О ПРИЧИНАХ ОТСУТСТВИЯ Соперников У ПЕНОСТЕКЛА НА РЫНКЕ Термоизоляции,
либо почему можно употреблять кизяк для термоизоляции , но не охото

А. А. Кетов,
доктор технических наук, доктор (г. Пермь)

Что мы ждем от термоизоляции

С момента принятия новейших теплотехнических требований к ограждающим конструкциям в виде СНиП-11-3-79, а потом СНиП-23-02-2003 прошло уже несколько лет. 1-ое воспоминание строителей и проектировщиков, сопоставимое с шостроители попросили меня оценить перспективность разный теплоизоляционных материалов, то у меня не было никаких предпочтений. В анализе параметров я опи­рался только на имеющиеся законы материа­ ловедения, потому ход мох рассуждений был полностью непредвзятым и в достаточной мере объективным. Тем не наименее, я пришел к совсем конкретному выводу, что на нынешний день единственным теплоизоляционным материалом, который не попросту лидирует по комплексу параметров, да и вообщем не имеет соперников, является пеностекло. Давайте вкупе попытаемся осознать, почему же таковым выводом завершается хоть какой объективный анализ.

Начнем с того, какие характеристики потребитель ждет от строй теплоизоляционный материалов Во-1-х, по определению, — низкую теплопроводимость. Во-2-х, потому что идет речь о строй материалах, подразумева­ ется, что теплоизоляционный материал должен сохранять свои характеристики постоянными в течении , как минимум, проектного времени эксплуатации строения, а это более 100 лет. В-3-х, материал для жилья должен быть безопасным, другими словами не только лишь не разрушаться в силу случайных обстоятельств, будь то кратковременный нагрев либо попадание воды, да и не выделять при этом каких-то компонентов, прямо либо косвенно ухудшающих состояние жизни в здании.

Кроме этих 3-х основополагающий критериев еще есть не настолько критичные, но тоже очень принципиальные требования. Так, посреди строй материалов предпочтение отдается таковым, которые при иных равных критериях просто обрабатываются и внедрение которых не просит сотворения доп сложных систем монтажа и эксплуатации.

Итак, вопросец о том, чего же ж e мы ждем от теплоизоляционных материалов, наиболее либо наименее понятен не вызывает особенных возражений. Но это до того времени, пока мы не перебегаем от теоретических рассуждений к практике не начинаем анализировать настоящие виды теплоизоляционных материалов.

Должен особо выделить сначала статьи специально для проф юристов и юристов-любителей, что все примеры, о которых речь пойдет ниже, рассматри­ ваются только с материаловедческой точки зрения, и я не имею в виду определенных производителей. Потому я не ставлю целью (не могу) своими взорами опорочить чью-либо бизнес либо иную репутацию ни в случае наличия, ни в случае отсутствия оной.

Давайте же поглядим, что непосредственно можно исполь­ зовать в современном строительстве, делая упор на аспекты теплопроводимости, долговечности и сохранности, как было сказано выше.

Какую теплоизоляцию используем

Ниф-Ниф решил, что проще и вероятнее всего смастерить дом из травы. Ни с кем не посоветовавшись, он так и поступил. Уже к вечеру его хижина была готова. Ниф-Ниф положил на крышу последнюю соломинку и. чрезвычайно довольный своим домиком, забавно запел.

(С.В.Михалков. Три поросенка. По британской притче)

Итак, начнем с теплоизоляционных параметров, так как конкретно ради этих параметров и употребляют теплоизоляцион ные материалы. В согласовании с общепринятой класси фикацией теплоизоляционными материалами можно считать материалы с теплопроводимостью до 0,175 Вт/(м К).

