Негорючие или жаростойкие материалы

Утепление жилых зданий было и остается приоритетом в масштабном и индивидуальном строительстве. Но утепление мягкими материалами имеет и обратную сторону – это должен быть негорючий материал, пожаробезопасный и экологичный, так как термостойкие материалы необходимы при утеплении множества мест в конструкции, начиная от пола и стен, и заканчивая дымоходами и вентиляцией.

 

Современная высокотемпературная теплоизоляция – это не только защита жилья от утечки тепла наружу, но и обеспечение безопасности проживания, так как огнеупорный утеплитель сводит риски пожаров к нулю. Универсальность такой термоизоляции позволяет использовать их в промышленных, производственных и бытовых строительных объектах любого типа.

Как классифицировать негорючие утеплители для стен, по каким параметрам и характеристикам, нужно знать более подробно, так как, выбирая огнестойкий утеплитель для разных строений, помещений и условий эксплуатации, необходимо учитывать все возможные факторы риска.

Параметры и характеристики утеплителей

Кислородный индекс характеризует свойства пожаробезопасности посредством отображения минимального объема кислорода в единице объема теплоизоляционного материала. Согласно значений кислородного индекса выделяют три порога горючести утеплителей:

1. 40% — композитные полимеры;
2. 31% — негорючие теплоизоляционные материалы из волокнистых и ячеистых составляющих;
3. 20% — горючие утеплители.

 

Волокнистые теплоизоляторы представлены в основном негорючими утеплителями из минеральных веществ, например, из стекла или базальта. Такая высокотемпературная теплоизоляция способна выдерживать температуру ˃ +500°С, поэтому ее применение рекомендовано для узкоспециализированных мест и конструкций:

1. Для утепления цилиндрическими фольгированными элементами разного рода трубопроводов;
2. Для теплоизоляции ПВХ оконных и дверных рам тонкими матами или плитами методом прошивки;
3. Для утепления стен, перекрытий, пола и кровли базальтовыми материалами.

Согласно ГОСТ 4640-93 минеральная термоустойчивая вата может быть каменной, стеклянной, шлаковой, а по кислородному индексу (30%) должна принадлежать к классу НГ – негорючие материалы.

Теплопроводность и влагопоглощение теплоизоляционных материалов

Теплопроводность – основная эксплуатационная характеристика любого утеплителя. Теплопроводность не зависит от плотности материала, поэтому при выборе утеплителя следует обращать внимание на этот факт. Чем ниже теплопроводность, тем теплее будет здание или помещение, защищенное такой изоляцией.

 

Следующий важный параметр – влагопоглощение. Водяные пары в атмосфере есть всегда, и при определенной их концентрации в утеплителе они могут превратиться в конденсат, который сразу уменьшит свойства теплопроводности. Для предотвращения образования конденсата применяют пароизоляционные прослойки, например, если это утеплитель для бани, где всегда влажность будет повышенной.

Огнестойкость – это способность сопротивляться открытому огню. Этот параметр важен для дымохода, для печей и печных труб, а также для других элементов отопительной системы, подвергающихся сильному нагреву. В таких зонах риска всегда следует применять жаростойкий утеплитель – минвата, шлаковата и аналогичные материалы.

В таблице приведены типы утеплителей, которые имеют высокие жаростойкие характеристики:

Свойства	Шлаковая вата	Стеклянная вата	Минеральная вата	БТВ	БСТв
Максимальная температура,0С	≤ 250	-60/+450	≤ 300	-190/+700	-190/+1000
Ø, мкм	4,0-12,0	4,0-12,0	4,0-12,0	5,0-15,0	1,0-3,0
Влагопоглощаемость за сутки, ≤ %	1,95	1,75	0,095	0,035	0,025
Колючесть	Есть	Есть	Нет	Нет	Нет
Связующие вещества при креплении на поверхность	Есть	Есть	Есть	Есть	Нет
Теплопроводность материала, Вт/(м•К)	0,40-0,48	0,038-0,046	0,077-0,12	0,038-0,046	0,033-0,038
Объем связующих компонентов в утеплителе, %	2,5-10	2,5-10	2,5-10	2,5-10	—
Класс горючести (НГ/Г)	Негорючий материал	Негорючий материал	Негорючий материал	Негорючий материал	Негорючий материал
Испарение токсинов	Есть	Есть	Есть	Если применяется связующее	Нет
Теплоемкость, Дж/кг•К	1000	1050	1050	500-800	800-1000
Виброустойчивость	Нет	Нет	Нет	Нет	Есть
Прочность по сжатию, %	—	—	40	40	31,2
Упругость, %	—	—	60	71	75,5
Температура деформирования, 0С	250-300	450-500	600	700-1000	1100-1500
Длина волокна, мм	16,0	15,0-50,0	16,0	20,0-50,0	50,0-70,0
Коэффициент шумопоглощения	0,75-0,82	0,75-0,92	0,75-0,95	0,75-0,95	0,95-0,99
Химическая стойкость (уменьшение массы), % в водной среде	7,85	6,25	4,55	1,65	1,65
Химическая стойкость (уменьшение массы), % в щелочной среде	7,05	6,05	6,45	2,75	2,75
Химическая стойкость (уменьшение массы), % в кислотной среде	68,75	38,95	24,05	2,25	2,25

 

Теплоизоляционный материал минвата – это негорючий утеплитель, который поступает в продажу в виде рулонов и матов. Плитной минватой легче проводить утепление кровли, поверхностей пола и стен. Матами утепляют трубопроводы и криволинейные поверхности, промышленное оборудование и элементы строительных конструкций.

