Современные технологии предлагают такой ассортимент, что невозможно с одного раза точно понять, что же необходимо приобрести. Некоторые в период строительства предпочитают опираться на опыт старшего поколения или своих товарищей, а некоторые наоборот — хотят своими силами разобраться, что к чему. Для «активных и любознательных» мы представляем небольшой обзор по материалам-утеплителям и их свойствам.
Для начала давайте просто определимся, что такое теплоизолирующий материал. Если обратиться к техническому словарю, то можно узнать, что это любой легкий, зачастую пористый материал, обладающий низким коэффициентом теплопроводности. Однако, материалы могут отличаться не только по этим показателям. Выделяют несколько больших классов теплоизолирующих материалов, к первому из которых относят легкие бетоны, плотность которых варьируется от 500 до 1800 килограмм на кубический метр.

Легкие бетоны

Основой данных материалов служит портландцемент, а в качестве заполнителей используются пористые материалы, значения насыпной плотности которых варьируются в пределах от 1000 до 1200 килограмм на квадратный метр: шлаковая пемза, аглопорит, гранулированный шлак, вспученный перлит. Одной из технических особенностей данного материала является наличие пор, через которые происходит движение воздуха. Чем меньше будет размер пор, тем меньше будет конвекция и как следствие, материал будет обладать меньшей теплопроводностью.

Заполнители

Керамзит

Довольно популярный материал, используемый для заполнения. Значения плотности керамзита лежат в пределах от 250 до 800 килограмм на кубический метр. Структура материала легкая и пористая, а выпускается керамзит в форме песка, щебня и гравия. Гравийный керамзит получают путем обжига глин вспученных пород при высоких температурах (около 1200 градусов Цельсия). В результате процесса происходит образование гранул с диаметром от пяти до сорока миллиметров. Если гранулу разломать, то можно увидеть застывшую пену. Прочность керамзиту обеспечивает запекшаяся оболочка гранул.

Шлаковая пемза

Этот искусственный материал также пользуется большой популярностью когда речь идет о заполнении легких бетонов. Технология производства пемзы можно отнести к разряду ресурсосберегающих, так как данный материал получается из расплавленных доменных шлаков, отходов металлургии. Шлаки охлаждаются при высоких скоростях за счет чего происходит вспучивание материала. Образующийся пласт в ходе производства дробят и получают песок и щебень. По аналогичной технологии производится гранулированный шлак, но в отличие от пемзы его форма выпуска — крупнозернистый песок, размер частиц которого составляет 5-7 миллиметров.

Вспученный перлит

При быстром обжиге вулканических стеклообразных пород, в чей химический состав входят кристаллы воды, получают сыпучий материал белого цвета, имеющий пористую структуру. Этот материал и называется вспученным перлитом. Исходную породу выпаривают при 900-1200 градусах Цельсия, в течение процесса из гранул испаряется вода, они меняют текстуру на вспученную и увеличиваются в размерах в 10-15 раз. Коэффициент теплопроводности полученного перлита составляет 0,04 — 0.08 Вт(м/К), форма выпуска — песок или мелкие гранулы диаметром 5 миллиметров. Вспученный перлит широко используется в качестве заполнителя для бетонных плит и самостоятельного материала, в качестве изоляционной засыпки. В первом случае теплопроводность вспученного перлита должна лежать в пределах 150-430 килограмм на метр кубических, а для засыпок величина теплопроводности варьируется от 50 до 100 килограмм на метр кубический.

Добавление вспученного перлита к другим компонентам, позволяет получать материалы с прекрасными эксплуатационными характеристиками. Например, в результате затвердевания смеси из перлита, песка, смолы и некоторых других веществ получают плиты перлитопластобетона, обладающие хорошими теплофизическими характеристиками. Такие плиты облицовывают стеклотканью, фольгой, самоклеящейся пленкой и используются для самонесущих конструкций. Коэффициент теплопроводности перлитопластобетоновых плит составляет 0,075 — 0,04 Вт (м/К), а плотность самого материала составляет 150 — 430 килограмм на кубический метр.

