Теоретические вопросы. 
Строительные и отделочные материалы

Водопоглощение материалов. От каких факторов зависит

Водопоглощение — способность материала или изделия впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду.

Массовое водопоглощение численно выражается в процентах как отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого образца.

Объемное водопоглощение выражается в процентах как отношение объема поглощенной образцом воды к его объему в водонасыщенном стоянии.

Как правило, водопоглощение ухудшает свойства материала, увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает прочность. Как исключение: прочность хлопчатобумажной ткани после увлажнения увеличивается.

Величиной, характеризующей водопоглощение материала, является количество впитанной материалом влаги при максимальном его насыщении к массе сухого материала.

Водопоглощение зависит от:

Ї от породы материала;

Ї плотности;

Ї размера;

Ї количества и характера пор.

Минеральная вата, материалы и изделия на ее основе, свойства

Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель, каменная вата) — волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый исключительно из минерального сырья — силикатных расплавов горных пород (часто используются силикатные расплавы из доменных шлаков, смесей осадочных и изверженных горных пород).

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы — диабаз, базальт, известняк, доломит, и др.

Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций — в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании с высокой теплои звукоизолирующей способностью. К тому же минераловатные теплоизоляционные материалы обладают устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.

По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.

Теплопроводность минераловатных изделий складывается из трех составляющих: теплопроводности волокон, теплопроводности воздушной среды и влаги, находящихся между волокнами, а также передачи тепла лучеиспусканием. Теплопроводность твердой основы как основная составляющая общей теплопроводности зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. При заданной плотности наиболее эффективным теплоизолятором является минеральная вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами.

Ориентация волокон влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики минераловатных изделий. Прочность на сжатие у них возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Таким образом, чем выше процент вертикально ориентированных волокон, тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять для обеспечения заданной прочности на сжатие. Поэтому технологии формования минераловатных плит, обеспечивающие высокий процент вертикально ориентированных волокон, являются наиболее прогрессивными.

Важное свойство минераловатных материалов — ничтожно малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие «мостиков холода», которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Минеральная вата обладает чрезвычайно низкой гигроскопичностью: содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5% по объему. Однако хранение на строительной площадке и монтаж теплоизоляции часто происходят во влажных условиях (например, во время дождя). Чтобы минимизировать водопоглощение, минеральную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталкивающими составами (кремний-органическими соединениями или специальными маслами).

Изоляционные материалы из минеральной ваты отличаются высокой химической стойкостью. Более того, минеральная вата является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет.

С точки зрения безопасности для здоровья минеральная вата имеет два основных недостатка. Одна из фракций минеральных волокон, содержащихся в минеральной вате, обладает канцерогенными свойствами, а вяжущий материал, используемый при производстве минеральной ваты — фенолформальдегидная или меламинформальдегидная смола — в течение длительного времени выделяет свободный формальдегид, который является высокотоксичным веществом, также подозреваемым в канцерогенном влиянии.