Тестирование утеплителей
Каждому хочется жить в теплом доме, но далеко не каждая постройка удовлетворяет нормам теплоизоляции. Теплосбережение - дело серьезное. Над проблемами разработки материалов, их классификации и методик применения бьются целые исследовательские институты.
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 И КАК МЫ ТЕСТИРОВАЛИ
В нашем тесте мы решили представить 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.
Стекловата Ursa П-17 была предоставлена московским представительством фирмы Ursa, целлюлозная вата "Эковата" - компанией "Эковата", НПЭ "Энергофлекс" - фирмой "Эст". Минеральную вату Rockwool, "Пенополистирол" и "Пеноизол" мы покупали у официальных дилеров, а керамзит и ППЭ "Изолон" - на специализированных строительных рынках.
Тест утеплителей проводили специалисты в аккредитованной лаборатории "Авиапромиспытания" ОАО "Гипронииавиапром" в Москве по ГОСТ 17177-94 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний", ГОСТ 9758-86 "Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний", ГОСТ 7076-99 "Материалы и изделия строительные. Методы определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме". Проверялось соответствие представленной продукции требованиям ТУ (технических условий) и ГОСТов, которые для каждого материала свои и представлены в общей таблице.
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).
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.
КСТАТИ, О НОРМАХ
Основные требования к теплосопротивлению зданий определяет СНиП II-3-79* (разработанный в 1979 г. и дополненный в 1995 г.).
Для зданий, строительство которых началось после 1 января 2000 года, требования следующие (цифры рассчитаны для климатической зоны Москвы): перекрытия, контактирующие с неотапливаемым помещением (подвалом или чердаком) должны обеспечивать теплосопротивление не менее 4,16 кв.мК/Вт, а находящиеся над проездом или аркой - не менее 4,7 кв.мК/Вт. Более жесткие требования во втором случае связаны с тем, что за счет постоянной циркуляции воздуха под перекрытием тепло уходит быстрее. Чтобы достичь этих значений, используя, к примеру, только керамзитобетон (теплопроводность 0,47 Вт/мК), нужно сделать перекрытие толщиной почти 2 м в первом и 2,2 м во втором случае.
В более ранних постройках требования мягче:
2,50 кв.мК/Вт для перекрытия над подвалом;
2,85 кв.мК/Вт - над аркой или проездом.
Перекрытия над отапливаемыми помещениями (между этажами) дополнительно утеплять не требуется. Другое дело, если стоит задача сделать комнату (например, детскую) максимально теплой, тогда вопрос в том, лаги какой высоты вы можете себе позволить - иначе говоря, сколько сантиметров от высоты потолка готовы "принести в жертву".
КАК "ДОБРАТЬ" ТЕПЛОСОПРОТИВЛЕНИЕ?
Давать конкретные рекомендации по утеплению сложно, поскольку они зависят от конструкции не только пола, но и здания в целом, а также от свойств конкретного утеплителя. Приблизительный расчет, как в старом доме обеспечить теплосопротивление по новым нормам, таков: разницу теплосопротивлений (для климатической зоны Москвы - 1,7 кв.мК/Вт в случае перекрытия над подвалом и 1,85 кв.мК/Вт - над аркой или проездом) умножить на теплопроводность теплоизоляционного материала. Получим необходимую толщину утеплителя.
Rockwool "Лайт Баттс"
Плиты из каменной ваты (ЗАО "Минеральная вата", Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: звуко- и теплоизоляция легких вертикальных и наклонных стен, мансард, межкомнатных перегородок и междуэтажных перекрытий, а также кровельных конструкций.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 38 кг/куб.м; теплопроводность - 0,036 Вт/мК; сжимаемость при нагрузке 2000 Па - 21,4%, водопоглощение по объему при полном погружении на 24 ч - 16,1%, влажность по массе - 0,5%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: базальтовое волокно, связующие вещества.
ГАБАРИТЫ: плита (ДхШхТ) - 1000х600х50 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Минеральную вату готовят, расплавляя базальтовую породу при температуре 1500 градусов Цельсия. Массу вытягивают в тончайшие волокна и переплетают между собой, добавляя синтетические связующие вещества. В качестве таковых применяют композиции из водорастворимых синтетических смол, модифицирующих, гидрофобизирующих, обеспыливающих и других добавок.
Каменная вата сертифицирована Санэпиднадзором РФ, а также Противопожарной службой МВД России как негорючий материал.
ВНЕШНИЙ ВИД: минераловатные плиты с хаотичным расположением волокон серого цвета с зеленоватым оттенком. Внешних дефектов не обнаружено.
РАЗМЕРЫ: определялись по пяти образцам. Отклонения по ширине и толщине не превышают 5 мм, отклонения по длине достигают 1 см. Все значения не выходят за допустимые пределы (максимальное отклонение длины и ширины - 10 мм, толщины - 5 мм).
