Экспериментальное определение водостойкости каменной и стеклянной ваты
Как известно, основными теплоизоляционными изделиями, применяемыми в современном строительстве, являются изделия из минеральной (каменной и стеклянной) ваты, главным образом в виде плит на синтетическом связующем.
Как правило, теплоизоляционные конструкции с применением таких изделий проектируются так, чтобы исключить возможность увлажнения теплоизоляционного материала, т.к. в этом случае достигается максимальная эффективность изоляции.
Вместе с тем во многих случаях предотвратить контакт теплоизоляции с влагой невозможно, например, в конструкциях фасадной изоляции с наружной стороны.
В последние годы особую популярность приобрели системы т.н. вентилируемых фасадов, в которых наружная сторона теплоизоляции контактирует с атмосферой и может сорбировать влагу из воздуха, а внутренняя сторона прилегает к изолируемой поверхности стены. При этом влага, выходящая изнутри здания, может конденсироваться в теплоизоляционном слое.
В связи с этим достаточно актуальной представляется задача оценки устойчивости теплоизоляционных изделий к действию влаги.
Поскольку, согласно ГОСТ Р 52953-2008 (ЕН ИСО 9229:2004), изделия из каменной и стеклянной ваты являются разновидностями минеральной ваты и во многих случаях применяются в одних и тех же конструкциях, логичным было бы оценивать их водостойкость по единой методике.
Однако методика, установленная в ГОСТ 4640-93 для оценки водостойкости каменной ваты и заключающаяся в определении водородного показателя (рН) водной вытяжки, для стеклянной ваты неприменима из-за существенной разницы в химическом составе этих двух разновидностей минеральной ваты.
ВНИИСПВ, являясь головной организацией в области технологии и исследований неорганических, в первую очередь, стеклянных волокон, в течение длительного времени занимался разработкой методики определения водостойкости таких волокон и накопил определенный опыт проведения таких определений. В частности, были выполнены многократные определения этого показателя для наиболее массового вида продукции – непрерывных волокон из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла (стекла Е по международной классификации).
Сущность метода заключается в определении потери массы волокон, отнесенной к стандартной удельной поверхности, после их кипячения в течение 3 часов в дистиллированной воде. Удельная поверхность рассчитывается на основе данных о среднем диаметре волокон, полученных при непосредственном их измерении оптическим методом.
Определенная по этой методике характеристика волокон из алюмоборосиликатного стекла, относящегося к категории водостойких волокон, составила 18±2 мг/5000 см.
Если принять указанное значение за эталонный показатель, то более высокие цифры будут свидетельствовать о снижении водостойкости, а более низкие, соответственно, о ее повышении.
По указанной методике была в экспериментальном порядке определена водостойкость нескольких произвольно выбранных образцов изделий из каменной и стеклянной ваты, выпущенных отечественными предприятиями.
Выводы:
1. Водостойкость каждого из испытанных образцов каменной ваты существенно выше аналогичного показателя испытанных образцов стеклянной ваты.
2. Водостойкость испытанных образцов каменной ваты превышает аналогичный показатель эталонного образца – волокна из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла.
3. Уменьшение содержания окислов щелочных металлов способствует повышению водостойкости минеральных волокон.
4. Полученные данные, поскольку подобные сравнительные испытания проводились впервые, не дают возможности прогнозировать долговечность теплоизоляционных изделий, однако в связи с пониженной водостойкостью стеклянной ваты применение изделий из нее в конструкциях, в которых не исключается увлажнение теплоизоляционного материала, целесообразно ограничивать или не допускать. К таким конструкциям могут, например, относиться системы фасадной теплоизоляции, в которых наружный слой теплоизоляционного материала находится в непосредственном контакте с воздушным зазором.
Л. МАКЕЕВА, зав. лаб. ИЦ «Питон»;
А. МУСТАФИНА, инженер-технолог ИЦ «Питон»
Как известно, основными теплоизоляционными изделиями, применяемыми в современном строительстве, являются изделия из минеральной (каменной и стеклянной) ваты, главным образом в виде плит на синтетическом связующем.
Как правило, теплоизоляционные конструкции с применением таких изделий проектируются так, чтобы исключить возможность увлажнения теплоизоляционного материала, т.к. в этом случае достигается максимальная эффективность изоляции.
Вместе с тем во многих случаях предотвратить контакт теплоизоляции с влагой невозможно, например, в конструкциях фасадной изоляции с наружной стороны.
