Главная - Статьи - Тест теплоизоляционных материалов для пола
Тест теплоизоляционных материалов для пола
Одно можно сказать точно: универсального утеплителя нет. Так же как нет и универсального "рецепта" использования уже существующих материалов. Какой утеплитель брать, как и в каких количествах укладывать - все зависит от климатических условий, условий эксплуатации, от конструкции, в которой этот материал применяется. Не последнюю роль играет и стоимость.
Что тестировалось
В тесте представлены разные типы утеплителей, применяемых для теплоизоляции пола по лагам. Стоит оговориться: мы не рассматриваем промышленные здания, а также помещения с повышенной влажностью.
Сравнивать разнотипные материалы достаточно сложно, поэтому целью мы поставили: во-первых, проверить их технические характеристики и, во-вторых, показать "возможности" каждого. Условно материалы можно разделить по структуре - на волокнистые, ячеистые и пористые, а по форме - на маты, плиты, рулоны и насыпные.
Для теста были отобраны восемь теплоизоляционных материалов: волокнистые - минеральная (базальтовая) вата Rockwool "Лайт Баттс", стекловата Ursa, целлюлозная вата "Эковата"; ячеистые - сшитый вспененный полиэтилен (ППЭ) "Изолон", несшитый вспененный полиэтилен (НПЭ) "Энерго-флекс", "Пеноизол", "Пенополистирол"; пористые - керамзит.
Методики испытаний
1. Внешний вид.
Вообще-то для теплоизоляционных изделий презентабельный внешний вид необязателен - они будут спрятаны внутрь конструкции. Однако исследование дефектов дает представление о том, каких именно повреждений следует опасаться при транспортировке и работе с тем или иным материалом.
Сущность контроля заключалась в визуальном осмотре изделий и измерении замеченных дефектов. У волокнистых утеплителей искали дыры, разрывы, проколы, трещины и измеряли их линейкой (с погрешностью не больше ±0,5 мм). У ячеистых - определяли глубину отбитости или притупленности ребер и углов при помощи складного метра и линейки.
В нашем случае изъяны были обнаружены только у плит пенополистирола в виде отбитостей углов.
2. Линейные размеры и правильность геометрической формы.
Для мягких волокнистых изделий небольшое отклонение длины и ширины от заявленных величин - беда небольшая: такой утеплитель все равно подпрессовывают при монтаже. Но чем жестче материал, тем большую роль играют форма и размеры - чем сильнее отклонения, тем сложнее уложить его впритык и избежать возникновения мостиков холода.
Что касается толщины, то "недобор" по этому параметру - это потеря теплосопротивления. Небольшой "перебор" не страшен, но чем он существеннее, тем вероятнее проблемы при укладке.
3. Плотность.
Одна из важнейших характеристик, определяющая выбор материала, поскольку именно она "отвечает" за давление утеплителя на конструкцию пола. Чем она меньше, тем при соответствующем объеме меньше нагрузка.
Все испытанные теплоизоляционные материалы, за исключением керамзитового гравия, имеют достаточно низкую плотность (10,4-54,0 кг/куб.м). Насыпная плотность керамзита - 390 кг/куб.м (при толщине 100 мм нагрузка будет 39 кг/кв.м, что почти в 39 раз выше, чем нагрузка от плит пенополистирола той же толщины).
4. Влажность и водопоглощение.
Попавшая в поры материала влага значительно увеличивает его теплопроводность, так как у воды эта характеристика в 25 раз больше, чем у воздуха. Следовательно, теплозащитные свойства утеплителя во многом зависят от его способностей: во-первых, набирать влагу из воздуха (естественной влажности), во-вторых - впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней (водопоглощение). В зависимости от этих характеристик одни материалы можно использовать в качестве гидро- и пароизоляции, а другие нужно ограждать от опасного соседства.
Напомним, что пароизоляция предназначена для защиты утеплителя от водяного пара, образующегося во внутренних помещениях в результате жизнедеятельности людей - стирки, готовки, уборки. Гидроизоляция же защищает его при непосредственном контакте с водой. Рекомендации по применению паро- и гидрозащиты зависят от конкретных условий, конструкции и утеплителя.
*
Естественная влажность определялась как отношение масс образцов до и после высушивания в сушильном шкафу при температуре 105±5 градусов Цельсия. Для волокнистых изделий брали пробы массой 5,0±0,1 г, для ячеистых - "лоскуты" размерами 50х50 мм, для керамзита - объем 3 л.
*
Водопоглощение. Образцы для испытаний подготовили специальным образом. Из волокнистых и ячеистых изделий вырезали кусочки 100х100 мм или 50х50 мм с толщиной, равной номинальной толщине изделия, высушивали их до постоянной массы и охлаждали. Далее поместили в емкость на сетчатую подставку, зафиксировали грузом, залили водой (22±5 градусов Цельсия) и оставили на 24 часа. Керамзит тоже высушили и охладили, но в контейнере с водой (в соответствии с ГОСТ 9758-86) выдерживали всего лишь в течение часа. После "купания" их взвесили и определили "прирост" за счет впитанной влаги.
5. Прочность.
К теплоизоляции для полов по лагам особые требования прочности не предъявляются, поскольку прямой нагрузке утеплитель не подвергается. Прочность должна быть такой, чтобы он выдержал транспортировку и монтаж.
