Дослідження технологій утеплення будівель піносклом

Косун, Віталій Миколайович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6110

Повний запис метаданих

Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Смоляр, Анатолій Михайлович	-
dc.contributor.author	Косун, Віталій Миколайович	-
dc.date.accessioned	2025-11-20T07:12:38Z	-
dc.date.available	2025-11-20T07:12:38Z	-
dc.date.issued	2025-01	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6110	-
dc.description.abstract	В даний час на тлі кризи в багатьох регіонах нашої країни необхідно посилити вимоги до безпеки будівельних матеріалів та енергоефективності будівель. Тому актуальним стає розробка міцних і негорючих теплоізоляційних матеріалів, на основі яких можна створювати елементи конструкцій будівель швидкого монтажу. Єдиним матеріалом, що відповідає всім зазначеним вимогам, є піноскло - порожнисте скло, що володіє поєднанням теплоізоляційних і експлуатаційних властивостей (міцність, інертність до впливу зовнішнього середовища і шкідників, повна пожежобезпечність тощо). Головним недоліком піноскла є його відносно висока ціна, що пояснюється використанням рідкісного скла як основної сировини. Одним із найперспективніших шляхів вирішення цієї проблеми є заміна битого скла вторинними матеріалами, що знижує як вартість матеріалу, так і навантаження на навколишнє середовище за рахунок зменшення обсягів звалищ. Характеристики технології ніздрюватого скла дозволяють отримувати на її основі широкий асортимент продукції: блоки, плити, фасонні вироби, щебінь, гранули та ін. Плити і фасонні вироби використовують для утеплення стін і поверхонь складної форми, гранули і щебінь - як заповнювач в дорожньому будівництві або для виробництва легкого бетону. Тому на основі ніздрюватого скла можна отримувати як зовнішні несучі шари, так і внутрішні ізоляційні шари панелей для швидкозбірної конструкції. Таким чином, актуальними є дослідження з розробки технології виробництва ніздрюватого скла з використанням вторинної сировини.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	енергоефективність будівель	uk_UA
dc.subject	утеплення огороджувальних конструкцій	uk_UA
dc.subject	теплоізоляційні матеріали	uk_UA
dc.subject	мінеральна вата	uk_UA
dc.subject	фасадні системи	uk_UA
dc.subject	утеплення покрівлі	uk_UA
dc.title	Дослідження технологій утеплення будівель піносклом	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Magisterska robota Kosun.pdf Restricted Access		3.57 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

Дослідження технологій утеплення будівель піносклом
Зміст
Вступ………………………………………………………………………………….4
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ТА СУЧАСНИЙ СТАН ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИХ
МАТЕРІАЛІВ………………………………………………………………………..5
1.1 Класифікація та види теплоізоляційних матеріалів…………………………..5
1.2 Основні задачі та методи енергозбереження будівель та споруд……..……15
1.3 Технології влаштування теплоізоляції будівель та споруд…………………23
Висновки по розділу 1…………………………………………………………32
РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ УТЕПЛЮВАЧА ІЗ
ПІНОСКЛА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ…………………………33
2.1 Дослідження технології виготовлення із різних видів сировини
гірничодобувної промисловості України теплоізоляційного матеріалу
піноскла…………………………………………………………………………..33
2.2 Дослідження фізико-хімічних характеристик піноскла………………………43
2.3 Технології виготовлення різних будівельних матеріалів із піноскла………54
2.4 Порівняльний теплотехнічний аналіз зовнішніх панелей ………………….64
Висновки по розділу 2……………………………………………………........77
РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ ПО ВЛАШТУВАННЮ
ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ ОГОРОДЖУЮЧИХ КОНСТРУКЦІЙ БУДИНКІВ ТА
СПОРУД……………………………………………………………………………77
3.1 Моніторинг тепловтрат будівель та споруд, теплотехнічний розрахунок з
використанням різних видів утеплювачів………………..………………..77
2

3.2 Технологічні рішення використання піноскла в будівництві будівель та
споруд………………………… …………………………………………….91
3.3 Технологічні рішення по влаштування теплоізоляції огороджуючих
конструкцій будівель та споруд……………………………………………103
Висновки по розділу 3. …………………………………………………….117
РОЗДІЛ 4. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ
ТЕХНОЛОГІЙ УТЕПЛЕННЯ БУДІВЕЛЬ З ВИКОРИСТАННЯМ
ПІНОСКЛА……………………………………………………………………….118
4.1 Техніко-економічне порівняння технологій утеплення будівель з
використанням сучасних утеплювачів…………………………………….118
4.2 Розрахунок економічного ефекту від впровадження новітніх технологій
утеплення будівель піносклом……………………………………..……….119
Висновки по розділу 4………………………………………………………122
Загальні висновки……………………………………………………………122
Список використаних джерел……………………………………………123

3

ВСТУП

Актуальність теми дослідження. В даний час на тлі кризи в багатьох
регіонах нашої країни необхідно посилити вимоги до безпеки будівельних
матеріалів та енергоефективності будівель. Тому актуальним стає розробка
міцних і негорючих теплоізоляційних матеріалів, на основі яких можна
створювати елементи конструкцій будівель швидкого монтажу.
Єдиним матеріалом, що відповідає всім зазначеним вимогам, є піноскло -
порожнисте скло, що володіє поєднанням теплоізоляційних і експлуатаційних
властивостей (міцність, інертність до впливу зовнішнього середовища і
шкідників, повна пожежобезпечність тощо). Головним недоліком піноскла є
його відносно висока ціна, що пояснюється використанням рідкісного скла як
основної сировини. Одним із найперспективніших шляхів вирішення цієї
проблеми є заміна битого скла вторинними матеріалами, що знижує як вартість
матеріалу, так і навантаження на навколишнє середовище за рахунок
зменшення обсягів звалищ.
Характеристики технології ніздрюватого скла дозволяють отримувати на
її основі широкий асортимент продукції: блоки, плити, фасонні вироби, щебінь,
гранули та ін. Плити і фасонні вироби використовують для утеплення стін і
поверхонь складної форми, гранули і щебінь - як заповнювач в дорожньому
будівництві або для виробництва легкого бетону. Тому на основі ніздрюватого
скла можна отримувати як зовнішні несучі шари, так і внутрішні ізоляційні
шари панелей для швидкозбірної конструкції. Таким чином, актуальними є
дослідження з розробки технології виробництва ніздрюватого скла з
використанням вторинної сировини.
Мета роботи - дослідження та аналіз сучасних теплоізоляційних
матеріалів і технологічних рішень теплоізоляції огороджувальних конструкцій
будівель і споруд
4

Об'єкт дослідження - методи вдосконалення теплоізоляційних матеріалів для
підвищення теплоізоляційних властивостей огороджувальних конструкцій.
Предмет дослідження - технологія утеплення будівель піносклом
Методи дослідження – в роботі використовувалися методи порівняння,
узагальнення, методи системного підходу, дослідження експериментів і результатів
математичного планування, обробки результатів експериментів.

Наукова новизна. Визначено фактори, які необхідно враховувати в рамках
нормативної бази ремонтно-будівельних робіт, енергоефективності. Висновок
результатів представлено в текстовій частині теплотехнічної розрахунково-
технологічної карти. Сформульовано пропозиції та рекомендації щодо проведення
ремонтно-будівельних робіт на заморожених будівлях та досягнення нормативних
показників теплового опору огороджувальних конструкцій тощо.

5

РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ТА ПОТОЧНИЙ СТАН ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИХ
МАТЕРІАЛІВ
1.1 Класифікація та види теплоізоляційних матеріалів
Особливістю сучасного будівництва є необхідність впровадження
ефективних технологій, які дозволять знизити витрати на будівельно-монтажні
роботи, що сприяє реалізації програми доступного житла. Економія
енергоресурсів – проблема держави і кожної людини, яка ставить перед
будівельниками завдання застосування енергозберігаючих технологій утеплення
будівель і споруд.
Хорошим прикладом таких технологій можна назвати вироби з піноскла,
які використовуються у всьому світі для утеплення будинків, промислових
будівель і споруд.
Перші патенти на виробництво піноскла були видані в 1930-х роках у
Франції, Чехословаччині, США, Англії та Німеччині.
У серпні 2010 року в Україні відкрито сучасний завод з виробництва
теплоізоляційних склопакетів «НПП Технологія».
Пінополістирол виробництва «НПП Технології» є теплоізоляційним
матеріалом з комірчастою (порожнистою) структурою. Сировиною для
виробництва піноскла є склонаповнювач або дрібно подрібнене скло з
порожниноутворювачами, які при високій температурі виділяють газ, що
розширює скломасу. Газова фаза в піносклі займає 80-95%, а скломаса займає 5-
20% об'єму.
Пінополістирол характеризується малою об'ємною вагою, низькою
теплопровідністю і низьким водопоглинанням, високою механічною міцністю,
вогнестійкістю, морозостійкістю і стійкістю до хімічно агресивних середовищ.
Завдяки своєму складу утеплювач є екологічно чистим і перевіреним на практиці
ізоляційним матеріалом, який володіє необхідними довговічними
теплоізоляційними та біорезистентними властивостями. Пінополістирол легко
трансформується столярним інструментом у будь-який необхідний розмір і
6

форму. Приклеювання здійснюється будь-яким видом будівельної суміші,
бітумом або клеєм. Все це дозволяє забезпечити монтаж піноскла з
використанням різних варіантів кріплення.

Рис. 1.1 – Класифікація теплоізоляційних матеріалів
Будівельні матеріали та вироби, які мають високу пористість і, отже,
низьку теплопровідність і низьку середню густину, називають
теплоізоляторами. Вони призначені для мінімізації теплообміну з навколишнім
середовищем через огороджувальні конструкції житлових і промислових
будівель, поверхні виробничого обладнання і теплових вузлів (печі, труби
тощо.). Середня щільність теплоізоляційних матеріалів не перевищує 600 кг/м3,
а теплопровідність становить 0,175 Вт/(м·К) [1].
Застосування теплоізоляції в будівництві дає можливість значно зменшити
7

товщину і масу захисних конструкцій (стін, покрівлі), зменшити витрати
основних будівельних матеріалів і, як наслідок, здешевити загальну конструкцію,
зменшити витрати палива під час будівництва. період експлуатації та ін.
У технологічному обладнанні теплоізоляція зменшує втрати тепла,
забезпечує необхідний температурний режим, зменшує питомі витрати палива на
одиницю продукції та покращує умови праці.
Для отримання достатнього ефекту від застосування теплоізоляції
проводяться теплотехнічні розрахунки, в яких вказуються конкретні види
теплоізоляційних матеріалів і враховуються їх теплофізичні властивості. Ці
заходи дозволяють успішно вирішувати проблему економії паливно-
енергетичних ресурсів.
Основною фізико-механічною характеристикою теплоізоляційних
матеріалів є теплопровідність, тобто здатність матеріалу передавати тепло. До
інших параметрів, що характеризують теплоізоляційні матеріали, відносяться
щільність, морозостійкість, вогнестійкість, міцність на стиск, паропроникність,
водопоглинання, вологопоглинання та ін. Врахування цих параметрів при
розрахунках теплоізоляційних систем дозволяє досягти значної економії
будівельних матеріалів і зменшити витрати енергії на опалення.
Залежно від теплопровідності теплоізоляційні матеріали поділяються на
три класи: А - низька теплопровідність, В - середня теплопровідність і В - висока
теплопровідність.
Класи відрізняються в залежності від теплопровідності матеріалу, а саме:
при середній температурі 25°С матеріали класу А мають теплопровідність до
0,060 Вт/(м·К), класу В - від 0,060 до 0,115 Вт/К. (м·К), клас В - від 0,115 до 0,175
Вт/(м·К). При інших середніх температурах вимірювання теплопровідності
матеріалу зростає за такою залежністю:
λt =λ0 / (1+βt), (1.1)
де λt – теплопровідність при температурі t °C; λ0 – теплопровідність при
температурі 0°С; β – температурний коефіцієнт, який виражає збільшення
теплопровідності матеріалу при підвищенні його температури на 1°С і дорівнює
8

0,0025 (до 100°С – за О.Є. Власовим) [1, 2] .
На значення теплопровідності пористих матеріалів, у тому числі
теплоізоляційних, впливають зовнішній вигляд, розмір і розташування пор,
щільність матеріалу, хімічний склад і структура твердої фази, коефіцієнт
випромінювання, що обмежує пори поверхонь, вид і тиск газу, що заповнює
пори.
Але переважний вплив на величину теплопровідності мають температура і
вологість. Теплопровідність матеріалів зростає з підвищенням температури,
однак набагато більший вплив має вологість на теплопровідність під час
експлуатації.

