Katedra materiálového inženýrství a chemie ■■■■■
MATERIÁLY PRO TEPELNÉ IZOLACE I
Materiály pro tepelné izolace -
tepelně izolační funkci mají v podstatě v jisté míře všechny stavební materiály
-
jako tepelně tepelně-izolační izolační materiály považujeme materiály materiály, které výrazně zvyšují tepelný odpor konstrukce součinitel tepelné vodivosti v suchém stavu je menší než 0.17 Wm-1K-1
Pozn.: tepelná p vodivost jje silně ovlivněna stoupající p j vlhkostí – jje tedy nezbytné, aby tepelně-izolační vrstva byla co nejsušší -
výhodné je využití nenasákavých materiálů, které ani během výroby, zabudování ani v průběhu životnosti nepřijímají vlhkost
-
nutné počítat s tzv. tzv praktickou vlhkostí materiálů (viz. (viz ČSN 730540)
2
Normy definující tepelné vlastnosti stavebních materiálů a požadavky na tepelně izolační funkci stavebních konstrukcí: ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov. Část 1: Termíny, definice a veličiny pro navrhování a ověřování. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994 1994. ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkční požadavky. (duben 2007) – nahrazení stávajících norem z let 1994, 2002, 2005. ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 3: Výpočtové hodnoty veličin pro navrhování a ověřování. (listopad 2005), nahrazení normy z roku 1994. ČSN 73 0540 0540-3 3T Tepelná l á ochrana h b budov. d Čá Částt 4 4: Vý Výpočtové čt é metody. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994. ČSN EN 12524 Stavební materiály a výrobky – Tepelné a vlhkostní vlastnosti – Tabulkové návrhové hodnoty (2001).
3
ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkční požadavky. (duben 2007) - norma stanovuje požadavky na měrnou spotřebu energie pro vytápění tá ě í a celkovou lk spotřebu tř b energie i vb budově d ě a tto včetně č t ě spotřeby energie pro osvětlení vyjma technologického vybavení Energetický druh budovy
Jednotka
Spotřeba energie v domě Pro vytápění Celková
Pasivní dům
[[kWh.m-2.a-1]
15
42
Nízkoenergetický dům
[kWh.m-2.a-1]
50
130
Běžná novostavba
[kWh.m-2.a-1]
115
170
Starý dům
[kWh.m-2.a-1]
220
280
4
Energetická náročnost budov
5
Budova by celkově měla dosáhnout minimálně na třídu A-C. Třída D-G je z pohledu splnění požadavků kladených na současné konstrukce nevyhovující Druh budovy
A
B
C
D
E
F
G
Rodinný dům
< 51
51 - 97
98 - 142
143 - 191 192 - 240 241 - 286
> 286
Bytový dům
< 43
43 - 82
83 - 120
121 - 162 163 - 205 206 - 245
> 245
Hotel a restaurace
< 102
102 - 200 201 - 294 295 - 389 390 - 488 489 - 590
> 590
Administrativn í budova
< 62
62 - 123
124 - 179 180 - 236 237 - 293 294 - 345
> 345
Nemocnice
< 109
109 - 210 211 - 310 311 - 415 416 - 520 521 - 625
> 625
Budova pro vzdělávání
< 47
47 - 89
90 - 130
131 - 174 175 - 220 221 - 265
> 265
Sportovní zařízení
< 53
53 - 102
103 - 145 146 - 194 195 - 245 246 - 297
> 297
Budova pro velkoobchod a < 67 maloobchod l b h d
67 - 121
122 - 183 184 - 241 242 - 300 301 - 362
> 362
6
Podle novely energetického zákona (177/2006 Sb.) od 1. 1. 2009 je průkaz energetické náročnosti budovy nedílnou součástí projektové j kt é d dokumentace k t pro novostavby, t b pro energeticky ti k významné změny budov (např. zateplení budovy) s podlahovou plochou nad 1000 m2 a při prodeji nebo pronájmu těchto budov a jejich částí. Energetický průkaz náročnosti budovy hodnotí budovu z hlediska všech energií, energií které do budovy vstupují vstupují.
