Свойства теплоизоляционных материалов. Часть 1

Теплоизоляционными материалами обычно принято называть вещества, обладающие низкой теплопроводностью. Коэффициент теплопроводности этих материалов составляет при 20—30° С около 0,03—0,15 ккал/м·ч·град или 0,035—0,174 Вт/(м·К) при 293—303 К.

Низкая теплопроводность этих материалов зависит в основном от их пористости. Величина пор теплоизоляционных материалов колеблется в широких пределах и составляет у пенодиатомитовых кирпичей 0,2—0,4 мм, газобетона — 0,6—0,8 мм, пенобетона — 0,4— 0,2 мм и у пористых материалов, полученных применением выгорающих добавок,— 2,5—5 мм. Объем пор в теплоизоляционных бетонах колеблется от 50 до 90% общего объема изделия, а в поропластах — от 90 до 98%.

По величине пор и характеру размещения их теплоизоляционные материалы могут быть: ячеистого строения с равномерно распределенными и однородными по величине порами; зернистого строения — это преимущественно сыпучие материалы, состоящие из однородных по величине и по форме гранул; волокнистого строения — из тонких органических и минеральных волокон; пластинчатого строения, частицы которых представляют собой плоскопараллельные пластинки и, наконец, смешанного строения, у которых одновременно с волокнами находится некоторое количество гранул, отдельных зерен или пластинок и т. д.

Как указывалось выше, поры могут быть открытыми, т. е. сообщающимися друг с другом и с внешней средой, и закрытыми, т. е. полностью изолированными как от внешней среды, так и друг от друга. Почти во всех теплоизоляционных материалах всегда имеются как закрытые, так и открытые поры в различном количественном соотношении. В связи с этим для характеристики материала в отношении пористости принято определять величину истинной и величину кажущейся пористости.

Свойства теплоизоляционных материалов. Часть 2

Истинная, или общая, пористость составляет умноженное на 100 отношение разности между плотностью и объемной массой материала, отнесенное к его объемной массе.

Кажущаяся пористость, или так называемая открытая пористость, обычно определяется по водопоглощению испытуемого образца. Количественно она равна умноженному на 100 отношению разности между массой насыщенного водой образца и массой сухого образца к занимаемому им объему.

Высокая пористость теплоизоляционных материалов и изделий оказывает решающее значение и на другие свойства этих материалов, а именно: на теплопроводность, звукопроводность, водопоглощаемость, механическую прочность, плотность, величину объемной массы и т. д.

Свойства теплоизоляционных материалов. Часть 3

Прочность теплоизоляционных материалов в зависимости от их состава и пористости колеблется в довольно широких пределах — от 1 до 15 кг/см² и лишь некоторые из них, используемые для конструктивно теплоизоляционных целей, достигают 100 кг/см²(10^-1 МПа) прочности на сжатие.

Благодаря значительной пористости многие теплоизоляционные материалы обладают значительной водопоглощаемостью. Низкая водопоглощаемость присуща теплоизоляционным материалам с закрытыми порами, более высокая — с открытыми.

С увеличением водопоглощения теплоизоляционные свойства материала снижаются. Увеличение водопоглощения приводит к уменьшению водостойкости.

Водостойкость обычно оценивается величиной коэффициента размягчения. Он представляет собой отношение величины предела прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии к величине предела прочности при сжатии в сухом состоянии, т. е. К_р = R_h - R_c, где R_h — величина предела прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии, кг/см²; R_c — величина предела прочности при сжатии в сухом состоянии, кг/см².

Водостойкими считаются материалы, у которых К_р > 0,75.