ПЛОТНОСТЬ: этот материал не самый легкий - 38 кг/куб.м, но в случае его применения для утепления полов по лагам о том, что давление на перекрытие будет избыточным, можно не беспокоиться.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: значение, полученное в лаборатории, не стоит сравнивать с приведенным производителем, так как две эти величины соответствуют разным методикам испытаний. Поэтому просто обозначим результаты. В нашем тесте при полном погружении материала на 24 часа водопоглощение по объему получилось равным 16,1% (при норме для минеральной ваты 20% при испытании по ГОСТ 17177-94).
Значение этого параметра, указанное в паспорте на продукцию "Лайт Баттс" в соответствии с ТУ 5762-004-45757203-99, определяли по европейской методике при полном погружении на 2 часа; оно составило 1,5% по объему.
ВЛАЖНОСТЬ: низкая (0,5%) - свидетельствует о том, что плиты "Лайт Баттс" почти не набирают влагу из воздуха. При нормальной влажности воздуха в килограмме материала содержится всего 5 г воды.
СЖИМАЕМОСТЬ: 21,4% - не самое высокое значение, что подтверждает рекомендация завода-производителя: не подвергать плиты "Лайт Баттс" значительным нагрузкам. А транспортировку и укладку они выдержат.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: 0,036 Вт/мК - хороший результат и заявленному - не более 0,036 Вт/мК - соответствует. По теплосберегающим свойствам 10 см "Лайт Баттс" эквивалентны 52 см сосновой доски или 1,3 м керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): для того, чтобы "добрать" теплосопротивление перекрытия старого дома до нового норматива, требуется около 60 мм материала для помещения, расположенного над подвалом, и примерно 65 мм - для комнаты над аркой. Квадратный метр пола обойдется в 74 и 80 руб. соответственно (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: теплопроводность "Лайт Баттс" - одна из самых низких среди испытанных материалов. У плит из каменной ваты относительно невысокая плотность и незначительная влажность. Они способны оказывать сопротивление сжимающим нагрузкам.
Материал подходит для утепления полов по лагам, его целесообразно применять в тех случаях, когда требуется утолщение теплоизоляции, например, при устройстве пола по грунту.
URSA П-17
Плиты из стеклянного штапельного волокна (ОАО "Флайдерер-Чудово", Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: теплоизоляция ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, печей, трубопроводов, бытовых и промышленных холодильников, оборудования, аппаратуры, транспортных средств; использование в звукоизоляционных и звукопоглощающих конструкциях, а также в качестве пожароразделяющего слоя. Диапазон рабочих температур - от -60 до +270 градусов Цельсия.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 17,2 кг/куб.м; теплопроводность не менее 0,038 Вт/мК; сжимаемость при нагрузке 2000 Па - 38,6%; водопоглощение при полном погружении на 24 ч - 40,8%; влажность по массе - 1,2%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: сода, кварцевый песок, глинозем, доломит, различные добавки.
ГАБАРИТЫ: плита (ДхШхТ) - 1250х600х100 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Сырьем для стекловаты служат сода, кварцевый песок, глинозем, доломит и различные добавки. Смесь расплавляют до жидкого стекла и вытягивают в тончайшие волокна, напыляют на них связующее вещество и вновь прогревают. Полученную массу режут по заданным размерам. С недавних пор для уменьшения водопоглощения все изделия из стекловолокна Ursa в процессе производства обрабатывают гидрофобизирующим составом.
Материл одобрен Санэпиднадзором РФ, имеет сертификаты соответствия Госстроя РФ, Противопожарной службы МВД России, соответствия по виброакустике, а также протокол акустических испытаний НИИ Строительной физики.
ВНЕШНИЙ ВИД: стекловолокнистые плиты желтого цвета с горизонтальным расположением волокон. При визуальном осмотре внешние дефекты не обнаружены.
РАЗМЕРЫ: контроль осуществляли на шести плитах. Отклонения незначительные - в пределах 6 мм - и близки к норме (5-10 мм). Правда, для материала с низкой плотностью существенной роли это не играет, так как при монтаже, чтобы добиться плотного прилегания к элементам конструкций, его слегка подпрессовывают.
ПЛОТНОСТЬ: определяли на целых плитах. Она составила 17,2 кг/куб.м, что вполне соответствует заявленному параметру от 16 до 18 кг/куб.м.
Вообще-то не очень плотные (менее 25 кг/куб.м) маты и плиты из стекловолокна рекомендуют использовать там, где они не подвержены воздействию нагрузок. Утепление полов по лагам - именно такой случай.