Минеральная огнеупорная вата производится из боя стекла, кварцевого песка, кальцинированной соды и других добавок, которые при плавлении образуют волокна. Волокнистая термостойкая вата пропитывается смолами и попадает под пресс. Утеплитель должен обладать высокой жаростойкостью, минвата – отличный негорючий материал, так как ее спекание происходит при температуре ≥ 1000°С. Из-за этого высокого параметра огнеупорный материал эффективен при утеплении саун и бань, жаростойких стен и перегородок, для дымохода печных труб, и т.д.

Наиболее эффективные параметры, которыми обладает негорючая минеральная вата:

1. Маленький коэффициент теплопроводности;
2. Высокий коэффициент звукопоглощения;
3. Высокий коэффициент паропроницаемости.

 

Пеностекло – огнеупорный материал с точки зрения экологичности с высокой температурой плавления (≥ 450°C), негорючий. Варианты производства пеностекла:

1. Блоки (плиты) имеют размер ширина 650 х 450 мм, 600 х 600 мм, 600 х 500 мм, толщину 30-120 мм, используются для утепления вертикальных плоскостей. Крепятся на цементный раствор со смещением, так же, как шамотный или силикатный кирпич;
2. Гранулированное пеностекло применяется как сыпучий изоляционный материал;
3. Пеностекло в виде щебня, крошки или боя разных фракций также используется как засыпка.

Гранулы или щебень из пеностекла эффективны при утеплении пола и чердака. В таблице приведены основные характеристики материала:

Характеристики и свойства	Значение
Размеры (длина, ширина), мм	475 x 400, 400 x 200, 400 x 250, 400 x 125	600 x 450
Толщина, мм с шагом 10 мм	60, 80, 100, 110	30-160
Плотность, 10%, кг/м3	170-190	130
Теплопроводность сухого утеплителя, Вт (м•К)	0,08	0,046
Теплопроводность условия «А», Вт (м•К)	0,08	0,046
Теплопроводность условия «Б», Вт (м•К)	0,09	0,046
Паропроницаемость, мг/(м•ч•Па), ≤	0,03	0,0005
Прочность на сжатие, МПа	0,7	1,67
Прочность на изгиб, МПа	—	0,5
Влагопроницаемость при кратковременном и частичном погружении, ≤	5%	0,5, кг/м2
Влагопроницаемость при долговременном погружении, кг/м2, ≤	5%	0,5, кг/м2
Рабочая температура 0С	-30/+400	-260/+480
Группа горючести	НГ (негорючий материал)	НГ (негорючий материал)

Негорючая электропроводка

Электрические провода должны соответствовать следующим правилам:

1. Укладываться в негорючие металлические лотки, кабель-каналы, гофрированные шланги или в негорючую ткань;
2. Соединение и подключение проводки делается только пайкой, а также пир помощи коннекторов или контактных пластин;
3. В помещениях с повышенной влажностью устанавливаются термостойкие влагонепроницаемые светильники;
4. Электропроводка делается пожаробезопасным кабелем или проводом.

 

Правильный термин — кабель, не распространяющий горение, или огнестойкий кабель. Огнестойкий кабель (провод) может работать не только в проводке зданий, но и во всевозможных системах пожаротушения. Таблица содержит краткий перечень наименований таких изделий:

 

Блоки из газобетона для утепления стен

Негорючим утеплителем с высокими параметрами огнестойкости является газобетон с невысокой плотностью. Для теплоизоляции стен, потолков, пола и чердаков необходимы газобетонные блоки с плотностью ≤ D 400.

Отрицательных моментов при применении таких изделий два:

1. Слой утепления потребуется больше, чем обычно. Например, толщина минваты может быть в два раза меньше, чем слой газобетона для такого же качества утепления. Поэтому применение газобетона может иметь критичные последствия при утеплении небольших зданий или помещений;
2. На слой из газобетона сложно крепить тяжелые или объемные предметы из-за его невысокой прочности, и это тоже представляет проблему для жилых помещений.

 

Параметры	Марка D 400, кг/м3	Марка D 500 кг/м3	Марка D 600, кг/м3	Марка D 700, кг/м3	Марка D 800, кг/м3
Класс прочности по сжатию	В 2; В 2,5	В 2,5; В 3,5	В 3,5; В 5,0	В 5,0; В 7,0	> В 7,0
Теплопроводность, Вт (м•К) Сухих блоков Блоков с влажностью 4%	0,095 0,100	0,118 0,127	0137 0.150	0165 0.192	0,182 0,215
Паропроницаемость газобетона, мг/(м•ч•Па)	0,23	0,20	0,160	0,150	0,140
Морозоустойчивость газоблоков ≤	F 35	F 35	F 35	F 35	F 35
Усадка блоков в мм/м ≥	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Негорючий материал – группа горючести НГ согласно ГОСТ 30244-94 Точность геометрических параметров изделий по ширине – 0,7 мм, по длине и высоте – 0,8 мм

Дополнительное утепление слоя из газобетона проводится минватой – ее крепят на каркас или послойно при помощи дюбелей с широкими шляпками. Недостаток такой теплоизоляции в том, что минеральную вату придется защищать декоративными отделочными материалами – сайдингом, вагонкой, и т.д.