13 июня 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 2^оС.

 

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»