильность, прочность, огнестойкость (горит или негорючий), срок эксплуатации и экологическая безопасность.
• Обдумать, каким образом будут проводиться работы. Если необходимо выполнить гидроизоляцию на небольшой площади, то лучше отдать предпочтение жидким составам, которые можно наносить кистью или валиком. Но для большой площади, для устройства теплого пола, для изолирования труб водоснабжения удобнее будет использовать пленку – так и время и трудозатраты будут значительно ниже.

• Подходить к вопросу изоляции следует комплексно. Необходимо продумать не только тип материала (листовой, маты, ЛКМ), но и учесть особенности здания. Например, при устройстве теплоизоляции всегда учитывается количество дверей и окон, так как через них теряется основное количество тепла.
• Лучше выбирать материалы, которые можно монтировать снаружи помещения. Так не теряется полезная площадь, а последующую работу отделочными покрытиями произвести проще снаружи, чем внутри.

Изоляционные материалы переживают настоящий бум. Большое количество органических и синтетических ИМ, представленных на строительном рынке позволяют подобрать оптимальный вариант для любых видов работ.

О современных утеплителях рассказано в следующем видео.

Обзор технической изоляции: виды и свойства материалов

Около 70% тепла ТЭЦ не доходит до конечного потребителя. Примерно половина «потерянного» тепла исчезает на теплоцентралях, а оставшаяся часть – в подвалах домов и стояках. Похожая ситуация наблюдается и в общественных учреждениях и на заводах Вопрос изоляции стоит очень остро. Не все конструкции обладают предварительным изоляционным слоем, а потому стоит обратить особое внимание на материалы технической изоляции.

Техническая изоляция представляет собой комплексный набор изоляционных материалов, включающий в себя покрытие, защищающее от воздействия воды, влаги и пара, огня, тепловых потерь, механических повреждений, воздействия химических веществ, образования на защищаемой поверхности конденсата.

Основные сферы применения материалов технической изоляции:

• изоляция технологических трубопроводов с различными температурами носителей, паропроводов, систем вентиляции и кондиционирования;

• изоляция оборудования криогенных и морозильных установок;

• промышленная изоляция технологического оборудования предприятий химической, нефтеперерабатывающей, газовой и пищевой отраслей;

• изоляция резервуаров для хранения нефтепродуктов, воды и химических веществ;

• изоляция котлов и теплообменников;

• изоляция участков газоходов, дымовых труб, электрофильтров;

• специальная высокотемпературная изоляция и др.

Каждое из мест использования технической изоляции характеризуется своими особенностями. Так, первостепенными задачами изоляции подземного трубопровода можно назвать защиту от воздействия грунтовых вод и растворенных в них химических элементов, тепловую изоляцию, а также защиту труб от естественных механических повреждений вследствие сдвига пластов почвы, статического давления и воздействия стихийных факторов. Теплоизоляция труб характеризуется особой спецификой: с одной стороны, она призвана оберегать трубы и содержимое трубопровода от перегрева и промерзания, а с другой стороны она должна не допускать потерь тепла, сохраняя стабильную температуру.

Большая часть технической изоляции используется на конструкциях с высокой температурой содержимого вещества, и только около 15% применяемой технической изоляции эксплуатируется при отрицательных температурах от –14°С до –180°С.

Материалы, применяемые для создания качественной технической изоляции, имеют разные характеристики – в т.ч., и по своей теплопроводности. Некоторые из них можно использовать для изоляции высокотемпературных трубопроводов, резервуаров и котлов, имеющих температуру изолируемой поверхности до 1000°С. Действующие вибрационные нагрузки, как правило, снижают верхний температурный порог до 800°С.

Большинство существующих материалов технической изоляции «работают» в менее экстремальных условиях, сохраняя тепло теплоносителя на определенном уровне.

Для обеспечения требуемых тепловых характеристик толщина утеплителя, как правило, должна быть не менее 40 мм. Снаружи материал технической изоляции может быть облицован дополнительными защитными материалами: фольгой (гидроалюминием) ламинированной бумагой. Такое наружное покрытие гарантирует поверхности дополнительную защиту от потерь тепла и деструктивных механических воздействий. Температурный порог технической изоляции, имеющей обкладочный материал, также снижается. Так, у материала, покрытого алюминиевой фольгой, он составляет около 250°С.