В последние годы особую популярность приобрели системы т.н. вентилируемых фасадов, в которых наружная сторона теплоизоляции контактирует с атмосферой и может сорбировать влагу из воздуха, а внутренняя сторона прилегает к изолируемой поверхности стены. При этом влага, выходящая изнутри здания, может конденсироваться в теплоизоляционном слое.
В связи с этим достаточно актуальной представляется задача оценки устойчивости теплоизоляционных изделий к действию влаги.
Поскольку, согласно ГОСТ Р 52953-2008 (ЕН ИСО 9229:2004), изделия из каменной и стеклянной ваты являются разновидностями минеральной ваты и во многих случаях применяются в одних и тех же конструкциях, логичным было бы оценивать их водостойкость по единой методике.
Однако методика, установленная в ГОСТ 4640-93 для оценки водостойкости каменной ваты и заключающаяся в определении водородного показателя (рН) водной вытяжки, для стеклянной ваты неприменима из-за существенной разницы в химическом составе этих двух разновидностей минеральной ваты.
ВНИИСПВ, являясь головной организацией в области технологии и исследований неорганических, в первую очередь, стеклянных волокон, в течение длительного времени занимался разработкой методики определения водостойкости таких волокон и накопил определенный опыт проведения таких определений. В частности, были выполнены многократные определения этого показателя для наиболее массового вида продукции – непрерывных волокон из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла (стекла Е по международной классификации).
Сущность метода заключается в определении потери массы волокон, отнесенной к стандартной удельной поверхности, после их кипячения в течение 3 часов в дистиллированной воде. Удельная поверхность рассчитывается на основе данных о среднем диаметре волокон, полученных при непосредственном их измерении оптическим методом.
Определенная по этой методике характеристика волокон из алюмоборосиликатного стекла, относящегося к категории водостойких волокон, составила 18±2 мг/5000 см.
Если принять указанное значение за эталонный показатель, то более высокие цифры будут свидетельствовать о снижении водостойкости, а более низкие, соответственно, о ее повышении.
По указанной методике была в экспериментальном порядке определена водостойкость нескольких произвольно выбранных образцов изделий из каменной и стеклянной ваты, выпущенных отечественными предприятиями.
Выводы:
1. Водостойкость каждого из испытанных образцов каменной ваты существенно выше аналогичного показателя испытанных образцов стеклянной ваты.
2. Водостойкость испытанных образцов каменной ваты превышает аналогичный показатель эталонного образца – волокна из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла.
3. Уменьшение содержания окислов щелочных металлов способствует повышению водостойкости минеральных волокон.
4. Полученные данные, поскольку подобные сравнительные испытания проводились впервые, не дают возможности прогнозировать долговечность теплоизоляционных изделий, однако в связи с пониженной водостойкостью стеклянной ваты применение изделий из нее в конструкциях, в которых не исключается увлажнение теплоизоляционного материала, целесообразно ограничивать или не допускать. К таким конструкциям могут, например, относиться системы фасадной теплоизоляции, в которых наружный слой теплоизоляционного материала находится в непосредственном контакте с воздушным зазором.
Л. МАКЕЕВА, зав. лаб. ИЦ «Питон»;
А. МУСТАФИНА, инженер-технолог ИЦ «Питон»
Литература:
1. В.И. Панасюк. Химический анализ стекла и исходных материалов. Стройиздат, М, 1971.
2. ГОСТ 4640-93. Вата минеральная. Технические условия.
3. ГОСТ Р 52953-2008 (ЕН ИСО 9229:2004). Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения.
4. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний.
5. «Справочник по производству стекла» под редакцией д-ра техн. наук, проф. И. И. Китайгородского и к.т.н., доц. С. И. Сильвестровича, том I. Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, Москва – 1963 г.
6. А. А. Аппен, «Химия стекла». Издательство «Химия», Ленинградское отделение, 1974 г.
7. М. А. Матвеев, Г. М. Матвеев, Б. Н. Френкель. «Расчеты по химии и технологии стекла». Справочное пособие. Изд-во литературы по строительству, Москва, 1972 г.
8. Н. М. Павлушкин, Г. Г. Сентюрин, Р. Я. Ходаковская. «Практикум по технологии стекла и ситаллов». Изд-во литературы по строительству, Москва. 1970 г.
