13 Июнь 2016

 

В.Б. САЛЬНИКОВ (ОАО институт «УралНИИАС», Екатеринбург)

 

Повышенные требования к теплозащите зданий привели к широкому использованию многослойных ограждающих конструкций, в которых один из слоев выполнен из эффективного утеплителя. В этом случае ограждающая конструкция представляет собой комбинированную систему, состоящую как минимум из двух разнородных материалов, долговечность которой определяется наименьшей долговечностью одной из ее составляющих.

 

Долговечность традиционно применяющихся в России стеновых материалов (кирпич, различные виды легких и тяжелых бетонов) изучена довольно полно. Сопоставление результатов лабораторных испытаний и оценка поведения этих материалов при длительной эксплуатации позволяет уверенно прогнозировать долговечность ограждающих конструкций из этих материалов.

 

Таблица 1

Местонахождение здания

Длительность эксплуатации

Этажность

Место отбора пробы

Толщина слоев, мм

Железобетон

Минеральная вата 4

наружный

внутренний

г. Березовский, Березовское СУ

53

1

Северо-восток1

25

25

150

г. Екатеринбург, ул. Энергостроителей, 2

50

2

Север 2

25-35

25

150

г. Березовский, БЗСК

43

1

Север 3

25

45-50

150

1 Пробу отбирали снаружи здания на расстоянии 15-20 см от верха панели.
2 Пробу отбирали снаружи здания на первом этаже в простенке на высоте 50 см от цоколя.
3 Изнутри здания в простенке на расстоянии 20 см от потолка.
4 Минеральная вата находилась в ящике из деревянных реек,обшитых толем или фанерой толщиной 3 мм.

 

Таблица 2

Значение показателей для проб минеральной ваты

Показатели

Норма

Современного производства

Панель № 1

Панель № 2

Панель № 3

Влажность, мас. %

< 1

0,1

1,38

0,12

0,31

Содержание органических веществ, мас. %

< 2

0,15

0,15

0,13

0,21

Диаметр волокна, мкм

< 6

6,1

5,18

5,4

5,1

Водостойкость, pH

< 4

4,5

1,35

1,3

3,95

Плотность, кг/м3

100

95

107

105

107

Химический состав, мас. %
SiO2

39,61

44,56

44,24

47,15

Fe2O3

1,39

11,06

10

9,4

Al2O3

16,68

18,94

13,3

14,6

CaO

37,3

20,3

19,27

22,85

MgO

1,39

6

8,2

5,16

Модуль кислотности

1,33

2,41

2,47

2,2

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-“С)

0,038-0,043

0,04

0,04

0,04

 

Значительно менее изучены изменения свойств эффективных утеплителей при длительной эксплуатации. Известны предложения отечественных ученых по методикам прогнозирования долговечности минераловатных изделий [1, 2]. Однако в действующих нормативных документах и рекомендациях по применению эффективных утеплителей в ограждающих конструкциях полностью отсутствуют или даются в ограниченном объеме сведения о долговечности утеплителей при совокупном воздействии всех факторов, наблюдающихся при длительной эксплуатации. Отсутствуют не только данные лабораторных испытаний, но и сведения, полученные при натурных обследованиях конструкций после длительной эксплуатации. Без этих сведений невозможно корректно оценить экономическую целесообразность использования той или иной системы утепления.

 

Высокоэкономичным утеплителем является минеральная вата. Однако в последние годы она не применяется для утепления стен зданий. Одной из причин этого является опасение осадки слоя минеральной ваты в стене с образованием воздушного зазора и потерей вследствие этого теплозащитных качеств ограждения.

 

В Свердловской области в 40-е — 50-е годы на Березовском заводе строительных конструкций (БЗСК) Главуралэнергостроя изготовлялись трехслойные панели из двух железобетонных скорлуп со средним слоем из минеральной ваты, из которых были возведены ряд одно- и двухэтажных жилых домов.

 

В данной статье приводятся данные обследования состояния слоя минеральной ваты в панелях этих зданий после 50 лет эксплуатации. В табл. 1 приведены сведения об объектах, из стен которых отбирались пробы.

 

При визуальных обследованиях во всех случаях было отмечено отличное состояние слоя минеральной ваты под железобетонной скорлупой. Минеральная вата не расслаивается, а вынимается слоями. Никаких внешних особенностей образцов минеральной ваты, извлеченных из панелей, которые отличали бы их от свежеизготовленной минеральной ваты, не было отмечено.

 

По данным опроса жильцов, проживающих в этих домах длительный срок (более 40 лет), в квартирах всегда тепло. Никаких промерзаний или отсыреваний на поверхности стен нет. Промочки при растрескивании швов имели место и ликвидировались закачиванием в разрушившиеся швы пены. Температура внутреннего воздуха во всех квартирах в период замеров превышала нормативную, а перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружной стены не превышал 2оС.

 

Можно отметить, что теплоизоляция — минеральная вата — сохранила при длительной эксплуатации первоначальные теплоизоляционные свойства и обеспечила стабильные теплозащитные качества стен (табл. 2).

 

Результаты обследования показали, что минеральная вата, не содержащая связующего, после 50летней эксплуатации в качестве утеплителя в трехслойных железобетонных панелях наружных стен в зданиях на Среднем Урале имеет физико-технические свойства, в том числе коэффициент теплопроводности, соответствующие требованиям действующих ГОСТов и аналогичные свойствам минеральной ваты, не подвергавшейся 50летней эксплуатации.

 

Поэтому долговечность минеральной ваты в утеплении наружных стен зданий на Среднем Урале при соответствующем конструктивном решении наружного и внутреннего слоев стены и отсутствия увлажнения превышает 50 лет. При этом стены должны проектироваться из условий недопустимости накопления влаги в слое утеплителя в годовой период эксплуатации согласно требованиям СНиП II-3—79* (изд. 1998 г.).

 

Список литературы

  1. ГоряйновК.Э., Бобров Ю.Л. Теоретические основы метода исследования долговечности минераловатных утеплителей на синтетическом связующем. В кн.: Вопросы улучшения качества минераловатной ваты и изделий из нее // Сб. трудов ВНИПИтеплоизоляции. Вильнюс, 1968 (прототип).
  2. Бобров Ю.Л. Долговечность теплоизоляционных минераловатных материалов. М.: Стройиздат. 1987.

 

* Руководитель работы — заслуженный строитель РФ, канд. техн. наук Е.С. Силаенков.

 
 

Статья взята из журнала «Строительные материалы»