О давлении утеплителя на перекрытие также можно не беспокоиться - при такой низкой плотности оно будет незначительным.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: при исследованиях в лаборатории "Гипронииавиапром" при полном погружении на 24 часа оно составило 40,8% по объему. Водопоглощение, измеренное в лаборатории НИИСФ при полном погружении образца с дополнительной нагрузкой на 24 часа, - 2,2%.
Однако для теплоизоляции полов по лагам этот показатель не является определяющим, поскольку условия эксплуатации и конструкция пола не предполагают прямого контакта утеплителя с водой.
ВЛАЖНОСТЬ: определяли на пяти навесках от трех различных плит. Значение 1,2% - совсем небольшое, а значит, в нормальных условиях плиты П-17 почти не впитывают влагу из окружающего воздуха.
ПРОЧНОСТЬ (сжимаемость): чтобы определить сжимаемость волокнистого утеплителя, его методично прессовали два раза по пять минут, воздействуя 500 Па и 2000 Па соответственно. В результате установили: материал легко утрамбовать на 38,6%, что, в общем, в пределах 60% нормы. Такая "податливость" - следствие невысокой плотности плит - на эксплуатации в конструкции пола по лагам никак не сказывается. А для транспортировки и монтажа этой сопротивляемости сжимающим нагрузкам вполне достаточно.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: по ТУ 5763-002-00287697-97, используемым производителем, не должна превышать 0,039 Вт/мК. Результат наших испытаний получился даже меньше - 0,038 Вт/мК, что только в "плюс" утеплению. Кстати, по теплосберегающим свойствам 10 см ваты Ursa П-17 эквивалентны почти полуметру сосновой доски или 1,23 м керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): чтобы "добрать" теплосопротивление до новых норм в комнатах старого дома, потребуется около 65 мм Ursa П-17, если "под ногами" подвал, и около 70 - когда проезд или арка. Квадратный метр пола в итоге обойдется в 66 и 72 руб. соответственно (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: при толщине 100 мм материал обеспечивает высокое термическое сопротивление, имеет низкую плотность и, как следствие, слабо нагружает конструкцию пола.
Плиты сопротивляются сжимающим нагрузкам со средней деформацией. Материал Ursa П-17 подходит для теплоизоляции полов по лагам как в случае перекрытия между отапливаемыми помещениями, так и для теплоизоляции пола по грунту, на первом этаже или над неотапливаемым подвалом.
Изолон ППЭ
"Сшитый" вспененный полиэтилен закрытопористой структуры ("Ижевский завод пластмасс", Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: тепло-, звуко-, гидро- и пароизоляция кровель, стен, фундаментов, полов, трубопроводов, воздуховодов и проч.; применяется также в качестве амортизатора ударных нагрузок, упругого звуко- и виброизолирующего прокладочного материала в конструкциях межэтажных перекрытий и фундаментов под инженерное оборудование.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 30,0 кг/куб.м; теплопроводность - 0,036 Вт/мК; прочность на сжатие при 10% деформации - 0,02 МПа; водопоглощение при полном погружении на 24 ч - 0,6%; влажность - 0%. СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: вспененный полиэтилен. ГАБАРИТЫ: рулон шириной 1400 мм и толщиной 10 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
"Изолон" изготавливают вспениванием полиэтилена высокого давления с добавлением антипиренов. "ППЭ" (сшитый пенополиэтилен) означает, что при вспенивании исходного сырья материал не только приобретает закрытопористое строение, но и модифицируется на молекулярном уровне: образуется так называемая поперечно-связанная или сетчатая молекулярная структура. Это отражается не только на улучшении теплоизоляционных и прочностных характеристик, но и на цене - материал отнюдь не дешевый.
Утеплитель сертифицирован Минздравом РФ и Противопожарной службой МВД России.
ВНЕШНИЙ ВИД: рулонный эластичный материал белого цвета закрытоячеистой структуры, состоящий из двух слоев, соединенных путем ламинирования. Внешние дефекты - раковины и вздутия - не обнаружены.
РАЗМЕРЫ: отклонение по ширине составило 1,0 мм, а по толщине 0,1 мм. Такие значения соответствуют допускам по размерам (по ширине - 5,0 мм, по толщине - 1,5 мм) для данного типа материала.
ПЛОТНОСТЬ: 30,0 кг/куб.м лежит в пределах заявленной производителем - диапазон 33±5 кг/куб.м. Утеплитель легкий, почти не нагружает конструкцию перекрытия. К примеру, квадратный метр "Изолона" весит всего 300 г.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: меньше процента, что вполне укладывается в норму (не более 1%). Соседство воды этому утеплителю фактически не страшно.