Рис. 1.2 – Графік впливу різних факторів на сумарну теплопровідність
Відмінною рисою теплоізоляційних матеріалів є їхня властива висока
пористість. Повітря в порах має меншу теплопровідність, ніж навколишні
конденсовані фази (тверді або рідкі). При розмірі пор 0,1...2,0 мм теплопровідність
повітря в них становить 0,023...0,030 Вт/(м·К). Пористість теплоізоляційних
матеріалів може досягати 90...98 %, а дуже тонкого скловолокна — до 99,5 %. При
цьому пористість таких матеріалів, як важкий бетон становить 9...15%, граніт,
мармур - 0,2...0,8%, керамічна цегла - 25...35%, сталь - 0% тощо. Оскільки
пористість безпосередньо впливає на величину середньої щільності,
9

теплоізоляційні матеріали зазвичай розрізняють не по пористості, а по щільності. Їх
поділяють на три групи: зокрема легкі ПР (найбільш пористі), які мають середню
щільність (кг/м3) у сухому стані 15, 25, 35, 50, 75 і 100; легкий (L) - 125, 150, 175,
200,
225, 300 і 350, а важкі (В) – 400, 450, 500 і 600. Матеріали, середня щільність яких
знаходиться між зазначеними категоріями, класифікуються в найближчій вищій
категорії. З середньою щільністю 500...700 кг/м3 матеріали використовують з
урахуванням їх несучої здатності в конструкціях, тобто як конструктивну та
теплоізоляцію [1, 2].
Водопоглинання — це здатність до вбирання, а водоутримувальна здатність
— здатність утримувати воду при контакті з нею. Поряд з іншими властивостями -
гігроскопічністю, водостійкістю, водопроникністю - вони відображають важливі
якості теплоізоляційних матеріалів.
При зволоженні теплоізоляційних матеріалів їх теплопровідність значно
зростає, тобто теплопровідність води становить 0,58 Вт/(м·К), що приблизно в 25
разів перевищує теплопровідність повітря. Вода негативно впливає на
теплозберігаючі властивості і довговічність матеріалу в конструкціях.
Коли зволожений теплоізоляційний матеріал замерзає, теплопровідність
збільшується, тому що теплопровідність льоду вже становить 2,32 Вт/(м·К). Крім
різниці теплоізоляційних матеріалів по теплопровідності і середній щільності, їх
також поділяють: за видом сировини - на неорганічні та органічні. До неорганічних
належать мінеральна і скловата та вироби з них, керамзит, вермикуліт і перліт,
пористий бетон, керамічні теплоізоляційні вироби, піноскло та ін. ; до органічних -
ДСП і ДВП, очерет, теплоізоляційні полімери та ін.
- залежно від форми матеріалів - штучні (цегла, плити, сегменти, блоки,
циліндри), рулонні (картон, килим, матраци, смуги), дротові (джгути, шнури) і
сипучі (спучений перліт, мінеральна вата тощо). .);
- за стисливістю під навантаженням (відносно деформації стиску) - м'які
(М), стисливість більше 30% при питомому навантаженні 2 кПа, напівжорсткі
(НПЖ) - 6...30%, жорсткі (Ж) - до 6%, підвищеної жорсткості - до 10% при
питомому навантаженні 4 кПа і твердої - до 10% при питомому навантаженні 10
10

кПа.
Теплоізоляційні матеріали повинні відповідати іншим вимогам: стабільності
фізико-механічних і теплотехнічних властивостей, гранично допустимій кількості
токсичних речовин, що виділяються, вимогам пожежної безпеки та економічним
вимогам. Теплоізоляція повинна витримувати високі температури і відкритий
вогонь протягом певного часу. Температурні межі теплоізоляційних виробів:
керамічних - до 1200...1300 °С, пористого бетону та ніздрюватого скла - до 400 °С,
органічних - 75...100 °С [1, 2] .
Структура теплоізоляційних матеріалів характеризується наявністю твердої
та газової фаз; також може бути рідка фаза. У теплообміну беруть участь газова і
конденсована фази; крім того, тепло передається через стінки пор із твердою
речовиною. Теплообмін пор складається з теплопровідності газу в порах,
конвективного теплообміну і випромінювання газу. У порах діаметром менше 5
мм конвекція практично відсутня і може не враховуватися, але при більшому
діаметрі пор або їх суцільності вона посилюється. Теплове випромінювання
залежить від темності стінок пор, їх розмірів і форми, а також від температури.
Кількість випромінювання важлива для теплопередачі в порах, особливо при
високих температурах, оскільки вона пропорційна кубу температури. У результаті
високотемпературна теплопередача високопористих виробів може бути більшою,
ніж у менш пористих виробів. Тверда фаза має більш високу теплопровідність і,
завдяки своїй суцільності, теплопровідність матеріалу в 2,0-2,5 рази вища, ніж у
пор. У волокнистих теплоізоляційних матеріалах як тверда фаза, так і пори є
суцільними за структурою, тому їх теплопровідність істотно залежить від
променистої складової теплопровідності.
Інші важливі властивості теплоізоляційних матеріалів, які істотно
впливають на їх експлуатаційні характеристики, включають:
- морозостійкість - здатність матеріалу витримувати багаторазове
чергування заморожування і відтавання у водонасиченому стані без ознак
руйнування і без істотного зниження міцності. Від цього показника багато в чому
залежить довговічність всієї конструкції;
- механічна міцність, тобто здатність матеріалів чинити опір
11

руйнуванню під дією зовнішніх сил, що викликають внутрішні деформації і
напруги в матеріалі. Міцність теплоізоляційних матеріалів на стиск, вигин і
розтяг залежить від структури, міцності твердих компонентів і параметрів
пористості. Таким чином, жорсткий матеріал з дрібними порами міцніший, ніж
матеріал з великими порами неправильної форми.
- довговічність є інтегральним показником, який залежить від ряду
інших властивостей: хімічної, біологічної та вогнестійкості,
мінералогічного та хімічного складу фази та ін.
Відповідно до нормативних вимог [3] теплотехнічні характеристики
огороджувальних конструкцій повинні відповідати таким обов’язковим
вимогам:
12

Таблиця 1.1 – Мінімально допустиме значення опору теплопередачі зовнішніх
2
стін, покриттів і перекриттів житлових і громадських будівель Rq min, м ·К/Вт
2
№ Значення Rq min, м ·К/Вт, для
поз. Вид огороджувальної конструкції температурної зони
І ІІ
1 Зовнішні стіни 3,3 2,8
2 Суміщені покриття 5,35 4,9
3 Горищні покриття та перекриття
4,95 4,5
неопалювальних горищ
4 Перекриття над проїздами та
3,75 3,3
неопалювальними підвалами
5 Світлопрозорі огороджувальні
0,75 0,6
конструкції
6 Вхідні двері в багатоквартирні
житлові будинки та в громадські 0,5 0,45
будинки
7 Вхідні двері в малоповерхові

будинки та в квартири, що
0,65 0,6
розташовані на перших поверхах
багатоповерхових будинків

З урахуванням фізичних факторів, що впливають на загальну або ефективну
теплопровідність в неоднорідних пористих тілах, запропоновано основні способи
отримання теплоізоляційних матеріалів: пористоволокнистих (мінеральна та
скловата, волокнисті матеріали з деревини з використанням азбестові та ін.),
паристо-зернисті (перлітові, вермикулітові, вапняково-кременисті та ін.); пористі
(ніздрюватий бетон, ніздрюватий бетон, ніздрювате скло, пінопласти та ін.).
13

Різниця між ними полягає як у складі та структурі кінцевого продукту, так і в
технологічному способі вспінення.
До основних способів штучного спінювання матеріалів з метою додання їм
теплоізоляційних властивостей відносяться:
1) Метод газоутворення заснований на введенні в сировинну суміш
компонентів, здатних викликати хімічні реакції з виділенням великої кількості
газової фази. Гази, які намагаються вийти з об’єму матеріалу, що утворюється на
етапі твердіння пластичної маси, під власним тиском утворюють пористу
структуру. При цьому одержують ніздрюватий бетон, ніздрюватий силікат,
ніздрювату кераміку, піноскло (піноскло), газонаповнений пластик тощо.
2) Метод пароутворення заснований на введенні у воду пороутворюючих
речовин для закриття в'яжучих. Стабілізовані пінопластові бульбашки - це
повітряні пори, які формують структуру газобетону, піносилікату, пористої
кераміки та ін. Пороутворювачі — солі жирних кислот — натрієві та калієві мила,
пароутворювач каніфоль; піноутворювач на основі сульфонафтена алюмінію;
гідролізована кров. Столярний клей, сірчаний глинозем, смоли та ін.
використовуються як стабілізатори піни для підвищення її стабільності до
затвердіння сполучного.
3) Спосіб підвищеного водоутворення, що передбачає використання
великого об'єму води при приготуванні ливарних мас і подальше її випаровування
зі збереженням пор при сушінні. Цей спосіб використовується при виробництві
ДВП, торфу та інших матеріалів.
4) Метод крекінгу, який полягає в нагріванні певних видів шлаку та гірських
порід до високих температур. Водяні пари або гази виділяються із сировини
завдяки хімічно зв'язаній воді або цеоліту. При методі набухання в якості
сировини використовується вермикуліт, перліт, обсидіан, деякі види глин, які,
зокрема, містять легкоплавкий оксид заліза (II). Після набухання в обертовій або
шахтній печі з швидким підвищенням температури до 800...1000 °С і подальшим
охолодженням з цієї та іншої сировини утворюються відповідні теплоізоляційні
матеріали з розвиненою пористою структурою - керамзит, вермикуліт, перліт,
шлакова пемза та ін.
14

5) Метод деформування заснований на виготовленні безформної маси
волокнистого матеріалу з щільної мінеральної сировини з наступним додаванням
форми виробам. Цей спосіб найбільш поширений у виробництві мінеральної вати
і скловати та виробів з них. Сировиною для мінеральної вати служать гірські
породи і металургійні шлаки, а для виробництва скловати - відходи скла і
відходи скла. Розпушуванням отримують також органічні теплоізоляційні
матеріали - бавовняна і вовняна вата, вироби з бавовни та ін. Методом
розпушування також отримують азбест, а потім азбестовий матеріал, який є
хорошим теплоізоляційним матеріалом, особливо у вигляді азбестового паперу
та картону.
6) Спосіб спалювання органічних речовин, що вводяться в сировину як
пороутворюючі добавки. Додають тирсу, подрібнене вугілля та ін. до керамічної
сировини (діатоміт, зола, глина та ін.). Цей спосіб дає можливість
використовувати ненабухаючу сировину, враховуючи рідкість набухаючих глин.
Органічні теплоізоляційні матеріали виготовляються з рослинної сировини
та побічних продуктів лісового та сільського господарства. Для цих матеріалів
використовується деревна стружка, тирса, очерет, торф та ін.
Другим поширеним типом органічних теплоізоляційних матеріалів є
полімери, отримані з полімерних термопластичних матеріалів. Основними
теплоізоляційними матеріалами з використанням рослинної сировини є деревна
стружка, деревне волокно, фіброліт, арболіт, очерет, торф і повсть [1, 2].
Деревостружкові плити – це штучні будівельні конгломерати (ШБК) у
вигляді плит, виготовлених шляхом гарячого пресування подрібненої суміші
деревної стружки з полімерними речовинами, які виконують функції зв’язуючого
компонента [3]. В якості сполучного використовують смоли:
карбамідоформальдегідні, фенолформальдегідні та ін. Для поліпшення
властивостей плит в них вводять гідрофобні та антисептичні добавки.
ДВП — вид ДВП, який виготовляють із відходів деревини шляхом їх
подрібнення та розрізання на волокнисту масу. У деревну масу додають
водовідштовхувальні або антисептичні речовини і з неї ліплять плити. Їх
15

