Biblioteka

Jakie materiały stosujemy w izolacji cieplnej?

Dodano: 30 sierpnia 2011

Szeroka oferta materiałów do izolacji cieplnej oraz ich nieograniczona dostępność sprawiają, że ciężko się zdecydować na wybór jednego wyrobu. Który spośród oferowanych wyrobów sprawdzi się najlepiej tam, gdzie go właśnie potrzebujemy?

Jakie materiały stosujemy w izolacji cieplnej?

Pianka poliuretanowa

Jest materiałem palnym. Jest wodoodporna (chłonność wody ok. 1%) i odporna na korozję biologiczną. Gęstość pozorna pianki poliuretanowej wynosi w granicach 29-33 kg/m3, co wiąże się także z dobrymi właściwościami izolacyjnymi (współczynnik przewodnictwa ciepła wynosi 0,025-0,028 W/mK).

Sztywna pianka poliuretanowa może być produkowana jako wyrób samogasnący o zmniejszonej palności, co jest efektem zastosowania odpowiednich składników w procesie produkcji. Pianka jest odporna na oleje, smary, rozpuszczalniki organiczne, rozcieńczone kwasy i zasady. Jest jednak nieodporna na promieniowanie UV i przy stosowaniu na zewnątrz musi być osłonięta przed dostępem promieni słonecznych.

W celu pełnego wykorzystania właściwości, pianki stosuje się jako izolacje ciepło- i zimnochronne w chłodniach, lodówkach i zamrażarkach, izolacje rurociągów ciepłowniczych, pawilonów, kiosków, do ocieplania przez natrysk domów letniskowych i innych budynków oraz do izolacji w innych gałęziach przemysłu.

  • Pianka w postaci płynnej wykazuje dobrą przyczepność do większości materiałów budowlanych, nawet zawilgoconych. Nie spływa z powierzchni pochyłych, dopasowuje się do kształtu powierzchni, dlatego jej stosowanie jest szczególnie celowe we wszystkich miejscach o nierównej powierzchni, szczelinach - wszędzie tam, gdzie zastosowanie sztywnych płyt nastręczałoby trudności. Stosowana głównie jako materiał termoizolacyjny do uszczelniania przejść instalacyjnych przez ściany, przy osadzaniu okien. Może być jednoskładnikowa (twardnieje pod wpływem wilgoci) lub dwuskładnikowa (twardnieje w wyniku reakcji dwóch składników). Więcej informacji w dziale metoda natrysku pianki poliuretanowej.
  • Płyty z pianki poliuretanowej sztywnej lub elastycznej są obustronnie laminowane aluminium, papierem aluminiowanym lub bitumizowanym włóknem szklanym. Mają krawędzie gładkie lub frezowane (pióro i wpust lub do łączenia na zakład). Stosuje się je do ocieplania ścian, stropów, dachów i podłóg.
  • Maty z pianki poliuretanowej - ograniczają przenoszenie dźwięków uderzeniowych przez stropy żelbetowe, wykończone wykładzinami dywanowymi lub panelami podłogowymi, zarówno w obiektach nowych jak i poddanych renowacji. Wskaźnik izolacyjności akustycznej od dźwięków uderzeniowych LW dla podłóg twardych ułożonych na macie wynosi 19 dB, a dla wykładzin 35 dB. Maty mogą stanowić również dobrą izolację cieplną. Zaletami produktu są ponadto łatwość montażu i możliwość układania na podłożach różnego rodzaju (podłoża betonowe należy najpierw zabezpieczyć folią paroizolacyjną).
  • Płyty warstwowe z rdzeniem ze sztywnej pianki poliuretanowej (samogasnącej) oklejonej obustronnie ocynkowaną blachą stalową, pokrytą powłoką ochronną (z poliestru lub plastisolu) stosuje się jako elementy ścienne do budowy magazynów, warsztatów, garaży, domków letniskowych, kiosków oraz do ocieplania istniejących obiektów.
  • Otuliny z pianki poliuretanowej stosuje się przede wszystkim do izolacji rurociągów, niektóre również do izolacji podłóg pływających.
  • Granulowane odpady pianki poliuretanowej mają postać zasypki o ziarnach 2-7 mm. Są wrażliwe na zawilgocenie. Mogą być stosowane do izolacji cieplnej stropodachów wentylowanych i stropów poddaszy nieużytkowych.

