253
ющего и составляет 1,1—2,7 кПа, что почти на порядок ниже фактических напряжений (Оф) в слое тепловой изоляции и значительно ниже минимально допустимых значений (сгр).
С учетом изложенного, вероятно, можно пренебречь значением (о*) и получить приближенное решение задачи в виде:
_ 'поо/°(я) а
Однако для практического прогнозирования эксплуатационной стойкости минераловатного утеплителя в конструкции интерес при проектировании представляют в первую очередь только те значения (70, а(пу осип, которые позволяют получить конкретное решение задачи: при каких значениях начальной прочности ст0 и известном а могут быть получены необходимые значения минимально допустимой прочности слоя утеплителя <у к концу прогнозируемого срока его эксплуатации в покрытии ир. Значение ир необходимо знать на стадии проектирования для того, чтобы учитывать этот фактор при выборе оптимальных решений тепловой изоляции из минераловатных материалов.
Под прогнозируемой эксплуатационной стойкостью, следовательно, понимается расчетное время, в течение которого слой утеплителя из минераловатных материалов способен обеспечивать запроектированные теплозащитные качества ограждающей конструкции. При недостаточной прочности слоя теплоизоляции возможна его деформация, что приводит к снижению запроектированного термического сопротивления слоя утеплителя со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями.
Рассмотрим методику на примере прогнозирования эксплуатационной стойкости минераловатных плит повышенной жесткости, плит ленточного формования, а также плит горячего прессования, используемых в качестве слоя тепловой изоляции в покрытиях промышленных зданий с рулонной кровлей.
Многолетними натурными исследованиями ЦНИИПромзданий и других организаций установлено, что при замене рулонной кровли практически полностью заменяется минераловатный теплоизоляционный слой. Поэтому необходимо, чтобы расчетный срок службы слоя теплоизоляции (ир как основания под рулонную кровлю был не менее расчетного срока службы кровли (и* ). С учетом изложенного, а также исходя из сроков службы других элементов покрытия теплоизоляционный слой должен иметь показатель эксплуатационной стойкости Ир > и* . Исходя из изложенного, при
где ар —расчетный коэффициент, характеризующий комплексное влияние эксплуатационных факторов на изменение во времени прочности слоя минераловатной тепловой изоляции и его теплозащитных качеств в покрытии с учетом корреляционной связи между параметрами его структуры и качества, а также их изменения во времени в проектируемой конструкции покрытия при заданном термическом сопротивлении [6];
0,434 — коэффициент пересчета от натуральных логарифмов к десятичным.
где Кв — критерий сравнительной стойкости минеральных волокон, учитывающий влияние вида, качества и среднего диаметра минеральных волокон, с использованием которых изготовлено изделие, на изменение свойств волокна во времени в структуре минераловатной изоляции при длительных циклических ежегодно повторяющихся температурно-влажностных воздействиях; значение Кв определяется по табл. 5.5 или по графику на рис. 5.11; измеряется в °С • %/год2;
Кс — критерий сравнительной стойкости связующего, учитывающий влияние вида, качества и степени отверждения синтетического связующего, с использованием которого изготовлены плиты, на изменение свойств связующего во времени в структуре изделия при длительных циклических ежегодно повторяющихся температурно-влажностных воздействиях: определяется по графику на рис. 5.10.; измеряется в год/(°С • %);
Кт — критерий уровня тепловой защиты слоя минераловатной изоляции в зависимости от его фактического термического сопротивления в конструкции покрытия промышленного здания с рулонной кровлей; Кт — величииа безразмерная и определяется из соотношения
Кт=В%/1$.
Соотношение справедливо для А^. = 0,7—1,2.
и — соответственно принятое по расчету экономически целесообразное и определенное из санитарно-гигиенических уело-
Рис. 5.10. Зависимость критерия сравнительной стойкости синтетических свя зующих от степени их отверждения в минераловатной плите:
1 - на фенолоспиртах марки В; 2 - на нейтрализованных фенолоспиртах мар ки Б; 3 - на фенолоспиртах марки Д и смоле типа СФ-3047 Н; 4 - на смоле СФ 3047 Н с модификатором АМГ-9
гч
|
0,25
|
г!
|
0,35
|
20
О
-
?*‘
|
0,45
|
^ X
в §
5 О
|
0,55
|
5 ^ а о
со 2
и * ■1 * » 13
Ё я-
|
0,25
|
0,35
|
о. ^ * 1 2
|
0,45
0,55
|
|
Мк=1,05-1,15 Пв“7,2—8
|
|
|
|
|
го
|
|
6
|
10 12
|
|
Мк=-1,4-1,6 Пв=3,5—4,9
|
|
|
V1
|
|
2
|
\У
|
0,25
0,35
0,45
0,55
0,25
0,35
0,45
0,55
|
Мк=1,2-1,3 Пв=5,3—6,7
|
|
|
к
|
|
$
|
|
10
12
|
МК=1,7-2
^Пв=2,5-3,4
|
|
3 >
|
чЧ1
|
|
2'
|
|
8
10 12
8
10
12
Средний диаметр волокна, мкм
Рис 5.11. Зависимость критерия сравнительной стойкости минеральных волокон (Кв) от их среднего диаметра, модуля кислотности (/V/) и показателя водостойкости (/7В) для плит:
1 - ленточного формирования и прессованных марки 200; 2 и 3 - из гидромассы марки 200 соответственно по безнасосной и насосной схемам производства
вий требуемое сопротивление теплопередаче слоя тепловой изоляции в покрытии; рассчитывается по СНиП Н-3-98 «Строительная теплотехника».