пресують і сушать при температурі до 165...180°С. ДВП використовують у
будівництві як теплоізоляційний матеріал, що не уражається побутовим грибком,
для обшивки стін і стель, утеплення покрівельних покриттів, дверних прорізів
тощо. [1, 2].
Фіброліт - це ІСК, отриманий на основі неорганічних в'яжучих з
використанням в якості армуючого компонента деревної вати - дрібної
стрічкоподібної деревної стружки спеціального призначення.
Деревну вату піддають «мінералізації» (обробці хлористим кальцієм,
рідким склом або сірчаним оксидом алюмінію), після чого змішують з
сполучна речовина і вода. З цієї суміші формують пластини під тиском до 0,5
МПа. Відформовані плити витримують протягом доби в пропарювальних
камерах при нормальному тиску і температурі 30...35 °С, потім сушать до
вологості не більше 20%. Фіброліт використовують для утеплення стін і
покриттів.
Арболіт це цементний бетон, який отримують із суміші цементу, деревних
заповнювачів, води та хімічних добавок. Конструктивно це різновид легкого
бетону, матриця якого складається з цементного каменю. Цей матеріал
використовується в стінових конструкціях і як теплоізоляція в стінах і
перегородках будівель, особливо малоповерхових сільськогосподарських.
Очерет отримують з очерету і стебел очерету шляхом пресування і
зв'язування стебел сталевим дротом. Фтористий натрій, кремнефтористий амоній
та ін. використовуються як антисептики. Очерет використовують для заповнення
каркасних стін і перегородок. Серед теплоізоляційних матеріалів очерет
найдешевший, але менш вогнестійкий, хоча, будучи стиснутим, не горить
відкритим полум'ям, але може довго тліти. Основними недоліками є схильність
до пошкоджень гризунами, гниття і погане прибивання.
Торф'яні теплоізоляційні матеріали (плити, оболонки і сегменти)
отримують з торфу, який погано розклався і зберіг свою волокнисту структуру.
Для цього торф'яну масу перемішують до однорідного стану з додаванням
антисептиків і гідрофобізаторів, заповнюють нею форми і пресують. Пресовані
16

вироби піддають термічній обробці при нормальній температурі 120...150 °С.
Під час обробки з торфу виділяються смолисті речовини, які склеюють волокна
без додавання додаткових сполучних. Торф’яні плити застосовують для
утеплення стін і перегородок, а також для ізоляції поверхонь промислового
обладнання та трубопроводів при температурах від мінус 60 до плюс 100 °С.
Повстяні матеріали одержують з грубої вовни з домішкою лляного джгута
Переплетене волокно, отримане як відходи при виробництві льону. Повсть
використовують для утеплення стін і стелі, для укладання під штукатурку, для
утеплення віконних і дверних коробок, зовнішніх дверей і кутів зрубів.
Теплоізоляційні полімерні матеріали характеризуються низькою
теплопровідністю, значною легкістю та достатньою механічною міцністю.
Особливий інтерес представляють «литі» піни на основі
фенолоформальдегідних, пінополістирольних і поліуретанових полімерів.
Формування теплоізоляційного шару з пінопласту безпосередньо при
виготовленні стінових панелей істотно спрощує роботу і здешевлює.
Пінополістирол має пористу структуру з закритими осередками,
наповненими повітрям або газом. Сировиною є суспензований пінополістирол і
порофор як піноутворювач. Пінополістирол не схильний до гниття, легко
прибивається і склеюється багатьма будівельними матеріалами.
Використовується при будівництві покрівель, при будівництві холодильних
камер, при облаштуванні міжкімнатних перегородок, покриттів підлоги,
вентиляційних каналів, утеплення стін [1, 2].
Екструдований полістирол є дуже ефективним матеріалом, який
розширюється за рахунок плавлення в екструдері. Характеризується
максимальною стабільністю теплових і фізико-механічних властивостей у часі.
Застосовується як утеплювач фундаментів автомобільних і залізничних доріг,
підземних частин будівель і споруд, в конструкціях дахів, в районах вічної
мерзлоти тощо.
Полівінілхлоридна піна - це жорстка, еластична або напівеластична піна,
стійка до дії лугів, кислот, води і може використовуватися в діапазоні
17

температур від -60 до +60 °C. Пінопласт ПВХ широко використовується для
теплоізоляції холодильників, а також для звукоізоляції.

1.2 Основні завдання та методи енергозбереження будівель і споруд

Енергоефективність – це здатність будівлі, її конструктивних
елементів та інженерного обладнання забезпечувати протягом запланованого
життєвого циклу будівлі щоденні потреби людини та оптимальні
мікрокліматичні умови для її перебування або проживання в приміщеннях
такої будівлі. нормативно допустимий (оптимальний) рівень споживання
енергоресурсів на опалення, освітлення, вентиляцію, кондиціонування,
гаряче водопостачання з урахуванням місцевих кліматичних умов [6 ].
Спираючись на європейський досвід, Україна почала рух до розумного
споживання електроенергії, що знайшло відображення на законодавчому
рівні та вплинуло на будівельні норми та інші національні стандарти. Адже
не помічати подорожчання електроенергії українцям стало неможливо.
Але перш ніж говорити про зниження енергоспоживання в нашій країні,
варто пояснити, що означає енергоефективність будівель, як вона визначається і,
зокрема, впливає на комфорт проживання.
Енергоефективність будівлі – це властивість, яка характеризується
кількістю енергії, необхідної для створення належних умов проживання та
діяльності людей. Чим менше енергії використовує будівля для підтримки
сприятливого мікроклімату в приміщенні, тим будівля більш енергоефективна.
Сертифікат енергетичної ефективності будівлі – документ встановленої
форми, в якому визначається клас енергетичної ефективності будівлі та/або її
окремих частин, рекомендації щодо його покращення, а також інша інформація
про будівлю та/або її окремі частини. , енергоефективність якого сертифікована.
Необхідною умовою для отримання дозволу на будівництво та акту про
прийняття в експлуатацію збудованого об’єкта є проведення процедури
енергетичної сертифікації будівлі.
Сертифікація проводиться енергоаудитором на замовлення та за рахунок
18

власника проекту.
Енергоаудитором може бути особа, яка має відповідну вищу освіту, стаж
роботи за фахом не менше 3 років у сфері енергетики, енергоефективності та
енергозбереження, будівництва та архітектури чи житлово-комунального
господарства та отримала кваліфікаційний сертифікат.
Атестація є обов’язковою відповідно до ЗУ «Про регулювання
містобудівної діяльності».
З 1 липня 2019 року енергетичний паспорт об’єкта будівництва є частиною
проектної документації.
Основною характеристикою сертифіката є клас енергоефективності будівлі.
За стандартами вони поділяються від найхолоднішої Г до найтеплішої А.
Нагадаємо, що за сучасними стандартами всі новобудови повинні мати
енергоефективність не нижче «С».
Клас енергоефективності будівель визначається показником питомого
загального споживання енергії під час опалення, охолодження та
виробництва гарячої води та встановлюється від A до G, де клас «A»
відповідає високому рівню енергоефективності, а «G» на низькому рівні
(див. рис. 1.1).

Рис. 1.2 - Класи енергоефективності будівель
Водночас зазначимо, що з 1 грудня 2019 року набуло чинності Положення
про проектування житлових будинків за класом енергоефективності не нижче «С».
19

Рис. 1.3 - Шкала класів енергоефективності
Найбільші втрати тепла в будівлях відбуваються в огороджувальних
конструкціях. Якісне утеплення огороджувальних конструкцій дозволяє
економити до 50% споживання теплової енергії в залежності від початкового
стану будівлі.
Утеплення огороджувальних конструкцій проводиться тільки з урахуванням
національних будівельних норм. Вимоги до теплоізоляційних характеристик
зовнішніх стін будівель містяться в ДБН В.2.6-31:2021 «Теплоізоляція та
енергозбереження будівель» [6].

20

Рис. 1.4 – Карта-схема температурних поясів України
Заходи з утеплення огороджувальних конструкцій
Утеплення покрівлі - утеплення горищного перекриття (скатний) або
комбіноване (плоский) шляхом улаштування додаткового теплоізоляційного
шару та гідроізоляційного шару (див. рис. 1.5).

Рис. 1.5 - Утеплення плоских і похилих дахів

для ізоляція зовнішній стіни використовувати: мінерал вата
полістирол, піноізол.

Рис. 1.6 - Утеплення клеєним методом теплоізоляції та методом
вентильованого фасаду
Утеплення підвалу - якщо в будівлі є підвал або технічний підвал,
утеплюють підвал, тобто знизу фундамент або плитний підвал (див. рис. 1.7).

21

Рис. 1.7- Утеплення цокольного поверху
Утеплення підвалу - додаткове утеплення будівлі зовнішньої частини стіни
підвалу, що контактує з землею, або із зануренням утеплювача нижче рівня землі
у фундаментній частині. Відповідно до чинних нормативних документів зовнішні
стінові конструкції, що контактують із землею, у будинках без підвалу повинні
бути утеплені на глибину 0,5 м від поверхні землі, у будинках з підвалом - до 1 м
.

Рис. 1.8 - Утеплення підвалу будівлі

Утеплення приміщень методом «мокрого фасаду» широко поширене при
будівництві приватних і багатоповерхових будинків. Поширеність методу
зумовлена значними перевагами перед альтернативними методами лікування.
Система «мокрий фасад» мінімізує кількість теплових містків і запобігає появі
22

конденсату на внутрішніх стінах будинку.
«Мокра» технологія утеплення фасаду передбачає використання водних
розчинів штукатурки, фарб і складів для підлоги. На поверхні стіни формується
багатошаровий армований пиріг. Для порівняння, при монтажі «сухого фасаду»
використовуються безводні способи кріплення: вагонка, панелі з кріпленням до
каркасу та вагонка.

1.3 Технології влаштування теплоізоляції будівель і споруд
Теплоізоляційні матеріали для фасаду підбираються на основі
теплотехнічного розрахунку. По суті, це комплекс матеріалів зі схожими
фізичними характеристиками: водопоглинанням, паропроникністю,
температурним розширенням і морозостійкістю.
Рекомендації щодо вибору утеплювачів для вологого фасаду:
- для штукатурних фасадів можна використовувати базальтову вату
щільністю 150 кг/м3 і межею опору не менше 15 кПа;
- для утеплення будинку можна використовувати тільки пінопласт фасадних
марок, який є негорючим і самозатухаючим. Для підвищення пожежної безпеки
доцільно робити врізки мінеральної вати.
- скловата не використовується для створення мокрого фасаду. Структура
матеріалу не витримує великих навантажень.
Застосування екструдованого пінополістиролу – дуже актуальне питання.
Деякі фахівці не рекомендують використовувати цей матеріал, оскільки він
паронепроникний («не дихає») і має погану адгезію до клейових складів.
Важливим критерієм вибору теплоізоляційного матеріалу є щільність. Цей
параметр для волокнистих матеріалів повинен бути не менше 150-180 кг/м3;
мінеральну вату для фасаду краще вибирати, а не більш водостійкі фенольні
в’яжучі; для теплоізоляції можна використовувати екологічно чистий матеріал
арболіт, який відноситься до категорії легких бетонів. 90% складу арболіту
складають натуральні наповнювачі: лушпиння, тирса, випалений льон та ін.
Щільність теплоізоляційного арболіту 400-500 кг/м3.
23

Розглянуто основні способи влаштування теплоізоляції зовнішніх стін
будівель.
Існує три технології кріплення теплоізоляційного матеріалу:
- жорстка фіксація – утеплювач фіксується за допомогою дюбелів.
При такому способі товщина штукатурних шарів не перевищує.;
- кріплення утеплювача на рухомих петлях. Штукатурна суміш
вільно рухається по стінах, компенсуючи усадку. Товщина нанесених
шарів становить приблизно 30 мм.
Теплоізоляція кріпиться за допомогою клею і дюбелів. У цьому випадку
використовуються пластинчасті анкери з великими головками.