7
Energetický štítek obálky budovy Energetický štítek klasifikuje budovy do následujících kategorií: A – velmi úsporná U ≤ 0,3 B – úsporná U ≤ 0,6 C – vyhovující U ≤ 1,0 D – nevyhovující U ≤ 1,5 E - nehospodárná U ≤ 2,0 F – velmi nehospodárná U ≤ 2,5 G – velmi nehospodárná U > 2,5 B d Budovy A – C jjsou vyhovující. h jí í Pozn – hodnotí se pouze průnik Pozn. tepla obvodovými konstrukcemi.
Nenahrazuje e. štítek budovy.
8
Třídění tepelně izolačních materiálů a) podle druhu základní hmoty: - organické - anorganické g b) podle struktury: - vláknité - pórovité (pěnové) - zrnité c) obsahu pojiva: pojivo obsahující, pojivo neobsahující d) tvaru výrobku: - volný (zásyp, vlna), plochý (deska, rohož, plstˇ), tvarový (skruže, segmenty), šňůrový (těsnící provazce) 9
e) hořlavosti - nehořlavé (stupeň A) - nesnadno hořlavé (stupeň B) - hořlavé (stupeň C) f) dělení podle materiálu: - lehké silikátové výrobky – lehká kameniva a lehké betony - pěnové anorganické hmoty – pěnové sklo - pěnové organické hmoty – pěnové plasty - vláknité anorganické materiály – skleněná a minerální vlákna - hmoty z organických materiálů – korek, dřevěná vlna, papír, sláma, ovčí vlna, technické konopí
Pozn.: Často jsou tepelně izolační výrobky vyráběny jako j kombinace více druhů materiálů,, díkyy čemuž se dosahuje kvalitních výrobků s vysokými užitnými vlastnostmi.
10
Základní požadavky kladené na tepelně izolační materiály I
11
Základní požadavky kladené na tepelně izolační materiály II
12
Faktory ovlivňující spotřebu energie •
Způsob vytápění - volba zdroje tepla a topného média
•
Regulace vytápění
•
Prostup tepla otvorovými výplněmi - kvalita oken, dveří
•
Infiltrace spárami výplní - těsnění spár
•
Poměr otvorových výplní a zdiva
•
Existence zádveří
•
Oi t Orientace otvorových t ý h výplní ý l í ke k světovým ět ý stranám t á
•
Zvolený systém zateplení a tloušťka použitého izolantu
13
Graff roční G č í průměrné ů ě é spotřeby tř b ttepla l na m2 obytné b t é plochy l h u průměrného obytného domu a u domu odpovídajícího doporučení ČSN 73 05 40 (1m3 zemního plynu stojí cca 14.00 Kč). Kč) 14
Termovizní snímek zatepleného a nezatepleného domu.
15
Způsoby zateplení objektů
Tepelné mosty ve zdivu nezatepleném, zatepleném zevnitř a ve zdivu zatepleném zvenčí zvenčí. 16
Průběhy teplot ve zdivu nezatepleném, zatepleném zevnitř a ve zdivu zatepleném zvenčí zvenčí. 17
Vnitřní zateplení Tento způsob izolace s sebou přináší řadu úskalí: • Velké teplotní rozdíly ve zdivu, zdivu které není zvenčí chráněno proti výkyvům počasí zateplovacím systémem. Při tomto způsobu může být zdivo podstatně rychleji narušováno než při zateplení zvenčí. • Nebezpečí kondenzace vlhkosti v tepelné izolaci, nebo v samotné konstrukci. U dřevěných staveb a dřevěných trámových stropů hrozí kondenzace v úrovni zhlaví trámů! • Nelze zcela odstranit tepelné mosty. • Jsou izolovány pouze dílčí části budov budov, proto má tento systém většinou menší účinnost. • Nutnost využití pečlivě provedených parotěsných vrstev na vnitřní straně izolace. • Zmenšení akumulace tepla v obvodovém plášti - místnosti rychleji chladnou. • Zmenšení vnitřního prostoru.
18
Pozn.: Zateplení zevnitř nachází své uplatnění pouze tam, kde nelze zateplení zvenčí z jakýchkoli důvodů provést, například u historických objektů – nutnost zachování původního vzhledu, komplikovaná struktura povrchových úprav (možnost aplikace hydrofilních minerálních vln, kapilárně aktivních materiálů atd.)