Вспученный вермикулит

Данный материал получают путем обжига пород с высоким содержанием слюд. Изоляционный сыпучий материал имеет серебристый цвет и внешний вид чешуек. Измельченную породу обжигают, в процессе прокаливания вермикулитовые пластинки расщепляются, соединяются между собой, а сам материал увеличивается в 15-20 раз. Плотность вспученного вермикулита составляет 75-200 килограмм на квадратный метр.

В качестве изоляционных материалов также используются топливные шлаки — побочный продукт, образующийся в процессе сжигания угля, антрацита и прочих видов твердого топлива.

Топливные шлаки

Аглопорит

Данный вид изоляционного материала получается путем спекания смеси из угля и глинистого сырья. Процесс спекания происходит во время горения угля, в это же время материал вспучивается, и меняется его структура. Насыпная плотность получаемого материала составляет 300-1000 килограмм на метр кубический.

Виды легких бетонов

Ячеистые бетоны

Легкий бетон, который носит название ячеистого, получают путем автоклавного твердения. В автоклав нагружают предварительно вспученную смесь, состоящую из вяжущих компонентов, воды и кремнезолистых материалов. На выходе блоки ячеистого бетона имеют около 85% пор от общего объема плиты.

Пенобетоны

Данный изоляционный материал изготавливается из смеси, в состав которой входит цементное тесто и пена. Пена в свою очередь готовится на основе канифольного мыла. Отливаемые блоки имеют коэффициент теплопроводности 0.1 — 0.6 Вт(м/К), и нарезаются на отдельные плиты необходимого размера в зависимости от области их использования. Пенобетон с коэффициентом теплопроводности 0.1-0.2 Вт(м/К) используется для теплоизоляции покрытий, выполненных из железобетона, величина одной пластины составляет приблизительно 0,5*0,5*1 метра. Материал с теплопроводностью 0.2-0.4 Вт(м/К) используется для ограждения двух и трехслойных конструкций, с коэффициентом равным 0.4-0.6 Вт(м/К) — для двухслойных ограждений.

Газобетон

Газобетон получается путем замешивания портландцемента, алюминиевой пудры и кремнеземистого компонента, иногда в эти смеси добавляется воздушная известь или/и гидроксид натрия (также известный как едкий натрий). Получающийся раствор заливают в автоклавы и для улучшения структуры смеси подвергают вибрации. Отлив происходит в больших формах, после застывания блоки нарезают на плиты необходимого размера.

Газосиликат

На основе известково-кремнеземистых вяжущих, а также с добавлением золы, воздушной извести и песка получают газосиликат — легкий бетон автоклавного твердения. Как правило, из смеси отливают блоки приблизительных размеров 0.2*0.3*0.6 или 0.3*0.3*0.6 метров. Наиболее часто данный материал используется для строительства домов в сельских местностях, с толщиной стен около 0.3 метров. Преимуществом такого материала является легкая технология возведения построек (по сравнению с кирпичной технологией). Плотность газосиликата составляет 550-600 килограмм на кубический метр, а коэффициент теплопроводности 0.15 Вт(м/К), что в несколько раз меньше теплопроводности кирпича.

Беспесчаный бетон

Как становится ясно из названия, данный вид теплоизоляционного материала создается без песка. Его основой является портландцемент 300 или 400 марки, также в состав входят щебень или гравий (фракции около 10-20 миллиметров). Смесь получается довольно пенистая, и воздушные пустоты, образующиеся в застывшем материале, прекрасно повышают теплоизоляционные свойства плит. Характерной особенностью беспесчаного бетона является то, что поверхность плит желательно оштукатуривать.