ВЛАЖНОСТЬ: нулевая. Это значит, что из окружающего воздуха "Изолон" не впитывает влагу вообще. В совокупности с низким водопоглощением это свойство позволяет использовать утеплитель, кроме прочего, в качестве паро- и гидроизоляционного слоя. \
ПРОЧНОСТЬ (на сжатие): при 10% деформации относительно невысокая - 0,02 МПа, однако для транспортировки и монтажа ее вполне достаточно. Тем не менее ставить тяжелые предметы на материал не стоит.
Технические условия регламентируют прочность при 25% деформации 0,035 МПа, по этой цифре можно сказать, что наше испытание показало очень близкий результат к официально заявленному.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: 0,036 Вт/мК - одна из самых низких в нашем тесте (соответственно, теплосопротивление - среди самых высоких) и полностью соответствует указанному производителем диапазону - 0,036-0,037 Вт/мК. По теплоизоляционным характеристикам 10 см "Изолона" эквивалентны 80 см керамзитобетона или 65 см сосновой доски.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): для того, чтобы увеличить теплосопротивление перекрытия "старого" дома до величины, требуемой "модифицированным" СНиП II-3-79*, необходимо около 60 мм материала для помещения, расположенного над неотапливаемым подвалом, и примерно 65 мм - для комнаты над аркой. Квадратный метр утепления пола обойдется в ,6 и соответственно. Утеплять одним "Изолоном", может быть, дороговато, однако с учетом водопоглощения и влажности в конструкции пола его вполне можно использовать в качестве дополнительного слоя в сочетании с другими материалами этого направления.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: основной параметр утеплителя - теплопроводность - у "Изолона" один из самых низких среди испытанных образцов. Это лучший параметр в нашем тесте. Другой "плюс" - у него небольшая плотность. Правда, и не слишком большая прочность на сжатие. Материал имеет нулевую влажность и низкое водопоглощение, вследствие чего может быть использован в качестве гидро- и пароизолирующего слоя.
В конструкциях полов по лагам наиболее целесообразно применять "Изолон" там, где пространство не позволяет значительно поднимать пол или нет необходимости в "массивном" утеплении - тонкие сантиметровые рулоны здесь как нельзя кстати. Делать из них многослойный "пирог" тоже можно, но такое удовольствие не из дешевых.
Керамзитовый гравий
Искусственный пористый материал ("Клинстройдеталь", г. Клин, Россия
НАЗНАЧЕНИЕ: используется для устройства тепло- и звукоизоляционных засыпок строительных конструкций в качестве наполнителя для легких бетонов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): насыпная плотность - от 390 кг/куб.м; теплопроводность - 0,079 Вт/мК; прочность при сдавливании в цилиндре - 1,4 МПа; водопоглощение по объему при полном погружении - 24,0%; влажность - 9,0%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: глина, содержащая окислы железа и органические примеси.
ГАБАРИТЫ: фракция гранул 5-20 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАТИЙ
Керамзитовый гравий - искусственный пористый материал ячеистого строения с преимущественным содержанием закрытых пор, полученных в результате вспучивания глинистых пород при ускоренном обжиге.
ВНЕШНИЙ ВИД: округлые и цилиндрические гранулы коричневого или красно-коричневого цвета.
РАЗМЕРЫ: при просеивании в сите были обнаружены фракции от 5 мм до 20 мм. По ГОСТ 9757-90 основные фракции имеют размеры 0-5, 5-10 или 10-20 мм, более широкий разброс допускается лишь при согласовании потребителя с производителем. Объяснение полученным результатам может быть следующим: при расфасовке по мешкам продавец мог смешать новую партию с остатками другой, более крупной или мелкой фракции.
ПЛОТНОСТЬ (насыпная): плотность керамзита определяется взвешиванием материала, помещенного в некоторую тару, и делением получившейся величины на объем емкости. Именно поэтому плотность и называется насыпной. В нашем случае ее величина 390 кг/куб.м соответствует марке М400.
При толщине керамзита 100 мм нагрузка на конструкцию составит не меньше 39 кг/кв.м, поэтому рекомендуется учитывать ПДН (предельно допустимую нагрузку) на плиту перекрытия для каждого конкретного случая, чтобы избежать неприятных неожиданностей.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: ГОСТом не регламентируется. В различной справочной литературе указывают диапазон от 10 до 25%. В результате испытаний получено 24,0%. Значение существенное, поэтому при близком "водном" соседстве потребуется хорошая гидроизоляции: ведь повышение влажности материала резко снижает его теплоизоляционные свойства. Паро- и гидроизоляция особенно важны при использовании керамзита для теплоизоляции по грунту, а в "домашних" условиях решение о ее необходимости в каждом конкретном случае принимают индивидуально.
ВЛАЖНОСТЬ: не регламентирована ГОСТ 9757-90. Однако, как пористый материал, керамзит имеет свойство набирать влагу из воздуха. Правда, 9% - величина не такая уж и большая.