Не следует рассматривать все виды технической изоляции в общей массе: материал, предназначенный для изолирования подземного водопровода, существенно отличается по своим характеристикам и практическим свойствам от теплоизоляции для изотермических хранилищ нефтепродуктов. Таким же образом, техническая изоляция, изготовленная из разных материалов, разнится между собой.

Теплоизоляционные материалы при монтаже и во время эксплуатации подвергаются температурным, влажностным, механическим, вибрационным воздействиям, а при подземном расположении – агрессивному воздействию грунтовых вод и растворенных в них материалов. Выбор технической изоляции должен быть осуществлен с помощью точных расчетов, с учетом реальных условий эксплуатации.

Изоляция объектов с высокими рабочими температурами (высокотемпературная изоляция: паропроводы, трубопроводы горячих жидкостей, котлы, электрофильтры и т.п.)

На многих предприятиях требуется изоляция, способная выдерживать высокие температуры изолируемых поверхностей (до 900°С). В этих случаях зачастую используется изоляция на основе базальтового волокна или пеностекла.

Изоляция объектов с низкими рабочими температурами (холодные трубопроводы, криогенная техника, холодильное оборудование и т.п.)

Во избежание образования конденсата, появления изморози и коррозии металлических поверхностей, используемые материалы должны иметь максимально низкие показателей по паропроницаемости. Этим требованиям как нельзя лучше отвечает изоляция на основе вспененного каучука и полиэтилена.

Изоляция котлов:

При выборе изоляционного материала для обработки котлов следует учитывать не только температурное воздействие, но и фактор дополнительной вибрации от сопряженного оборудования. Помимо всего прочего, слой изоляции на поверхности котла должен быть гибким – в целях заполнения щелей и полостей, а так же для компенсации температурного расширения конструкции. Маты и плиты из базальтового волокна полноценно удовлетворяют этим условиям.

Изоляция резервуаров и емкостей:

Температура теплоносителя варьируется в зависимости от происходящих технологических процессов. Это требует использования технической изоляции, обладающей широким температурным диапазоном. При изоляции емкостей и конструкций с низкой температурой содержимого, особое внимание должно быть уделено защите конструкции от образования конденсата и обледенения. Имеет смысл применение материалов с низким коэффициентом паропроницаемости, как у вспененного полиэтилена, каучука. Особо горячие резервуары целесообразно дополнительно изолировать гибкими плитами или матами из базальтового волокна.

Изоляция дымовых труб:

Осуществляя изоляцию дымовых труб, особое внимание следует уделить предотвращению выпадения коррозионного кислотного конденсата. Важно следить, чтобы температура на внутренней поверхности стальных дымоходов, расположенных внутри наружной дымовой трубы, не опускалась ниже точки конденсации дымовых газов. В противном случае могут отложиться активные коррозионные отложения.

Изоляция на основе базальтового волокна:

Изоляция на основе базальтового волокна незаменима для изоляции инженерных сетей и оборудования на крупных промышленных производствах, т.е. там, где необходима обработка габаритных объектов с круглым и плоским сечениями. Материалы этой группы используют для обустройства изоляции, как наружного, так и внутреннего типов – при теплоизоляции технологического оборудования.

Теплоизоляционные материалы на основе базальтового волокна обладают рядом практических преимуществ:

• повышенным уровнем огнестойкости (класс – НГ);

• большим диапазоном рабочих температур – верхний предел рабочей температуры: +900°С, нижний предел не ограничен;

• химической стойкостью по отношению к маслам, кислотам, щелочам, растворителям;

• простотой монтажа, сочетаемой с высокой механической плотностью.

Базальтовое волокно – податливый материал, из которого можно формировать готовый продукт требуемой формы. Практический опыт определил оптимальные виды и конфигурацию техизоляции из базальтового сырья: маты, цилиндры, огнезащитные плиты.

Прошивные маты:

Прошивные маты используются в промышленном и гражданском строительстве при возведении и реконструкции сооружений различного назначения для изолирования конусных, цилиндрических и плоских поверхностей, а также вентканалов в качестве тепло-, звукоизоляции и огнезащиты. Применяются при температуре изолируемых поверхностей до 750°С.