19
Vnější zateplení
• Vnější zateplovací systémy jsou nejčastějším způsobem tepelné izolace objektů. Jejich obrovskou výhodou je celistvost y izolační vrstvy.
• Izolace chrání objekt jako celek, nejen jeho oddělené části. • Použitím vnějšího zateplovacího systému se také podstatnou měrou snižuje namáhání obvodové konstrukce - zejména jejich spojů jů - výkyvy ýk t l t a povětrnostními teplot ět t í i vlivy. li • Pro trvalé obývání je také důležité zachování masivního zdiva uvnitř i ř izolačního i l č íh systému, é což ž zaručuje č j d dostatečnou č tepelnou l setrvačnost vnitřního prostoru.
20
Způsoby vnějšího zateplení • Zateplení zvenčí se provádí buď formou provětrávaných zateplovacích systémů, nebo se používají takzvané kontaktní zateplovací systémy. U provětrávaných zateplovacích systémů se vkládá tepelná izolace mezi nosné prvky roštu, který nese povrch fasády. Povrch fasády může tvořit sklo, kov, dřevo, vláknocementové šablony, keramika apod. Kontaktní zateplovací systémy tvoří jednolitý celek jednotlivých vrstev systému. Tepelná izolace působí v tomto případě jako nosný prvek povrchových vrstev. Povrch fasády tvoří většinou omítka, ítk v ojedinělých j di ělý h případech ří d h llepený ý obklad. bkl d
21
Příklad řešení kontaktního tepelně-izolačního systému 22
Příklad řešení kontaktního tepelně-izolačního systému
23
Příklad řešení provětrávaného tepelně-izolačního systému
24
Příklad řešení provětrávaného tepelně-izolačního systému
25
Řešení provětrávaného zateplení střech
26
27
28
Větrání nad a pod hydroizolací, tepelná izolace mezi a pod krokvemi
Větrání nad hydroizolací, tepelná izolace mezi a pod krokvemi.
29
Tepelně izolační materiály Materiály na bázi minerální vlny: • velmi l id dobré b é ttepelně l ě (i zvukově) k ě) izolační i l č í vlastnosti l t ti • jako nehořlavý materiál je vlna neocenitelná pro požární odolnost objektu j • dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností) • nepodléhají působení plísní, hmyzu a hlodavců (biologická degradace) • vlna je snadno tvarovatelná a oddělitelná
30
Minerální vlna - tvořena množstvím jemných vláken a malých dutinek, ve kterých je uzavřen vzduch (tep. vodivost vzduchu 0,026 Wm-1K-1) - vzduch bez pohybu je vynikajícím tepelným izolantem - schopnost minerální vlny tepelně izolovat je tím vyšší, čím jsou vzduchové dutiny v izolační hmotě menší, čím je jejich počet větší a čím jemnější jsou vlákna, která minerální vlnu tvoří Srovnání součinitele tepelné vodivosti (λ) stavebních materiálů Součinitel tepelné vodivosti λ vybraných materiálů [W/mK]
Tloušťka materiálu se stejným tepelným odporem R jako 1 cm kamenné vlny
Železobeton
1,40 , W/mK
35 cm
Plná cihla
0,80 W/mK
20 cm
Děrovaná cihla
0,35 W/mK
9 cm
Dřevo
0,15 W/mK
4 cm
Kamenná vlna
0,04 W/mK
1 cm
31
