§ 60. Органические теплоизоляционные материалы

Органические теплоизоляционные материалы (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фибролит, камышит, торфяные плиты и др.) в отличие от минеральных обладают существенными недостатками. Они горючи, как правило, легко поглощают воду и обладают невысокой биостойкостью, что предопределяет их недолговечность. Однако благодаря большой сырьевой базе (в основном их получают из неделовой древесины, камыша, торфа и других местных материалов) и несложности изготовления их широко применяют в строительстве малоэтажных зданий (сельское и поселковое строительство).

Сравнительно недавно появилась новая группа таких материалов - газонаполненные пластмассы. Они не поглощают воду, биостойки и долговечны, однако, как и все органические материалы, имеют низкий предел рабочих температур (100....150°С) и горючи.

Древесноволокнистые плиты получают измельчением неделовой древесины или других растительных материалов (камыш, костра, солома) в водной среде до получения волокнистой массы. Из этой массы сначала отливкой формуют, а затем сушат плиты. Таким образом получают мягкие изоляционные плиты. Если перед сушкой плиты уплотняют или высушивают под горячим прессом, получают полутвердые и твердые плиты меньшей толщины, но большей прочности (табл. 16).

Для тепловой изоляции используют мягкие и полутвердые плиты длиной 1200...3000 мм; шириной 1200... 2000 мм; толщина зависит от вида плиты.

Древесноволокнистые плиты гигроскопичны и активно поглощают воду. При этом они разбухают, теряют прочность и теплоизоляционные свойства. Хранят древесноволокнистые плиты в закрытых помещениях. Во время транспортирования их предохраняют от воздействия воды и механических повреждений.

Применяют древесноволокнистые плиты в конструкциях сборно-щитовых зданий, для изоляционно-отделочной обшивки стен, а также для устройства звукоизоляционных прокладок в конструкциях пола.

Древесностружечные плиты получают горячим прессованием (плоским и экструзионным) специально приготовленной стружки с добавлением небольшого количества (8...10%) мочевиноформальдегидной смолы. При плоском прессовании стружка лежит в плоскости плиты, а при экструзионном (осуществляется выдавливание массы через узкую щель, форма которой соответствует поперечному сечению плиты) - перпендикулярно плоскости плиты (рис. 41). Такие плиты толщиной до 100 мм часто изготовляют с пустотами, но из-за поперечного расположения стружки прочность их при изгибе низкая и их с двух сторон облицовывают древесным шпоном (рис. 41, а).

Рис. 41. Древесностружечные плиты: а - фанерованная экструзионного формования, б - плоского прессования; 1 - трехслойная, 2 - однослойная (штрихами показано расположение стружек)

Плиты плоского прессования (рис. 41,6) часто делают трехслойными, причем внутренний слой - из отходов механической обработки древесины (опилок, стружки, дробленки).

Плиты подразделяют на легкие плотностью 250...500 кг/м³, средние - 500...600 кг/м³ и тяжелые - более 600 кг/м³.

Древесностружечные плиты применяют в конструкциях стен, полов, перегородок, для изготовления столярных изделий и мебели. При хранении и применении их предохраняют от увлажнения (при насыщении водой они сильно набухают и теряют прочность).

Фибролит выпускают в виде плит из специально приготовленной древесной стружки (так называемой "древесной шерсти") и теста из вяжущего вещества (обычного цемента).

В зависимости от назначения изготовляют фибролит теплоизоляционный (марки 300 и 350) и теплоизоляционно-конструктивный (марки 400 и 500), который отличается повышенной прочностью и может служить заполнителем в каркасных стенах. Размер фибролитовых плит, мм: длина - 2400 и 3000, ширина - 500, 600 и 1200 и толщина - 30, 50, 75, 100.

Фибролит - грубоволокнистый с крупными сообщающимися порами материал, хорошо пилится и гвоздится, водостойкий, трудновоспламеняемый. Из фибролитовых плит устраивают теплоизоляционные слои в конструкциях стен и перекрытий, а также заполняют каркасы сборных малоэтажных зданий.

