Строительно-эксплуатационные свойства теплоизоляционных материалов и изделий - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
А) Средняя плотность
Средняя плотность г, кг/м3 - физическая величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому ими объему, включая имеющиеся в них пустоты и поры:
Г = mС/V, (24)
Где mС - масса материала в сухом состоянии; V - объем в естественном состоянии.
Среднюю плотность материала в естественно-влажном состоянии определяют по формуле
ГW = mВ/V(l + 0,01W), (25)
Где W - влажность материала; mВ - масса материала в естественно-влажном состоянии.
Средняя плотность материалов в сухом состоянии пропорциональна объему пористости. Для многих материалов (пенобетон, древесина, керамические материалы, пеностекло) теплопроводность можно приближенно определить по значению средней плотности с помощью эмпирических формул В. П. Некрасова, Б. Н. Кауфмана, О. Б. Власова:
(26)
Л=0,11d1,1-1,68D+0,022 (27)
Л=0,2d +0,05d2, (28)
Где d - относительная плотность, равная отношению средней плотности материала к плотности воды.
Б) Прочность
К прочностным показателям относят прочность при сжатии (RСж), прочность при изгибе (RИзг), прочность при растяжении (RРаст) и прочность при сжатии при 10% линейной деформации. Прочность определяется по ГОСТ 17177-94.
Прочность при сжатии распространяется на все теплоизоляционные изделия.
Прочность при сжатии, при 10%-ной линейной деформации, распространяется на неорганические волокнистые и органические ячеистые теплоизоляционные изделия.
Прочность при растяжении распространяется на неорганические волокнистые материалы и изделия.
Прочность при изгибе распространяется на все теплоизоляционные изделия.
Как правило, значения этих показателей не велики и зависят от многих факторов, например, вида пористой структуры, прочностных показателей каркасообразующих элементов структуры.
Вид пористой структуры в значительной мере предопределяет способность материала воспринимать тот или иной вид нагружения, В связи с этим, стандарты регламентируют проведение испытаний теплоизоляционных материалов на один или несколько показателей прочности. Так, материалы с волокнистой структурой испытывают на изгиб и реже - на растяжение, с зернистой и ячеистой структурами - на сжатие и реже - на изгиб.
Прочностные показатели наиболее распространенных теплоизоляционных материалов приведены в табл.
Таблица - Прочностные показатели распространенных теплоизоляционных материалов
Материалы |
Средняя плотность, кг/м3 |
Прочность, МПа, при | |
Сжатии |
Изгибе | ||
1 Ячеистый бетон |
350 |
0,6 |
- |
2. Пеностекло |
200 |
1,0 |
0,7 |
Минераловатные плиты | |||
На синтетическом | |||
Связующем |
200 |
- |
0,1 |
4. Асбестосодержащие |
350 |
- |
0,17-0,3 |
5. Перлитовые | |||
- на битуме |
300 |
- |
0,15 |
- на цементе |
300 |
0,8 |
0,25 |
6. Керамические |
400 |
0,8 |
- |
7. Древесноволокнистые плиты |
300 |
- |
0,12 |
8. Фибролит |
400 |
- |
0,7 |
9. Пенопласты |
25-100 |
0,07-0,1 |
0,1 |
В) Сжимаемость и упругость
К физико-механическим свойствам следует отнести сжимаемость материала, ССж. Этот показатель характеризует уплотняемость материала, %, под действием сжимающих сил.
ССж=(h-h1)/h, (29)
Где h и h1- высота (мм) стандартных образцов материала при давлении 0,5 и 2 КПа, соответственно.
Упругость - способность материала восстанавливать свою форму и размеры после снятия нагрузки.
У=h2/h1 (30)
Где h2 - высота через 15 минут после снятия нагрузки.
Сжимаемость и упругость являются характерными показателями для теплоизоляционных материалов с волокнистой пористой структурой, например; минеральной ваты.
Г) Влажность
Влажность характеризуется отношением массы (объема) влаги, содержащейся в объеме материала, к его массе в сухом состоянии (влажность по массе) или к его объему (влажность по объему). Влажность определяется по формуле:
WM=(m1-m2)/m1, (31)
Где m1 и m2 - масса образца или изделия соответственно в сухом и увлажненном состоянии.
Показатель влажности по массе WM существенно зависит от средней плотности материала, с ее уменьшением WM растет и для теплоизоляционных материалов может достигать значений намного больше 100%. Поэтому удобнее пользоваться объемной влажностью WV, дающей наглядное представление о степени увлажненности материала.
Переход от влажности по объему к влажности по массе осуществляется по зависимости
WV=WM-г, (32)
Где г - средняя плотность материала.
Увлажнение материалов происходит при контакте с водой или воздухом. Свойства материала поглощать влагу из окружающего воздуха называют гигроскопичностью, а достигаемое при этом увлажнение - сорбционной или равновесной влажностью.