При проектировании (выборе оптимального теплоизоляционного материала с учетом его эксплуатационных свойств) предпочтительно пользоваться значениями критериев, приведенными в табл. 5.2; при проведении научно-исследовательских работ, а также при решении практических вопросов о возможности использования тех или иных
256
минераловатных теплоизоляционных материалов, изготовленных с отступлениями от действующих стандартов (по прочности, модулю кислотности, степени отверждения и др.) — значениями критериев Кс и ^изрис. 5.10и5.11.
Таблица 5.2
Наименование плит
|
Кг
|
Кв
|
Кс по рис. 5.10
|
Примечание
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1. Плиты
минераловатные повышенной жесткости из гидромассы (ГОСТ 22950)
|
1,0
|
0,35
|
0,23
|
0,21
|
0,17
|
0,14
|
Изготавливаются на технологических линиях (СМТ-194) и др. При плотности не более 250 кг/м3 должны иметь прочность на сжатие не менее 1 кгс/см2 (100 кПа)
|
2. Плиты минераловатные повышенной жесткости горячего прессования и ленточного формования (ГОСТ 9573)
|
1,0
|
0,33
|
0,23
|
0,21
|
0,17
|
0,14
|
Изготавливаются на технологических линиях ЛМТП-20, СМТ-198 и др. При плотности не бопее 200 кг/м3 плиты должны иметь прочность на сжатие не менее 0,4 кгс/ см2 (40 кПа); при плотности до 300 кг/м3 - не менее 1 кгс/см2 (100 кПа)
|
Примечание:
Значения приведены при И™ = .
Значения Кс даны для плит на фенолоспиртах с непросроченным сроком хранения и при степени отверждения в изделиях не менее 90 %: 1 и 2 - нейтрализованные фенолоспирты марок «В» и «Б»; 3 - фенолоспирты марок «Д» и «СФ-3047Н»; 4 - фенолоспирты марки «СФ-3047Н» с модификатором АГМ-9.
Значения приведены при среднем диаметре волокна в плитах до 8 мкм и М = \А—1,6.
При использовании минераловатных плит, изготовленных с отклонением от требований стандартов по степени отверждения связующих и по качеству волокна, значения Кс и могут быть скорректированы по рис. 5.7 и 5.8.
-
Пример определения расчетной эксплуатационной стойкости минераловатных теплоизоляционных материалов
Задание. Учащимся пи практическом занятии предлагается выбрать теплоизоляционный материал для утепления покрытия промышленного здания с рулонной кровлей, проектируемого в Мос
257
ковской области (рис. 5.12). Выбор необходимо произвести из трех видов минераловатных плит: плиты из гидромассы, полусухого формования и горячего прессования (табл. 5.3).
3 5 4
Р#с. 5.12. Конструкция покрытия:
1 - оцинкованный штампованный металлический
настил; 2 - пароизоляционный слой; 3 - минерало-
ватный утеплитель; 4 - 4-слойная рулонная кровля;
5 - защитный гравийный Слой
Таблица 5.3
|
|
Значения показателей для плит
|
Показатель
|
Единица
измерения
|
из гидромассы
|
полусухого
формования
|
горячего
прессования
|
1. Плотность (объемная масса) плит
|
кг/м3
|
250
|
200
|
300
|
2. Прочность на сжатие при 10 %- ной деформации, а0
|
кПа
|
100
|
40
|
100
|
3. Теплопроводность при 25 ± 5 °С
|
Вт/м • К
|
0,052
|
0,050
|
0,054
|
Данные для прогнозирования
|
4. Критерий К, по табл. 5.2 при
о3* _ «тр
мут " ут
|
-
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
5. Критерий Кс по табл. 5.2 и рис. 5.10 при степени отверждения феноло- слиртое марки «Б» не менее 90 %
|
год/(°С • %)
|
0,21 •
|
0,21
|
0,21
|
6. Критерий К, по табл. и рис., при среднем диаметре волокна до 8 мкм иМ«= 1,5
|
(°с ■ %угад2
|
0,35
|
0,33
|
0,33
|
7. Предельно допустимое значение прочности плит на сжатие в конце прогнозируемого (проектируемого) срока эксплуатации, ар
|
кПа
|
22
|
14
|
18
|
8. Требуемая эксплуатационная стойкость тепловой изоляции,
|
годы
|
20,2
|
20,0
|
20,0
|
9. Прогнозируемое значение эксплуатационной стойкости тепловой изоляции, л
|
годы
|
20,4
|
15,2
|
24,6
|
Примечание. Данные для прогнозирования (пп. 4—9 настоящей таблицы) определены по приведенным выше формулам.
Достарыңызбен бөлісу: |