ПРОЧНОСТЬ: гранулы помещают в металлический цилиндр и нагружают сверху, вследствие чего керамзит разрушается. В зависимости от приложенных усилий определяют прочность. Испытанный материал выдержал 1,4 МПа, что соответствует требованиям ГОСТа к марке по прочности П50.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: ГОСТ 9757-90 теплопроводность керамзитового гравия тоже не регламентирует, однако в приложении к СНиП II-3-79* ("Технические показатели строительных материалов и конструкций") для керамзита марки М400 приведена теплопроводность 0,12 Вт/мК. В нашем тесте получилась величина в 1,5 раза меньше - 0,079 Вт/мК, что для теплоизоляционных свойств только в "плюс".
Тем не менее его применение требует достаточно большого запаса по высоте: для того чтобы удовлетворить требованиям СНиП II-3-79* к теплосопротивлению перекрытий над подвалом, потребуется слой толщиной 33 см. Именно поэтому этот материал лучше всего подходит для устройства теплоизоляции по грунту, когда под полом первого этажа есть достаточно много места.
Если сравнивать с другими материалами, то 10 см данного утеплителя эквивалентны 25-сантиметровой толщине доски или 60 см керамзитобетонной плиты.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): для увеличения теплосопротивления конструкции пола "старого" дома до величины, регламентируемой обновленным СНиПом, необходимо 134 мм для комнат, находящихся над подвалом, и 146 мм - над аркой или проездом. Квадратный метр утепления будет стоить около 67 руб. в первом и около 73 руб. во втором случае (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: керамзитовый гравий обеспечивает должную теплоизоляцию лишь при большой толщине слоя. Так что использование его в работах по утеплению полов, например, в типовых балконах и лоджиях, не дает желаемого эффекта.
Испытанный нами материал по плотности соответствует марке М400, по прочности - П50, что вполне согласуется с требованиями ГОСТ 9757-90. Однако результат исследования зернового состава керамзита нормам не удовлетворяет.
Материал имеет незначительный процент влажности. Хорошо подходит для теплоизоляции пола по грунту или в качестве "ровнителя" при работе с черновым полом.
Пеноизол
Карбамидный пенопласт (ООО "Данстрой", г. Зеленоград, Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: использование в качестве среднего теплоизоляционного слоя в ограждающих конструкциях; утепление полов, стен, потолков и крыш жилых и промышленных зданий.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 17,0 кг/куб.м; теплопроводность - 0,037 Вт/мК; прочность на сжатие при 10% деформации - 0,01 МПа; предел прочности при изгибе - 0,01 МПа; водопоглощение по объему при полном погружении на 24 ч - 7,4%; влажность - 17,4%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: полимерная смола, пенообразователь.
ГАБАРИТЫ: плита (ДхШхТ) - 600х500х50 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
"Пеноизол" изготавливают беспрессовым способом и без термической обработки из полимерной смолы (карбамидоформальдегидной) с добавлением модификаторов, улучшающих физико-технические характеристики. Однако испытания на токсичность показывают, что после завершения процесса полимеризации и начального этапа сушки выделение свободного формальдегида не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК).
"Пеноизол" относят к умеренно горючим, умеренно воспламеняемым материалам с низкой дымообразующей способностью.
ВНЕШНИЙ ВИД: плиты белого цвета, внешние дефекты не обнаружены. У утеплителя рыхлая структура, поэтому при транспортировке, хранении и монтаже к нему нужно относиться бережно. Кроме того, при работе с него "летит" мелкая крошка.
РАЗМЕРЫ: контроль линейных размеров проводили на пяти образцах. Разброс существенный: по длине - 39 мм, по ширине - 24 мм. Толщина колеблется в пределах 3,4 мм. Такие большие отклонения объясняются тем, что плиты формуют вручную: пену заливают в формы и оставляют высыхать. А в процессе сушки материал дает усадку.
ПЛОТНОСТЬ: 17,0 кг/куб.м - небольшая величина, поэтому нагрузка на конструкцию будет маленькой и специальных подсчетов не потребуется (особенно, если перекрытие - бетонная плита).
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: невысокое, 7,4%. Устраивать или нет дополнительную гидроизоляцию - зависит от того, где применятся материал.
ВЛАЖНОСТЬ: 17,4% - самый высокий показатель среди всех протестированных нами материалов (хотя и лежит в пределах нормы - не более 20%). Это значит, что "Пеноизол" хорошо поглощает влагу из воздуха. Даже при нормальных условиях в одном кубометре материала содержится примерно 3 л воды. Вывод очевиден: учитывать условия эксплуатации и применять адекватные меры по его "защите". В противном случае повышение влажности утеплителя отрицательно скажется на его теплопроводности.