Гигроскопичность зависит от природы материалов, характера пористой структуры, величины поверхности пор, а также от относительной влажности воздуха. теплоизоляционный гигроскопичность водопоглощение
При прочих равных условиях гигроскопичность выше у тех теплоизоляционных материалов, в структуре которых больше мелких капилляров, так как в них выше капиллярная конденсация паров воды.
Снижения гигроскопичности теплоизоляционных материалов достигают путем их объемной гидрофобизации, уменьшения содержания микропор, защиты поверхности изделий обкладочными материалами или затирочными растворами.
Свойство материала увлажняться при соприкосновении одной из поверхностей с водой называют капиллярным подсосом.
Величина капиллярного подсоса, главным образом, зависит от пористой структуры материала и смачиваемости его водой.
Чем больше капиллярных пор, тем выше при прочих равных условиях этот показатель. Крупные поры в процессе капиллярного подсоса не участвуют.
Д) Водопоглощение
Водопоглощение - это способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение имеет место при погружении материала в воду.
Характеризуется водопоглощение отношением массы (объема) воды, содержащейся в объеме материала, к его массе в сухом состоянии (водопоглощение по массе) или к его объему (водопоглощение по объему).
По объему водопоглощение всегда меньше объема пористости теплоизоляционного материала, а по массе - часто превышает 100%.
Водопоглощение зависит от вида и характера пористой структуры и смачиваемости твердой фазы водой. Примерные значения водопоглощения теплоизоляционных материалов приведены в таблице 4.
Таблица 4. Водопоглощение теплоизоляционных материалов
Материал |
Водопоглощение, % | |
По массе |
По объему | |
Ячеистые материалы | ||
-закрытые поры (пеностекло) |
80-120 |
2-15 |
-сообщающиеся поры (перлитобетон) |
350-400 |
30-40 |
Волокнистые материалы (минеральная вата) |
400-650 |
80-85 |
Е) Паропроницаемость
Паропроницаемость характеризуется способностью материала пропускать сквозь себя водяной пар.
Паропроницаемость теплоизоляционных материалов характеризуется коэффициентом паропроницаемости (м), который численно равен количеству водяного пара в мг, проходящему через один квадратный метр поверхности материала за один час при толщине один метр и разности давлений на противоположных сторонах 1 Па (мг/м-час Па).
Коэффициент сопротивления паропроницанию в (м 2 час Па)/мг определится как:
RП = д/м, (33)
Где д - толщина материала, м.
В зарубежных нормах паропроницаемость характеризуется безразмерным коэффициентом диффузии водяного пара (м*), равным отношению паропроницаемости воздуха к паропроницаемости материала.
При паронеприцаемости воздуха, равной 0,625 мг/(м ч Па),
М=0,625/м*. (34)
Ж) Водостойкость, морозостойкость
Водостойкость теплоизоляционных материалов оценивается по коэффициенту размягчения (водостойкости).
Коэффициент размягчения характеризует влияние влаги на свойства материалов и, прежде всего, на их прочность:
KPaзм=RВн/RC, (35)
Где RВн - прочность водонасыщенного материала; RC - прочность сухого материала.
Коэффициент размягчения учитывается у ячеистых и зернистых теплоизоляционнх материалов.
У некоторых материалов, например, минеральной ваты, водостойкость оценивается по значению рН среды после обработки пробы материала 0,1Н раствором соляной кислоты (ГОСТ 4640-93).
Морозостойкость характеризует способность материалов в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание.
Морозостойкость распространяется на теплоизоляционные бетоны (арболит, газобетон, пенобетон и др.).
Показатель морозостойкости (F) показывает число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при котором потеря прочности (для теплоизоляционных бетонов) не превышает 15%, а потеря массы - 5%.
Следует отметить, что показатели водостойкости и морозостойкости для теплоизоляционных материалов во многих случаях теряют смысл, так как водонасыщенные теплоизоляционные материалы не выполняют своих теплоизолирующих функций.
Похожие статьи
-
А) Теплопроводность Теплопроводность - важнейшая характеристика теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов. Единица измерения...
-
Классификация теплоизоляционных материалов - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
Теплоизоляционные материалы классифицируются (ГОСТ 16381-77) по следующим признакам: - виду основного исходного сырья; - структуре; - форме; -...
-
Каковы важнейшие физико-механические свойства древесины - Анализ строительных материалов и изделий
Истинная плотность древесиныопределяется совокупностью веществ, слагающих оболочку клеток. Так как клетки имеют схожее строение для всех пород,...
-
Основные свойства продукции - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Прочность и плотность являются главными показателями качества ячеистого бетона. Плотность, колеблющаяся от 300 до 1200 кг/м^3, косвенно характеризует...
-
Керамические материалы получают из глиняных масс путем формования и последующего обжига. При этом часто имеет место промежуточная технологическая...
-
Соответствие любого строительного материала предъявляемым к нему требованиям оценивается по его качеству, которое определяется совокупностью показателей...
-
Мраморы - образовались из известняков (реже доломитов) под действием высоких температур и огромного всестороннего давления. , , водопоглощение 0,1ч0,7 %,...
