Водопоглощение материалов. Выбираем «свою» теплоизоляцию

Водопоглощение материалов. Выбираем «свою» теплоизоляцию

2019-03-07T14:41:56+00:0027.03.2019|Рубрики: Взгляд эксперта|Метки: |

Как меняются теплоизоляционные свойства материала при контакте с водой и паром? Как в теплоизоляцию проникает влага? Что такое сорбционное увлажнение и чем оно отличается от водопоглощения? Вторая статья Дмитрия Абрамова из серии «Своя теплоизоляция».

Перед чтением этой статьи рекомендую ознакомиться с предыдущей: «Коэффициент теплопроводности. Выбираем «свою» теплоизоляцию». Вам понадобятся базовые технические термины, которые были в ней подробно рассмотрены.

Что такое сорбционное увлажнение теплоизоляции, водопоглощение, конденсация водяных паров

В разговорах о свойствах теплоизоляции часто встречаются термины, описывающие конкретные физические процессы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сорбция [от лат. sorbere — поглощать] — поглощение твердым телом или жидкостью какого-либо вещества из окружающей среды.
Большой толковый словарь русского языка Кузнецова

Следовательно, сорбционное увлажнение теплоизоляции — это явление поглощения влаги из воздуха, когда водяной пар за счет разницы давлений проходит через теплоизоляцию, и часть этого пара остается внутри.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Водопоглощение — свойство материала поглощать и задерживать воду, определяемое отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.
Из ГОСТ 10832-2009 «Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия»

Проще говоря, водопоглощение — когда теплоизоляция набирает влагу при прямом контакте с водой.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Конденсация — переход вещества из газообразного состояния в жидкое или кристаллическое.
Толковый словарь Ожегова

Следовательно, конденсация водяных паров — превращение водяных паров в воду или лед.

Как влага проникает в теплоизоляцию и как она влияет на теплопроводность

Все теплоизоляционные материалы имеют некоторую влажность. Уровень влажности в значительной степени определяет теплоизоляционные свойства материала и его фактический коэффициент теплопроводности. При повышении влажности коэффициент теплопроводности существенно увеличивается. Как следствие теплоизоляционные свойства ухудшаются. Чем меньше в теплоизоляции влаги, тем лучше ее свойства.

Влага накапливается в теплоизоляции по ряду причин. В большинстве случаев, причиной является сорбционное увлажнение и последующая конденсация водяных паров в самом материале.

От чего зависит количество проникающей в изоляцию влаги и как его сократить до минимума

Введем понятие теплоизоляционной конструкции, как оно дается в СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Теплоизоляционная конструкция — конструкция, состоящая из одного или нескольких слоев теплоизоляционного материала (изделия), защитно-покровного слоя и элементов крепления.
Из СП 61.13330.2012

Примечание: если у теплоизоляции есть пароизоляционный слой (например, фольга или фольгированное покрытие), он тоже входит в состав теплоизоляционной конструкции.

Количество проникающей в теплоизоляцию влаги будет зависеть от следующих параметров:

  • температура теплоносителя в трубе,
  • температура и влажность наружного воздуха,
  • состав теплоизоляционной конструкции,
  • характеристики применяемых в конструкции материалов.

Для правильного проектирования теплоизоляционных конструкций необходимо знать, как изменяются характеристики теплопроводности применяемых материалов при изменении температуры и влажности во время эксплуатации.

При этом можно избежать конденсации водяных паров в теплоизоляционной конструкции за счет правильного конструктивного решения с применением сплошного (непрерывного) пароизоляционного слоя.

Методы определения сорбционных свойств материалов и их водопоглощения. Как правильно сравнивать результаты

Существуют разные методики измерения сорбционной влажности и водопоглощения. Например, сорбционную влажность материала можно определить по еще советскому, но физически точному ГОСТ 24816, актуализированному в 2014 году, и по ГОСТ 17177-91.

По ГОСТ 24816 испытания проводятся при температуре 20±0,5 °C, имеют установленные параметры влажности воздуха и дают более точный результат. Измерения характеризуются законченным процессом сорбции ввиду длительности испытаний, и позволяют достаточно точно описать процесс сорбции различных материалов.

По ГОСТ 17177-91 испытания проводятся по ускоренной методике при 22±5 °C, параметры влажности воздуха вписываются в результаты по факту проведения испытаний. Сам метод называется «Метод ускоренного определения сорбционной влажности», его результаты менее точные.

Я рекомендую сравнивать сорбционные свойства теплоизоляции, определенные по стандартам ГОСТ 24816, как более точные.

Материалы ALMALEN, например, в лидерах среди одноклассников по этому показателю: от 0,4 до 1,9 % по массе, в зависимости от линейки продукции. Значения указаны при 97 % относительной влажности воздуха.

Водопоглощение материалов ранее определялось по ГОСТ 4650-80, теперь же оно определяется по гармонизированным европейским методикам, описанным, например в ГОСТ Р EN 1609.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Гармонизация стандарта — приведение его содержания в соответствие с другим стандартом для обеспечения взаимозаменяемости продукции (услуг), взаимного понимания и сопоставимости результатов испытаний и информации, содержащейся в стандартах.

При сравнении результатов водопоглощения по массе учитывайте плотность материала. 5 % увлажнение теплоизоляционного материала плотностью 100 кг/м3 и объемом 0,1 м3 означает, что изоляция содержит 500 г воды. А 5 % увлажнение при плотности 30 кг/м3 и том же объеме 0,1 м3 — это всего 150 г воды в изоляции.

Оставить комментарий

error: Alert: Content is protected !!