Опилкобетон

Популярный материал с таким же говорящим названием, как и предыдущий. В известково-цементный раствор при изготовлении добавляются опилки и песок в объемном соотношении 1:1, 1:3,2 (вяжущие материалы: песок: опилки). В качестве органической составляющей могут использоваться также дробленые стебли хлопчатника, рисовая солома, конопля и лен. Плотность получаемого материала варьируется в своих значениях от 400 до 850 килограмм на кубический метр, коэффициент теплоизоляции составляет 0,08 — 0,17 Вт (м/К).

Пенопласты

Легкие и недорогие утеплители, которые подразделяются на несколько видов: жесткие и эластичные. С точки зрения эксплуатационных характеристик, данный материал очень любим профессионалами: он очень легкий, так как поры занимают около 90% от массы, не подвержен процессам гниения и легко меняет форму. Существенным недостатком пенопластов является их хорошая горючесть и ограниченная по сравнению со многими материалами теплостойкость. Еще одна черта, которая выгодно отличает пенопласт — это то, что их можно легко склеивать с другими материалами: деревом, асбестоцементом, алюминием, для склеивания можно применять каучуковые, дифенольные и эпоксидные клеи.

Пенополистирол

Пенополистирол является самым распространенным утеплителем на строительном рынке. Его получают путем спекания между собой вспененных частиц полистирола. Как материал, полистирол обладает рядом существенных плюсов и преимуществ:

-устойчивость к воздействию воды, большинства щелочей, кислот и солей;
-небольшая величина теплопроводности (около 0,03-0,05 Вт(м/К);
-нет необходимости дополнительно использовать дорогостоящие пароизоляционные материалы;

Недостатком материала, из-за которого его советуют использовать в ограниченных и разумных количествах — его легкая воспламеняемость, полистирол уже при 80 градусах Цельсия начинает тлеть. Современные технологии позволяют создавать блоки из пенополистирола, которые более термоустойчивы и являются материалами самозатухающими и слабогорючими (добавление антипирена).

Блок из пенополистирола используют в качестве утеплителя для железобетонных конструкций, а также в слоистых панелях из асбестоцемента, алюминия и пластика. Плотность материала варьируется в пределах значений от 40 до 250 килограмм на метр кубический, современный рынок предлагает очень большой ассортимент пенополистирола (около 20 различных марок).

Мипора

На основе карбамидоформальдегидного полимера изготавливается белый пористый теплоизолирующий материал — мипора. Теплопроводность материала составляет около 0,03 Вт(м/К), плиты выпускают двух типов, толщиной в 10 и 20 миллиметров. Данный материал не является горючим, при температуре выше двухсот градусов Цельсия, мипора обугливается, но не загорается. Недостатком вышеописанного материала является его гигроскопичность, поэтому его рекомендуют использовать только в сухой местности, где нет особых требований к влагоустойчивости.

Пеноизол

Относительная новинка на строительном рынке — это пеноизол, утеплитель, структура которого представляет из себя застывшую пену с замкнутыми порами. Текстура материала может быть разной — и жесткой, и эластичной, в зависимости от сторонних добавок, введенных при изготовлении. Пеноизол является огнестойким материалом, при температуре 300 градусов он не горит, а при 500 начинается горение, но нет выделения токсичных веществ, за исключением углекислого газа. Материал имеет хорошую адгезию к металлу, кирпичу и бетону. Сфера применения плит пеноизола очень широка, им утепляют жилые коттеджи, гаражи и прочие технические помещения, бассейны.

Производство пеноизола является довольно экономным процессом, так как для его изготовления необходима газожидкостная установка, двое рабочих для ее обслуживания и нормальные условия. Пена затвердевает при нормальных условиях в течение 20-25 минут. Значения плотности материала лежат в пределах от 10 до 25 килограмм на кубический метр, точные значения зависят от кратности вспениваемого состава, значения коэффициента теплопроводности варьируются от 0,029 до 0,031 Вт(м/К). Если говорить о преимуществах материала с экономической точки зрения, то пеноизол будет бессменным лидером в нашем списке.