Рис. 1.9 - Кріплення мінеральної вати
24

Рис. 1.10 -Приклад кріплення мінеральної вати до зовнішньої стіни

Перед початком робіт необхідно приступити до фасадних робіт, необхідно
підготувати певні матеріали та комплектуючі:
Утеплювач - пінопласт або мінераловолокнисті плити. На квадратний метр
потрібно брати 1,05 м² утеплювача (простір для обрізки в кутах). Товщина
теплоізоляційного матеріалу залежить від кліматичної зони проживання.
Кутовий і плінтусний профіль. Кутові елементи захищають стіну від падінь
при механічному впливі. Цокольні елементи монтуються горизонтально від
нижньої частини фасаду і є основою для кріплення плит першого ряду.
Плінтусний профіль захищає теплоізоляційний матеріал від механічних
пошкоджень і виконує функцію протитоку.
Клей для кріплення утеплювача та армуючої сітки. Кількість клейового
складу залежить від рельєфу стіни.
Для обробки. Витрата матеріалу розраховується виходячи з площі поверхні, що
покривається. Для віконних/дверних прорізів необхідний запас 10%.
Ретельно очистіть поверхню стіни від залишків старого покриття і бруду.
При необхідності вирівняти стіну, усунути пошкодження, заповнити
тріщини.
Очистіть стару штукатурку з дверних/віконних укосів.
Для підвищення адгезії обробіть стіни ґрунтовкою. Монтаж цокольного
25

профілю
Установка опорної планки - обов'язкове завдання. Нижня кромка всієї
системи мокрого фасаду спирається на П-подібний профіль - «опорну основу».
Роботи з утеплення мокрого фасаду починаються з розмітки/закріплення
цокольного профілю по периметру будівлі.

Рис. 1.11 – Монтаж цокольного профілю

Мокрий фасад з пінопласту або мінеральної вати наклеюється на
підготовлену поверхню зовнішньої стіни будинку. Клей наноситься широкою
смугою по всьому периметру теплоізоляційної плити. Такий спосіб зменшує
витрату клею і забезпечує достатню міцність кріплення.
Правила укладання теплоізоляції:
суцільні вертикальні стики між кількома рядами не допускаються
торець утеплювача - до сусідньої плити; стики між теплоізоляційними
плитами
Кріплення плин виконується в стіну на 5-9 см - в залежності від пористості
утеплювача. Послідовність фіксації гомілковостопного суглоба.
26

Рис. 1.12 – Кріплення на пластинчасті анкери
- розмічаємо на панелі і просвердлюємо отвори на необхідну
глибину.
- гнізда для дюбелів і деталей монтажної плити;
- акуратно забийте пластикові цвяхи;
- улаштування шару армування
Монтаж армуючого шару починають через 3 дні після монтажу
утеплювача. В першу чергу армуючу сітку встановлюють на укоси дверей /
вікон, вертикальні стики укосів і перемичок, а також на зовнішні кути будівлі.

Процеси влаштування армуючого шару:
- нанести клей на утеплювач;
- покласти скловолоконну сітку;
- повторно нанесіть шар клею – він повинен повністю покрити
конструкцію.
27

Рис. 1.13 - Нанесення армуючого шару

Рис. 1.14 – Нанесення фінішного покриття на поверхню стіни
Завершальним процесом облаштування мокрого фасаду є штукатурка стін.
Ці роботи можна починати не раніше ніж через 3-7 днів після монтажу армованої
сітки. Оздоблення фасаду повинна бути паропроникною і вологостійкою.
Зовнішня штукатурка повинна витримувати перепади температур і не
деформуватися під впливом механічних навантажень.
Штукатурку можна наносити при температурі від 5 до 30 ° С, обов'язкова
умова - відсутність вітру. При роботі в сонячну і жарку погоду фінішний
штукатурний шар необхідно періодично змочувати водою.
Влаштування теплоізоляції даху.
Технологія утеплення плоского даху практично не відрізняється від робіт з
монтажу односхилого даху. Всі шари ізоляційних матеріалів складаються з
одного ізоляційного пирога, кріплень і ізоляційної плівки. Однак сам макет
28

відрізняється.
Двосхилий дах має інший пристрій: вона має кроквяні системи, де зручно
розміщувати теплоізоляційний матеріал. Вентиляційні решітки для вентиляції
також немає куди прибити. Замість цього іноді потрібно частково проклеїти
покриття, щоб зробити вентиляційні отвори.
Зворотна покрівля передбачає укладання гравію, фільтруючого матеріалу і тільки
потім – утеплювача. Основна відмінність полягає в тому, що в цьому випадку
гідроізоляція розташовується над теплоізоляційним матеріалом. Це допомагає
захистити гідроізоляційний шар від різних температур, ультрафіолетових
променів і механічних пошкоджень. Такі дахи більш надійно захищені, тому
довше експлуатуються.
Існує також два види плоских дахів, які фахівці радять утеплювати:
Комбіновані або безпокрівельні, конструкція яких суміщена з перекриттям.
Монтаж проводиться традиційним способом шляхом укладання ізоляційних і
теплоізоляційних шарів. Такі дахи дуже практичні, адже обігріваються зсередини
і тому не потребують очищення від снігу. Однак є і мінуси: через невелике
пошкодження можливі протікання.
Мансарда, де мансарда не суміщена зі стелею (якщо суміщена, стеля
повинна бути утеплена). Такі покрівлі дозволяють стежити за станом даху і
швидко виявляти протікання. Висушити їх можна, просто провітривши горище.
Крім того, ці поверхні легко ізолювати навіть після завершення будівництва.
Однак установка мансардного типу обійдеться дорожче.
Типи ізоляційних матеріалів.
Теплоізоляційний матеріал покрівлі повинен мати високу міцність і низьку
гідрофобність, погано пропускати тепло і протистояти впливу зовнішніх факторів:
погодних умов, цвілі, гризунів [20].
29

Рис. 1.15 – Полістирол
Завдяки такій структурі пінополістирол є одночасно міцним і легким
матеріалом, простим у монтажі. Також не вбирає вологу, не боїться цвілі і
гризунів.
В даний час на ринку представлено безліч матеріалів від різних виробників,
які відрізняються товщиною та іншими параметрами. Пінополістирол відмінно
підходить для плоскої покрівлі на залізобетонній основі і металевому профлисті.
Вологостійкий матеріал встановлюється на об'єктах з підвищеними вимогами до
вогнестійкості.

Рис. 1.16 – Керамзит
Плити на основі базальтового волокна підходять для плоских покрівель:
вони мають високу жорсткість і пожежобезпечність, а також хорошу
теплоізоляцію. Також це дуже екологічний матеріал. Однак мінеральна вата добре
вбирає воду. Якщо гідроізоляційний шар хоч трохи пошкодити, волога проникне в
утеплювач і з часом пошкодить його.
30

Рис. 1.17 – Базальтова мінеральна вата
Полістирол - це матеріал, виготовлений з піноскла. Він міцний, стійкий до
високих температур і нечутливий до впливу ультрафіолетових променів.

Рис. 1.18 – Полістирол
Пінополіуретан – це рідкий утеплювач, який наноситься на оброблену
поверхню. Швидко висихає, заповнює всі тріщини і утворює дуже міцний шар.
Пінополіуретан також володіє всіма необхідними властивостями. Однак його
нанесення вимагає спеціального обладнання і хороших навичок, а вартість
матеріалу вище, ніж у інших ізоляційних матеріалів.
31

Рис. 1.19 – Рідкий пінополіуретан
Утеплювач плоскої покрівлі слід вибирати виходячи з фінансових
можливостей, несучої здатності будівлі і наявності необхідних параметрів.
Найчастіше для цього використовують пінополістирол або мінеральну вату.
Мінеральна вата екологічний і простий в монтажі матеріал. Але при його
монтажі він вимагає монтажу двох шарів гідроізоляції, і тоді його часто
використовують як допоміжний шар утеплювача.
Влаштування пароізоляційного шару.
В процесі експлуатації в теплоізоляційні матеріали може потрапляти волога,
тоді погіршується його теплопровідність, тому необхідно якісне укладання
пароізоляції:
Поліетиленова або пропіленова плівка має тільки один недолік: вона має
шви, через які може просочуватися волога.
Більш повітронепроникним покриттям є утеплювач із зварних матеріалів –
бітуму або полімербітуму. Однак бітум не має такої високої міцності, тому
частіше використовують поліетилен.

32

Висновки по розділу 1.

1. Проаналізовано та систематизовано сучасний стан теплоізоляційних
матеріалів для влаштування теплоізоляції будівель і споруд.
2. Проаналізовано класифікацію ізоляційних матеріалів на основі їх
теплозберігаючих і звукоізоляційних властивостей від шуму та вібрації, а
також їх здатності витримувати великі перепади температур і горючість
матеріалу.
3. Проведено аналіз існуючих сучасних технологічних рішень з утеплення
зовнішніх стін, перегородок та різних типів покрівлі з використанням
утеплювачів різних типів.

РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ УТЕПЛЮВАЧА ІЗ
ПІНОСКЛА ТА ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ
2.1 Дослідження технології виготовлення теплоізоляційних матеріалів,
піноскла з різних видів сировини гірничодобувної промисловості України.
За комплексом властивостей піноскло не має аналогів, є універсальним
теплоізоляційним матеріалом. Полістирол має унікальні теплофізичні та
експлуатаційні властивості. Широкий діапазон температур застосування,
абсолютна непроникність для води і водяної пари, негорючість, стабільність
розмірів (не дає усадки), стійкість до агресивних середовищ, в тому числі кислот,
показники високої міцності - все це підтверджує доцільність використання
піноскла в багато сфер нашого життя.
Унікальний набір властивостей піноскла дозволяє широко використовувати
цей матеріал. В основному використовується в будівництві та житлових
33

комплексах як теплоізоляційний матеріал, а також у сільському господарстві,
енергетиці, машинобудуванні, хімічній та нафтохімічній промисловості,
харчовій, паперовій, фармацевтичній та інших галузях. Цей матеріал підвищує
надійність конструкцій і економить кошти. Піноскло використовують навіть тоді,
коли застосування інших теплоізоляційних матеріалів утруднено, неефективно
або взагалі неможливо.
Низька щільність і висока міцність знижують навантаження на фундаменти
і дають можливість будувати навіть на слабких ґрунтах, зводити верхні поверхи
будівель, виготовляти понтони та інші плавучі засоби. Завдяки низькій щільності
піноскло незамінне для теплоізоляції стель, підлог і виробництва наповнювачів
для легких панелей.
Полістирольні блоки є міцними, негорючими теплоізоляторами, завдяки
чому вони мають перевагу при використанні в кріогенному обладнанні, на
пожежо- та вибухонебезпечних виробництвах, особливо в інвестиційних
об’єктах.
Ефективне застосування піноскла для захисту горищ, комерційних і
житлових приміщень, оскільки воно не руйнується гризунами і комахами і стійке
до руйнування мікроорганізмами.
Пінополістирол особливо підходить для опалення приміщень з особливими
вимогами до температури та стійкості до вологи. Численні переваги склопакета
дозволяють швидко, якісно і надійно вирішити багато проблем теплоізоляції в
кожному приватному будинку.
Полістирол є безусадковим матеріалом, тобто він довго зберігає стабільність
розмірів. Термін його експлуатації практично необмежений.
Розроблено ряд технологій, які дозволяють створити гнучке, технологічно
просте і недороге виробництво ніздрюватого скла з низькою енерго- і
матеріаломісткістю, забезпечуючи при цьому розширення асортименту і
підвищення якості продукції [1]. В якості сировини для таких виробництв
можливе використання декількох незалежних джерел, включаючи всі несортовані
скляні відходи.
Скляна промисловість є однією з фундаментальних галузей економіки
34