Прошивные маты в основном производят из базальтового волокна, получаемого в результате плавления базальтовых пород. Название матов говорит о том, что в процессе изготовления их прошивают (в поперечном или продольном направлениях).

Существует классификация прошивных матов по плотности: М75, М100 и М125. Каждый из трех видов имеет свою плотность: до 85 кг/м 3 , от 85 до 110 кг/м 3 и от 110 до 135 кг/м 3 соответственно. Кроме того, прошивные маты классифицируются по своим температурным показателям: М1–М5.

Таблица 1. Классификация прошивных матов по температурным показателям

Плотность прошивных матов возрастает при использовании дополнительного обкладочного материала. В свою очередь, теплоизоляционные маты могут изготавливаться как с применением обкладочного материала, так и без него.

Материалы, которые чаще всего употребляются для обкладки матов: стеклосетка, металлическая сетка, полиэтиленовая пленка, стеклоткань. Обкладка прошивных матов осуществляется с одной либо с двух сторон. Оцинкованная стальная сетка, придающая жесткость изолирующему мату, крепится к поверхности мата стальной проволокой.

Базальтовое волокно – материал, из которого изготавливаются прошивные маты, относится к классу негорючих материалов. Во время эксплуатации и при нагреве маты не выделяют вредные вещества в окружающую среду.

Ламельные маты:

Ламельный мат – это негорючий изоляционный материал, который формируется из полос (ламелей) минеральных волокон. С одной стороны к полосам приклеивается армированная фольга или другой обкладочный материал. В результате получается продукт, обладающий повышенной прочностью на сжатие по сравнению с традиционными теплоизоляционными матами. Кроме того, он характеризуется минимальным уровнем деформации во время монтажа.

Области применения ламельных матов: изоляция воздуховодов, вентиляционных шахт и оборудования, трубопроводов различного диаметра, плоских поверхностей и резервуаров. Используются при температуре изолируемых поверхностей до 250°С.

Цилиндры:

Форма этого материала определяет область его применения: изоляция трубопроводов, воздуховодов с круглым сечением.

Зачастую цилиндры выпускаются кашированными армированной алюминиевой фольгой. Монтаж на трубу прост: цилиндр имеет продольный разрез на внешней стороне, а также поперечный разрез на внутренней стороне (он выполняет функцию «шарнира»).

Цилиндр может быть усилен стеклосеткой – в этом случае она приклеивается на внутреннюю поверхность наружной алюминиевой фольги. Для обеспечения целостности алюминиевого покрытия вдоль продольного разреза цилиндра находится клейкая лента.

Внутренний диаметр цилиндров, равно как и толщина теплоизоляционного слоя – изменяющийся показатель.

Изоляция на основе вспененного полиэтилена:

Использование в качестве теплоизоляции материалов на основе вспененного полиэтилена оправдано там, где предъявляются повышенные требования к влагонепроницаемости изоляции. Таким случаем, например, является изоляция трубопроводов во избежание образования на их поверхности конденсата. Изоляция из вспененного полиэтилена также успешно применяется для обработки промышленных емкостей и оборудования.

Продукция выпускается в виде матов, рулонов, жгутов и полых труб стандартных диаметров и размеров. Изоляционные материалы на основе вспененного полиэтилена характеризуются не только высоким уровнем влагонепроницаемости, но и относительно широким рабочим диапазоном температур (от –50 до +90°С). Пенополиэтилены имеют хорошие показатели теплопроводности – 0,04 Вт/мК при температуре + 25°С. Линейная температурная усадка не превышает 1,5%.

Кроме того, пенополиэтилены обладают гибкостью, что облегчает процесс их монтажа. Материалы стойки к механической деформации. Благодаря закрытой структуре ячеек, материал не гидрофобен: водопоглощение после 7 суток нахождения в воде – менее 0,8%.

Изоляция на основе вспененного каучука:

Каучуковая техническая изоляция применяется там, где существуют высокие требования к термостойкости и влагонепроницаемости теплоизоляционных материалов. Изоляция из каучука используется при обработке как высокотемпературных поверхностей, так и холодильных установок – причем в последнем случае она представляет собой один из лучших вариантов.