Pianka krylaminowa

Pianka krylaminowa jest materiałem wytwarzanym bezpośrednio na budowie, przez spienienie żywicy w obecności katalizatora, w wytwornicy piany (po spienieniu piankę natryskuje się na izolowane powierzchnie). Może być stosowana do izolacji miejsc, które nie łączą się bezpośrednio z pomieszczeniami przeznaczonymi na stały pobyt ludzi: podłóg poddaszy nieużytkowych oraz ścian zewnętrznych trójwarstwowych. Prace izolacyjne powinny być wykonywane przez wyspecjalizowaną ekipę.

  • Maty z włókniny syntetycznej - pikowane maty, produkowane z odpadów włókien syntetycznych, dostępne w rulonach. Występują w dwóch odmianach: P - z włókien polistyrenowych i R - z włókien poliamidowych lub polietylenowych. Stosuje się je do izolacji stropów poddaszy nieużytkowych oraz stropodachów wentylowanych.
  • Granulowane odpady włókien syntetycznych występują również w postaci zasypki. Mają zastosowanie podobne jak granulowane odpady pianki poliuretanowej.

Wyroby z włókna celulozowego

Właściwości termoizolacyjne tego materiału wynikają z cech celulozy - podstawowego surowca, z którego jest wytwarzany. To dzięki budowie strukturalnej i porowatej powierzchni włókien ma on zdolność podciągania kapilarnego jak również wiązania wilgoci i przemieszczania jej do miejsc, gdzie stężenie wilgoci jest mniejsze. Oddawanie nadmiaru wilgoci wypełnionej włóknem celulozowym przegrody jest procesem bardzo szybkim dzięki olbrzymiej powierzchni parowania (pod warunkiem prawidłowej wentylacji).

Rozdrobnione włókna celulozy
wdmuchuje się w ocieplane
przestrzenie za pomocą
specjalistycznego sprzętu
(fot. Ecoservice).

Dobre własności izolacji cieplnej uzyskuje się dzięki dużej ilości powietrza zamkniętego w warstwie (70÷80% objętości) - znajduje się ono wewnątrz włókien jak i w przestrzeni międzywłóknowej. Materiał ten dzięki zawartości związków boru nie ulega biodegradacji i powstrzymuje proces rozwoju pleśni i grzybów na konstrukcjach drewnianych. Pozwala to zaniechać stosowania folii paroizolacyjnej, ponieważ w przypadku zawilgocenia izolacji do chwili jej ponownego wyschnięcia nie rozwiną się szkodliwe mikroorganizmy. Higroskopijne włókna pochłaniają wilgoć z powierzchni konstrukcji i szybko odprowadzają ją z warstwy izolacyjnej.

Produkt ten jest zaliczany do grupy materiałów trudnopalnych, nierozprzestrzeniających ognia, nie ulega topnieniu, a jedynie zwęgla się nie wydzielając żadnych substancji trujących (pod tym względem spełnia wymagania norm niemieckich i polskich). Duża izolacyjność akustyczna pozwala na zastosowanie tego materiału do wypełniania ścianek działowych, wygłuszania stropów, a nawet do ekranów akustycznych.

Ciepłochronne zaprawy murarskie

  • Zaprawy ciepłochronne są to lekkie zaprawy o niskim współczynniku przewodności cieplnej, używane do wznoszenia ścian jednowarstwowych z materiałów o podwyższonej izolacyjności termicznej (keramzyt, trocinobeton, beton komórkowy, pustaki z materiałów porowatych) w celu uniknięcia utraty ciepła przez spoiny. Zaprawy te zawierają rozdrobnione materiały izolacyjne w postaci granulek styropianu, perlitu, keramzytu.
  • Zaprawy perlitowe produkuje się na bazie perlitu ekspandowanego (materiału otrzymywanego ze szkliwa wulkanicznego).

Lekkie kruszywa sztuczne

Lekkie kruszywa sztuczne można stosować do ocieplania stropów, stropodachów i podłóg na gruncie. Warstwę kruszywa układa się na stropie, zagęszcza i pokrywa zaprawą cementową. Pod względem ciepłochronności ustępują typowym materiałom termoizolacyjnym, ale w niektórych zastosowaniach zapewniają wystarczającą ciepłochronność. Najczęściej wykorzystywane są jako podsypki izolacyjne podłóg na gruncie, pełniąc jednocześnie rolę warstwy ograniczającej podsiąkanie wód lub drenażowej.