Izolační desky na bázi minerální vlny se v ČR často využívají při zateplování budov a pro akustické izolace – výplně příček, dveřních křídel, izolace dvouplášťových střech, vložky do akustických obkladů, izolace podlah, zateplování fasád, sendvičové betonové panely, kompletizované prefabrikované prvky. prvky - pro tak široký sortiment je nutné rozdělení izolačních materiálů podle způsobu zateplení a typu stavby - izolační desky jsou rozděleny do těchto skupin: DESKA I – univerzální desky určené pro tepelnou, zvukovou a protipožární izolaci v oblasti šikmých střech, podkroví stropů, dělících stěn, stěn podhledů a jiných konstrukcí konstrukcí, u kterých nejsou nároky na zatížení izolačních desek
32
DESKA II – lehké izolační desky určené jako vnější izolace provětrávaných fasád, fasád bez omezení výšky budov DESKA III – velmi tuhé desky do provětrávaných fasád a sendvičových zdí DESKA IV – lamelové desky určené pro izolaci v kontaktních omítkových systémech zateplení objektů - orientace vláken kolmo k p povrchu desky y zaručuje j vysokou y p pevnost v tahu a ohebnost umožňující zateplení křivkových ploch
33
Parametr
Jednotka
Charakteristický součinitel W.m-1.K-1 tepelné vodivosti λκ Objemová kg/m3 hmotnost Stupeň hořlavosti
-
Stupe Stupeň hořlavosti Měrná tepelná J.kg-1.K-1 kapacita B d tá Bod táníí °C Faktor difúzního − odporu μ
DESKA I DESKA II
DESKA III
DESKA IV
0,035 – 0 037 0,037
0,035
0,035 – 0 039 0,039
0,039 – 0 042 0,042
40 - 60
35
150
100
Bnesnadno hořlavé A1 nehořlavé
Bnesnadno hořlavé A1 nehořlavé
Bnesnadno hořlavé A1 nehořlavé
Bnesnadno hořlavé A1 nehořlavé
840
840
840
840
> 1000
> 1000
> 1000
> 1000
1,4 - 2
2
2
1,6 - 3
34
Nezatepleno
5 cm Rockwool
3
3
spotřeba plynu: 6500 m spotřeba uhlí: 8600 Kg/rok spotřeba oleje: 6000 Kg
tř b plynu: l 3530 m spotřeba 3 ušetřeno: 2970 m spotřeba uhlí: 4680 Kg/rok ušetřeno: 3920 kg/rok spotřeba oleje: 3280 Kg ušetřeno: š tř 2720 kkg
10 cm Rockwool
20 cm Rockwool
3
spotřeba plynu: 2530 m 3 ušetřeno: 3970 m spotřeba uhlí: 3360 Kg/rok ušetřeno: 5240 kg/rok spotřeba oleje: 2360 Kg ušetřeno: 3640 kg
3
spotřeba plynu: 1850 m 3 ušetřeno: 4650 m spotřeba uhlí: 2540 Kg/rok ušetřeno: 6150 kg/rok spotřeba oleje oleje: 1720 Kg ušetřeno: 4280 kg
Úspory při vytápění rodinného domu s užitnou plochou 120 m2
35
Parametry transportu vodní páry I - výrobky z minerální vlny jsou tvořeny vlákny, mezi nimiž je velké množství vzduchových mezer vysoká paropropustnost - měření paropropustnosti se provádí podle evropské normy ČSN EN 13162:2002 "Tepelně izolační výrobky pro stavebnictví Průmyslově vyráběné výrobky z minerální vlny„ (zkušební metoda EN 12086) - paropropustnost konkrétního materiálu můžeme vyjádřit např. faktorem difúzního odporu μ - ten spolu s tloušťkou konstrukce určuje celkovou ekvivalentní difúzní tloušťku konstrukce
36
Parametry transportu vodní páry II rd = d × μ - rd difúzní odpor [m] - odpor materiálu vůči průniku páry vztažený na tloušťku materiálu (ekvivalentní difúzní tloušťka) - d tloušťka materiálu [m] a to d difúzního ú o odpo odporu u [[-]] - odpo odpor materiálu ate á u p proti ot d difúzi ú - μ faktor vodních par v porovnání s difúzí vrstvou suchého vzduchu o šířce 1m
M a teriá l (1 0 0 m m ) M in e rá ln í v ln a Z d iv o z p ln ýc ý h c ih e l P o lystyre n P o lyu re ta n
μ 1 -3 8 .5 - 9 40 - 100 180 - 200
R d (m ) 0 .1 – 0 .3 0 .8 5 – 0 .9 4 - 10 18 - 20 37