-
Химический состав веществ оказывает существенное влияние на их теплопроводность. Вещества, простые по химическому составу и строению, имеют большую...
-
Необходимо отметить, что даже небольшие изменения химического состава материалов, их физического состояния и структуры приводят к существенному изменению...
-
Основные свойства строительных материалов - Технология производства строительных материалов
Свойства строительных материалов Определяют области их применения. Только при правильной оценке качества материалов, т. е. их важнейших свойств, могут...
-
Керамические плитки для внутренней облицовки ваиных комнат, бань, прачечных, больничных и других помещений прочно вошли в строительную практику. В...
-
Введение, Характеристика и свойства - Теплоизоляционные изделия из пенополиуретана
Сегодня для утепления жилых и промышленных зданий используется довольно много самых разных теплоизоляционных материалов, но самым технологичным,...
-
Учет выполнения плана строительно-монтажных, ремонтных работ График выполнения строительно-монтажных и ремонтных разрабатывается зам. директора ООО...
-
Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные высокомолекулярные соединения -...
-
Развитие крупнопанельного строительства повлекло за собой выпуск новых строительных материалов --герметиков, которые предназначены для уплотнения стыком...
-
Обжиг изделий Обжиг Изделий проводят в Печах Различной конструкции: в Муфелях с рабочим пространством, защищенным от нагревателей огнеупорным коробом, в...
-
Материалы и изделия на основе магнезиальных вяжущих получают путем формования и последующего высушивания смеси каустического магнезита или доломита и...
-
Классификация - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Ячеистый бетон классифицируется по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры возможно также путем...
-
Свойства, Эстетические свойства - Керамические строительные материалы
Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют...
-
Класс бетона - одно из нормируемых значений унифицированного ряда данного показателя качества бетона, принимаемого с гарантированной обеспеченностью....
-
Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы
Технологический процесс состоит из отдельных стадий производства: 1. дробления исходного сырья 2. его помола и сушки 3. обжига гипсовой мучки в котлах...
-
Акустические материалы, их классификация, применение - Строительные материалы
Строительные акустические материалы и изделия классифицируют по следующим основным признакам: -назначение; - форма поставки; - сжимаемость; - структура....
-
Бетон - искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка...
-
Вспучивание массы: особенности процесса; факторы влияния. Легкие бетоны относят к наиболее распространенным материалам для изготовления несущих,...
-
Потребность в рабочих кадрах на объекте ГКС на Заполярном НГКМ приведена в таблице. Нормативная трудоемкость с учетом административно-хозяйственного...
-
Сырьевые материалы - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Вяжущим для цементных ячеистых бетонов обычно служит портландцемент. Бесцементные ячеистые бетоны (газо - и паносиликат) автоклавного твердения...
-
Поэлементные поставки: 1) местные строительные материалы: щебень, бетон; Производственный запас (временной): бетон - 5 дней, щебень 5 дней. 2)...
-
Потребность в основных материалах, конструкциях, деталях и оборудовании по годам и кварталам строительства заносим в ведомость (табл. 1.6). Расчет ведем...
-
Технологический процесс производства сборных бетонных и железобетонных изделий состоит из ряда самостоятельных операций, объединяемых в отдельные...
-
К строительным материалам относят природные и искусственные вещества, композиции и изделия из них, применяемые для возведения зданий и сооружений....
-
Расчет потребности в строительных материалах осуществляется на основании норм расхода материалов на единичный объем работ, представленных в сборниках...
-
Изготовление портландцемента -- сложный энергоемкий процесс, требующий больших затрат топлива. На обжиг 1 т клинкера затрачивается около 226 кг условного...
-
Строительная воздушная известьпредставляет собой вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом ( не до спекания) известняков, содержащих не более 6 %...
-
Технология политого обжига керамической плитки и санитарно-технических изделий. 1. Сода-продукт химического производства и представляет собой хорошо...
-
Минеральными вяжущими веществами Называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой пластичное тесто, под влиянием физико-химических...
-
Коэффициент теплоусвоения материала - Строительная теплофизика
Если представить себе полуограниченный массив какого-либо однородного материала, на плоскую поверхность которого воздействует гармонический тепловой...
-
Для обеспечения современных требований по теплозащите зданий с целью экономии энергоресурсов на отопление толщина однослойных стен из традиционных...
-
Заключение - Керамические строительные материалы
Керамическими называют каменные изделия, получаемые из минерального сырья путем его формования и обжига при высоких температурах. Термин "керамика"...
-
Номенклатура - Керамические строительные материалы
По конструктивному назначению различают керамические изделия: для стен (кирпич и керамические камни); облицовки фасадов (лицевой кирпич, плитки);...
-
Отощающие материалы, Порообразующие материалы, Плавни - Керамические строительные материалы
Для уменьшения усадки при сушке и обжиге, а также для предотвращения деформаций и трещин в жирные пластичные глины вводят искусственные или природные...
Строительно-эксплуатационные свойства теплоизоляционных материалов и изделий - Классификация и свойства теплоизоляционных материалов