29 мая 2016г.
После принятия правительством РФ закона об энергосбережении, вопрос об эффективных утеплителях встал более остро. Начали появляться на рынке строительных материалов их новые виды, такие как жидкая теплоизоляция, о которой и будет рассказано в данной статье.
Жидкая теплоизоляция – многокомпонентная смесь, в которой после контакта с атмосферным воздухом происходят процессы газообразования и полимеризации. В результате она переходит из жидкотекучего состояния в твердое и превращается в легкий пористый материал. Кроме «классической» жидких утеплителей существует сверхтонкая изоляция на основе керамических микрогранул с газом, связанных акриловым полимером. Разработки по созданию продуктов схожих с жидкими керамическими теплоизоляторами начались еще в 1970х годах в США и СССР в рамках программы освоения космоса. Предполагалось что данные материалы, в качестве альтернативы керамическим пластинам, будут использоваться для покрытия поверхности космических кораблей многоразового использования . В ходе проведения серии экспериментов и испытаний учёные НАСА так и не смогли получить продукт с термостойкостью, удовлетворяющей их требованиям. Образцы первых покрытий обладали термостойкостью не более +120°С…+180°С. Спустя некоторое время, НАСА рассекретило данную разработку в США для промышленности. В промышленности данные продукты получили достаточно широкое распространение. В 1996 году первые образцы жидкой теплоизоляции попали в Россию. Что такое жидкая теплоизоляция, каковы ее преимущества и слабые стороны? Пеноизол и пенополиуретан - жидкие утеплители, входящие в группу пенопластов. Это позволяет утеплять сложные по конфигурации конструкции и внутренние полости в стенах и перегородках. Пеноизол – жидкий карбамидоформальдегидный пенопласт, которому для твердения достаточно невысокой температуры (от +15С). Пеноизол хорошо заполняет неровности и пустоты внутри кладки, но при этом не расширяется в объеме. Но в нем образуются сквозные трещины. Это приводит к снижению теплоизолирующих свойств. Данное явление происходит из-за усадки данного утеплителя с течением времени. Основными преимуществами жидкой теплоизоляции из пеноизола являются:
1. Высокая теплоизолирующая способность. Чтобы обеспечить одинаковую защиту, достаточно нанести слой пеноизола в 45 мм, в то время как пенопласта потребуется 75, а минеральной ваты и того больше – 125 мм;
2. Экологичность. Не выделяет вредных испарений и запахов;
3. Восстановление прежнего объема при незначительном сжатии;
4. Стойкость к температурным перепадам и колебаниям влажности;
5. Способность пропускать пары, то есть «дышать». Благодаря паропроницаемости в помещениях никогда не наблюдается скопление конденсата. Именно поэтому он идеален для деревянных домов и срубов;
6. Пожарная безопасность. Несмотря на то, что пеноизол – органический материал, горения он не поддерживает и под воздействием открытого пламени лишь обугливается, теряя объем. И, что совсем не характерно для органики, при этом не выделяются копоть и угарные газы.
7. Индифферентность ко всевозможным биологическим факторам – животным-грызунам и насекомым. Пеноизол в отличие от пенопласта является абсолютно «неаппетитным» для нежелательных спутников цивилизации.
8. Высокая адгезия и заполнение всех пустот, благодаря чему он используется в конструкциях различных форм, где применение листового материала сложно технологически. Пеноизол хорошо заполняет неровности и пустоты внутри кладки, но при этом не расширяется в объеме. Недостатки пеноизола:
1. Сезонность: пеноизол используют лишь при температуре окружающего воздуха выше 5°С;
2. При вертикальном утеплении требует нанесения его в несколько слоев с определенным промежутком времени для застывания; 3. «Открытопористость». Открытая пористая структура пеноизола обеспечивает хороший отвод водяного пара из отапливаемого помещения, но требует надежной защиты от влаги. Поэтому при облицовке стен его поверхность нужно защитить слоем водоотталкивающей цементно-песчаной штукатурки. 4. Заливка – единственный способ использования данного утеплителя. В отличие от пенополиуретана, пеноизол невозможно нанести на стены путем напыления, что является технологическим недостатком. На Рисунке 1 показано, какая толщина различных материалов требуется для обеспечения одинаковой теплозащиты.