Výroba minerální vlny - nejčastěji se vyrábí tavením čediče a strusky v kupolové peci při teplotě 1350 – 1450°C (75-80% čediče, 20-25% strusky) - vznikne tavenina, která se při vytékání na rotující válce změní odstředivou silou na malé kapky, kapky které odlétávají do usazovací komory kapky lávy se vlivem velké rychlosti natáhnou a tím vznikne jemné vlákno - do tohoto vlákna se vstřikuje pojivo (temoplastický kopolymer zesíťovaný fenolovou pryskyřicí), vodoodpudivé přísady (hydrofobizační – silikonový olej), lubrikační oleje – zabránění lámání vláken, protiplísňové a další přísady - vlákno se rovnoměrně usadí na pás a pokračuje do vytvrzovací pece (180 – 220°C), kde se spolu s pojivem a všemi přísadami teplem vytvrzuje - z vytvrzovací y pece p vychází y p pás kamenné vlny yp přes p přítlačné zařízení,, které spolu s rychlostí posuvu pásu a intenzitou přísunu vláken zajišťuje požadovanou objemovou hmotnost a tloušťku konkrétního výrobku. - přes chladící komoru se nekonečný pás kamenné vlny dostává k diamantové pile, která má naprogramovány požadované rozměry konkrétního výrobku
38
39
Chemické složení minerální vlny SiO2 … 44% CaO … 19% Al2O3 … 13% MgO … 11% Fe2O3 … 8% zásadním kritériem pro využití anorganických materiálů k výrobě minerální vlny je modul kyselosti Mk:
M k = ( SiO 2 + Al 2O 3) /( CaO + MgO )
- jeho hodnota se pro přírodní horniny pohybuje v rozmezí 1,1 – 3,0 - ideální podmínky pro rozvlákňování jsou zajištěny hodnotou Mk=1,65
40
- dle ČSN 72 7308 (1988) Minerální vlákna – technické požadavky by se měl poměr strusky a čediče volit tak, aby koeficient kyselosti měl hodnotu 1,4 pro vlákna určená pro běžná použití a 1,6 pro vlákna která jsou určena do vlhkostně a tepelně náročnějších vlákna, podmínek - jistým zpřesněním hodnoty Mk je tzv. koeficient S1, který v sobě zahrnuje také vliv Fe-oxidu a akalických oxidů – jeho hodnota by se pro suroviny do kupolové pece měla pohybovat v rozmezí 1 1,0 0 – 1,5 15
41
Příklady aplikace tepelně-izolačních materiálů na bázi minerální vlny I
42
Příklady aplikace tepelně-izolačních materiálů na bázi minerální vlny II
43
Foukaná tepelná izolace z minerální vlny - použití v místech, místech kde není možné nebo je příliš obtížné aplikovat tepelně izolační desky - izolace je tvořena granulátem z kamenné vlny, který se zpracovává v aplikačním stroji přímo na stavbě - pomocí hadic může být dopravována až do vzdálenosti 100 m a výšky 20 m - součinitel tepelné vodivosti je 0 0.045 045 W/m K - protipožární izolace – DIN 4102, ČSN 730862 - B
44
Parozábrana - parozábrana je vždy umístěna pod tepelnou izolací nebo mezi tepelnou izolací a zabraňuje proniknutí teplého vzduchu z interiéru do ochlazovaných částí tepelné izolace - umisťuje se pod krokvemi vodorovně s okapem a je vyvedena na stěnu - spoje,prostupy a přesahy parozábrany musí být slepeny páskou k tomuto účelu určenou tak,aby byla zaručena vzduchotěsnost - hodnotícím parametrem je ekvivalentní difúzní tloušťka, která pro parozábrany musí být min.rd >100 m (např. Jutafol N 140,Deltafol reflex,Nicobar, apod.)