ПРОЧНОСТЬ (на сжатие и при изгибе): ничего удивительного в том, что характеристики эти довольно низкие (предел прочности при изгибе - 0,01 МПа, на сжатие при 10% деформации - те же 0,01 МПа), ведь "Пеноизол" позиционируется именно как материал для конструкций, в которых он не подвержен нагрузке. К таким относятся и полы по лагам.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: 0,037 Вт/мК лежит в пределах заявленной величины 0,028-0,037 Вт/мК. Слой "Пеноизола" в 10 см по теплосберегающим свойствам соответствует 50 см сосновой доски или почти 127 см плиты из керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): для того, чтобы теплоизоляция пола в доме, построенном по СНиПу 79-го года, соответствовала нынешним нормам, надо положить 63 мм "Пеноизола" в комнате, расположенной над подвалом, и 69 мм - над проездом или аркой. Обойдется это в 34 руб. за 1 кв.м пола в первом случае и 38 руб. - во втором (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: материал обеспечивает хороший уровень теплоизоляции, оказывает незначительную нагрузку на конструкцию. Влажность плит "Пеноизола" оказалась самой высокой среди испытанных материалов. Водопоглощение - небольшое, прочность также невысока, кроме того, утеплитель требует особо бережного отношения при работе с ним, поскольку обладает рыхлой структурой. Целесообразно использовать такой утеплитель в случаях, когда необходимо утолщение теплоизоляции, например, при устройстве полов по грунту.
Пенополистирол ПСБ-С-15-У
Жесткий вспененный термопласт ("Мосстрой-31", Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: теплоизоляция ограждающих конструкций - стен, крыш, перекрытий, полов, а также промышленного оборудования при отсутствии контакта с внутренними помещениями и температуре изолируемой поверхности не выше 80 градусов Цельсия.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 10,4 кг/куб.м; теплопроводность - 0,039 Вт/мК; прочность на сжатие при 10% деформации - 0,06 МПа; предел прочности при изгибе - 0,08 МПа; водопоглощение по объему при полном погружении на 24 ч - 2,8%; влажность - 2,4%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: полистирол, сухой воздух.
ГАБАРИТЫ: плита (ДхШхТ) - 1000х1000х20 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Пенополистирол - это жесткий вспененный термопласт, состоящий из сплавившихся гранул с равномерно распределенными в них микроскопическими плотными клетками, заполненными воздухом. Изготовляются они из суспензионного вспенивающегося полистирола с добавлением антипирена - об этом сообщает буква "С" в маркировке.
Пенополистирол сертифицирован Санэпиднадзором РФ. Противопожарная служба МВД России классифицирует его как самозатухающий, но с высокой дымообразующей способностью.
ВНЕШНИЙ ВИД: плита белого цвета ячеистой структуры. На поверхности двух (из трех представленных для теста) плит обнаружены пять отбитостей угла глубиной от 3 до 6 мм, впадины и выпуклости отсутствуют.
РАЗМЕРЫ: отклонения от формы незначительны, и толщина тоже укладывается в нормативы (отклонение - не больше 2 мм). К длине и ширине требования одинаковы (тем более, плита квадратная), но по одной из сторон отклонение 7 мм, что на 2 мм превышает норму. Однако размеры для этого материала - не определяющая характеристика.
ПЛОТНОСТЬ: буква "У" в маркировке говорит о том, что утеплитель по плотности близок к нижнему пределу для этой марки, то есть к 10 кг/куб.м. Полученное значение 10,4 кг/куб.м удовлетворяет этому условию. Материал - самый легкий из испытанных. При его укладке расчет давления на перекрытие делать не нужно: даже если заполнить всю высоту этажа (около 3 м) пенополистиролом, нагрузка на 1 кв.м пола будет чуть больше 30 кг.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: 2,8% от объема при норме 3,0%. Использование гидро- и пароизоляции, как правило, необязательно, однако все зависит от конкретных условий эксплуатации.
ВЛАЖНОСТЬ: естественное содержание влаги в материале - 2,4% от массы, что подтверждает его низкую гигроскопичность.
ПРОЧНОСТЬ (на сжатие и при изгибе): из всех испытанных ПСБ-С-15-У показал наиболее высокие характеристики по этим показателям - 0,06 МПа и 0,08 МПа соответственно (и они полностью "в норме" - не менее 0,05 МПа и 0,07 МПа). Конечно, отломить угол или продавить плиту, поставив что-либо тяжелое, достаточно легко. Но при соблюдении осторожности при транспортировке и монтаже проблем не возникнет.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: 0,039 Вт/мК, что также в пределах нормы (не менее - 0,042 Вт/мК). "Вклад" десятисантиметрового слоя пенополистирола в теплоизоляцию конструкции такой же, как сосновой доски толщиной 48 см или же 1,2 м керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): для того, чтобы утеплить "старый" пол, находящийся над подвалом, нужен слой пенополистирола около 7 см. В комнате над аркой понадобится 7,5 см. В денежном эквиваленте это будет около 50 руб. за 1 кв.м утепления (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: имеет достаточно низкую теплопроводность, наиболее легкий из испытанных, содержит в себе незначительный процент влаги и обладает невысоким водопоглощением. Подходит для теплоизоляции полов по лагам. При утеплении полов, расположенных в непосредственной близости от источника холода, рекомендуется укладывать в несколько слоев.