Газонаполненные пластмассы - пористый (90...95%) материал на основе синтетических полимеров. Плотность их не превышает 100 кг/м³, но может доходить до 10 кг/м³ (например, поропласт мипора). По характеру пористости и способу ее получения газонаполненные пластмассы делятся на пенопласты (мелкие замкнутые поры сферической формы), поропласты (сообщающиеся поры) и сотопласты (пористая структура представляет собой ячейки правильной геометрической формы).

Наиболее распространены в строительстве пенопласты. Промышленность изготовляет пенополистирол (ПС-1, ПС-2 и ПСБ), пенополивинилхлорид (ПХВ-1 и ПХВ-2) и фенолоформальдегидный пенопласт (ФРП) в виде плит толщиной 25...100 мм, которые используют для тепловой изоляции конструкций стен, перекрытий и т. п.

На основе этих пенопластов изготовляют трехслойные панели и плиты, наружные слои которых выполнены из асбестоцемента, алюминия или стеклопластика, внутри находится пенопласт. Применяют трехслойные панели для устройства навесных стен промышленных зданий и специальных сооружений. Такие панели характеризуются легкостью и простотой монтажа, высокими теплозащитными свойствами и малой массой. Так, масса 1 м² трехслойной стеновой панели 20...30 кг (для сравнения: масса 1 м2 керамзитобетонной панели 250 кг).

Выпускают также заливочные пенопласты, которые на строительство поступают в жидком виде обычно в двух упаковках (основной компонент и вспенивающе-отверждающая добавка). При смешивании этих жидкостей масса быстро вспенивается и отвердевает. Весь процесс занимает несколько минут. Из таких пенопластов устраивают тепловую изоляцию различных сложных по конфигурации полостей: залитая в них смесь, вспениваясь, занимает весь объем. Заливочные пенопласты применяют также и для тепловой изоляции поверхностей агрегатов и конструкций, на которых смесь наносят набрызгом: вспениваясь, она надежно приклеивается к поверхности.

Основой сотопластов служат полоски бумаги или ткани (стеклянной или обычной), склеенные синтетическим связующим таким образом, что при растягивании они образуют шестиугольную, напоминающую пчелиные соты структуру (рис. 42). В растянутом виде материал пропитывают синтетической смолой и отверждают. Сотопласт - прочный и жесткий материал - используют как внутренний заполняющий слой легких трехслойных конструкций для перегородок, навесных панелей и т. п. Примером использования сотопласта могут служить дверные полотна, представляющие собой сотопласт, оклеенный с двух сторон твердой древесноволокнистой плитой.

Рис. 42. Сотопласт

Основной недостаток газонаполненных пластмасс - низкая теплостойкость. Для пенополистирола верхний предел рабочих температур 60°С, а для фенолоформальдегидных пенопластов - 100...150°С. Кроме того, стоимость газонаполненных пластмасс выше, чем стоимость других теплоизоляционных материалов.

Местные материалы. Камышит - плиты, получаемые прессованием и прошивкой стеблей зрелого камыша.

Камышитовые плиты - местный строительный материал, используемый в сельском строительстве в районах массового произрастания камыша. Камышит поражается грызунами, поэтому его поверхность защищают штукатуркой и т. п.

Торфяные плиты получают прессованием малоразложившегося торфа с последующей тепловой обработкой. Водостойкость плит низкая.

Строительный войлок изготовляют в виде листов из отходов шерстяного и мехового производства. Применяют войлок для тепловой и звуковой изоляции под штукатурку стен и потолков, обивки дверей и конопатки оконных и дверных коробок.

Строительную паклю льняную и пеньковую применяют для конопатки деревянных стен, оконных и дверных коробок. Характеристики местных теплоизоляционных материалов приведены в табл. 17.