Ежели обратиться к теплофизике, то становится естественным , что фактически теплоизоляционными качествами о ладает традиционно не жесткое вещество материала теплоизо лятора, а воздух, заключенный меж структурными эле ментами твердого каркаса. Вправду, теплопровод ность жестких веществ традиционно на несколько порядков пре восходит теплопроводимость газов Потому все теплоизо ляционные материалы представляют собой пористые тела, где структурные элементы твердого вещества — волокна, пленки и тд. — разделяют воздушное место на бо лее либо наименее изолированные части. И чем меньше эти изолированные части воздуха, тем меньше перенос тепла за счет конвективных потоков и тем меньше теплопровод ность. Но главной задачей при разработке теплоизоляцион ного материала является наполнение размера минималь ным количеством твердого материала при наивысшем количестве воздуха. Потому все теплоизоляционные ма териалы имеют малый удельный вес — традиционно не выше 600 кг/м 3 , а зависимость теплопроводимости фактически для всех материалов однозначно, с приблизительно 10%-ным откло нением, определяется удельным весом

Потому населением земли в качестве термоизоляции были испробованы фактически любые легкие материалы, начиная от хвои и травы и заканчивая вулканическим ту фом и металлургическими шлаками. Вопросцы использова ния того либо другого материала определились традиционно ис ключительно доступностью и простотой использования.

Потому, ежели оценивать теплоизоляционные мамы алы лишь по аспекту теплопроводимости, то до этого времени следовало бы употреблять траву с кизяком. Но очень очевидна пожарная опасность первой и недолговеч ность второго, при этом сомнительность экологической сохранности крайнего очевидна по запаху Потому воз никшие было сначала 90-х годов сейчас уже прошедшего века, в эру кооперативного движения, кустарные заводики по переработке товаров целлюлозы (травы, скопа, опила, торфа и т.д) в теплоизоляционные материалы потерпели неудачу.

Вернемся к тому, что сейчас реально предлагается на рынке. В указанные выше границы теплопроводимости входят три главных типа теплоизоляционных материалов: пенопласты, минеральные ваты и пено-, газобетоны. И ежели у первых 2-ух типов термоизоляции с термическим сопротивлением, декларируемым в сопроводительных документам и настоящим, дело обстоит (по последней мере в началь ный период времени) наиболее либо наименее нормально, то в трактовке результатов определения теплопроводимости пено- и газобетонов есть некое лукавство. Возьмите свойства более обычного газобетона плотнос тью 600 кг/м 3 . Большая часть производителей указывают значение теплопроводимости в пределах 0,140-0,145 Вт/(м*К). Так оно и есть, но лишь для сухого материала. А с завода он традиционно отпускается с влажностью до 20-25%. Естествен но, что теплопроводимость такового материала не укладыва ется даже в рамки требований к теплоизоляционным мате риалам Мне могут возразить, что с течением времени влажность блоков свалится. Так оно и есть , но погодные условия сред ней полосы Рф и Урала характеризуются высочайшей от носительной влажностью либо критериями эксплуатации "Б", а означает , сорбционная влажность для изделий с высочайшей микропористостью, к таким относятся пено- и газобетоны, не позволил- достигнуть равновесной влажности ниже 5-10% Естественно, что и теплопроводимость в настоящих критериях эксплуатации оказывается существенно выше той, которая декларируется.

Давайте поглядим на фотографию структуры обычного газобетона, полученную способом сканирующей элек тронной микроскопии [фото 1). Разумеется, что структура твердого материала смотрится пористой. Кроме больших ячеек, которые, фактически, и образуют "пену", сам мате риал пронизан не малым количеством микропор размером наименее 10 мк.

Из курса физической химии отлично понятно, что даже при низкой относительной влажности в капиллярах происходит конденсация воды, что разъясняет явление сор бционной влажности пористых тел. Конкретно таковая структу ра пено- и газобетона делает неизбежной существенное значение сорбционной влажности. Другими словами в пено- и газо бетонах непременно в естественных критериях находится сконденсированная в микропорах вода, при этом значитель ное количество микропористости подразумевает и значитель ную конденсацию воды. А это приводит к понижению тепло изоляционных параметров. Но это еще часть беды.