Синтетические каучуки выпускаются в виде пластин, либо в матах и рулонах, уже прошедших стадию вулканизации пены. Трубчатые материалы применяются для изоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным диаметром до 160 мм. Толщина собственно изоляционного слоя составляет от 6 до 32 мм. При изоляции труб большого диаметра, трубопроводов некруглого сечения, арматуры, соединительных деталей и оборудования, выпускаются рулоны и плоские листы с клеевым слоем.

ПЕНОКАУЧУК МОЖЕТ НАНОСИТЬСЯ СПОСОБОМ НАПЫЛЕНИЯ.

Плотность изоляции из вспененного каучука – 40-80 кг/м 3 . Важный показатель качества материала – количество закрытых пор. Их процентное отношение к общему количеству пор не должно быть ниже 90%. Скорость увлажнения вспененного каучука в 400 раз ниже скорости увлажнения пенополиуретана и пенополистирола – материалов с закрытыми порами. Снижение уровня термосопротивления пенокаучука происходит гораздо медленнее, чем у материалов с высшим уровнем паропроницаемости.

Диапазон рабочих температур материала зависит от его марки и варьируется от -200 до +175°С. Изоляция способна обеспечить экономию до 70% тепла. Показатель теплопроводности синтетического каучука – 0,036 Вт/мК при 0°С.

Изоляция на основе стекловолокна:

Иглопробивные стекловолоконные материалы используются при теплоизоляции трубопроводов, воздуховодов, паровых котлов, турбин, оборудования, коммуникаций, трубопроводов больших диаметров, на которых строго контролируется изменение температурного режима. Маты с дополнительным покрытием из алюминиевой фольги применяются там, где кроме теплоизолирующих свойств конструкция должна обладать тепло- и пароотражающим эффектом. Это актуально при изоляции криогенных камер, бассейнов, саун.

Волокнистая структура, состоящая из эластичных и прочных стеклянных нитей, наполнена воздухом. Уровень теплопроводности материала находится ближе всех по значению к теплопроводности воздуха. Материал обладает высокой эластичностью. Благодаря этому плиты из стекловолокна успешно монтируются на криволинейные поверхности: теплоизоляция резервуаров для нефтепродуктов, цистерн для транспортировки и хранения технологических жидкостей и т.д. Стекловолокно, кашированное стеклохолстом, более прочно. Дополнительное покрытие предотвращает выдувание волокон из плит, что увеличивает срок службы продукта.

Стекловолокно является одним из наиболее распространенных видов технической тепловой изоляции. Основная причина банальна – относительно низкая стоимость и простая технология монтажа, что позволяет застройщикам осуществлять утепление конструкций своими силами.

ПЛИТЫ ИЗ СТЕКЛОВОЛОКНА УСПЕШНО МОНТИРУЮТСЯ НА КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ.

Изоляция на основе пеностекла:

Теплоизоляция на основе пеностекла применяется для изоляции промышленных емкостей, оборудования больших диаметров, плоских поверхностей. Наибольшее распространение пеностекольная техническая изоляция получила в химической и нефтегазовой отраслях.

Это закономерно: материал негорюч, обладает широким диапазоном рабочих температур: от –260 до +670°С. Характеризуется стойкостью ко многим химическим соединениям и биологическим факторам. Будучи невосприимчивым к подобным деструктивным факторам, сам он экологически чист.

Работа проектировщиков инженерных сетей включает в себя множество тонкостей и правил, соблюдение которых обязательно. Бывает непросто учесть и удержать все важные мелочи в своей голове. При работе с ними не стоит отмахиваться от удобств, предлагаемых современными компьютерными программами.

Одна из таких программ – «Изоляция», разработанная ООО НТП «Трубопровод» для расчета и выбора тепловой изоляции трубопроводов, арматуры и оборудования, автоматического формирования проектных документов на тепловую изоляцию. От пользователя не требуется знания программирования и детального устройства программы. Разобраться в специфике ее работы и алгоритмах расчета утепления поможет подробное справочное руководство, поставляемое вместе с программой.