45
- míru kondenzace vodní páry výrazně ovlivňuje tloušťka tepelné izolace a vhodná skladba střešního souvrství - optimální je navrhovat následující typy střech a daných parametrech: • • •
tříplášťová střecha se vzduchotěsnou vrstvou dvouplášťová s poměrem rdi / rde > 14 dvouplášťová s hodnotou rd > 100 m a s poměrem rdi /rde > 6
46
Zkoušení tepelně izolačních výrobků a materiálů - technická komise CEN/TC 88 "Tepelně Tepelně izolační materiály a výrobky„ (sekretariát řídí DIN) - “soubor evropských norem”, které k 31. 12. 1997 zrušily platnost stávajících norem, které byly v rozporu s evropskými normami v tomto souboru EN 822 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení délky a šířky EN 823 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení tloušťky EN 824 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení pravoúhlosti 47
EN 825 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení rovinnosti EN 826 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Zkouška tlakem EN 1602 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení objemové hmotnosti EN 1603 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení rozměrové stability za konstantních laboratorních podmínek d í k (23 °C/50% relativní l ti í vlhkosti) lhk ti) EN 1604 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení rozměrové stability za určených teplotních a vlhkostních podmínek EN 1605 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení deformace při určeném zatížení tlakem a určených 48 teplotních podmínkách
EN 1606 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení dotvarování tlakem EN 1607 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení pevnosti v tahu kolmo k rovině desky EN 1608 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení pevnosti v tahu v rovině desky EN 1609 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení krátkodobé nasákavosti při částečném ponoření EN 12085 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení lineárních rozměrů zkušebních vzorků EN 12086 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení propustnosti pro vodní páru 49
EN 12087 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení dlouhodobé nasákavosti při ponoření EN 12088 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení dlouhodobé navlhavosti při difúzi EN 12089 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Zkouška ohybem EN 12090 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Zkouška smykem EN 12091 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví Stanovení odolnosti při střídavém zmrazování a rozmrazování Platnost: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Island, Itálie, Lucembursko, Německo, Nizozemsko, Norsko, Portugalsko, Rakousko, Řecko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko 50
Zásypové tepelně izolační hmoty - jako tepelně izolační zásypové hmoty se u nás využívají nejčastěji anorganická lehká kameniva - z průmyslově vyráběných je to především expandovaný perlit, LIAPOR a SIOPOR Expandovaný perlit • použití ve stavebnictví jako tepelná a zvuková izolace • vyrábí se tepelným zpracováním horniny sopečného původu – perlitu, lit jehož j h ž chemické h i ké složení l ž í a vlastnosti l t ti jjsou podobné d b é jjako k sklo kl • při teplotách 950 –1200°C upravená surovina expanduje, objem zrnek se až 10 x zvětší • výsledný produkt je jemně zrnitý, pórovitý materiál šedobílé barvy ve formě drobných dutých kuliček 51
• expandovaný perlit je chemicky inertní • nehořlavý (použitelný až do 900°C) • odolný mrazu • objemově stálý a má sypnou hmotnost od 60 do 250 kg/m3 • má velmi nízký koeficient tepelné vodivosti, cca 0.05 Wm-1K-1 • faktor difúzního odporu je roven hodnotě 4,4 • je j vysoce nasákavý ák ý a prašný, š ý proto t nemůže ůž být přímo ří použit žit na zásypové izolace, ale je zatavován do fóliových obalů a zabudovává se jako tepelně izolační matrace • uplatnění však najde pro svou pórovitou strukturu i v zemědělství při provzdušnění zeminy, stabilizaci vlhkosti a hnojiv v půdě, ůdě při ři h hydroponii d ii ale l i ochraně h ě plodin l di před ř d mrazem. • jemné druhy experlitu s nízkou objemovou hmotností se používají p j jjako p plnivo (p (perlitbetony, y, lehčené izolační omítky, y, zdící malty), protipožární desky do plochých střech - Fesco 52
