1. Металлические листы для обшивок стен и облицовок панелей
2. Теплоизоляционные материалы
2. Теплоизоляционные материалы
В конструкциях металлических стен для теплоизоляции используют главным образом пенопласты и изделия из минерального и стеклянного волокна. Другие материалы, среди которых можно назвать сотопласты с различными заполнениями сот и пеностекло, применяют значительно реже. Из различных видов пенопластов наибольшее применение в стенах получили пенополиуретан и пенополистирол. В редких случаях использовался фенольно-резольный пенопласт, широкому применению которого препятствуют такие его свойства, как большое влагопоглощение, хрупкость, недостаточные морозостойкость и механические показатели. Требования к физико-механическим свойствам пенопласта в большой мере определяются видом конструкции стен, для которого он предназначается. В частности, для бескаркасных панелей, в которых пенопласт служит не только теплоизоляционным, но и конструкционным материалом (работающим под нагрузкой совместно с облицовками), к нему предъявляют нормативные требования, приведенные в табл. 1.
Теплоизоляционно-конструктивные пенопласты образуются преимущественно путем введения их компонентов в полость между облицовками панели, где происходит вспучивание и отверждение этих смесей. Пенополиуретан получают из жидких компонентов и по этому признаку его называют «заливочной композицией», а пенополистирол изготовляют из твердых полуфабрикатов в виде гранул.
На основных отечественных предприятиях приняты способы производства панелей, основанные на использовании пенополиуретана в виде заливочной композиции. Такие способы преобладают и в других развитых странах. В отечественном строительстве для значительной части изготовляемых панелей применяют выпускаемый в ГДР полиуретан марки «Сиспур» 4050/1, характеристика которого приведена ниже.
В последние годы расширяется отечественное производство материалов для заливочного пенополиуретана марки ППУ-ЗС, характеристика которого приведена ниже.
Пенополиуретан быстро занимает господствующее положение в кругу других теплоизоляционных материалов для бескаркасных панелей, изготовляемых в разных странах. При малой объемной массе (40—60 кг/м3) он обладает достаточной прочностью на сдвиг, хорошей адгезией к металлу, низким водопоглощением, малой теплопроводностью. Но главное достоинство пенополиуретана то, что он обладает высокой технологичностью, позволяющей использовать высокопроизводительное автоматизированное оборудование для поточного производства панелей. Высокая технологичность выражается в свойстве пенополиуретана быстро (но не слишком) вспучиваться и отвердевать при естественной температуре и давлении, а также плотно заполнять профили облицовок. Однако, существенным недостатком является сгораемость этого материала, его низкое сопротивление огневому воздействию, даже при введении в его состав специальных пламягасящих добавок. В связи с этим в ряде стран для пенопласта изыскивают рецептуры, повышающие сопротивление огню. Необходимо отметить два возможных способа повышения сопротивления огню. Первый — создание новой разновидности пенополиуретана — пенополиизоцианурата (ПИР), значительно более огнестойкого при пожаре, вследствие чего он по нормам ФРГ, например, определяется как материал трудновоспламеняемый. Второй способ повышения огнестойкости пенополиуретана — это введение в него минерального наполнителя — пеностекла, перлита, керамзита и др. Исследованиями таких материалов занимался ряд организаций, в частности ВНИИстройполимер и завод «Электрощит» (г. Куйбышев). Опыт .промышленного применения пенополиуретана с минеральными наполнителями имеется в Польской Народной Республике и в ряде других стран. При введении наполнителей некоторые свойства материала (объемная масса, теплопроводность) несколько ухудшаются (в приемлемых пределах), но улучшаются его огнестойкость и теплостойкость. По некоторым зарубежным данным [46], предел огнестойкости панелей со стальными облицовками, утеплителем которых служит пенополиуретан с наполнителем, может достигать 90 мин. Применение пенополиуретана с наполнителями возможно при производстве панелей как стендовым, так и непрерывным способом.
Можно считать, что второе место среди пенопластов по распространенности в стеновых панелях занимает пенополистирол. Для вспучивания между облицовками панелей он используется значительно реже, чем пенополиуретан, но довольно широко применяется в виде заранее изготовленных плит, служащих теплоизоляционным слоем или конструктивно-теплоизоляционным, если он хорошо соединен с облицовками панели с помощью клея. Для конструктивно-теплоизоляционного слоя используется преимущественно пенопласт объемной массой 40 кг/м3 и более, а для теплоизоляционного — более легкий. Другие характеристики пенополистирола, изготовляемого беспрессовым способом из суспензионного вспенивающегося полистирола, связаны с его объемной массой (табл. 2).