Программа предназначена для расчета и выбора тепловой изоляции и формирования теплоизоляционной конструкции трубопроводов, арматуры и оборудования в соответствии со СНиП 41-03–2003 или НР 34-70-118–87, автоматического формирования проектных документов на тепловую изоляцию. Программа формирует техномонтажную ведомость по ГОСТ 21.403–93, спецификацию по ГОСТ 21.110–95, а также ведомость объемов работ. Учитывая существующие различия между нормами и правилами, действующими на территории Беларуси, России и Украины, данную программу не следует принимать как истину в последней инстанции. Вместе с тем, она может быть полезной для примерного понимания и освоения специалистов в вопросе разработки и обустройства изоляционных покрытий.

Программа «Изоляция» позволяет производить различные расчеты с множествами переменных. В качестве изолируемых поверхностей могут выступать трубопровод или его отдельный участок, фланцевое соединение, арматура, двухтрубная прокладка, отвод, переход.

При выполнении расчетов принимаются во внимание различные переменные. Так, при выборе места расположения объекта во вкладке «климатические данные», программа производит автоматический расчет среднегодовой температуры воздуха, средних температур наиболее теплых и наиболее холодных периодов года.

Во вкладке «правила выбора материалов» пользователь программы имеет возможность изучить условия применимости материалов. Здесь действует отлаженный алгоритм по расчетам покровного, пароизоляционного, предохранительного, антикоррозионного слоев, порядка герметизации швов, обустройства подкладок, опорных и разгружающих элементов и др.

К «Изоляции» предлагается подробное руководство пользователя, призванное упростить процесс ознакомления с программой. Алгоритм работы подробно рассмотрен в отдельных главах руководства. Текстовые комментарии дополняются графическими иллюстрациями с интерфейсом программы.

Основные дефекты фундаментов и способы их устранения

Дефекты фундамента здания проявляются при нарушении технологий строительной работы, невыполнения требований, которые устанавливает СНиП. Разрушение фундамента и повреждение оснований грунтового характера под сооружением требует комплексного ремонта с учетом причины, а также ее полным устранением.

Наиболее распространенные дефекты фундаментов и грунтовых оснований

Любые нарушения в фундаментном или грунтовом основании ведут к появлению деформации. Она может иметь 4 степени:

• минимальная с появлением небольших трещин и снижением несущей способности;
• средняя с появлением перекосов и крупных трещин;
• катастрофическая с большим углом наклона и необходимостью замены фундамента;
• неустранимая, которая устанавливается при снижении несущей способности у основания на 30% и более.

Наиболее распространенные дефекты фундаментов могут проявляться при строительстве или уже после длительного периода эксплуатации. Среди них:

• просадка с появлением трещин на стенах;
• тело фундамента получает изломы, сколы;
• конструкция имеет трещины косого и вертикального типа;
• кладка начинает расслаиваться с выпадением отдельных фрагментов;
• сваи смещаются от своего первоначального положения, которое заложено проектом;
• появление сырости, растворных пятен, выпучиваний, прогибов, а также трещин на стыках;
• арматура, заложенная в бетонное основание, подвергается коррозии, что приводит к нарушению защитного слоя.

Если деформации подвергается фундаментное основание, то дефекты проявляются, как на отдельных участках, так и по всему периметру.

Основные причины дефектов

Основные дефекты фундаментов можно разделить на две группы в зависимости от характера возникновения причины. Устранение последствий дефектов проводится с учетом причины и ее происхождения. Первой группой будет набор природных факторов, которые воздействуют на грунтовое основание, используемом для расположение фундаментной основы. Среди них:

• подмывание грунтовыми водами пород, что приходит к их перенасыщению влагой и снижению прочностных характеристик;
• вымывание супеска или песка, в том числе частичное, с формированием пустот под основанием;
• промерзание водонасыщенного грунта с вспучиванием;
• дефекты фундаментного основания из-за проседаний или смещений почвы или грунтовых слоев.

Указанные характерные дефекты грунтовых оснований приводят к снижению несущей способности созданного фундамента.

Второй группой причин, которые могут вызвать дефекты, будут конструктивные причины.

