ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ПЕРЛИТА

Природный минерал перлит, являющийся основным сырьем для производства вспученного перлитового песка, представляет собой водосодержащее вулканическое стекло с мелкими концентрическо-скорлуповатыми вкраплениями

Добывается, как правило, открытым способом. Раздробленная руда проходит термическую обработку в высокотемпературных печах (900-110 0°С). Содержащаяся в горной породе вода быстро испаряется и удаляется из породы. В момент размягчения пар вспучивает ее и происходит многократное увеличение объема (от 5 до 20 раз). Вспученный перлит - это зерна белого или серого цвета с воздушными замкнутыми порами. Размер зерен от 0,1 до 5,0 мм. Плотность перлитового песка 100-250 кг/м3, теплопроводность в сухом состоянии 0,046-0,071 Вт/мК, пористость до 90%.

Вспученный перлитовый песок - теплоизоляционный материал, отличающийся особой легкостью, используется в качестве утеплителя как в чистом виде, так и в теплоизоляционных изделиях. Уникальные свойства вспученного перлита обусловили широкое применение этого материала в промышленности и строительстве. Перлитовый песок применяется как наполнитель в лёгких бетонах, при изготовлении стройматериалов, растворов, штукатурки, строительных смесей. Используется как засыпка для изоляции стен, полов, потолков.

Широкое распространение получили тепло- звукоизоляционные штукатурные растворы на основе вспученного перлитового песка, вяжущего и различных добавок (минеральных, асбестовых, целлюлозных, отходов из натурального шелка и хлопка). Для армирования перлитового раствора используют целлюлозные и стеклянные волокна длиной 10 мм в количестве 5 - 10 % массы раствора. Это оптимальная длина волокна, при которой образцы имеют наибольшую прочность. При большей длине затруднено перемешивание раствора, нарушается его однородность, что отрицательно сказывается на прочностных свойствах.

Наиболее перспективно применение теплых перлитовых штукатурок в и индивидуальном строительстве. Слой такой штукатурки толщиной 3 см по своим теплоизоляционным свойствам равноценен 15 см кирпичной кладки. Штукатурка наносится по кирпичу, бетону, шлакобетону, металлической сетке, дереву и без каких-либо дополнительных работ может быть окрашена либо оклеена обоями. Ею могут быть утеплены как отапливаемые, так и холодные помещения.

В строительстве также широко используют легкие растворы на основе вспученного перлита. Ими заполняют полости в стенах, блоках, кирпиче, производят затирку швов и щелей. Наиболее оптимален такой раствор при строительстве из легкого эффективного кирпича или пенобетона, свойства которых близки по своим теплотехническим параметрам к характеристикам раствора. Кладка на них не имеет мостиков холода. Успешно используют перлитовый песок в теплоизоляционных засыпках наклонных крыш, стен и полов зданий. Это позволяет уменьшить толщину теплоизоляционной засыпки по сравнению с широко применяемым в России керамзитом в 2-3 раза, при этом вспученный перлитовый песок не выделяет никаких вредных веществ - экологически чист, негорюч, не стареет, в нем не заводятся вредители.

Перлит засыпают в полость между обшивкой и обрешеткой крыши и уплотняют примерно на 10%. При выполнении нижнего покрывающего слоя из вагонки по ней укладывают водонепроницаемую прокладку из пергамина или пленки. Стыки конструкции с водосточными желобами, а также места прохода через кровлю вентиляционных и дымовых каналов герметично изолируют уплотнительной и клейкой лентами. Наиболее предпочтительным материалом, используемым при выполнении изоляции наклонных крыш, является битуминизированный перлит. Частицы перлита, предварительно обработанные битумом в заводских условиях, при добавлении в него растворителя становятся клейкими. Это позволяет создавать чрезвычайно прочные изоляционные слои любой конфигурации непосредственно при выполнении работ. Такая изоляция хорошо комбинируется с битуминизированными покровными слоями и изоляционными плитами, не требует нагрева перед укладкой. Для устройства утепленных монолитных полов с асфальтовым либо другим твердым покрытием используют гидрофобизированный вспученный перлитовый песок с размером частиц до 6 мм и насыпной плотностью около 95 кг/м3. Вспученный перлитовый песок из мешков высыпается на основу и распределяется выравнивающими рейками так, чтобы толщина слоя песка превышала требуемую толщину на 20%. Минимальная толщина укладки составляет 10 мм.