Характеристики, приведенные в табл. 2, должны проверяться стандартными испытаниями. Плиты могут применяться для изоляции строительных конструкций и промышленного оборудования, температура поверхностей которых не превышает при эксплуатации 70°С. При испытании плит на теплостойкость при этой температуре величина относительного сжатия под нагрузкой 0,05 кгс/см2 должна быть не более 5%.
Производимые промышленностью плиты из пенополистирола подразделяются на два вида: ПСБ-С — с антипиреном и ПСБ — без антипирена. Плиты марок (объемной массы) 16 и 20 выпускаются только без антипирена. При испытании плит, содержащих антипирен, они не должны поддерживать после удаления источника огня самостоятельного горения в течение более 5 с. Для плит установлены размеры: по длине от 900 до 2000 мм, а по ширине от 500 до 1200 мм с интервалами 50 мм. Толщина плит может быть 25, 33, 50 и 100 мм. Влажность плит, отгружаемых с завода, не должна превышать 15% по массе. Транспортирование их должно производиться в контейнерах, в крытых вагонах или в других закрытых транспортных средствах.
Используемые в конструкциях металлических стен теплоизоляционные материалы из минеральной ваты на синтетическом связующем выпускаются отечественной промышленностью в виде плит и матов (рулонов), имеющих ширину 500 или 1000 мм. Для плит приняты: длина 1000 мм и толщина 40, 50 и 60 мм, для матов: длина 2000, 3000 и 4000 мм, а толщина 70, 80, 90 и 100 мм. По признаку объемной массы минераловатные изделия подразделяются на марки 50, 75, 100 , 125 и 150, а плиты делятся, кроме того, на мягкие, полужесткие и жесткие в зависимости от величины их сжимаемости под удельной нагрузкой 0,02 кгс/см2.
В соответствии с нормативными требованиями минераловатные изделия должны обладать физико-механическими свойствами, указанными в табл. 3.
Изделия должны иметь в изломе однородную структуру, без пустот, расслоений, с равномерным распределением связующего между волокнами. Мягкие плиты и маты при сгибании вокруг цилиндра диаметром 108 мм не должны иметь расслоений и разрывов. Предел прочности при разрыве этих изделий должен быть не менее 0,08 кгс/см2. Для влажности плит и матов определен верхний предел в 1 % по массе, а для доли отвержденного фенольного связующего — нижний предел, равный 90% общего его количества. Для плит марок 100, 125 и 150, аттестованных в установленном порядке по высшей категории качества, некоторые из изложенных требований повышаются. Это относится, в частности, к сжимаемости полужестких плит (не более 10%) и жестких (не более 4%), а также к доле отвержденного, связующего (95%).
Заводская упаковка минераловатных изделий, способы их погрузки и разгрузки, а также транспортирование и хранение должны выполняться так, чтобы предохранить плиты и маты от увлажнения и механического повреждения.
Хорошим теплоизоляционным материалом для металлических ограждающих конструкций являются изделия из стеклянного штапельного волокна, склеенного синтетическими смолами. Они обладают хорошей теплостойкостью (от —60 до + 180°С), а также звукоизолирующими свойствами. Ассортимент и размеры этих изделий приведены в табл. 4.
Полужесткие плиты технического назначения по согласованию с потребителем могут быть оклеены с одной или двух сторон стеклотканью, алюминиевой фольгой, синтетической пленкой или другим обкладочным материалом. Физико-механические требования к изделиям стеклянного волокна приведены в табл. 5. Коэффициент теплопроводности изделий в сухом состоянии при средней температуре 25±5°С не должен превышать
0, 04 ккал/(м•ч•°С),
Для оклейки волокон изделий в качестве связующего применяются водорастворимые синтетические смолы и композиции этих смол с пластифицирующими и другими добавками. Количество незаполимеризованной смолы может составлять не более 10% по весу от ее общего содержания. Распределение смолы в изделиях должно быть равномерным. Допускаются отдельные скопления смолы общей площадью не более 100 см2 на 1 м2 поверхности изделия. Условия упаковки, транспортирования и хранения изделий из стеклянного волокна аналогичны указанным выше для минераловатных плит и матов.
Арон Шаевич Дехтяр
Облегченные конструкции металлических стен промышленных зданий
1979
|