Главные трудности появляются при замерзании и отта ивании сконденсированной воды. Естественно, что влага, заключенная в твердом капилляре, при замерзании возрастает в объеме и разрушает капилляр. Потому моро зостойкость пено- и газобетонов не быть может высочайшей. Но мы перебегаем к одному из характеристик долговечности. Потому, чтоб окончить с вопросцем теплопроводимости имеющихся материалов, вернемся к данной для нас характерис тике минеральных ват и пенопластов

Нужно признать, что теплоизоляционные характеристики пенопластов и минеральных ват чрезвычайно хорошие, в особенности в момент испытаний конкретно опосля производства. Но на этом все плюсы и заканчиваются, так как долговечность и сохранность этих материалов вызывает больше вопросцев, чем обоснованных ответов.

Ежели говорить о долговечности материалов, то следует предполагать, что термоизоляция обязана выдерживать экс плуатацию с постоянными чертами как минимум в течение жизни строения, другими словами более 100 лет. Есть, конеч но, и иной вариант — применять теплоизоляционные материалы со сроком жизни, сравнимым с периодом меж ду капитальными ремонтами. Но в данном случае возникает необходимость сотворения таковой конструкции, которая допус кала бы смену отслужившего собственный срок теплоизоляционного материала, что само по себе довольно трудно технически, не говори о затратности такового решения.

Разглядим поначалу характеристики пенопластов исходя из убеждений физической химии. Сначала, по определению, пенопласты представляют из себя дисперсные полимер ные системы. Это значит, что в структуре пенопласта взаимно распределены в пространстве фактически полимер и газовая среда, которая вне зависимости от исходного состава с течением времени безизбежно замещается возду хом. На фото 2 представлена фото обычной струк туры пенополистирольного пенопласта (верхняя фото). Отлично видно, что ячейки воздуха разбиты тонки ми пленками полимерного материала. Разумеется, что в свя зи с незначимой шириной пленок, значимая толика материала полимера постоянно доступна для газовой фазы. Но в особенности любопытно поглядеть, что случается с пенополистиролом даже опосля незначимого искусственно го старения Для этого материал выдержали в термостате при 60°С всего 10 часов (нижняя фото). Отлично видно, что почти все пленки перевоплотился в ажурную сетку- сеть. Естественно, что такое изменение необратимо и ни в коей мере не улучшает теплоизоляционные характеристики материала. Другими словами даже при таком незначимом не длительном тепловом действии полимерная пена изменила свою структуру, начался процесс разрушения, который с течением времени будет лишь усиливаться

Не считая того, пенопласты не только лишь являются органи ческими соединениями, да и имеют очень высшую степень контакта поверхности с кислородом воздуха. Из кур са химии понятно, что возможность реакции описывает ся так именуемой энергией Гиббса, а для всех, реакций органических соединений с кислородом значение данной для нас энер гии будет отрицательным. Другими словами, ежели органи ческое соединение находится на воздухе, то оно будет не избежно окисляться кислородом. При этом, потому что пенопла сты имеют очень возможную поверхность, то и окис ляться они будут с наибольшей скоростью по сопоставлению с подобными, но монолитными — громоздкими — поли мерами Потому для хоть какого пенопласта безизбежно сле дует представить некоторое конечное и очень ограниченное время эксплуатации, когда его потребительские характеристики будут еще в допустимых пределах. Естественно, что с рос том температуры скорость окисления будет лишь возрас тать. Потому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, в конце концов, ежели пенопласты безизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продук ты такового окисления плохо действуют на окружаю щую среду Исходя из изложенного, все пенопласты безизбежно владеют 3-мя негативными эксплуатационными качествами: недолговечностью, пожаро- и экологической угрозой. Разглядим эти характеристики подробнее.