 

Для изоляции стен зданий используется перлитовый песок объемной насыпной массой 60-100 кг/ м3. Засыпку полости между несущей и облицовочной кладками ведут послойно после укладки 3-4 рядов кирпича. Засыпанный слой во избежание усадки в процессе эксплуатации уплотняют. На рабочих разрывах изоляции размещают гидроизоляционные прокладки. Перлитовые засыпки используют для изоляции стен из деревянных конструкций. Такие изоляционные слои негорючи, поэтому повышают пожарозащищенность зданий. Наибольшее количество вспученного перлита в мировой практике используется в формованных теплоизоляционных изделиях (около 60%). В качестве связующего материала в этом случае используют различные продукты: цемент, гипс, битум, жидкое стекло и др.  Производство этих изделий отличает от других известных технологий низкая влажность формовочной массы (25-35%). Это позволяет организовать их изготовление по прокатно-конвейерной технологии и сделать производство практически безотходным. Кроме того, пониженная влажность формовочной массы этих изделий снижает на 25- 30% энергозатраты на их тепловую обработку. Все эти материалы экологически чисты и пожаробезопасны. Они не имеют в своем составе органических соединений, могут быть применены как для изоляции горячих поверхностей, так и для огнезащитной и огнестойкой строительной изоляции.

Малая начальная влажность позволяет вести процесс спекания в одну стадию по конвейерной технологии в течение 1,5-2 часов при температуре 500°С. Ниже приведено описание отдельных видов формованных теплоизоляционных изделий, выпускаемых отечественными производителями. Перлитоцементные плиты. Этот материал относится к группе негорючих материалов и может быть использован для противопожарной защиты стальных, железобетонных и деревянных строительных конструкций. Их также применяют для теплоизоляции строительных конструкций жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений; для тепловой изоляции промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности до 600oС, в том числе котлов.

Битумоперлит

Представляет собой тепло-, паро-, и гидроизоляционный материал, получаемый смешиванием вспученного перлитового песка и битума. Битумоперлит используют для утепления и гидроизоляции совмещенных кровель, промышленных холодильников и другого технологического оборудования, работающего в условиях температур от -50°С до +150°С. Модифицированный битумоперлит, например фенол-формальдегидной смолой, становится более термостойким (180-1900°С) и вполне может применяться для изоляции теплосетей. Плотность материала 300-450 кг/м3, теплопроводность 0,08-0,11 Вт/мК, предел прочности при изгибе 0,15-0,20 МПа, влажность не более 2,5 %, суточное водопоглощение не более 5%.

Карбоперлит

Получают полусухим прессованием массы, состоящей из вспученного перлита и извести (соотношение 1:8-1:10), последующей обработкой смеси газами, содержащими углекислоту. Изделия имеют плотность 200-350 кг/м3; теплопроводность (при 25°С и 700°С) 0,065-0,09 и 0,137-0,162 Вт/мК; предел прочности при изгибе 0,15-0,30 МПа; предел прочности при сжатии 0,3-0,8 МПа. Карбоперлитовые изделия могут быть использованы для тепловой изоляции поверхностей энергетического, технологического оборудования и трубопроводов с температурой изолируемой поверхности до 650°С.

Гипсоперлит

Гипсоперлитовые теплоизоляционные изделия изготавливают на основе строительного гипса и вспученного перлита плотностью 80-150 кг/м3 способами литья, вибрирования и полусухого прессования. При соотношении гипс/перлит 1:7/1:8 могут быть получены теплоизоляционные изделия плотностью 300-400 кг/м3 и пределом прочности при сжатии 0,15-0.5 МПа. Гипсоперлитовые изделия рекомендуются для тепловой изоляции поверхностей энергетического и технологического оборудования, газо-, и паропроводов при температурах, не превышающих 600°С.

Стеклоперлит

Для получения используют вспученный перлитовый песок плотностью 80-150 кг/м3 и жидкое стекло плотностью 1250-1350 кг/м3. Термообработка смеси производится при температуре 300-400°С. Физико-технические показатели: плотность 180-300 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,3-1,2 МПа, при изгибе - 0,2-0,7 МПа, теплопроводность при 200°С - 0,064-0,09 Вт/мК. Предельная температура применения - 600-700°С.

Пластперлит

Производится на основе мочевино-формальдегидной и кумароновой смолы, придающих им прочность, достаточную водостойкость и низкое водопоглощение. Пластперлитовые теплоизоляционные плиты обладают следующими физико-механическими показателями: плотность 250-280 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,6-0,8 МПа, суточное водопоглощение 3,3-3,5 %, теплопроводность 0,065-0.07 Вт/мК.

В настоящее время в России для строительства используется не более 20% выпускаемого вспученного перлита. Мало используется перлит для изоляции стен, кровли, потолков. Между тем, в свете повышения требований к теплозащите зданий, этот материал очень перспективен. Заводы, выпускающие вспученный перлит, сохранили свой производственный потенциал и могут сегодня поставлять строителям любое требуемое количество перлита необходимого качества.

С анализом российского рынка теплоизоляции Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок теплоизоляционных материалов в России» .