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
- 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).
- 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»