    Granulki keramzytu są wewnątrz porowate (fot. Grema Ekosystem).

  • Keramzyt jest najczęściej stosowanym kruszywem sztucznym. Podstawowym surowcem do jego produkcji jest glina, którą po okresie dojrzewania poddaje się mechanicznemu uplastycznieniu i rozdrobnieniu. Otrzymane w ten sposób granulki wypala się w piecach obrotowych w temperaturze 1200°C. Podczas procesu wypalania granulki kilkakrotnie zwiększają swoją objętość, tworząc lekkie kruszywo o strukturze porowatej.
    Po zakończeniu wypału granulat keramzytowy podlega procesowi naturalnego studzenia. Tak powstały surowiec poddaje się segregacji na sitach mechanicznych na określone frakcje: 10-20 mm, 4-10 mm, 2-4 mm, do 2 mm. W zależności od frakcji 1m3 kruszywa waży od 350-500 kg. Keramzyt jest dostępny w postaci kruszywa lub jest wykorzystywany do produkcji ściennych i stropowych elementów konstrukcyjnych tworząc kompleksowy system wznoszenia budynku.
  • Popiołoporyt otrzymuje się w wyniku spiekania zgranulowanych popiołów lotnych (lub mieszanek popiołów z miałem węglowym, pyłem węglowym, bentonitem) w temperaturze 1000-1300°C. Otrzymany granulat jest rozkruszany i dzielony na frakcje.

Granulat z lawy wulkanicznej

Otrzymuje się ze szkliwa wulkanicznego o porach wypełnionych wodą drogą odpowiedniej obróbki termicznej. Ma postać zasypki o wielkości uziarnienia 8-25 mm. Jest niepalny i mrozoodporny, przepuszcza parę wodną. Jest odporny na działanie związków chemicznych i korozję biologiczną. Umożliwia wyprofilowanie powierzchni warstwy izolacyjnej (na przykład nadanie jej spadku).

Perlit ekspandowany

Jest to mineralogicznie kwaśny materiał pochodzenia wulkanicznego. W dawnych epokach geologicznych szybko stygnąca w środowisku wodnym lawa, wydobywająca się z podmorskich wulkanów, zamykała w swoim wnętrzu krople wody. To właśnie te zamknięte w zastygłej i zwietrzałej lawie krople wody (2-5 %), są odpowiedzialne za jego specyficzne właściwości. Stosuje się go do izolacji cieplnej i akustycznej oraz jako dodatek do zapraw i betonów.

Większość materiałów termoizolacyjnych wykazuje również dobre własności izolacyjności akustycznej, gdyż porowata struktura dobrze pochłania i rozprasza fale dźwiękowe. Jedynie produkty o zamkniętej strukturze takie jak zwykły styropian i polistyren ekstrudowany nie mają tych własności, a niekiedy mogą wpłynąć nawet na pogorszenie własności akustycznych przegrody. Przegrody, które wymagają dodatkowego wyciszenia powinny być budowane jako warstwowe składające się z materiału pochłaniającego dźwięki oraz warstwy osłonowej. Pozostawienie pustki powietrznej między ścianą a materiałem izolacyjnym dodatkowo zwiększa izolacyjność przegrody. Należy również przestrzegać zasady minimalizowania punktów mocowania między poszczególnymi warstwami jak również zapewnienia izolacji na styku z innymi przegrodami.

Zalety stosowania perlitu w materiałach budowlanych

Zamiana piasku na perlit ekspandowany powoduje istotne zmiany parametrów fizycznych i cech reologicznych wyrobów (tym większe im większy jest udział perlitu). Zwiększanie objętościowego udziału perlitu kosztem piasku powoduje obniżanie parametrów wytrzymałościowych, ale korzystnie zmieniają się takie właściwości jak: termoizolacyjność, odporność ogniowa, ciężar objętościowy, płynność, przyczepność, podciąganie kapilarne, izolacyjność akustyczna.

opr.: Redakcja
zdjęcie wprowadzające: Remmers