Сотопласты

В качестве утеплителя в многослойных панелях нередко используют сотопласты — материал из гофрированных листов бумаги, стеклянной или хлопчатобумажной ткани, пропитанных полимерами и антипиреном. Существенно повысить теплопроводные характеристики сотопласта может заполнение «ячеек» мипорой (в виде крошек).

Алюминиевая фольга

Крайне эффективным материалом является алюминиевая фольга, которая может выполнять функции воздухоизоляции и пароизоляции. Фольга обладает прекрасной отражающей способностью, что делает её практически незаменимой в области строительства. Алюминиевая фольга может выпускаться в двух формах: отожженная, или мягкая, а также жесткая, или негартованная. Мягкая и жесткая фольга практически идентичны, это никак не влияет ни на итоговую толщину изолирующего слоя, ни на отражающие свойства; поэтому при использовании строитель чаще всего ориентируются на пожелания заказчика и стоимость материала.

Минеральная вата

Очень популярный изолирующий материал среди всех неорганических утеплителей. Свою популярность минвата приобрела благодаря невысокой себестоимости, простоте производства и относительно малой гигроскопичности. Однако, не стоит думать, что это идеальный вариант, у нее есть и недостатки: от долгого хранения волокна ваты комкуются, ломаются и по истечении еще какого-то срока (в зависимости от условий) превращаются в пыль. Поэтому, считается, что максимально возможным сроком эксплуатации минватного утеплителя является 25 лет. Минеральная вата выпускается в форме жестких и полужестких плит, которые также иногда называют матами. Значения величин плотности материала и теплопроводности могут быть самыми разными, в зависимости от пожелания заказчиков. Наиболее пользующиеся спросом — это блоки со значения плотности от 100 до 200 килограмм на кубический метр и коэффициентом теплопроводности 0,052-0,062 Вт(м/К).

Стеклянная вата

Не менее популярным материалом для утепления является стеклянная вата, которая получается путем вытягивания стекольного раствора в тонкие гибкие нити белого цвета. Стекловата в рыхлом состоянии является достаточно рыхлым материалом (плотность около 130 килограмм на кубический метр) с достаточно низким коэффициентом теплопроводности, значение которого составляет )0,05 Вт(м/К). Форма выпуска утеплителя — маты разной жесткости, за счет уплотнения материала меняются и физические показатели. Например, большой популярностью пользуются маты 1.5*0,5*1,5 метра, с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт(м/К) и плотностью 350 килограмм на кубический метр.

Пеностекло

Пеностекло — это теплоизолирующий материал, в химическом состав которого входит стеклянная крошка или кварцевый песок, сода и вода. Сам материал получается в результате спекания стеклянной крошки с известняком или коксом, в процессе горения которых выделяется углекислый газ. Благодаря образованию газа в материале происходит образования пор, коэффициент теплопроводности пеностекла составляет 0,058 — 0,12 Вт(м/К). Из плюсов пеностекла можно отметить хорошую устойчивость к морозам и температурным перепадам, износостойкость и несгораемость.

Цементный фибролит

Из смеси портландцемента, древесных стружек и воды изготавливают еще один теплоизолирующий материал — цементный фибролит. Стружку обычно берут от деревьев хвойных пород, размер стружек должен составлять 20-50 сантиметров. Коэффициент теплопроводности получаемых плит имеет значения от 0,09 до 0.12 Вт (м/К). По похожей технологии выпускают также арболит и древесностружечные плиты.

Разумеется, технологии не стоят на месте и развиваются: постоянно появляются какие-то новые моменты в производственных технологиях, которые позволяют изменить некоторые характеристики материалов и еще больше их улучшить. Однозначного ответа на вопрос «что лучше», разумеется, не существует, как говорится, это решение — сугубо дело вкуса.