На теоретическом уровне в вакууме, а лучше бы и при минималь но вероятной температуре, время жизни пенопластов как дисперсных полимерных структур было бы фактически неограниченным. На практике же мы постоянно имеем дело с воздушной средой, содержащей кислород, и с температу рами, существенно отличающимися от абсолютного нуля. О принципиальной неизбежности этого процесса деструкции можно прочесть в классической "Энциклопедии поли меров" (Издательство "Русская энциклопедия", статьи "Деструкция полимеров", "Атмосферостойкость", "Долговеч ность" и др.), где указаны главные хим механиз мы и индивидуальности деструкции полимеров

Вопросцы окислительной деструкции полимеров рас сматривались почти всеми создателями. Отмечу более инте ресные и полные работы. Так, И С. Филатов не лишь приводит широкий экспериментальный материал по испытаниям разных полимеров в разных климатичес ких критериях, да и тщательно разглядывает механизмы окисления и деструкции большинства из традиционно использу емых полимеров. И. Н. Павлов систематизировал дан ные исследований русских и забугорных исследовате лей в области старения полимерных материалов, рассмот рел влияние критерий хранения и эксплуатации на измене ние параметров полимеров разных классов.

Кроме указанных монографий, системно рассматри вающих фундаментальные теоретические вопросцы, связан ные со старением и деструкцией полимеров, в крайние годы возникли бессчетные публикации, в каких создатели останавливаются на личных вопросцах долговечности определенных полимерных материалов. Очень показательна в этом смысле диссер тационная работа А.В. Ли. Разработанная на базе исследования эксплуатационного ресурса и естественного старения полимерных теплоизоляционных материалов мето дика дозволяет найти долговечность энергоэффек тивных ограждающих конструкций в зависимости от кли матических критерий района строительства и конструкции рассматриваемого огораживания. На практических примерах пенопластов определенных производителей показано, что дол говечность ограждающих конструкций с внедрением пенопластов варьируется от 13 до 43 лет.

Потому старение и деструкция полимеров являются неизбежными и необратимыми вследствие того, что в базе их лежат естественные процессы, сначала, окисление. Естественно, что в таком случае продукты деструкции должны выделяться в окружающую среду, при этом "окружающей средой" будут являться жилые помещения.

Вопросцы экологической угрозы пенопластов с тео ретической точки зрения конкретно вытекают из способности их окислительной деструкции, чему метод ствуют высочайшая удельная поверхность пен и выделения в процессе этого процесса разных товаров, преимуществен но органического типа.

Гигиене и токсикологии полимерных материалов, во обще, и пенопластов, в частности, посвящен ряд моногра фий. Все создатели дискуссируют состав и количества выделяемых товаров, но сам факт неотклонимого газо выделения из полимерных материалов вообщем не ставит ся под колебание.

На практике необходимость кропотливого экологичес кого контроля отыскала свое отражение в методических ука заниях по санитарно-гигиеническому контролю полимер ных материалов, созданных для внедрения в стро ительстве жилых и публичных построек (Министерство здравоохранения СССР утверждено зам. главенствующего доктора СССР В.Е. Ковшило, №02158-60, 25 марта 1980г.), где при веден список веществ, подлежащих неотклонимому определению при санитарно-химических исследованиях ос новных типов полимерных строй материалов, вклю чая пенопласты. К огорчению, в текущее время необхо димость такового контроля традиционно игнорируется.

В научной периодике вопросец выделения ядовитых компонентов из пенопластов также дискуссируется. К примеру, Г. А. Васильев и В. В. Бояркина говорят, что "ре зультаты предупредительно санитарного надзора за вне дрением полимерных материалов демонстрируют, что почти все хим соединения даже в малый количествах вызывают разные по течению и нраву деяния (генетическое, токсическое, аллергенное, эмбриотоксическое, иммунодепрессивное и др.)".

Ф В. Илларионов приводит примеры экологичес кой угрозы полимерных теплоизоляционных материалов, использованных при строительстве жилых построек в Москве. В.И. Лудиков пишет, что из всех полимерных утеплителей при эксплуатации выделяются ядовитые ком поненты.

