Виды и свойства теплоизоляционных материалов

В последнее время все более актуальной становится для наших сограждан проблема минимизации потерь тепла в своих домах. На рынке доступно немало материалов, с помощью которых можно достаточно эффективно решить эту проблему. При этом имеющиеся в продаже теплоизоляционные материалы отличаются друг от друга назначением, а также эксплуатационными параметрами.

Классификация

Исходя из такого параметра, как форма изделия, эти материалы могут быть классифицированы на следующие группы – сыпучие, единичные и рулонные. В зависимости от структуры их можно представить в виде следующих категорий:

• ячеистые;
• волокнистые;
• зернистые.

Также во время выбора потребитель учитывает и сырье, из которого изготовлены материалы. Оно может иметь органическое и неорганическое происхождение. Далее будут приведены особенности наиболее часто используемых материалов для теплоизоляции.

Изделия из органического сырья

Эти материалы превосходят все прочие аналоги по экологичности, однако не во всех случаях их выбор может выступать наиболее целесообразным решением. В качестве сырья, из которого могут изготавливаться теплоизоляторы, могут выступать:

• древесное волокно;
• бумага;
• пробковая кора.

Благодаря использованию подобного сырья можно производить разные типы утеплителей.

Целлюлозная вата

В качестве основы для ее изготовления применяется древесное волокно. Подобный материал получил наибольшее распространение среди всех других изоляторов, имеющих органическое происхождение. В продаже она представлена в виде порошка либо плит. Однако прежде чем решить выполнять работы по теплоизоляции с ее помощью, необходимо учесть ряд минусов, которые ей присущи:

• низкая огнеупорность (чтобы устранить подобный недостаток, часто в этот материал может входить полифосфат аммония);
• низкий уровень устойчивости к воздействию микроорганизмов.

Что касается же достоинств целлюлозной ваты, то главными следует назвать прекрасные свойства теплоизоляции и доступную цену. В процессе работы с ней не возникает больших сложностей.

Бумажные гранулы

Чаще всего их изготавливают на основе макулатуры. Также технология производства предусматривает обработку специальными солями, что придает готовому продукту свойство негорючести. При использовании гранулированной бумаги можно эффективно решить проблему теплоизоляция за счет наличия у этого материала прекрасных водоотталкивающих свойств.

Из минусов этого изолятора следует отметить ограниченную сферу применения. Следует помнить, что монтажные работы на основе этого материала должны обязательно проводиться квалифицированными специалистами, так как для соблюдения технологии необходимо обладать определенными навыками.

Пробковая кора

Это сырье используется для изготовления теплоизоляционных материалов, что реализуется путем применения технологии прессования в условиях высокой температуры. Среди достоинств этого сырья следует выделить:

• малый вес;
• длительный срок службы;
• прочность на изгиб и сжатие;
• невосприимчивость к процессам гниения.

Защитить этот изолятор от возгорания можно путем введения в состав особых синтетических пропиток, однако подобное решение ухудшает экологические свойства теплоизолятора.

Изделия из неорганического сырья

Подобные материалы изготавливаются с применением такого сырья, как:

• горные породы;
• стекло;
• пенополиуретан и пенополистирол;
• вспененный каучук;
• различные типы бетона.

При использовании того или иного теплоизолятора следует учитывать их свойства, которым будет уделено внимание далее.

Каменная вата

Технология изготовления этого изолятора предусматривает использование в качестве сырья горных пород, подвергаемых плавлению, в результате чего возникает два компонента – волокно и воздух.

Основное назначение каменной ваты – теплоизоляция стен. Ввиду того что изготовление этого материала требует достаточно много энергии, это увеличивает его стоимость. Также ему присущ и другой недостаток, коим выступает необходимость в специальной утилизации.

К числу достоинств, которыми обладает каменная вата, следует отнести пожаробезопасность. Это связано с ее способностью справляться с воздействием высоких температур. Также она отличается высокой устойчивостью к гниению. Обработанные с ее помощью конструкции наделяются высокими теплоизолирующими свойствами, а также прекрасной шумозащитой.

Перлит

Об этом сырье вулканического происхождения человек узнал еще в прошлом веке. Одним из его свойств является значительное увеличение в объеме при воздействии высокой температуры. Технология утепления с использованием подобного теплоизолятора не сопряжена с какими-либо трудностями. Суть ее сводится к заполнению щелей. Помимо этого сырье часто используют в виде добавки для теплоизоляционных растворов.

Изоляторы, создаваемые на основе такого сырья, отличаются экологической чистотой. Важным свойством перлита является его способность сохранять в течение длительного времени свою структуру. За счет этого исключается такое явление, как усадка теплоизолирующего слоя. Помимо этого материал демонстрирует нейтральность к влаге и открытому огню. Среди недостатков, которые проявляются при работе с этим материалом, следует выделить высыпание гранул из щелей, что может часто происходить во время монтажа инженерных сетей в толщу утепленных конструкций.

Минеральная вата

Именно с применением подобного теплоизоляционного материала и проводят чаще всего работы по утеплению различных конструкций. Этот изолятор может быть представлен в продаже в различных вариантах – плитах, цилиндрах, матах и в виде рыхлой ваты. Обычно его изготавливают на основе таких компонентов, как доломиты, базальты и иных ископаемых. Технология производства подобного теплоизолятора предусматривает выведение из минералов волокон, которые впоследствии связывают посредством специальных смол.

Среди наиболее значимых достоинств, которые присущи минеральной вате, следует выделить:

• неподверженность воздействию микроорганизмов;
• высокий уровень пожаробезопасности;
• стойкость к критически низким температурам;
• дополнительная шумоизоляция,
• высокие характеристики теплозащиты.