Chemické složení perlitu (minerálu): • 70–75 % SiO2 • 12–15 % Al2O3 • 3–4 % Na2O • 3–5 % K2O • 0,5–2 05 2%F Fe2O3 • 0,2–0,7 % MgO • 0,5–1,5 0 5–1 5 % CaO • 3–5 % chemicky vázané vody
53
Technické požadavky na EXPERLIT
54
LIAPOR - lehké kamenivo z pálených expandovaných jílů - ve východní Evropě se nazývá KERAMZIT - u nás á se vyrábí ábí ve Vintířově Vi tíř ě u Karlových K l ý hV Varů ů pod d názvem á LIAPOR CS -p pro výrobu ý jjsou výchozí ý surovinou třetihorní jjílovce,, které tvoří skrývku sokolovského hnědého uhlí - materiál se nejprve homogenizuje, poté granuluje na kulovitá zrna a v rotační peci se při teplotě cca 1100°C vypaluje - při pálení dojde k částečnému zatavení povrchu, takže plyny vzniklé hořením spalitelných látek a uvolňováním vodní páry způsobí zvětšení objemu (expandaci) zrn
55
Objemová hmotnost - porézní struktura zrn dává Liaporu velmi nízkou hmotnost - sypná hmotnost Liaporu je od 250 do 900 kg/m3 - objemová bj áh hmotnost t t zrn Liaporu Li j od je d 500 d do 1500 kkg/m / 3 - mezerovitost volně sypaného Liaporu je 40 až 50% - mezerovitost drceného Liaporu je 55 až 65% - setřesitelnost Liaporu je 2 až 13 % - setřesitelnost drceného Liaporu p jje 8 až 20%
56
Tepelná vodivost - díky porézní struktuře a keramické podstatě má dobré tepelně izolační schopnost při dobrých akumulačních vlastnostech - tepelná vodivost závisí na objemové hmotnosti a na typu Liaporu - součinitel či it l ttepelné l é vodivosti di ti λ má áh hodnotu d t od d0 0,09 09 W.m W -11K-11
57
Pevnost v tlaku
58
• LIAPOR je mechanicky odolný • chemicky stabilní (odolává kyselinám i louhům) • ve vodě je stabilní – nerozpouští se a neuvolňuje škodlivé výluhy ani plyny • je žáruodolný – objemově stabilní do teploty 1050°C • je nehořlavý (stupeň hořlavosti A) • značně mrazuvzdorný - porézní struktura Liaporu umožňuje rozpínání zmrzlé vody v zrnech, proto Liapor odolává opakovanému p zmrazování a dává vynikající y j mrazuvzdornost i výrobkům, ve kterých je použit - hmotnostní úbytek při 25 zmrazovacích cyklech je do 2 % • nasákavost ák t až ž 45% h hmotnosti t ti • aplikace: zásypy stropů, tepelně izolační zásypy střech, ochranný zásyp ploché střechy, podsyp pod sádrokartonové podlahy, extenzivní a intenzivní ozelenění zelených střech (viz. web sites)
59
Nasákavost
60
Chemické složení liaporu (% hm.) - oxid křemičitý SiO2 … 52 - oxid hlinitý Al2O3 … 23 - oxid železitý Fe2O3 … 10 - oxid vápenatý CaO … 5 - oxid draselný K2O … 2 - oxid hořečnatý MgO … 2 - oxid titaničitý TiO2 … 2 - oxid fosforečný P2O5 … 2 - ostatní složky … 2
61
Příklad provedení konstrukce stropu se zásypem z Liaporu 62
Dřevěné trámové stropy – bez požadavků na kročejovou a vzduchovou neprůzvučnost
63
Strop se zásypem z Liaporu a s pružnou vložkou proti kročejovému hluku Provedení 1
Strop se zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku - Provedení 2
64
Strop se zpevněným zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku Provedení 1
Strop se zpevněným zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku Provedení 2 – vykazuje také vzduchovou neprůzvučnost
65
SIOPOR - tepelně izolační materiál (λ cca 0,043) při objemové hmotnosti cca 60 kg/m3 - nehořlavý (třída hořlavosti A1) - netoxický (klasifikován jako zdraví bezpečný) - vyrábí y se z křemičitého p písku – vhodným ý tepelným p ý zpracováním p upraveného křemičitého písku kolem teploty 300°C expanduje na pórovité kamenivo – drobné kuličky s porézností až 95% - chemicky chemick stálý - odolný vlhku a mrazu - jeho aktivní rozsah použití je od -250°C do +700°C - dobrá zvuková izolace - sypaný materiál má vynikající schopnost propustnosti vodních par a vysoušení – faktor difúzního odporu 2 – 4 (-) - transport vodní páry a tepla se může v tomto materiálu realizovat 66 také na principu proudění – musí být přikryt difúzní fólií
Použití SIOPORU - zásypový tepelně izolační materiál pro tepelnou izolaci střech, stropů a podlah - výroba velmi lehkých prodyšných betonů (hustota ρ od 200 kg/m2) s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi - příkladem jsou lehčené panely, p y, základové desky y nebo stavební výplňové ýp desky y SIOtherm – C -malty a omítky s použitím materiálu SIOPOR – vylehčení, lepší tepelně izolační vlastnosti - tepelně izolační plnivo do dutých stavebních prefabrikátů (cihly, stropní vložky, atd.), které brání transportu tepla radiací (tepelným sáláním z povrchu dutin)
67
68