Уже имеются 1-ые случаи признания в судебном по рядке домов, не надлежащими санитарно-техничес ким нормам вследствие использования в строительстве экологически небезопасных теплоизоляционных материалов. Так. еще в 1995 году ордера на квартиры в Новокузнецке в доме на ул. Мира признаны недействительными. В 1996 году пострадавшим жильцам были предоставлены кварти ры в доме на ул. Авиаторов, 95. Но было установлено, что дом и квартиры построены из числа тех же ядовитых мате риалов. 2-ое судебное дело о признании недействитель ными ордеров дома на ул. Авиаторов, 95 и возмещении морального вреда находится в производстве.

Одной из главных обстоятельств выделения ядовитых ком понентов из пенополистирола является окислительная де струкция органических соединений на поверхности поли мерной пены. Естественна, что в полном согласовании с законами химии скорость окисления с ростом температу ры растет, не попросту быстро, а по экспоненте. Потому все гда при определенной температуре хоть какое органическое соединение, и полимер в том числе, начнет окисляться са мопроизвольно, а просто говоря — гореть.

Сначала, следует отметить, что в рекламе пено пластов создатели традиционно, описывая данное свойство, не сколько лукавят, утверждая, что какой-нибудь пенопласт не горит либо без помощи других затухает. Факт такового поведения пенопласта не говорит о пожарной сохранности данного материала. Дело в том, что официально классификация всех строй материалов на пожарную опасность делается согласно обычной методике, в процессе которой учитывается убыль массы материала при нагрева нии на воздухе, а совершенно не возможность без помощи других гореть опосля удаления источника пламени. Подробное описание методики описано в соответственном ГОСТе. Особо отмечу, последующую фразу из данного документа: "Строй материалы относят к негорючим при сле дующих значениях характеристик горючести.

• прирост температуры в печи менее 50 о С;

• утрата массы эталона менее 50%.

• длительность прочного огненного горе ния менее 10 с.

Строй материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных значений характеристик, относятся к горючим".

При этом температура в печи при испытаниях обязана достигать 745-755 о С (пункт 6.4.3. указанного ГОСТа). Пока население земли не выдумало органический соедине ний, которые бы на воздухе выдерживали такую темпера туру. Потому по классификации на пожарную опасность все пенопласты относит к классу "Г", другими словами к горючим материалам.

Теоретические вопросцы термического разложения по лимерных материалов тщательно рассмотрены, к примеру, в монографии С. Мадорского. На практике же пробле ма пожарной угрозы пенопластов рассматривается традиционно с 2-ух сторон: опасность фактически горения полимеров и опасность товаров термического разложения и окисления материала. К примеру, некие создатели говорят, что главным поражающим фактором пожа ров являются летучие продукты горения. Они пишут, что в среднем лишь 18% людей гибнет от ожогов, осталь ные — от отравления в купе с действием стресса, тепла и др. Имеются данные о том, что даже при сравни тельно маленьком пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит стремительная смерть на ходящийся там людей, основным образом от отравления ядо витыми летучими продуктами.

Исследования Русского научно-исследовательского центра пожарной сохранности ВНИИПО МВД РФ, пред ставленные на веб-сайте www.aab.ru/sertif, однозначно молвят о высочайшей пожарной угрозы полимерных материалов. К примеру, в приведенном отчете о испытаниях на пожар ную опасность полистирольного пенопласта указано, что значение показателя токсичности образцов близко к гра ничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты пе риодически находят отражение в определенных примерах, отраженных в средствах массовой инфы. Так, на пример, в телерепортаже (Е, Савицкая, М. Попцов Те лекомпания АС В, Екатеринбург. Пожар в строящемся доме) сказано, что «загорелось теплопокрытие из полистирола... Во время тушения пожара нашли трупы 2-ух парней. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Создатели говорят что "пожарных заинтриговал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот темный удушаю щий дым" (кадр из репортажа приведен на фото 3).