Пенополиуретан получают в результате химической реакции двух компонентов – полиизоционата и полиола. При этом выделяется углекислый газ, вспенивающий структуру полимерного вещества. Сравнительная таблица основных характеристик пеноизола и пенополиуретана
Жидкие утеплители на основе пенополиуретана производят в двух вариантах внутренней структуры: с открытыми и закрытыми пустотами. Этот факт оказывает серьезное влияние на важные показатели утеплителя: водопоглощение, паропроницаемость и теплопроводность. Разница между двумя модификациями жидкого пенополиуретана приведена в сравнительной Табл1.
Основными преимуществами жидкой теплоизоляции из пенополиуретана являются: 1. Хорошее сцепление с поверхностью любого материала (металл, древесина, стекло, камень); 2. Низкая звуко- и теплопроводность; 3. Экологичность (нет фреона и других токсичных соединений); 4. Долговечность (сохраняет свои свойства до 30 лет); 5. Устойчивость к перепадам температуры; 6. Пожарная безопасность (не поддерживает горения) Наиболее существенным недостатком является цена. Она существенно выше, чем у пеноизола. Кроме этого, ППУ изоляция не устойчива к ультрафиолету и ее нельзя наносить на холодные поверхности. Пенополиуретан с закрытоячеистой структурой имеет более высокую прочность, чем открытоячеистый. Он лучше изолирует тепло, но хуже проводит водяной пар. Поэтому его лучше использовать для гидроизоляции фундаментов, подвалов и других конструкций, которые контактируют с грунтом. Открытоячеистый ППУ идеален для тепловой защиты стен, перекрытий и кровли здания, но при контакте с атмосферным воздухом нуждается в хорошей водоотталкивающей отделке. Сверхтонкая жидкая теплоизоляция. Иногда этот материал называют теплокраской, подчеркивая тем самым, что нанесение жидкой теплоизоляции на основе поризованных керамических микрогранул производят при помощи малярного валика, кисти или компрессора. Теплокраска изначально была разработана для защиты паропроводов, водопроводов и воздуховодов в системах кондиционирования. Она хорошо зарекомендовала себя как теплоотражающая изоляция рефрижераторов, емкостей и цистерн. Но её производители не приводят данные о ее теплопроводности согласно требованиям ГОСТ. Так что провести теплотехнический расчет с данным видом утеплителя не представляется возможным. Также нет четкого ответа на вопрос, как 1-2 миллиметра сверхтонкого покрытия могут заменить 8-9 см минваты или 50 см кирпича. Нет доказательств обеспечения теплоизолирующей краской достаточного утепления фасадов зданий и соорружений. Как плохой проводник тепла, именно он является реальной преградой для потерь энергии. Поэтому чем толще слой теплоизоляции и чем меньше в ней открытых каналов, тем лучше она сохраняет тепло. Исходя из этого факта, сверхтонкую жидкую теплоизоляцию не следует использовать как основной материал для утепления дома. Независимые исследования свойств теплоизолирующей краски показали, что ее способность отражать инфракрасное излучение проявляется только при высокой температуре. Поэтому при окраске стен в обычных помещениях вы не достигнете заметного эффекта утепления. Другое дело – горячие трубы или кровля, разогретая летним солнцем. Здесь керамическая сверхтонкая изоляция работает хорошо, в первом случае сохраняя, а во втором отражая тепло.
Таким образом, пеноизол имеет хорошие характеристики: низкая теплопроводность, плотность, трудносгораем и способен пропускать пар, но он нуждается в гидроизоляции, его невозможно нанести путём напыления. Пенополиуретан не нуждается в защите от влаги, хуже пропускает пар, стоит дороже. Для теплозащиты стен, перекрытий и кровли зданий подойдет пеноизол или пенополиуретан с открытыми ячейками, для гидроизоляции фундаментов и стен подвалов - пенополиуретан с закрытоячеистой структурой. Сверхтонкая жидкая теплоизоляция на сегодняшний день подтвердила свою эффективность в тепловой защите паропроводов, водопроводов и воздуховодов. Для утепления зданий и сооружений требуются дальнейшие исследования.
Список литературы
1. Овчаренко Е.Г. Теплоизоляционные пластмассы.
2. Павлов Д.В. Разработка жидкой теплоизоляции [Электронный ресурс] / Д.В. Павлов //Материалы сайта «ГИДРОТЕПЛОСТРОЙСЕРВИС»
3. Панкрушин А.А. — Тепловая защита зданий и сооружений карбамидными пенопластами