Эковата
Целлюлозная вата ("Череповецкий завод теплоизоляционных материалов", г. Череповец, Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: тепло- и звукоизоляция строительных конструкций жилых, общественных и промышленных зданий; использование при реконструкции существующих зданий.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 54,0 кг/куб.м, теплопроводность - 0,042 Вт/мК, влажность - 11,1%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: целлюлозно-древесное волокно.
ГАБАРИТЫ: готовая продукция не формуется, упаковывается в подпрессованном виде в мешки по 15 кг.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
"Эковату" изготавливают из макулатуры (80%) с добавками нелетучих антисептиков и антипиренов (20%). Бумагу измельчают сначала грубо, а затем тонко, после чего ее смешивают с добавками в специальном бункере. В качестве антисептиков используют бор и борную кислоту, последняя играет роль антипирена. При нагревании борные соединения выделяют влагу, так что в случае пожара утеплитель увлажняется и задерживает распространение огня.
"Эковата" сертифицирована Санэпиднадзором РФ, а также Противопожарной службой МВД России как умеренно горючая, легко воспламеняемая, с умеренной дымообразующей способностью.
Теплозащитные свойства материала выше, когда он нанесен равномерно и одновременно рыхло. Поэтому лучше всего укладывать такой утеплитель, распыляя его с помощью выдувной установки. В этом случае вата проникает в труднодоступные углубления и зазоры и образует плотный бесшовный изоляционный слой. Напылять можно в сухом или влажно-клеевом виде (смачивание водой активизирует содержащийся в волокнах лигнин, обладающий "клеящим" эффектом). Первый способ используют при утеплении горизонтальных поверхностей и "коробчатых" конструкций, второй в основном при напылении на стены. Рекомендуемая плотность нанесения "в полы" по лагам - от 35 кг/куб.м, в стены - до 70 кг/куб.м.
Материал можно уложить и вручную. В этом случае перед укладкой его нужно разрыхлить, поскольку расфасованная в мешки вата немного подпрессована (для удобства транспортировки).
ВНЕШНИЙ ВИД: рыхлый коротковолокнистый материал серого цвета. Напоминает обычную вату, только с более грубыми волокнами.
ПЛОТНОСТЬ: целлюлозная вата легко поддается и рыхлению, и прессовке, так что ее плотность зависит от того, насколько она утрамбована. Рекомендуемая производителем плотность при ручной укладке "в пол" - в районе 40 кг/куб.м, причем нормы ТУ 5768-001-57113637-01 допускают ее разброс в пределах от 35 до 70 кг/куб.м.
Результат лаборатории (54,0 кг/куб.м) соответствует некоторым "средним" условиям прессовки - после воздействия нагрузки 2 МПа (согласно ГОСТ 17177-94). Как правило, вату такой плотности закладывают в наклонные конструкции.
ВЛАЖНОСТЬ: при естественной влажности воздуха целлюлозная вата набирает из него 11,1% влаги по массе, что, впрочем, в пределах нормы (не более 12,0%).
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: определяли для плотности материала 54 кг/куб.м - 0,042 Вт/мК. При меньшей плотности она, естественно, меньше. Однако и эта величина вписывается в пределы ТУ 5768-001-57113637-01: от 0,039 до 0,047 Вт/мК. Правда, согласно протоколам испытаний НИИ Строительной физики (НИИСФ) за 2001 год и ОС "Севзапстройсертификация" за 2003 г. теплопроводность этого материала плотностью 50-60 кг/куб.м ниже - 0,037-0,038 Вт/мК. В принципе, в разных лабораториях результаты могут отличаться.
Десятисантиметровый слой целлюлозной ваты защищает от холодов так же эффективно, как 45 см соснового массива или 1,1 м керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): точный расчет провести сложно, потому что "Эковату" можно уложить с большей или меньшей плотностью, от чего будет зависеть теплопроводность, а следовательно, толщина слоя и стоимость. При укладке в пол с плотностью 40-45 кг/куб.м. (при значении теплопроводности 0,036 Вт/мК по протоколам испытаний "Севзапстройсертификации") для помещения над подвалом потребуется около 60 мм и 65 мм - для комнаты над проездом или аркой. В денежном "эквиваленте" это 43 и 47 руб. за 1 кв.м пола (ноябрь 2003 года).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: утеплитель "Эковата" обладает невысокой плотностью, низкой влажностью и в состоянии обеспечить достаточный уровень теплоизоляции. Испытания на прочность не проводились в силу понятных причин - вата есть вата, и бессмысленно требовать от нее неслыханной прочности.
