Теплоизоляционные материалы.

Теплоизоляционными называют строительные материалы, кото­рые обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций жилых, производст­венных и сельскохозяйственных зданий, поверхностей производст­венного оборудования и агрегатов (промышленных печей, турбин, трубопроводов, камер холодильников и пр.). Эти материалы имеют небольшую среднюю плотность — не выше 600 кгм³, что достигает­ся повышением пористости. В строительстве тепловая изоляция позволяет уменьшить толщи­ну ограждающих конструкций (стен, кровли), снизить расход основ­ных материалов (кирпича, бетона, древесины), облегчить конструк­ции и понизить их стоимость, уменьшить расход топлива в эксплуатационный период. В технологическом и энергетическом оборудовании тепловая изоляция снижает потери теплоты, обеспе­чивает необходимый температурный режим, снижает удельный рас­ход топлива на единицу продукции, оздоровляет условия труда. Чтобы получить достаточный эффект От применения тепловой изо­ляции, в инженерных проектах производятся соответствующие теп­ловые расчеты, в которых принимаются конкретные разновидности теплоизоляционных материалов и учитываются их теплофизические характеристики. Эти мероприятия позволяют успешно решать проблему экономии топливно-энергетических ресурсов.По основной теполофизической характеристике — теплопровод­ности — теплоизоляционные материалы делят на три класса: А — малотеплопроводные, Б — среднетеплопроводные и В — повышен­ной теплопроводности. Классы отличаются величиной теплопро­водности материала, а именно: при средней температуре 25°С мате­риалы класса А имеют теплопроводность до 0,06 Вт/(мК), класса Б — от 0,06 до 0,115 Вт/(мК), класса В — от 0,115 до 0,175 Вт/(мК). Наблюдаются исключения из этой зависимости, когда с повышением температуры материала теплопроводность его не повышается, а снижается, например у магнезитовых огнеупоров, металлов.Самым характерным признаком теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, поскольку воздух в порах имеет меньшую теплопроводность, чем окружающее его вещество в конденсированном состоянии (твердом или жидком). При величине пор 0,1—2,0 мм воздух имеет в них теплопроводность, равную 0,023—0,030 Вт/(мК). Пористость теплоизоляционных материалов может составлять до 90 и даже до 98%, а супертонкое стекловолокно имеет пористость до 99,5%. Между тем такие конструкционные ма териалы, как тяжелый цементный , бетон, имеет пористость до 9—15%, гранит, мрамор — 0,2—0,8%, керамический кирпич -25—35%, сталь — 0, древесина — до 70% и т. п. Поскольку пористость непосредственно влияет на величину средней плотности, теплоизоляционные материалы обычно различают не по пористости,а по средней плотности. Их делят на три группы: особо легкие ОЛ (и наиболее пористые), имеющие марку по средней плотности (в кг/м в сухом состоянии 15, 25, 35, 50, 75 и 100; легкие (Л) — 125, 150, 175 200, 225, 300 и 350 и тяжелые (Т) — 400, 450, 500 и 600. Материалы имеющие среднюю плотность между указанными марками, относят к ближайшей большей марке. При средней плотности 500—700 кг/» материалы используют с учетом их несущей способности в конструкциях, т. е. как конструкционно-теплоизоляционные. В целом же следует отметить, что ориентация на низкую теплопроводность воз духа в порах хотя и обоснована, но не исключает поиска менее теплопроводных среднеинертных газов, вакуума и других условий pа боты материалов. Теплопроводность резко возрастает при увлажнении теплоизоляционных материалов, так как теплопроводность воды равна 0,58 Вт/(мК), т. е. примерно в 25 раз выше, чем у воздуха. При замерзании увлажненного теплоизоляционного материала происходит дальнейшее увеличение его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда составляет 2,32 Вт/(мК), т. е. в 100 раз больше чем воздуха в тонких порах. Очевидно, что весьма важно предохранять теплозащитный слой в конструкциях и на оборудовании от увлажнения, тем более при возможном последующем замерзании влаги. Важным свойством утеплителя является морозостойкость при защите наружных ограждающих конструкций. Теплопередача пор складывается из теплопроводности газа в по­рах, конвективной передачи теплоты и теплоизлучения газа.

33. Лесные материалы. Достоинства и недостатки. Основные свойства и области применения.