Строительные статьи

Влажность минераловатного утеплителя в облегченных кирпичных стенах

Натурные обследования алажно - стного состояния минераловатного утеплителя наружных ограждений эксплуатируемых зданий позволяют получить данные, обусловленные переменными усредненными клима­тическими условиями. Для прогнози­рования атажностного состояния утеплителя в наружных ограждениях актуальны исследования в стацио­нарных климатических условиях.

В статье приводятся результаты исследования процесса накоаления влаги в минераловатно м утеплителе облегченных кирпичных стен в ста­ционарных климатических условиях.

Испытывали фрагменты облег­ченной кирпичной стены размерами 3000x2500x300 мм, состоящей из внутреннего и наружного слоев кладки модульного силикатного кирпича на сложном (песок, из­весть, цемент) растворе толщиной по 120 мм и расположенного между ними минераловатного плитного утеплителя толщиной 60 мм (плот­ность 90 кг/м3)*. Слои стены соеди­няли металлическими связями диа­метром 5 мм, располагая их через 600—700 мм в каждом пятом ряду кладки. Фрагменты стен состояли из двух конструктивных образцов (уча­стков): с пароизоляцисй из одного слоя рубероида, свободно вставлен­ного с внутренней стороны утепли­теля, и без устройства паройзоля* ции. Для изолирования участков фрагмента стены, а также всего фрагмента от окружающей внешней среды по шву кладки укладывали слой рубероида шириной 300 мм. Боковые и верхние участки фраг­мента стены утепляли минераловат - ными матами и через гибкие про­кладки плотно обжимали стенками холодного и теплого отделений кли­матической камеры [1, 2].

Всего в климатической камере испытано три однотипных фраг­мента стен в условиях стацио­нарных температурных режимов наружного воздуха -5, -15, -26°С (±1°С) и температуре внутреннего воздуха помещения <20±1)°С с от­носительной влажностью (60±5)%. Продолжительность испытания при каждом режиме составляла 70 сут.

Влажность минераловатного утеплителя фрагментов стен опре­деляли в процессе исследований методом отбора проб - Пробы раз­мерами 60x60x60 мм делили по тол - шине на 5 равных частей и поме­шали в бюксы для лабораторного определения влажности согласно £31- По полученным результатам вычисляли влажность отдельных слоев и средние значения влажнос­ти для всей толщины утеплителя.

Анализ результатов исследований выявил следующее. Средняя влаж­ность всего слоя минераловатного утеплителя во времени зависит от температуры наружного воздуха и наличия или отсутствия пароизоля - ционного слоя (рис. 1). При темпера­туре наружного воздуха -5°С средняя влажность утеплителя независимо от наличия иди отсутствия пароизоля - иии к окончанию испытаний (после 70 сут) не превышала 1 мае. %[3]. Полученные лабораторные данные подтверждают результаты натурных обследований облегченных кирпич­ных стен эксплуатируемых зданий в Литовской Республике, где средняя температура холодного месяца не ниже -5,5°С [4, 5]. По данным этих обследований влажность минерало­ватного утеплителя в облегченных кирпичных стенах жилых зданий не­зависимо от времени года и наличия иди отсутствия парой зол яиии не превышала 0,6%.

При более низкой отрица­тельно й те м п ературе н а руж н о го воздуха в утеплителе происходит постоянное накопление влаги. При этом интенсивность этого про­цесса зависит от продолжительнос­ти периода отрицательной темпера­туры воздуха (рис. 1).

При температурю наружного воз - дула -15°С влажность утеплителя в течение 20 сут эксперимента неза­висимо от наличия или отсутствия пароизоляционного слоя также не превышала I %. После 50 сут испыта - ний средняя влажность минера­ловатного утеплителя при наличии пароизоляции увеличилась до !5%,а на участке без пароизоляции — при­мерно до 5 % (рис. 1, кривые 2).

При температуре наружного воз­духа -26с, С влияние пароизоляции проявляется в более сильной степе­ни. Если после 20 сут эксперимента

Средняя влажность утеплителя на участке с паройзоляиией составляла 1,5*1?, а без пароизоляции - 3%, то после 70 сут — 6 и 30% соответствен­но (рис. 1. кривые 3).

Согласно опытным данным на­копление влаги происходит с на­ружного слоя утеплителя. Величина алажности и ее распределение зави­сят от температуры наружного воз­духа и наличия или отсутствия па - роизоляиии (рис. 2). После 70 сут испытаний во всех случаях слой утеплителя повышенной алажности составил примерно 20 мм. Исклю­чение составляет участок фрагмента стены без парой золяиии при наруж­ной температуре-26"С. где зона по­вышенного увлажнения утеплителя достигала около 45 мм. При этом режиме испытаний прирост алаж­ности крайнего наружного слоя утеплителя за сутки составлял около Ъ,25% для участка фрагмента стены с пароизоляиией и 0,9% — без паро­изоляции. Необход и1мо отметить, что понятие «влажность минерало­ватного утеплителя» в отдельные промежутки времени выполненного эксперимента является относитель­ным. В слое утеплителя, находящем­ся в зоне отрицательных температур (рис. 3), влага на поверхности от­дельных волокон накапливается в виде инея. Последний со време­нем заполняет пространство между волокнами, образуя барьер даль­нейшему проходу влаги наружу.

Кривые на рис. 2 можно рассмат­ривать как верхние границы эпюр алажности утеплителя. Асимптоти­ческий их характер показывает, что наибольшее количество алаги накап­ливается в наружном сдое. При этом наблюдается выраженная граница перехода повышенной алажности к практически сухой части утеплите­ля, что можно, по нашему мнению, объяснить негигроскопичностью ми­неральных волокон и отсутствием ка­пилляров в материале утеплителя. По­следние обстоятельства способствуют и быстрому высыханию минераловат­ного утеплителя в наружных огражде­ниях эксплуатиру емых зданий.

Итак, полученные результаты экспериментального исследования алажности минераловатного утеп­лителя облегченных кирпичных стен позволяют более правильно оценить и интерпретировать дан­ные натурных обследований анало­гичных наружных ограждений.

Влажность минераловатного утеп­лителя в ограждающих конструкци­ях зданий зависит от температуры наружного воздуха и продолжи­тельности ее периода, предшество­вавшего отбору проб. При кратко­временном (до нескольких суток) периоде относительно низких отри­цательных температур наружного воздуха влажность утеплителя ос­тается практически неизменной. Накопление влаги в утеплителе происходит при продолжительном периоде низких отрицательных температу р наружного воздуха. По­этому результаты натурных обсле­довании должны представляться с указанием предшествовавших кли­матических условий.

Список литературы

1. ГОСТ 26254-84. Здания и со­оружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. М.: Изд. стандартов, 1985. 26 с.

2. Методические рекомендации по определению теплотехнических показателей ограждающих кон­струкций в лабораторных усло­виях. Киев: НИИСК Госстроя СССР. 1982.24 с.

3. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизо­ляционные. Методы испытаний. М.: МнТКС, 1996 60 с.

4. Гчип И., Кершулис В., Всяшс С. Равновесная влажность огражда­ющих конструкций зданий как функция расчетных климатичес­ких параметров // Siaiyba (Стро­ительство), № 1 (VII). Вильнюс: Техника. 2001. С. 60-67.

5. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. М.: С i рой из­дать 983. 136 с.

Д А АНДРЕЕВ, инженер, ИПС РАН (Переславль-Залесский), В. А. МОГУТОВ, канд. техн. наук, А. Н. ЦИРЛИН (НИИСФ, Москва)