України і відіграє важливу роль у формуванні макроекономічних показників
окремих регіонів і країни в цілому. Виробництво скла і скляних виробів - велика і
масштабна галузь, яка постійно розвивається. Попит на скло зростає.
В останні роки виробництво скла має високі та стабільні темпи зростання,
що пов’язано зі збільшенням попиту на вироби зі скла. Виробництво полістиролу є
однією з підгалузей скляної промисловості. І так само, як сама галузь, це
зростаюча та перспективна галузь виробництва.
3
Технічні характеристики ізоляційних блоків: щільність - не більше 200 кг/м ,
діапазон робочих температур - від -260 °С до + 485 °С; теплопровідність - 0,07
2
Вт/м ; міцність на стиск - не менше 0,7 МПа; водопоглинання - не більше 5% за
об'ємом; шумопоглинання - не менше 56 дБ [3-5]
Блок товщиною 120 мм має теплоізоляційні властивості, як цегляна кладка
товщиною 950 мм. Теплоізоляція піносклом, в порівнянні з іншими матеріалами,
більш ефективна і економічна, не потребує частого ремонту, а термін її служби
значно довший. Використовується для ізоляції термоблоків і ізотермічних
контейнерів. Застосування піноскла в будівництві дозволяє зменшити втрати
тепла в 2,5-3 рази [4].
Повне використання комплексу тепло- і звукоізоляційних властивостей з
високою міцністю, а також здатністю зв'язуватися з іншими будівельними
матеріалами, такими як: цемент, алебастр, бетон, камінь, цегла, залізо,
залізобетон, будівельна кераміка та ін. [6-11] дозволяють розглядати піноскло як
ефективний конструкційно-будівельний теплоізоляційний матеріал не тільки для
внутрішніх перегородок, але і для заповнення зовнішніх стін у звичайних
конструкціях, а особливо у висотних будинках. Використання піноскла в якості
наповнювача дозволяє значно знизити вагу зовнішніх стін і навантаження на
фундамент, а також здешевити будівництво. Полістирол легко піддається
обробці. Його можна пиляти, різати, свердлити.
На даний момент в будівельній сфері країни існує лише одне промислове
виробництво такого ефективного теплоізоляційного матеріалу, як піноскло –
ТОВ «НПП Технологія», розташоване в Сумській області (м. Шостка). Компанія
35

була заснована в 2010 році. Продукція цієї компанії відома не тільки в нашій
країні, а й за її межами, і з кожним роком стає все більш популярною на
світовому будівельному ринку [12].
Основною перешкодою для масштабної організації виробництва піноскла є
відсутність технологій, що гарантують виробництво недорогих матеріалів з
властивостями, що відповідають сучасним вимогам до проведення ізоляційних
робіт, а також недостатній розвиток сировинної бази.
Фізико-технічні властивості піноскла багато в чому визначаються способом
виробництва, складом скла і піноутворюючої суміші, характером і кількістю
газоутворювача, способом спінювання і відпалу. Змінюючи ці фактори, можна
отримати піноскло з різними об’ємними вагами, міцністю, структурою,

Піноскло виробництва Neoporm

Назва Параметр
Густина, кг/м3, не більше 180
Коефіцієнт теплопровідності, 0,05
Вт/(м·К), не більше
Міцність при стиску, МПа, не 1.5
менше
Сила має нахилятися 0,3
МПа, ні
менше
Водопоглинання, %, не більше більше 1
Коефіцієнт звукопоглинання,% -
Шумопоглинання, дБ, не менше -
Діапазон робочих температур, ºС від -260 до +486

36

Піноскло NeoTim (компанія Diel Nyo), Китай

Назва Параметр
3
Густина, кг/м , не більше 160
Коефіцієнт теплопровідності, 0,05
Вт/(м·К), не більше
Міцність при стиску, МПа, не 2
менше
Водопоглинання, %, не більше 1
Коефіцієнт звукопоглинання,% -
Шумопоглинання, дБ, не менше -
Діапазон робочих температур, ºС -250 до +500

Назва Параметр
3
Густина, кг/м , не більше 130
Коефіцієнт теплопровідність, 0,048
Вт/(м·К), не більше
Міцність при стиску, МПа, не 0,5
менше
Водопоглинання, %, не більше 0,5
Коефіцієнт звукопоглинання,% 20
Шумопоглинання, дБ, не менше 54
Діапазон робочих температур, ºС -250 до +500

 Піноскло FOAMGLAS® (PITTSBURGH CORNING EUROPE SA/NV)

Америка (Пенсильванія, Піттсбург)

37

Назва Параметр
3
Густина, кг/м , не більше 130
Коефіцієнт теплопровідності, 0,045
Вт/(м·К), не більше
Міцність при стиску, МПа, не 0,55
менше
Водопоглинання, %, не більше 0,5
Коефіцієнт звукопоглинання,% 25
Шумопоглинання, дБ, не менше 60
Діапазон робочих температур, ºС від -260 до +430

Розглянувши фізико-механічні показники матеріалів, що випускаються
лідерами серед виробників піноскла, можна сказати, що національний виробник
піноскла «ПС» (ТОВ «НВП Технологія») Україна, м. За своїми фізико-
механічними показниками Шостка може впевнено конкурувати зі світовим
лідером FOAMGLAS (PITTSBURGH CORNING EUROPE SA/NV) America
(Pennsylvania, Pittsburgh), особливо якщо брати до уваги вартість вітчизняного).
Необхідність виробництва піноскла з підвищеними тепло- і
вологозахисними властивостями вимагає вибору технологій його виробництва.
Для цього на скляних заводах з виробництва листового скла будують
технологічну лінію за схемою відомого двостадійного способу виробництва
піноскла.

Рис. 2.1 - Схема двостадійний процес виробництва піноскла [15]
1 - скловарна піч; 2 - скляний гранулятор; 3 - бункер для пелет; 4 - бункер для
газогенератора; 5 - кульовий млин; 6 - бункер для піноутворюючої суміші; 7 -
38

стрічковий конвеєр; 8 - бункер суміші відходів; 9 - форми для спінювання; 10-12
- тунельна піч для спінювання з одноступеневою кліттю форм (10 - зона
спінювання; 11 - зона охолодження; 12 - стабілізація; 13 - конвеєрна піч для
відпалу піноскла; 14 - конвеєрна стрічка; 15 - машини для різання). блоки.
Ця схема передбачає отримання листового скла з постійним хімічним
складом, використання антрациту як газогенератора і в перспективі можливе
використання газоподібної сажі, а також удосконалену конструкцію печі. Піч
відпалу розширена до 40 м у закритій частині, що забезпечує рівномірне
охолодження блоків зі швидкістю 0,6-0,8 °С/хв в діапазоні температур 590 ± 10
°С.
В якості сировини використовується скло 2Н, яке виготовляється із суміші
піску, соди, сульфату, доломіту, крейди та нефелінового концентрату. Завдяки
нефеліновому концентрату вводять оксид алюмінію і частково оксиди натрію і
калію. Сульфат натрію вводили для підтримки 0,2-0,3% у складі скла.
Приготування ведеться в газовій духовці з поперечним рухом полум'я.
Атмосфера духовки має окисні властивості, температура приготування 1460 ± 10
°С. Повного освітлення скломаси не досягається. Після випалу скломаса тонкими
цівками падає на рухомий сітчастий конвеєр, зрошуваний водою. Ця технологія
дозволяє отримувати гранули з низьким вмістом залишкової вологи, що впливає
на швидкість помелу скла в кульовому млині. При вологості скла близько 0,3 -
2
0,5% його подрібнення до питомої поверхні 5000-6000 см /г прискорюється на 10
- 15%.
Також спостерігається позитивний вплив вологості на кінетику
піноутворення.
Такі суміші спінюються при низьких температурах і отримане піноскло має
поліпшену комірчасту структуру. Це пов'язано зі зниженням в'язкості і
поверхневого натягу в присутності пари, а також прискоренням газоутворення.
Швидке охолодження скломаси зменшує утворення зародків кристалізації, яке
відбувається при повільному охолодженні [15].
Дозування газогенератора і скла здійснюється на автоматичних вагах. Як
газогенератор використовувався антрацит з розрахунку 1,5-1,7%. Подрібнення
39

2
проводять до питомої поверхні 4500-5000 см /г [23].
Для спінювання скла використовують форми, що складаються з двох
Верхня і нижня половини фігури однакової глибини нагадують усічену
піраміду в складеному вигляді. Нижня частина форми має отвір діаметром 230
мм, в нього вставляється піддон для полегшення вилучення блоку. Внутрішній
розмір 435×435×120 мм. Максимальні розміри ніздрюватого склоблоку після
різання становлять 400×400×120 мм [1].
Щоб виріб не прилипав до металу, внутрішню поверхню форми змащують
каолін-азбестовою суспензією. Його можна наносити пензлем або розпилювачем.
Суспензію бажано збагачувати різними стабілізаторами, такими як сульфітно-
спиртова барда, крохмаль, декстрин та інші, які, крім стабілізуючої дії на
суспензію, позитивно впливають на підвищення стійкості захисного покриття.
Вага суміші піноутворювача, яка визначає об’ємну вагу піноскла, базується на
внутрішньому об’ємі форми.
Форми, відпущені у відкритому вигляді на тому ж візку, труять очищенням
внутрішньої поверхні, нанесенням шару захисної суспензії та подальшим
дозуванням суміші. Одна технологічна лінія обслуговується одночасно п'ятьма
транспортними візками, які в процесі роботи проходять наступні етапи:
підготовка форм і завантаження піноутворювальної суміші; введення форм в піч;
виймання форм з духовки; подача бланків на вивантаження. Каретка рухається по
вузькій колії замкнутого контуру навколо піноутворювальної печі.
Спінювання, охолодження та стабілізація відбуваються в тунельній печі, де
форми рухаються на жаростійких санчатах, які ковзають по жароміцних
напрямних.
Рис. 1.2 зображено поздовжній розріз тунельної печі Гомельського
склозаводу [15].
40

Рис. 2.2 - Поздовжній розріз спінювальної печі склозаводу 1 - зона
спінювання; 2 - зона охолодження; 3 - зона стабілізації; 4 -завантажувальний
отвір духовки; 5 - регульовані стулки; 6 - газовий пальник; 7 - піч; 8 - напрямні
руху форми; 9 - горизонтальні канали для відсмоктування димових газів; 10 -
вентиляційна камера; 11 - вентиляційні отвори в корпусі холодильної камери; 12
- вертикальні канали для димових газів; 13 - затвор;14 - повзунки для
форматування; 15 - форма для спінювання; 16 - розвантажувальний отвір топки
[15].
Зони спінювання і стабілізації мають свої незалежні аеродинамічний і
температурний режими, які при необхідності легко змінюються. Довжину кожної
зони розраховують за даними, отриманими при спінюванні піноскла в камері
електропечі: зона 1 - 10 м; 2
1,1м і 3 - 3,9м.

Рис. 2.3 - Температурні криві тунельної печі з
одноступеневою прес-формою [23]
1 - для піноутворюючої суміші на основі скла 2Н і антрациту;
2 - НС скло і газова сажа.
41

З циклом натискання форми 4 хв. тривалість їх перебування в кожній зоні
становить відповідно 84,8 і 32 хвилини. Враховуючи те, що зона 1 включає
нагрівання суміші до температури початку спінювання суміші та власне зону
спінювання, загальна тривалість перебування форм у цій зоні ділиться на два
періоди – нагрівання 54 хв. і спінювання 20 хв.
Українська Таким чином, загальний час перебування форм у
піноутворювальній печі протягом циклу проштовхування становить 4 хвилини.
становить 124 хв. Продуктивність печі при заданому режимі завантаження форми
становить 7,2 тис. м3 склопакетів на рік. [1, 15] доведено можливість спіненого
скла за рахунок скорочення циклу завантаження форми до 3 хвилин, що дало
змогу збільшити продуктивність печі до 9,3 тис. м3 на рік.
Спостереження показали, що спінювання більш рівномірне при повільному
нагріванні суміші і в цих випадках в шлаку немає великих тріщин. Оскільки
піноутворення починається при досягненні температур, відповідних розкладанню
газогенератора, піноутворююча суміш в цей час повинна бути в піропластичному
стані і мати таку в'язкість, щоб могли стабільно утворюватися бульбашки з
найтоншими стінками. Оскільки тепло передається від поверхні штифта до центру,
очевидно, що температура його поверхневих шарів у початковий момент
формування структури вища, ніж у центрі. В результаті газогенератор частково
прогорає на поверхні блоку і утворюється щільна склоподібна кірка.