Материал подходит для теплоизоляции полов по лагам. Кроме прочего, его целесообразно использовать при теплоизоляции полов по грунту, а также при большой неровности чернового пола.
Энергофлекс НПЭ
"Несшитый" вспененный полиэтилен закрытопористой структуры (Завод "Лит", г. Переславль-Залесский, Россия)
НАЗНАЧЕНИЕ: теплоизоляция оборудования, тепло-, звуко- и пароизоляция строительных конструкций.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
СВОЙСТВА (по результатам испытаний): плотность - 27,3 кг/куб.м; теплопроводность - не менее 0,038 Вт/мК; прочность на сжатие при 10% деформации - 0,01 МПа; водопоглощение при полном погружении на 24 ч - 1,2%; влажность - 0,1%.
СЫРЬЕВОЙ СОСТАВ: вспененный полиэтилен.
ГАБАРИТЫ: рулон (ШхТ) - 1225х20 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
"Энергофлекс" делают из полиэтилена высокого давления, вспенивая его газом бутаном. "НПЭ" расшифровывается как "несшитый пенополиэтилен" и означает, что в готовом продукте молекулы полимера (полиэтилена) между собой не связаны. При вспенивании образуется закрытопористое строение самого утеплителя, но молекулярная структура полиэтилена не изменяется.
Материал одобрен Минздравом России, сертифицирован Противопожарной службой МВД России как умеренно горючий, умеренно воспламеняемый с высокой дымообразующей способностью.
Кроме того, "Энергофлекс" имеет виброакустический сертификат лаборатории акустических измерений НИИСФ. Его рекомендуется применять в строительстве в качестве звукоизоляции от ударного шума.
ВНЕШНИЙ ВИД: рулонный дублированный (из четырех слоев) материал серого цвета закрыто-пористой структуры. Внешние дефекты - раковины и вздутия - не обнаружены.
РАЗМЕРЫ: отклонения по ширине не превышают 2 мм, а по толщине - 1,2 мм, что вполне укладывается в нормативы ±5 мм и ±2 мм соответственно.
ПЛОТНОСТЬ: весьма невелика - 27,3 кг/куб.м, поэтому материал не оказывает существенной нагрузки на перекрытия. Его легко поднимать и транспортировать. Так, для однослойного утепления помещения площадью 10 кв.м понадобится примерно 5,5 кг "Энергофлекса".
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ: очень маленькое - чуть больше процента - и, разумеется, в пределах нормы (не более 2%).
ВЛАЖНОСТЬ: почти нулевая - 0,1%. Это значит, что в одном 1 кг материала всего 10 г воды. В совокупности с низким водопоглощением это означает, что утеплитель не только не потребует дополнительной гидро- и пароизоляции, но и сам может быть использован в качестве таковой.
ПРОЧНОСТЬ (на сжатие): не очень высокая - 0,01 МПа. Это обусловлено тем, что "Энергофлекс" состоит из воздушных "пузырьков", разделенных между собой тонкими стенками из полиэтилена, разрушить которые достаточно легко. В рассматриваемом нами случае утепления полов по лагам материал в процессе эксплуатации нагрузок не несет, а для транспортировки и монтажа и такой прочности вполне хватает.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ: испытания показали, что теплопроводность материала не менее 0,038 Вт/мК в точности соответствует требованиям технических условий ТУ 2244-069-04696843-00. Десятисантиметровый слой материала по теплосберегающим свойствам эквивалентен 50 см сосновой доски или 123 см керамзитобетона.
РАСЧЕТ (климатическая зона Москвы): чтобы утеплить пол в доме, построенном по старым нормам (так, чтобы теплосопротивление соответствовало требованиям СНиП II-3-79* к "новым" домам), для помещения над подвалом нужно 65 мм "Энергофлекса" и 70 мм - для комнаты над аркой или проездом. В денежном эквиваленте это ,7 и соответственно за 1 кв.м пола.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: утеплитель имеет невысокую плотность, незначительный процент влажности и малое водопоглощение. Прочность на сжатие при 10% линейной деформации сравнительно невелика.
Материал подходит для теплоизоляции полов по лагам. Вследствие небольшой толщины его целесообразно применять для полов на этажах, где не требуется значительного утепления. "Энергофлекс" можно использовать не только как самостоятельную теплоизоляцию, но и в сочетании с другими утеплителями как дополнительный тепло-, паро- и гидроизоляционный слой.