Вообщем, ежели говорить о пожарной угрозы пено пластов, то нельзя не упомянуть и таковой очень показа тельный факт, что полистирол является одним из компо нентов такового орудия как напалм, внедрение кото рого против населения было запрещено конвенцией ООН в 1960 году Наиболее того, состав изобретенного в 1942 году напалма был опосля войны усовершенствован конкретно пу тем введения в его состав полистирола Таковая композиция, разумеется, владеющая завышенными боевыми характеристики ми стала называться напалм-В и обширно использовалась в боевых действиях При этом количество полистирола в композиции, достигающее практически половины, не оставляет колебаний в том. что полистирол нужен не только лишь для придания определенной структуры, да и как высокоэнерге тическое горючее, владеющее хорошими характеристи ками горения. В Вебе даже есть рецепты изготовле ния напалма в "домашних критериях ( Home - Мейд Napalm ), к примеру на веб-сайте http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Napalm. Начинается "рецепт" с слов "напалм домашнего изготов ления быть может сделан смешением пенополистиро ла с бензином. .."А у нас почему-либо считается обычным применять составную часть напалма в жилищном стро ительстве.

Ежели суммировать те препядствия, которые появляются при использовании пенопластов в качестве теплоизоля ционных материалов в строительстве, то их можно свести к ограниченному сроку эксплуатации, неопределенности. с точки зрения экологической сохранности и высочайшей по жарной угрозы в случае появления экстремальной ситуации. В базе всех этих заморочек лежит органичес кая природа пенопластов, что дополнительно осложняет ся высочайшей поверхностью контакта полимера с кислоро дом воздуха.

Исходя из этого, полностью логичным представлялось решение по созданию теплоизоляционного материала из неорганических веществ. Таковой материал должен также обладать высочайшей удельной поверхностью для вовлечения в свою структуру наибольшего количества воздуха, но при всем этом базу его обязано составлять вещество, не взаимо действующее с кислородом воздуха Естественно, что таковым материалом является большая часть природных неор ганических соединений, в большей степени силикатной при роды Технологически при работе с силикатными распла вами более обычным методом сотворения высочайшей удель ной поверхности является получение тонких нитей Поэто му так вышло исторически, что более обширно исследованными и представленными на рынке теплоизоля ционных материалов оказались минеральные волокнистые материалы.

В представленной статье я намеренно не делаю упора на хим отличия в составе минеральных во локнистых материалов, хотя диапазон их происхождения довольно широкий: базальт, шлаки, стекла и т.д. Дело в том, что главные препядствия по использованию минеральных ват оказались связанными совершенно не с их хим стро ением либо сырьевым происхождением, а со структурой.

Давайте поглядим на фотографию обычной базаль товой ваты (фото 4). Отлично видно переплетение бессчетных нитей, при этом сами по для себя нити смотрятся глад кими. Крайнее событие полностью объяснимо, беря во внимание внедрение расплава при формировании воло кон, то есть их поверхность оплавлена. Это отлично исходя из убеждений микропористости — у оплавленных материалов мик ропор просто нет, потому минеральной вате не страшна капиллярная конденсация и сплетенная с ней низкая моро зостойкость. Но, к огорчению, это событие имеет и нехорошую сторону.

Отсутствие шероховатости на поверхности волокон приводит к очень низкому коэффициенту трения меж ду волокнами. Проще говоря, ничто не препятствует изменению формы изделия, наготовленного из волокон. А беря во внимание значимый размер воздуха меж волокнами, разумеется, что изменять форму всего изделия довольно просто. Потому волокнистые материалы без связки никогда не имеют таковой свойства, как крепкость на сжатие. Точнее, они имеют такую характеристику, но она принципиально различается от аналогичной характеристи ки для твердых материалов Ежели твердый материал при испытаниях сжимают до момента разрушения, то волок нистый материал сжимают на какую-либо долю от началь ного размера и фиксируют при всем этом значение приложен ной силы. При сжатии волокна смещаются относительно друг дружку не ворачиваются в начальное состояние. Ма териал нужно кропотливо закреплять на конструкции, но постоянно существует ряд действий, смещающий вол окна друг относительно друга. Это быть может и вибра ция от проезжающего транспорта, и конвективные потоки в вентилируемых фасадах, и даже неизбежное сезонное термическое расширение и сжатие волокон. На практике это приводит к проседанию материала и возникновению учас тков, вольных от термоизоляции. Потому волокнистые минеральные материалы нельзя считать долговременной теп лоизоляцией.