Прежде чем остановить выбор на подобном материале, следует рассмотреть и присущие ему минусы. Среди них следует особо упомянуть про токсичность ваты. По этой причине во время использования этого материала для утепления жилых объектов он должен быть изолирован. Технология укладки изолятора требует устройство пароизоляции, в противном случае это приведет к появлению на поверхности конденсата.

Пеностекло

Рассматривая подобный теплоизолятор, следует учесть такие его особенности, как высокую стоимость, а также необходимость в создании дополнительной вентиляции в процессе укладки. Что же касается остальных характеристик, то в этом плане пеностекло превосходит все прочие материалы неорганического происхождения. Изолятор отличается наличием довольно прочной структуры, благодаря чему он может выступать основанием для монтажа на нём крепежных элементов.

Среди достоинств, которыми обладает пеностекло, следует выделить неподверженность воздействию влаги и микроорганизмов, а также высокую стойкость к критически низким температурам.

Благодаря подобным свойствам материал может эксплуатироваться на протяжении довольно продолжительного времени.

Пенополиуретан

Если рассматривать современные теплоизоляционные материалы, то в этот список обязательно необходимо включить и этого представителя. Технология выполнения теплоизоляции требует применения пенополиуретана обязательно в жидком виде. Практически это реализуется путем использования особой установки, где компоненты смешиваются с воздухом. Это приводит к возникновению аэрозоля, равномерно покрывающего обрабатываемые поверхности.

Подобный изолятор может применяться для утепления и поверхностей, имеющих неровности. В этом случае на всю работу уйдет минимум времени. Из достоинств технологии утепления с применением подобного теплоизолятора следует отметить отсутствие стыков. Хотя полиуретану не страшны микроорганизмы, он не защищен от воздействия огня, что может привести к образованию токсичных газов.

Полистирольный пенопласт

Этот материал выполнен в виде шариков, имеющих разные диаметры, которые скреплены друг с другом. Технология изготовления пенопластовых плит сводится к прессованию сырья. Изолятор отличается простотой в монтаже, а главными его достоинствами следует назвать высокие прочностные характеристики и доступную цену. Во время выполнения работ по утеплению обязательно должно быть создана дополнительная вентиляция, что связано с отсутствием у пенопласта способности «дышать».

Перед его использованием необходимо обработать основание, так как в случае попадания ультрафиолетового излучения может быть нарушена его структура. Наряду с этим разрушающим воздействием обладает и влага, поэтому следует не допускать контакта с ней пенопласта.

Пенополистирол

Если сравнивать его с пенопластом, то этот материал обладает повышенными характеристиками прочности. Также его отличает высокая стойкость к воздействию влаги. Наличие цельной микроструктуры обеспечило экструдированному пенополистиролу повышенный коэффициент теплопроводности. Его структура представлена в виде отдельных ячеек, содержащих воздух, которые изолированы друг от друга, что исключает проникновение внутрь материала воды и воздуха.

Единственная угроза, от которой не защищен экструдированный пенополистирол – огонь. Во время горения происходит образование токсических веществ. Также следует учитывать, что созданный теплоизоляционный слой на основе подобного материала, не обладает способностью «дышать».

Основные характеристики

Вне зависимости от того, на основе какого материала был создан теплоизоляционный слой, в первую очередь он должен исключать тепловые потери или сводить их к минимуму. Рассмотренные выше типы материалов по-разному выполняют эту задачу. Эффективность ее решения в многом зависит от характеристик, которыми обладают теплоизоляционные материалы:

• Влажность – чтобы свести к минимуму теплопотери, этот параметр должен иметь минимальный показатель;
• Пористость – с ее увеличением уменьшается вес материала, что улучшает его теплоизоляционные свойства;
• Плотность и теплоемкость;
• Паропроницаемость – при использовании материалов, у которых это характеристика имеет высокий показатель, возникает необходимость в устройстве дополнительной пароизоляции;
• Водопоглощение – имеется в виду свойство удерживать впитываемую влагу. Оптимально, когда ее коэффициент стремится к минимуму, иначе это будет отрицательно сказываться на свойствах материала;
• Предельная температура эксплуатации – под ней понимается предел, при котором теплоизоляционный материал может демонстрировать свои изначальные качества для эффективного выполнения задачи по утеплению.

Очень важно обращать внимание на все перечисленные выше факторы, так как от них зависит такой параметр, как коэффициент теплопроводности, чаще всего учитываемый потребителями при выборе. Его расчет выполняется путем определения количества тепла, выделяемого одним квадратным метрам площади.

Сравнительный анализ

В процессе рассмотрения различных теплоизоляционных материалов следует учитывать основные характеристики, которыми обладает каждый из этих представителей. Помочь в выборе оптимального изолятора может таблица, где указаны свойства каждого из основных теплоизоляторов.

Если судить по таблице, то у каждого из изделий имеются как свои плюсы, так и минусы. Поэтому, чтобы принять правильное решение, следует отдавать предпочтение тому варианту, характеристики которого в наибольшей степени соответствуют предъявляемым требованиям.

Заключение

Выбор материала для утепления представляется сложной задачей, особенно для потребителя, который впервые будет решать подобный вопрос. Основные трудности связаны с большим выбором подобных материалов, поэтому важно в первую очередь учитывать их технические характеристики. Только при условии, что выбранный теплоизолятор будет в максимальной степени соответствовать предъявляемым покупателем требованиям, можно быть уверенным, что утепление с его использованием обеспечит надежную защиту дома от холодов.