Набор факторов, связанных с конструкцией:

• ошибка в расчетах при выборе фундаментного основания на основе массы сооружения и площади с несущей способностью;
• неверно проведены расчеты технологического характера при проектной работе;
• нагрузка на фундамент не распределена равномерно;
• технология строительного процесса не соблюдалась;
• масса сооружения была увеличена уже при эксплуатации, в частности появилась надстройка или аналогичный элемент конструкции, которые не был учтен в первичных расчетах;
• применение некачественных материалов вместо рекомендуемых;
• дефекты гидроизоляции, возникшие из-за ее неправильной установки или отсутствия в достаточном количестве.

Дополнительной конструктивной причиной будет недостаточная армированность фундамента или ее отсутствие, что значительно снижает несущую способность основания.

Как определить, что фундамент поврежден

Для выявления повреждений фундамента требуется обратить внимание на основные признаки. Среди них:

• конструкция начинает проседать;
• в подвале появилась вода, а также дефекты стен подвальных помещений, включая вспучивания и аналогичные недостатки;
• появились перекосы;
• выпучивание, в том числе общего или локального характера;
• боковые поверхности фундаментного основания разрушаются;
• на цоколе появились высолы;
• кладка разрушается;
• дефекты грунтового покрытия, включая смещение.

Проверять целостность конструкции требуется даже при появлении одного признака, так как чем раньше будет устранена проблема, тем меньше затрат на это уйдет.

Описание дефектов по видам фундаментов

Для каждого типа фундамента есть перечень основных дефектов. Описание включает в себя набор признаков и причин, а также способ устранения.

Дефекты свайного фундамента

Свайный фундамент использует в качестве опор железные и железобетонные столбы, которые устанавливаются с распределением на них основной нагрузки от сооружения.

Среди распространенных признаков выделяется коррозия арматуры или железа, смещение опор с проектного расположения, а также трещины в бетоне с отслаиванием защитного слоя.

Для избежания таких проблем есть несколько способов:

• правильные расчеты несущей способности;
• выполнение всех правил монтажа;
• обустройство систем водоотведения, которые устраняют излишек влаги от основания;
• заполнение металлического столба бетонным раствором для сохранения от коррозии внутренней поверхности;
• использование в качестве металла легированной стали.

Дополнительно все сваи и металлические элементы должны получать обработку с формированием защитного покрытия.

Дефекты ленточного фундамента

Для ленточного фундамента основными дефектами считаются трещины, перекосы, проседания, появление высолов и сырости, а также выпучивания и выпадение раствора из мест сопряжения.

В качество основных причин будет неверный расчет заглубления без учета характера почвы, технологические ошибки, обводненность грунта, любые дефекты грунтового покрытия.

Для устранения деформации фундаментного основания требуется соблюдать все строительные нормы, которые включают в себя проверку физико-химических свойств грунтовых пород, полноценные расчеты по несущей способности с равномерным распределением нагрузки на все участки.

Все поврежденные участки должны быть повторно забетонированы с закреплением армированных опор.

Дефекты бутового фундамента

У фундамента бутового типа среди характерных признаков выделяются трещины вертикального или косого типа, выход раствора, а также выпадение отдельных элементов в виде камней.

У такого типа основания причины деформирования и дефектов имеют схожий характер с ленточным фундаментом, то есть проблемы связаны с неверным расположением фундамента и грунтовыми дефектами, которые не были учтены.

Для всех поврежденных участков рекомендуется проведение полной реставрации с дополнительным армированием. Если проблемы связаны с наполнением грунта водой, то с помощью системы водоотвода водоносные слои обезвоживаются.

Как защитить фундамент от разрушения

Главным правилом по защите основания будет полноценная подготовка к созданию фундамента и проведение расчетов с проверкой характеристик грунтовых пород. Также важно соблюдать все правила технологии и СНиПа.

• любой фундамент должен иметь хорошую гидроизоляцию без разрывов и повреждений;
• при высокой обводненности грунта создаются системы водоотведения;
• при необходимости увеличения нагрузки на основу требуется увеличить площадь фундамента;
• расширение отместки с гидроизоляцией и увеличением угла наклона.

Места с деформацией укрепляются армированием и дополнительной заливкой. Рекомендуется проверять состояние фундамента не реже одного раза за полугодие.

Заключение

Фундамент может иметь много дефектов, связанных с ошибками при строительстве или природными факторами. Во всех случаях при обнаружении признаков деформации основания требуется проводить полную проверку и ремонтную работу. Это поможет избежать последующего капитального ремонта.