При рассмотренной структуре волокнистого материала возникает понятное желание закрепить, связать волок на меж собой в местах их соприкосновения для получе ния пространственно твердого материала, который был бы не подвержен усадке со временем. И такое техническое решение было найдено и удачно применено скоро опосля получения первых волокнистых минеральных мате риалов. Вправду, добавление связки дозволяет закрепить волокна в местах их пересечения и материал полу чается довольно твердым. Фото 5 получено способом сканирующей электронной микроскопии твердой минераловат ной плиты. Бесформенные "лепешки", в каких закреп елены игольчатые волокна, — это и есть та полимерная добавка, которая призвана придать твердость минераловат ному изделию. Отлично видно, что полимер закрепил, хотя бы отчасти, волокна и препятствует их взаимному сме щению Другими словами, в принципе, твердость достигнута.

По таковой схеме создаются все твердые и полужесткие минераловатные изделия Но беда состоит в том, что в качестве связки употребляют снова же полимерные материалы; при этом нрав их распределения в минераловатном изделии подразумевает опять-таки высшую удельную поверхность этого полимера А о том, что такое полимер с высочайшей удельной поверхностью, уже сказано выше; это недолговечность, выделения в воздух и препядствия при пож арах, тем паче, что количество вводимого полимера мо жет достигать значимых величин. При всем этом нужно увидеть, полимер снутри изделия распределяется не умеренно, что делает доп задачи и тре бует роста количества полимера для заслуги при емлемой жесткости. Потому в научно-технической лите ратуре предсказуемый срок эксплуатации для разных минераловатных плит не превосходит, по данным моногра фии, 30 лет.

Что касается экологических заморочек, не связанных с полимерной связкой, а касающихся фактически минераль ных волокон, то в текущее время идет дискуссия отно сительно влияния волокон, в особенности супертонких. Я не являюсь спецом в области санитарно-гигиенического действия волокон на человеческий организм и могу лишь отметить, что таковая неувязка существует, интересующие ся могут подробнее ознакомиться с ней по материалам пе риодической печати.

Подводя промежный результат произнесенному, можно кон статировать, что ни один из 3-х типов более обширно используемых в текущее время теплоизоляционных ма териалов — пено-, газобетон, пенопласты и минераловатные изделия — не может считаться высококачественным. Так, все перечисленные материалы нельзя признать долговечны ми, а минераловатные изделия и пенопласты имеют суровые препядствия с точки зрения экологии и пожарной сохранности.

Особо подчеркну, что к таковым выводам можно придти, делая упор только на познания о хим строении и структуре да других материалов. Но анализ перечислен ных заморочек дозволяет сделать определенные выводы о том, какими же чертами и структурой должен обладать теплоизоляционный материал, лишенный указанных недочетов. Во-1-х, таковой материал не должен содержать в собственном составе органических соединений, а, в эталоне, может удачно существовать на воздухе при температурах 500-700 о С. во избежание вероятных повреждений при по жарах. Этому условию, в принципе, удовлетворяют пено-га зобетоны, но они владеют ненужной микропористостью. А минеральные волокна не имеют микропористости, но у их отсутствует пространственная твердость. Вот если б удалось скооперировать плавленую структуру минеральных волокон и пространственно-жесткую структуру ячеистых бето нов! Оказывается, это может быть, просто минеральная ячеи свора структура обязана получаться из расплава, тогда и все нужные условия будут соблюдены.

