Назначение, виды и конструкция тепловой изоляции. Технология устройства засыпной, мастичной, обволакивающей и литой, сборно-блочной теплоизоляции.

Назначение, виды и конструкция тепловой изоляции.

Теплоизоляция (Тепловая изоляция) — это элементы конструкции, уменьшающие процесс теплопередачи и выполняющие роль основного термического сопротивления в конструкции.

В зависимости от назначения изолируемого объекта различают следующие виды тепловой изоляции: промышленная — изоляция промышленного оборудования и трубопроводов; строительная — изоляция строительных конструкций зданий и сооружений.

Конструкция тепловой изоляции состоит из основного теплоизоляционного слоя, наружного защитного покрытия и креплений. Основной теплоизоляционный слой обеспечивает защиту изолируемой поверхности от потерь тепла. Наружное защитное покрытие предохраняет основной теплоизоляционный слой от механических повреждений, увлажнения и воздействия агрессивных сред. Оно должно быть прочным, монолитным, без трещин. В зависимости от способа и места прокладки тепловых сетей наружное защитное покрытие выполняют из различных материалов.

 

Технология устройства засыпной, мастичной, обволакивающей и литой, сборно-блочной теплоизоляции.

Засыпная теплоизоляция.

Засыпную изоляцию устраивают по горячим и холодным поверхно­стям. Для засыпки используют волокнистые, порошкообразные и зерни­стые материалы — минеральную и стеклянную вату, пенопласт, перлито­вый песок, пемзу, шлаки, золы.

Вспученный перлитовый песок применяют для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей от - 200 до 875°С, для теплоизоляции конструкций сложной формы в качестве засыпки в специально устанавливаемый кожух. Песок мелкой фракции используют на горячих поверхностях, песок средний и крупный применяют на по­верхностях с отрицательными температурами. Для исключения осадки материала в период эксплуатации конструкция не должна подвергаться вибрации.

Вермикулит вспученный представляет собой сыпучий, зернистый ма­териал чешуйчатого строения. Этот негорючий материал транспортируют и хранят в бумажных мешках в условиях, исключающих его увлажне­ние, загрязнение и уплотнение. Его применяют в качестве теплоизоляци­онной засыпки при температуре изолируемых поверхностей от - 260 до +1100°С и до +900 °С при изоляции вибрирующих поверхностей.

На горизонтальную поверхность средствами механизации подают, укладывают и разравнивают засыпку ровным слоем заданной толщины с необходимым уплотнением до достижения проектной плотности. Выпол­ненная теплоизоляция должна быть изолирована от внешних воздейст­вий атмосферных осадков, выдувания, каких-либо механических раз­рушений и деформаций. Если главным внешним фактором являются ат­мосферные осадки, то по теплоизоляции расстилают рулонный гидроизо­ляционный ковер, сверху которого устраивают прочную цементно-песчаную или асфальтовую стяжку.

Если вышерасположенными конструкциями теплоизоляция изолиро­вана от атмосферных воздействий, то поверх ее достаточно выполнить за­щитное покрытие — слой цементно-песчаной или асфальтовой стяжки. Часто, особенно при устройстве кровельного покрытия, по выполненной засыпной теплоизоляции устраивают защитную стяжку из тех же мате­риалов, сверху наклеивается многослойную рулонную кровлю.

При устройстве засыпной гидроизоляции по вертикальным поверхно­стям необходимо предусмотреть мероприятия, гарантирующие жест­кость конструктивного решения теплоизоляции и фиксацию засыпных материалов по всей высоте изолируемой конструкции. В изолируемой вертикальной поверхности закрепляют металлические шпильки диамет­ром 3 мм и длиной, соответствующей толщине изоляции, с расположени­ем шпилек в шахматном порядке с шагом до 350 мм. По шпилькам натя­гивают металлическую сетку с ячейками 15x15 мм. Затем в пространст­во между изолируемой поверхностью и сеткой засыпают утеплитель по­слойно снизу вверх на всю ширину изоляции, каждый слой уплотняют. После выполнения теплоизоляции по металлической сетке устраивают слой цементно-песчаной штукатурки толщиной 20 мм, при высыхании которого сверху наклеивают слой ткани и окрашивают. Наносить слой цементно-песчаной штукатурки предпочтительно не вручную, а средст­вами торкретирования, при необходимости по теплоизоляции устраива­ют гидроизоляционный слой.

Засыпную теплоизоляцию отличает простота устройства, малая тру­доемкость и низкая стоимость. Основные недостатки — малая механиче­ская прочность теплоизоляции, малая сопротивляемость вибрации, осе­дание изоляции со временем и оголение верхних слоев.

Мастичная теплоизоляция.

Данный тип теплоизоляции обычно используют при изоляции трубо­проводов с горячими и холодными поверхностями. Для получения каче­ственной изоляции необходимо, чтобы во время производства изоляционных работ изолируемые поверхности имели свою рабочую температу­ру, так как возможный перепад температур на поверхности может сказаться на качестве теплоизоляции.

Асбозурит — порошкообразный материал, состоящий из диатомита и асбеста мягких марок. Используют в виде мастики при затворении во­дой. Применяют как подмазку и для оштукатуривания небольших слож­ных поверхностей. В порядке исключения асбозурит назначают в качест­ве основного слоя в мастичной и засыпной изоляции. Относится к него­рючим материалам, предельная температура применения асбозурита 900 °С.