Рис. 2.4 - Характер розташування тріщин в шлаку піноутворювальної суміші
а - при нагріванні до температури піноутворення зі швидкістю 5 °С/хв.; б -
при нагріванні до температури піноутворення зі швидкістю 40 °С/хв.
Рівномірне спінювання досягається в тому випадку, коли градієнт
42

температури між шарами мінімальний як у період спікання суміші, так і в період
формування структури піноскла.
Однак повільний нагрів піноутворюючої суміші також небажаний, оскільки
знижує продуктивність печі або вимагає збільшення терміну її служби. Крім того,
тривале термостатування суміші при високих температурах призводить до
передчасного згоряння газогенератора. З цього випливає, що для отримання
однорідної структури пінополістиролу необхідна висока однорідність тіста і
рівномірне, але швидке спінювання.
Найбільш сприятливих умов для швидкого і рівномірного прогріву
піноутворюючої суміші можна досягти шляхом підвищення її теплопровідності.
Для цього необхідно ущільнити суміш шляхом вібрації форм після завантаження
або шляхом попереднього гранулювання суміші в пластинчастому грануляторі
[27]. За даними деяких дослідників [28-32], коефіцієнт теплопровідності
гранульованої суміші збільшується приблизно вдвічі і в залежності від діаметра
гранул змінюється від 0,155 до 0,230 ккал). Це скорочує час, необхідний для
нагрівання суміші до температури початку піноутворення, на 35-40%.
Відомі й інші способи приготування гранульованих сумішей. Усі вони
спрямовані на поліпшення теплофізичних властивостей піноутворювальних
сумішей з метою скорочення тривалості їх нагріву та спінювання, тобто
підвищення продуктивності тунельних печей при спрощених температурних
режимах їх роботи.
Спінювання та стабілізація ніздрюватого скла
Якість піропластичної піни визначається фактичним спінюванням і
попереднім спіканням піноутворювальної суміші. Але якість пористого скла
більшою мірою залежить від технології стабілізації.
У процесі спінювання важливо правильно вибрати максимальну
температуру. Високі температури небажані через збільшення споживання тепла та
зменшення терміну служби форм і тунельних печей.
Крім того, при низькій в'язкості розплаву важко закріпити структуру, що
утворилася при спінюванні.
Низькотемпературне спінювання призводить до підвищення водопоглинання
43

піноскла і вираженої деформації перегородок.
Тому при виборі оптимальної температури спінювання необхідно
враховувати, з одного боку, максимальну стійкість піни та можливість її швидкої
стабілізації, з іншого боку, структуру піноскла, яка характеризується правильна
геометрія елементарних комірок та їх незалежність [33-34].
Своєчасне припинення спінювання і збереження форми готового блоку без
видимих деформацій, а головне, без нерівномірних деформацій є одним з
найскладніших етапів технології виробництва піноскла. Цей процес отримав назву
стабілізації

2.2 Дослідження фізико-хімічних характеристик піноскла
Дослідження з розробки технології ніздрюватого скла та виробів з нього
проводились відповідно до нормативної документації на теплоізоляційні
матеріали. Подрібнення сировини проводили в барабанному млині. Сировиною
були скляний лом, шлакові відходи шлакового кар’єру ПАТ «Запоріжсталь»,
гліцерин, вода, рідке скло. Термічну обробку проводили в муфельній печі за
обраними температурними режимами. Для цього зразки отримували порошковим
методом.
Порошковий метод. При нагріванні дрібнодисперсного склопорошку і
піноутворювача (наповнювача) до температури 800...950 °С гази, що утворюються
при розкладанні піноутворювача, викликають спінювання розм'якшеної скломаси.
Подальше охолодження дозволяє закріпити структуру піни завдяки раптовому
затвердінню скла. Потім отриманий матеріал відпалюють.
Процес отримання піноскла складається з декількох етапів:
підготовка сировини;
змішують сировину і отримують наповнювач;
термічна обробка;
механічна обробка (при необхідності).
Для синтезу піноскла використовується суміш шлакових відходів шлакового
кар'єру ПАТ «Запоріжсталь» і скляного брухту. Перед подрібненням скло і шлак
подрібнюють до розміру частинок 1...2 мм. Заміс виготовляють шляхом
44

ретельного змішування всіх компонентів сировини до отримання однорідної маси
[25].
. Після вилучення зразків їх обпилюють для надання правильних
розмірів, огляд зразків для встановлення однорідності структури тощо.
Можливість використання шлакових відходів ПАТ «Запоріжсталь»
пояснюється тим, що за складом і структурою шлак є силікатним склом, що
можна побачити на рисунку 2.3.
Склоподібна структура шлаку зумовлена особливостями
шлакоутворення: при спалюванні вугілля негорюча мінеральна частина у
вигляді розплавленої маси надходить під камеру згоряння, де різко
охолоджується з утворенням склоподібного матеріалу.
Крім того, в залежності від фракційного складу шлак представлений
гострокутними частинками, що сприяє підвищенню реакційної здатності. За
результатами спектрометричних досліджень ефективна питома активність
природних радіонуклідів Ra-226, Th-232. K-J0 у відпрацьованому шлаку
становить 230±28 /кг, що не перевищує 370 /кг.
Досліджувана продукція відноситься до 1 класу будівельних
матеріалів і може бути використана для всіх видів будівництва, в тому числі
житлових і громадських будівель.

Рентгенограма
45

Рис. 2.5 - Фазовий та фракційний склад шлакових відходів ПАТ
«Запоріжсталь».

Фізико-механічні властивості зразків визначали стандартними та
спеціальними методами [16–19].
Вибрати оптимальне співвідношення порогенних добавок у суміші
“рідке скло – гліцерин” (далі – “порогенна суміш”), склад, % за масою:

Досліджено композиції мас, у яких змінювалася кількість
пороутворюючих компонентів.
Таблиця 2.1 - Склади партій піноскла з різними співвідношеннями
компонентів пористої суміші
Вміст компонентів, % по масі в композиції №
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Склобій БТ-1 90
Рідке скло 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Гліцерин 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Сформаовані зразки кожної композиції випікали при температурах
спінювання 800, 825, 850 °C і часу спінювання 10 хвилин.

Таблиця 2.2 – Густина досліджуваних композицій пористого скла як
46

функція температури спінювання
Налаштування Співвідношення «рідке скло: гліцерин», в % по масі (номер на
складі)
9:1 (1,1) 8:2 (1,2) 7:3 (1,3) 6:4 (1,4) 5:5 (1,5) 4:6 (1,6) 3:7 (1,7) 2:8 (1,8) 1:9 (1,9)
Температура спінювання 800°C
Щільність,
3 198,92 251,49 245,85 227.19 261.14 326,64 335,98 393,94 526.4
кг/м
пористість,
91,88 89,74 89,97 90,73 89,34 86,67 86,29 83,92 78,51
%
Температура спінювання 825°C
Щільність,
3 195,59 233,94 206,28 196,54 204,75 231.13 222,56 286,71 338,73
кг/м
пористість,
92.02 90,45 91,58 91,98 91,64 90,57 90,92 88.30 86.17
%
Температура спінювання 850°C
Щільність,
3 208,33 180,84 174,8 146,71 149.21 185,39 188.2 196,57 280.13
кг/м
пористість,
91,50 92,62 92,87 94.01 93,91 92,43 92.32 91,98 88,57
%

Для запобігання передчасного згоряння вуглецю необхідно ввести до складу
наповнювача покривний матеріал - натрієве рідке скло. Роль цього компонента
полягає в тому, щоб забезпечити збереження вуглецевмісної речовини навколо
кожної скляної частинки до певного діапазону температур. Цим пояснюється зміна
кольору зразків, оскільки при невеликій кількості рідкого скла інтенсивність
розпаду гліцерину зростає і продукти розкладання залишаються в матеріалі лише
на невеликих ділянках, де утворюються пори.
На підставі отриманих даних можна зробити висновки про вплив
компонентів пористої суміші на спінювання зразків. Вибрано оптимальний склад
пористої
Таблиця 2.3 - Склади партій піноскла з різними співвідношеннями
суміші порогену і води
Вміст компонентів пористого скла, % мас.,
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
Склобій БТ-1 90
Пориста суміш
9 7 5 3 1
склад 1.4
47

вода 1 3 5 7 9

Відлиті зразки випікали на стадії 2 (спінювання) при температурах
800, 825, 850°C і час спінювання 10 хвилин. Внутрішня структура та
щільність отриманих зразків представлені в таблицях 3.4-3.5.
Таблиця 2.4 - Густина досліджуваних композицій пористого скла як
функція температури спінювання

Співвідношення «гірнича суміш: вода», % по
Налаштування масі (номер зразка)
9:1 (2,1) 7:3 (2,2) 5:5 (2,3) 3:7 (2,4) 1:9 (2,5)
Температура спінювання 800°C
3
Густина, кг/м 217,91 230,72 316,77 321,76 634,43
Температура спінювання 825°C
3
Густина, кг/м 181,27 175,81 213,86 229.15 371,59
Температура спінювання 850°C
3
Густина, кг/м 149,60 149,89 185,81 187,58 330,34

Таблиця 2.5 - Залежність структури піноскла від температури
800°C 825°C 850°C

48

Склад 1.4

З таблиці 2.5 видно, що введення невеликої кількості води в пористу суміш
призводить до значного підвищення однорідності пористої структури (табл. 3.5).
Це пов'язано з двома факторами. Перш за все, введення води призводить до
зниження в'язкості суміші та кращого її розподілу в завантаженні [24].
По-друге, при температурі близько 800 °C надлишок води в присутності
вуглецю призводить до утворення так званого водяного газу (H2 + СО), який
створює додатковий об’єм газу, який спінює скло.
Побічним продуктом цієї реакції є сірководень, який не тільки має виразний
запах, коли порушується цілісність пор, але також може бути виявлений хімічним
шляхом. Зміна кольору зразків серії складу 2.1–2.5 пояснюється зменшенням
кількості гліцерину та відповідним зменшенням залишкового вуглецю на поверхні
пор.
Таким чином, встановлено оптимальний склад наповнювача піноскла, %
мас.: склобій БТ-1-90; скло рідке - 4; гліцерин - 3; вода - 3. Температурно-часовий
режим синтезу: час спінювання - 10 хвилин, температура спінювання - 825 °С.
Використовуючи ці технологічні параметри, можна отримати однорідну пористу
структуру з регульованим розміром пор в межах 50...150 мкм.
Таблиця 2.6 - Залежність щільності піноскла від часу спінювання
(початок)
3
час спінювання, Щільність, кг/м Внутрішня структура
хвилин зразки
49

Склад 2.2

5 187,87

10 175,81

15 161,82

20 166,39

30 170,65

40 177,27

Рис. 2.6 – Мікроструктура зразків при різному часі експозиції
50

З таблиці та малюнка видно, що при витримці 5 хвилин поряд з великими
порами спостерігається дрібнопориста структура, яка забезпечує технічний
налаштування в розробці піноскло Протеструктура зразків, час спінювання
яких перевищує 10 хвилин, також неоднорідна, пори набувають неправильної
форми, з’являються дефекти у вигляді окремих пір, розміри яких у десятки разів
перевищують стандартні, чим і пояснюється зниження густини [25].
Таблиця 2.7-Густина і структура композицій піноскла досліджували в
залежності від температури спінювання
Температура спінювання, °С 650 675 700 715 730
3
Густина; кг/м 1320,99 1513,29 1521,72 1656,51 1525,4
Температура спінювання, °С 745 760 775 790 805
Температура спінювання, °С 820 835 850 865 880
3
Густина; кг/м 268,91 192,76 171,52 127,15 121,91