Для различных материалов и испытания на прочность различные: волокнистые утеплители исследуют на сжимаемость; ячеистые и керамзит - на прочность на сжатие (по разным методикам). У ячеистых плит также определяют предел прочности при изгибе.
* Сжимаемость волокнистых утеплителей.
Проверяли стекловолокно и базальтовую вату. Из полотна стандартной толщины вырезали квадратные образцы 100х100 мм. В течение 5 минут их прессовали 500 Па и затем измеряли толщину. В следующие 5 минут нагрузку увеличивали до 2000 Па и снова замеряли толщину образца.
* Прочность на сжатие ячеистых утеплителей определяли для "Изолона", "Пеноизола", "Пенополистирола" и "Энергофлекса". Она характеризует способность материала "сопротивляться" сжимающим нагрузкам. Чем больше этот параметр, тем большее давление способен выдержать утеплитель.
В ходе испытаний материал медленно сдавливали до тех пор, пока он не сплющивался на 10%, при этом измеряли "усилие" пресса.
* Предел прочности при изгибе определяли для ячеистых плит "Пеноизола" и "Пенополистирола". Каждый образец укладывали на две опоры - параллельные друг другу металлические стержни диаметром 6 мм, а сверху, посередине, укладывали такой же, нажимной, передающий нагрузку. Затем равномерно, без толчков, нагружали испытываемый элемент. Та нагрузка, при которой происходил "перелом", и есть предел прочности при изгибе.
* Прочность керамзита определяли согласно ГОСТ 9758-86. Его насыпали в цилиндр высоты 10 см и сдавливали до тех пор, пока нагружающий стержень не опускался на 2 см. По тому, какое усилие потребовалось на это затратить, определяли прочность.
6. Теплопроводность - свойство передавать тепло от одной поверхности к другой - для утеплителя одна из самых важных характеристик. От нее зависит, какое количество материала необходимо заложить в конструкцию для достижения теплосберегающего эффекта.
Для ее измерения плоский образец высушили до постоянной массы и поместили в стационарный тепловой поток так, чтобы большие грани были перпендикулярны лучам потока. С помощью прибора ИСК-У определяли термическое сопротивление утеплителя. Теплопроводность вычисляли, разделив значение толщины образца на величину теплосопротивления.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ УТЕПЛИТЕЛЕЙ РАЗНЫХ ТИПОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ПОЛОВ ПО ЛАГАМ
| Плотность, кг/куб.м | от 25 до 45 | 38,0 | от 16 до 18 | 17,2 | от 28 до 38 | 30,0 | 350-400 | 390 | от 10 до 30 | 17,0 | не более 15 | 10,4 | от 35 до 70 | 54,0 | от 20 до 40 | 27,3 |
| Теплопроводность, Вт/мК (при температуре 25±5 ?C) | 0,036 | 0,036 | не более 0,039 | 0,038 | 0,036-0,037 | 0,036 | не регламентируется | 0,079 | 0,028 - 0,037 | 0,037 | не менее 0,042 | 0,039 | 0,039-0,047 | 0,042 | не более 0,038 | 0,038 |
| Влажность, % | не более 1,5 | 0,5 | не более 5,0 | 1,2 | не более 0,5 | 0 | не регламентируется | 9,0 | не более 20,0 | 17,4 | не более 12,0 | 2,4 | не более 12,0 | 11,1 | не более 0,6 | 0,1 |
| Водопоглощение по объему, % | не более 1,5 (при испытаниях по европейской методике) | 16,1 (норма при испытаниях по ГОСТ 17177-94 не более 20%) | 2,2 (данные испытаний НИИСФ) | 40,8 | не более 1,0 | 0,6 | не регламентируется | 24,0 | не более 20,0 | 7,4 | не более 3,0 | 2,8 | не регламентируется | не испытывалась | не более 2,0 | 1,2 |
| Испытания на прочность | Сжимаемость, % | Сжимаемость, % | Прочность на сжатие, МПа | Прочность при сдавливании в цилиндре, МПа | Прочность, МПа | Прочность, МПа | Не регламентируется | Не испытывалась | Прочность на сжатие, МПа |
| Не более 30 | 21,4 | Не более 60 | 38,6 | Не менее 0,035 (при 25% деформации) | 0,02 (при 10% деформации) | 1,0-1,5 (марка П50) | 1,4 | На сжатие: 0,01-0,025 (при 10% деформации). Предел прочности при изгибе: 0,005-0,02 | На сжатие: 0,01 (при 10% деформации). Предел прочности при изгибе: 0,01 | На сжатие: не менее 0,05 (при 10% деформации). Предел прочности при изгибе: 0,07 | На сжатие: 0,06 (при 10% деформации). Предел прочности при изгибе: 0,08 | | | Не менее 0,035 (при 10% деформации) | 0,01 (при 10% деформации) |
| Отклонение по размерам, мм: | Фракции: | Смесь фракций: | Для ручной формовки не регламентируется | | | | Не регламентируется | Не испытывалась | | |
| длина | +10 | -10 | +10 | -6 | - | - | 0-5, | -39,0 | +5 | -7 | - | - |
| ширина | +10 | -5 | +10 | +5 | +5,0 | +1,0 | 5-10 | 5-10 | -24,0 | +5 | -5 | +5,0 | -2,0 |
| толщина | +5 | -5 | +5 | +6 | +1,5 | -0,1 | или 10-20 | и 10-20 | -3,4 | +2 | -2 | +2,5 | +1,2 |