Поропласты изготовляют на основе фенолформальдегидной смолы. Применяют в строительных конструкциях в качестве теплоизоляции и как основной слой мастичной теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей подземных прокладок. Предельная температура применения мате­риала от-60 до +150 °С. Освоен выпуск труб с нанесенной в заводских условиях теплоизоляцией из фенольного поропласта для бесканальной прокладки тепловых сетей.

Мастичную теплоизоляцию выполняют из мастик на основе асбестовых волокон, полимерных материалов, жидкого стекла и т.п. На горизонтальные поверхности мастику наносят полосами без дополнительных креплений, на вертикальные поверхности — только по металлической сетке; крепление сетки к изолируемой поверхности аналогично приме­няемой для засыпной изоляции.

Теплоизоляцию трубопроводов выполняют из порошкообразных, зернистых и волокнистых материалов — асбозурита, асботрепела, совелита и др., которые замешивают с водой в пропорции 1:3,5 с обязатель­ным добавлением асбеста до получения мастики однородной, пористой и пластичной; Мастику наносят на поверхность по металлической сетке, обычно оцинкованной. В зависимости от материала изолируемой поверх­ности, сетка, которая фиксирует толщину изоляции, крепится в проект­ном положении шпильками, привариваемыми к изолируемой поверхно­сти трубы, а также к стяжным кольцам, хомутам и бандажам, которые ус­танавливают и закрепляют к изолируемой поверхности для жесткости и служат для фиксации общей толщины наносимых защитных теплоизоля­ционных слоев.

Первый слой, самый жидкий, называемый обрызгом, наносят слоем не более 5 мм. После его высыхания наносят основной изоляционный слой (за один или несколько приемов), который уплотняют и заглажива­ют до толщины, приблизительно на 10 мм меньше требуемой. Последний слой, толщиной 5...20 мм, самой густой консистенции, наносят на еще не окончательно схватившийся предыдущий слой; этим слоем осуществля­ют выравнивание всей изоляции.

Мастику можно наносить как вручную, так и с использованием пневмонагнетателей. После полного высыхания изоляцию оклеивают тканью и окрашивают. Достоинства изоляции — простота устройства, монолит­ность, возможность производить работы на поверхностях любой конфи­гурации. Недостатки — большая трудоемкость, длительность процесса устройства всех слоев изоляции, нестабильность свойств используемых материалов. По этим причинам в настоящее время стремятся большую часть изоляции выполнять в заводских условиях, чтобы на строительной площадке изолировать только места стыковки коммуникаций и криволи­нейные участки трубопроводов. Кроме этого трубопроводы, находящие­ся под открытым воздухом, в помещениях, подверженных вибрации, в зо­нах с большой вероятностью механических повреждений и нарушений целостности теплоизоляции сверху покрывают защитным металличе­ским кожухом.

Технология монтажа тепловой изоляции поверхностей с отрицатель­ными темпера-турами предусматривает выполнение работ с особой тща­тельностью, чтобы предотвратить возможность увлажнения и промерза­ния изоляционного слоя в период эксплуа­тации. Для изоляции разрешаются материа­лы только с закрытой мелкопористой струк­турой. Изолируемые поверхности и метал­лические детали крепления изоляции необ­ходимо защищать от коррозии. При приме­нении жестких изоляционных материалов их приклеивают битумными клеящими со­ставами, которые выполняют функцию ан­тикоррозионной защиты.

Для сопротивления нанесенной тепло­изоляции трубопроводов внешним воздействиям применяют дополнительное покрытие изоляций оболочками из синтетических пленок или стеклопластиков. Нашел широкое применение фольгоизол.

Литая теплоизоляция.

Литая теплоизоляция предназначена для промышленных печей, холо­дильников и ее осуществляют обычно из пенобетонной ячеистой массы. Специальную пеномассу и цементный раствор перемешивают в смесите­ле, полученную готовую массу (пенобетон или газобетон) укладывают при горизонтальных поверхностях в опалубку слоями на высоту до 25 см сразу на всю изолируемую поверхность, послойно уплотняют, наружную поверхность изоляции тщательно разглаживают и разравнивают. На вы­полненное изоляционное покрытие сверху укладывают рогожу, маты, другие материалы, регулярно поливают водой для обеспечения нормаль­ных условий набора прочности.

При вертикальных изолируемых поверхностях пенобетон наносят методом торкретирования по металлической сетке, которая крепится к изолируемой поверхности. Бетонирование производят полосами высотой до 1 м, что исключает оседание бетонной массы и препятствует ее вспу­чиванию. Последующие полосы бетонирования по вертикали выполняют только по завершении процесса схватывания бетона предыдущих полос.

В результате получают изоляцию заданной толщины и конфигура­ции, плотно прилегающую к изолируемой поверхности и без дефектов (трещин, раковин).

Работы по устройству литой изоляции выполняют при температуре не ниже +10 °С. Процесс схватывания и набора прочности осуществляет­ся медленно, критическая прочность достигается только через 5 сут. По­сле приобретения изоляцией проектной прочности сверху наносят слой цементного раствора толщиной 1...2 см и наклеивают рулонную гидро­изоляцию.

Монолитность изоляции, высокая механическая прочность, порис­тость — основные достоинства литой изоляции. Как недостатки можно отметить сравнительно высокую плотность, значительный расход цемен­та, продолжительность процесса устройства и выдержки изоляции, необ­ходимость защиты самой изоляции от влаги.