При подальшому нагріванні зразка від 730 до 790 °C відбувається різке
зниження густини за рахунок збільшення кількості газових пор, але активне
пороутворення починається при температурах вище 800 °C. Це пояснюється тим,
що при температурі 800 °C скломаса досягає достатньої в'язкості, так що тиск газу
і пари, що утворюються під час згоряння гліцерину та випаровування води,
утворює пори. При температурах вище 850°С структура зразка стає менш
упорядкованою. Пори деформуються, з'являються розширені пори, зразок стає
крихким.
З метою розширення сировинної бази для виробництва піноскла, а також для
утилізації несортованих скляних відходів вивчена можливість використання
різних видів скла. були відібрані для дослідження
Найпоширенішими видами наповнювача є: зелений склонаповнювач марки
ЗТ-1, багатошаровий склонаповнювач М4, безбарвний склонаповнювач марки БТ-
1. З цих видів битого скла розроблені наповнювальні композиції.
Таблиця 2.8 -Роблять партії на основі різних видів скла
компонент Вміст компонентів, % мас
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
51

Битва склотари БТ-1 90 0 0 45 0 45
Багатошарове скло М4 бій 0 90 0 0 45 45
Битва склотари ЗТ-1 0 0 90 45 45 0
З метою заміни відходів скла менш рідкісною сировиною досліджували
можливість використання відходів шлаку ТЕС.
Таблиця 2.9 -Структура і щільність піноскла залежить від кількості введених
шлакових відходів ТЕС.
Налаштування Номер зразка
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
Кількість шлаку 5 10 15 20 25 30
відходи, мас.%
Температура спінювання 800°C
3
Густина, кг/м 273,19 293,63 317,45 312,55 311,89 507,75
Температура спінювання 825°C
3
Густина, кг/м 246,97 261,65 271,33 272,25 285,65 463,89
Температура спінювання 850°C
3
Густина, кг/м 200,67 204,74 209,49 229.12 225.04 439,76

Рис. 2.7 - Залежність щільності пористого скла від вмісту
52

шлаку ТЕС
Таблиця 2.10 - Внутрішня структура піноскла з відходами шлаку ТЕС
800°C 825°C 850°C

Дослідження отриманих зразків показало наступне:
- при введенні шлакових відходів до 20% за масою спостерігається
3
закономірне збільшення щільності досліджуваних зразків (200...300 кг/м ). При
цьому структура і властивості матеріалу практично не змінюються. Навіть при
мінімальній температурі синтезу (800 °C) утворюється однорідна пориста
структура. Підвищення температури синтезу призводить до подальшого
зниження густини;
Так, враховуючи необхідність залучення у виробництво найбільшої кількості
53

Композиція 5. 5 Композиція 5. 3 Склад 5.1
шлакових відходів складу 5.5, що містять 25 % маси шлакових відходів ТЕС, які
при температурі 825 °С утворюють відносно однорідну пористу структуру
3.
щільністю 285 кг/м

Рис. 2.8 - Залежність зміни щільності від вмісту шлаку у відходах і
температури спінювання за 10 хв.

Рис. 2.9 - Залежність зміни щільності від вмісту шлакових відходів і
температури спінювання за 20 хв.

Рис. 2.10 - Залежність зміни щільності від вмісту шлакових відходів і
54

температури спінювання за 30 хв.

Англійська На підставі рисунків 3.3-3.5 встановлено наступну модернізацію
складу 5,5% мас.: шлаковий відхід ТЕС – 22; бите скло БТ-1 – 34; бите скло М4 -
34; пористої суміші - 10. Отримана композиція виділена на малюнках крапкою і
3
має щільність 195-220 кг/м в інтервалі температур 800...850 °С.

Рис. 2.11 - Мікроструктура зразків піноскла оптимального складу

Рис. 2.12 – Рентгенограма зразків пористого скла оптимального складу

Використовуючи даних технологічний налаштування, ви можете
отримати однорідну пористу структуру з регульованим розміром пор в
55

діапазоні 300...700 мкм.

2.3 Технології виробництва різноманітних будівельних матеріалів із
піноскла
З спіненої скломаси можна отримувати різні види будівельних матеріалів,
такі як гранули, щебінь, блоки, плити, легкий бетон та ін.
У процесі синтезу пластин були встановлені наступні вимоги до їх
термічної обробки, пов’язані зі значно більшими розмірами пластин порівняно з
лабораторними зразками:
с
Рис. 2.13 – Зведена схема та зовнішній вигляд плит із піноскла
а) режим синтезу пластин: 1 – нагрівання; 2 – спінювання; 3 – раптове
охолодження (закріплення конструкції); 4 – експозиція (стабілізація
температури); 5 – охолодження (відпал)

б) лабораторний зразок пластини піноскла
Рис. 2.14 -Спосіб синтезу та зовнішній вигляд піноскляних пластин

Після запікання синтезовану плиту обпилювали, тобто їй надавали правильну
геометричну форму та необхідні розміри. Цей процес також видаляє оплавлений
верхній шар і оголює пористу структуру.
56

Слід зазначити, що за цією технологією можна отримати ще один вид
продукції – щебінь із ніздрюватого скла. Його виробництво засноване на
руйнуванні пластини ніздрюватого скла при раптовому охолодженні за рахунок
градієнта температури зовнішнього і внутрішнього шарів матеріалу.
Англійське формування гранул проводили за допомогою матриці-гранулятора
із заданим діаметром отвору 5 мм. Потім сформовані зразки піддавали випіканню
при температурі 850 °С за програмою, наведеною на рисунку 2.14, а. Відмінності
від лабораторної програми синтезу зразків обумовлені малим розміром гранул і,
отже, відсутністю необхідності витримки для вирівнювання температури з об'ємом
матеріалу. Потім був проведений гранулометричний аналіз отриманого пористого
матеріалу, який показав, що розмір гранул коливається від 5 до 10 мм.

Рис. 2.15 – Спосіб синтезу та зовнішній вигляд гранул піноскла

Таким чином, для оптимізації режиму синтезу для виробництва гранул
ніздрюватого скла стадією старіння можна знехтувати через малий розмір
отриманого матеріалу. Навпаки, для виготовлення пластин з ніздрюватого скла
необхідно додати додаткову стадію відпалу зразків для усунення термічних напруг
у всьому об’ємі отриманого матеріалу, а також подовжити стадію старіння.
Визначення коефіцієнта теплопровідності. Метод заснований на визначенні
теплопровідності дослідного зразка гранул шляхом розрахунку теплопровідності
парафіну та композиційного матеріалу на цій основі згідно з п. 13 [24].
Теплопровідність пелет розраховували як середнє арифметичне результатів трьох
57

випробувань.

Таблиця 2.10 – Результати визначення коефіцієнта теплопровідності
Теплопровідність
№ PM, РК, VM ρ, Вт/(м·К) Вт/(м·K)
φ гранули, Вт/(м·К)
3
маш г/см індивідуа середній
ина, льний
3
см зразок
1 1086 450 3125 0,9 0,77 0,260 0,096 0,06

2 1093 451 3125 0,9 0,77 0,260 0,096 0,06 0,06
3 1074 451 3125 0,9 0,78 0,260 0,095 0,06

Таблиця 2.11 - Результати визначення морозостійкості при втраті маси
після 15 циклів поперемінного заморожування та відтавання гранул

№ Маса зразка маса зразка, g Втрата маси, %
перед окремий додаток середній
тестуванням, g
1.1 395,77 373,61 5.6 5.60
1.2 396,60 374,39 5.6
2.1 395,78 373,22 5.7 5.65
2.2 396,34 374,14 5.6

Таблиця 2.12 - Результати визначення міцності на стиск в циліндрі

№ Маса Густина, кг/м3 Тиск. Міцність на стиск
зразки, P, кгс в циліндрі, МПа
г
розділені середній
зразки
1 1198 199 1239 0,69 0,71
2 1212 200 1280 0,72

58

Таблиця 2.13 - Результати визначення вологості гранул

з № Маса вагою Маса після Маса, Вологість, %
сушіння, г сушіння, г g розділені середній
зразки
1.1 961,45 959,66 364,20 0,3

1.2 970,00 967,58 364,20 0,4 0,3
1.3 972,91 971,08 364,20 0,3
2.1 969,54 967,12 364,20 0,4

2.2 963,55 961,15 364,20 0,4 0,4
2.3 973,53 971,70 364,20 0,3

Визначення групи горючості. Випробування на горіння дослідних зразків плит
проводили за методикою [25].
Розраховували середнє арифметичне значення (на основі п’яти зразків)
підвищення температури в печі, в центрі та на поверхні зразка пластини.
Для кожного зразка пластини розраховували втрату маси (у відсотках від
початкової маси зразка) і для п’яти зразків визначали середнє арифметичне

Таблиця 2.14 - Результати визначення групи горючості плит
Номер зразка Середнє
Індикатори
1 2 3 4 5 значення
Маса зразка при
35.7 36.1 35.9 35.8 35.9 -
тест, g
Маса проби після
34.8 34.9 34.8 35.1 35,0 -
тест, g
Початкова температура
835 836 835 835 836 -
духовка, °C
Максимальна температура
837 838 838 837 839 -
духовка, °C
Температура підігріва
835 836 836 836 837 -
°C
Максимальна температура
842 843 843 841 842 -
в центрі зразка, °С
Кінцева температура в
836 835 836 836 835 -
центр проби, °С
59

Максимальна температура
839 838 839 838 838 -
поверхня зразка, °С
Кінцева температура
836 835 836 836 835 -
поверхня зразка, °С
Підвищення температури
2.0 2.0 2.0 1.0 2.0 1.8
духовка, °C
Підвищення температури
6.0 8.0 7.0 5.0 7.0 6.6
центр проби, °С
Підвищення температури
3.0 3.0 3.0 2.0 3.0 2.8
вкл
поверхня зразка, °С
Втрата маси зразка, % 2.5 3.3 3.1 2.0 2.5 2.7

Основною сировиною для отримання легкого бетону є: гранули ніздрюватого
скла, портландцемент М500, кварцовий пісок і вода. Пелети виготовляли за
описаним вище способом.
Далі було проведено розрахунок складу легкого бетону щільністю 600 кг/м3,
що відповідає вимогам [27] до конструкційно-теплоізоляційного легкого бетону, за
методикою, кг: цементу – 250; вода - 140; пелети - 70; пісок - 150. Порядок
завантаження компонентів бетонної суміші: спочатку подають 15-20% води,
необхідної для замішування, потім одночасно завантажують цемент і заповнювачі,
продовжуючи доливати воду до необхідної кількості. Після перемішування суміш
завантажували в підготовлену форму, ущільнювали на вібраційній платформі,
піддавали тепловій і вологій обробці, а потім витягували з форми. Зовнішній вигляд
плити з легкого бетону наведено на рисунку 2.16.

Рис. 2.16 - Лабораторний зразок легкобетонної плити.

60

Досліджено основні фізико-механічні властивості лабораторних зразків
легкого бетону.
Визначення середньої щільності. Щільність зразка легкого бетону визначали
шляхом випробувань зразків у повітряно-сухому стані згідно з [28]. Результати
детермінації представлені в таблиці 2.16.

Таблиця 2.16 – Результати визначення середньої густини легкого бетону
Сер. щільність
№ Довжина, Ширина, Висота, Об'єм, Вага, 3
кг/м
мм мм мм 3 кг
м Основний
середній
зразок
1 100 100 101 0,00101 0,553 597
2 101 100 99 0,00099 0,544 594
3 100 101 100 0,00101 0,552 596 595
4 101 99 100 0,00099 0,549 599
5 100 100 101 0,00101 0,544 589
Визначення міцності на стиск. Визначення міцності на стиск зразка легкого
бетону полягало у вимірюванні мінімальних руйнівних зусиль на спеціально
виготовлених контрольних зразках бетону при їх статичному навантаженні з
постійною швидкістю зростання навантаження та подальшому розрахунку
напружень під цими зусиллями в припущенні пружної роботи матеріалу
відповідно до вимоги [29].