Но, оказывается, сделав вывод о структуре теплоизоляционного материала как минерального ячеистого мате риала, получающегося из расплава, мы тем при шли к выводу о том, что материалом, лишенным недостат ков пенопластов, ячеистых бетонов и минеральных ват, является пеностекло.

Какую теплоизоляцию нужно применять

Я, естественно, всех умней. Всех умней, всех умней! Дом я строю из камешков. Из камешков, из камешков!

(С. В. Михалков. Три поросенка. По британской притче)

Почему же пеностекло сейчас фактически не имеет соперников на рынке теплоизоляционных материалов? О главных причинах уже сказано выше, оно фактически не имеет ограничении по срокам эксплуатации, так как стекло не взаимодействует ни с воздухом, ни с водой, ни с подавляющим большинством узнаваемых веществ. А ячеи свора структура пеностекла не допускает сдвиги фор мы. Что касается вероятных выделений жестких либо газообразных компонентов, то непрерывность ячеистой струк туры исключает образование жестких микрочастичек, а термическая обработка материала при производстве при водит к завершению всех хим действий, свя занных с газовыделением еще на стадии синтеза при 700-800оС.

На фото 6 показана структура пеностекла. Разумеется, что пленки стекла, разделяющие ячейки, получены в итоге плавления материала не владеют микропори стостью, а, означает, не могут сорбировать воду, снижаю щую морозостойкость изделия. Иной индивидуальностью плав леного материала, в отличие от приобретенного из вяжущего и потому микропористого, является его высочайшая крепкость. Вправду, сопоставление прочности пеностекла и ячеис того бетона схожей плотности указывает наиболее вы сокое значение показателя прочности у пеностекла (как минимум, в три-четыре раза).

И единственным показателем, по которому пеностек ло уступает иным, описанным выше теплоизоляционным материалам, является его стоимость. Но теплоизоляцию мы покупаем не ради размера, а ради заслуги опреде ленного термического сопротивлении ограждающих конст рукций. Вот здесь и оказывается, что при существующем со противлении пеностекла количество материала, необходи мое для термоизоляции квадратного метра, перекрывает эффект кажущейся высочайшей стоимости кубического метра. В итоге стоимость квадратного метра термоизоляции в ограждающей конструкции становится сравнима со стоимостью остальных материалов, а почти всегда и ниже их стоимости. А ежели прибавить к этому выигрыш от понижения массы конструкции, упрощения монтажа, по вышения сохранности, уменьшения толщины конструкций, то достоинства от использования пеностекла стают совсем очевидными

Внедрение тех либо других материалов в промышлен ности вообщем и в строительстве, а именно, — вопросец времени и развития общества. Когда-то жилья утепляли соло мой и кизяком, позже им на замену пришли пенопласты и минеральные ваты. На мой взор, сейчас они не отвечают требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным мате риалам, претендующим на внедрение в современном строительстве. Тем паче, ежели мы желаем строить качествен ное и длительное жилище, а не времянки.

Я не возьму на себя смелость утверждать, как это делают почти все сторонники того либо другого вида теплоизоля ции, что пеностекло является безупречным теплоизоляци онным материалом на все случаи жизни и на все времена. Быть может, проще теплоизолировать ящик с мороженым пенополистиролом либо войлоком, а в будущем, быть может. создадут некоторый материал, превосходящий по теплоизоля ционным свойствам, плотности и стойкости пеностек ло. Полностью может быть. Но сейчас, смею утверждать, что по комплексу эксплуатационных параметров пеностекло не имеет соперников.

Заместо заключения

Когда статья была написана, стали известны подробности обрушения кровли бассейна в Чусовом и спортзала школы на станции Григорьевская Пермской области, обрушении построек в Германии, Италии, Польше. Везде кроме природных, наружных, обстоятельств бытует и утяжеление конструкции вследствие использования теплоизоляционных материалов высочайшей плотности. Можно, естественно, доказать в суде, что все материалы были сертифицированы. Но, быть может, нужно просто задуматься над тем, из что строим и что будет с этими строениями завтра?