Таблиця 2.17 - Результати розрахунків міцності на стиск легкого бетону
немає Руйнівний
Робочий перетин Міцність при стиску, МПа
заряд,
зразка, мм2
Н окремий зразок середній
1 22650 31000 1.37

2 22500 30100 1.34

3 22801 30500 1.34 1.35
61

4 22499 30600 1.36
5 22500 30400 1.35

Визначення коефіцієнта теплопровідності. Суть методу визначення
теплопровідності полягала у створенні стаціонарного теплового струму, що
проходить через дослідний зразок легкого бетону у формі куба з гранню
(100±5) мм, вимірюванні щільності цього теплового потоку за [30] і
температуру протилежних граней за допомогою денсиметра теплового потоку.
Результати дослідження представлені в таблиці 2.18.

Таблиця 2.18 – Результати визначення коефіцієнта теплопровідності
легкого бетону
Коеф. теплопровідник
Щільність
Тепловий Вт/ (м·К)
№ T1, T2, теплового Товщина,
опір,
°C °C потоку, 2 м окремий середнє
2 м ·К/Вт
Вт/м зразок значення
1 23.5 22.7 1.4 0,57 0,1 0,175

2 22.9 22.1 1.3 0,62 0,1 0,161

3 23.5 22.7 1.4 0,57 0,1 0,175 0,166
4 23.4 22.5 1.4 0,64 0,1 0,156
5 23.5 22.7 1.3 0,62 0,1 0,161

62

Рис. 2.17 – Графік навантажень для виробництва пористого скла

При виробництві теплоізоляційного (із закритими порами) піноскла
використовуються генератори антрацитового і коксового газу. Окислення вуглецю
при термічній обробці наповнювача спіненого скла призводить до утворення
вуглекислого і оксиду вуглецю (СО), які викликають спінювання скломаси, що
призводить до утворення пінистої (пористої) структури.
Для визначення температурних інтервалів цих процесів було проведено
диференціальний термічний аналіз, результати якого наведено на рис. 2.17.
Термограми антрациту і коксу подібні. Після нагрівання на диференціальних
кривих спостерігаються екзоефекти. Це пов'язано з тим, що коефіцієнт
теплопровідності вуглецю має більше значення в порівнянні зі стандартом (оксид
алюмінію).
Екзогенний ефект окислення вуглецю в обох випадках починається при
майже однаковій температурі 380 ºС. Максимум спостерігається при температурі
552 ºС. Подібна еволюція кривих свідчить про можливість використання як
одного, так і іншого газогенератора. З двох альтернатив перевага віддається
антрациту, так як він дешевший.
Результати АТД показують, що ймовірність втрат газогенератора досить
висока. Щоб їх уникнути, потрібно нагрівати швидше, поки скло не досягне
пластичного стану.
63

Вивчення теплових ефектів при аналізі фізико-хімічних перетворень вдало
доповнюється вивченням зміни маси речовини при нагріванні.
Тиглі поміщали в муфельну піч і нагрівали за заданим режимом. Після
досягнення необхідних температур, які підбиралися з постійним кроком 25 ºС,
тиглі виймали.
Спочатку їх охолоджували на повітрі, потім в ексикаторі. Після цього їх
зважили.
Визначали масу зразка після варіння та відсоток загальної втрати маси від
початкового зразка після нагрівання до відповідної температури.
Результати термогравіметричного (ТГ) аналізу представлені на рис. 2.18.

Рис. 2.18 – Графік результатів термогравіметричного аналізу

Виходячи з термогравіметричного аналізу, значна втрата маси починається
при 500 ºС. Ці результати корелюють з даними DTA, екзогенний вплив у
навантаженні почався при температурі приблизно 505 ºС.
Швидка втрата маси спостерігається в інтервалі (575-625) ºС, потім
64

сповільнюється. Після 700 ºС крива наближається до значення, яке можна оцінити
в 2%.
Температурні параметри спінювання досліджували фізико-хімічними
методами. Використовуючи дані літератури та попередніх досліджень, для
встановлення режиму спінювання було вирішено використовувати температуру
860 ºС, враховуючи час витримки зразків, який становив 5 , 10, 15, 20, 25 та 30
хвилин.
На рисунку 2.18 наведено кінетику піноутворення скла за заданих умов
дослідження та фотографію середнього вертикального перерізу зразків для кожної
тривалості експозиції. На графіку показано залежність висоти зразка, а також
прогнозованої маси піноскла від часу витримки при поточних значеннях
температури.

65

Рис. 2.19 - процес піноутворення скла та структура піни

З результатів дослідження видно, що через 5 хвилин спостерігається усадка
витрати з освіти Властивості піноскла залежать від
температурних параметрів і тривалості процесів їх виготовлення. Для
встановлення оптимальних параметрів за вказаною методикою були виготовлені
лабораторні зразки піноскла за різних температур і часу витримки. У дослідах
використовуються такі температури: 840 ºС, 850 ºС, 860 ºС. Час впливу: 5, 10, 15,
20, 25 і 30 хвилин.
Вплив температурних параметрів і тривалості процесу на властивості
піноскла в більшості випадків різноманітний.
Незначна зміна температури або тривалості процесу може покращити одні
властивості та одночасно погіршити інші. Було виготовлено вісімнадцять зразків з
різними температурами та часом витримки.

66

Рис. 2.20 - Залежність пористої структури піноскла від температури і
тривалості спінювання.
Поверхня зразків потріскана та зігнута. Пористості немає. Після 10-
хвилинної витримки помітний вплив температури приготування. В діапазоні
температур від 840 до 850 ºС матеріал залишається без пор, при 850 ºС помітно
утворення пористої структури. У більшій частині обсягу пори дрібні, розміром до
1-2 мм. Після витримки протягом 15 хвилин при 840 ºС спостерігається аналогічна
картина.
Після експозиції 20 хв. при 840 ºС спостерігається досить однорідна пориста
структура з максимальним розміром пор 2-3 мм. При температурі 850 ºС
спостерігається рівномірна пористість з розміром пор більше 3 мм. При 850 ºС
з'являються пори розміром понад 5 мм, а також сполучені пори. Після експозиції
25 хв. при 840 ºС спостерігається однорідна структура - більша частка пор
67

розміром понад 2 мм, але вони не перевищують 5 мм. При 850 ºС ми вже бачимо,
що з’являється значна кількість пор розміром понад 5 мм (до 7 мм). Сполучені
пори також присутні. Підвищення температури до 850 ºС погіршує результат.
Після експозиції 30 хв. спостерігається «перегрів», який більш виражений при
температурі 850 ºС.
Щільність визначали різними методами. У разі, якщо зразки полістиролу мали
неправильну геометричну форму, об’єм зразків визначали гідростатичним
методом. Суть методу полягала у визначенні об'єму (або маси) води, витісненої з
ємності після повного занурення даного зразка у воду.

Рис. 2.21 - Залежність об'єму піноскломаси від температури і
тривалості спінювання
З отриманих даних видно, що об'ємна маса спочатку швидко зменшується до
10-ї хвилини, потім швидкість сповільнюється, починаючи з 20-ї хвилини.
значення стабілізуються на рівні 0,2 г/см3.
Для середньої температури (850 ºС) значення у двох випадках займає
проміжне положення. Це пояснюється тим, що на 5-й хвилині відбувається злиття.
Для більш високих температур це явище більш виражене. Через деякий час, в
нашому випадку - хвилин п'ять, починається утворення піни і зменшення об'ємної
маси.
68

В інтервалі від 10 до 20 хвилин крива для температури 840 ºС піднімається
вище інших, а для максимальної температури 860 ºС – нижче. Стабілізація значень
на кінцевому рівні 0,2 г/см3 спостерігається для 840 ºС на 20-й хвилині, 850 ºС - на
15-й хвилині, для 860 ºС - на 10-й хвилині.
Теплоізоляційне піноскло, яке має закриту пористість, повинно мати
мінімальне водопоглинання. Оцінити взаємодію піноскла з водою можна за двома
Останній показник визначається при низькому водопоглинанні, він показує,
що вся адсорбована вода затримується на поверхні і в 1-2 зруйнованих клітинах. У
цьому випадку можна оцінити ефективну товщину зовнішнього шару.
На рисунку 2.22 показано залежність водопоглинання піноскла від часу
витримки та температури спінювання. Необхідно враховувати різні досліджувані
температурні криві. Крива максимальної температури (860 ºС) йде вище за інші,
крива мінімальної температури (840 ºС) знаходиться нижче всіх кривих
відповідно. Проміжна температурна крива (850 ºС) займає проміжне положення.

Рис. 2.22 - Залежність водопоглинання від температури і тривалості
піноутворення

Поглинання води при вищій температурі в будь-який час більше, і це
пояснюється наступним чином. Вища температура завжди відповідає більшому
розміру пор. Якщо ми припустимо, що вода буде утримуватися лише 1 або 2
зруйнованими зовнішніми шарами пор, природно, що більші пори також
69

утримуватимуть більшу кількість води. Якщо водопоглинання знижується, бажано
було б зменшити обидва параметри. Проте є межа. Прийнятні умови температури і
тривалості витримки повинні визначатися набором інших параметрів. Треба
сказати, що навіть небажане значення водопоглинання в нашому випадку не
перевищує 5%. І це значення допускається всіма стандартами.
2.4 Порівняльний теплотехнічний аналіз теплоізоляційних матеріалів
Це було вів розрахунок теплові втрати багатошарові
будівельні панелі, розроблені в порівнянні з типовою тришаровою стіновою
панеллю (85x80x85) мм на основі керамзитобетону щільністю 1800 кг/м3
(зовнішні шари) і полістирольної плити ПСБ-25 щільністю 20 кг/ м3.

Теплоізоляція навколишньої конструкції стіни - це коефіцієнт опору
теплопередачі. Коефіцієнт опору теплопередачі огороджувальної конструкції Ri,
2
(м ∙K)/Вт, розраховується за формулою:
(2.1)
Величина теплових втрат будівлі складається з теплових втрат на
пропускання огороджувальних конструкцій і теплових втрат на інфільтрацію.
Теплові втрати на інфільтрацію складають, як правило, менше 2% від загального
значення загальних теплових втрат будівлі. Враховуючи незначний внесок у
загальну величину теплових втрат огороджувальних конструкцій, а також
однаковий вплив інфільтрації на порівнювані конструкції, розрахунком теплових
втрат на інфільтрацію можна знехтувати.
В якості вихідної панелі була обрана стандартна тришарова панель з
наступних матеріалів: зовнішні шари – керамзитобетон щільністю 1800 кг/м3,
внутрішній – пінополістирол ПСБ-25. Результати теплотехнічного розрахунку
представлені на рисунку та в таблиці 2.19.

70

Таблиця 2.19 – Властивості матеріалу тришарової панелі

Товщина, Щільність, Коеф. теплопровідністі
Утеплювач 3
мм кг/м Вт/(м*К)
Глинобетон 85 1800 рік 0,80
полістирол 80 25 0,041

температура
Температура
конденсації керамзитоетону

Полістирол керамзитобетон
в ззовні
Рис. 2.23 – Графік опору теплопередачі
Таблиця 2.20 – Шари конструкції (зсередини назовні)
λ,
№ d, мм матеріал Tmax, °C Tmin, °C R,
Вт/(м*К)
(м2*K)
/Вт
Стійкість до теплового 20,0 18.5 0,11
сприйняття
1 85 Глинобетон 0,8 18.5 17.1 0,11
2 80 полістирол 0,041 17.1 -8,1 1,95
3 85 Глинобетон 0,8 -8,1 -9,4 0,11
Стійкість до теплопередачі -9,4 -10,0 0,04
Термічний опір огороджувальної конструкції 2.16
Опір теплопередачі обволікаючої конструкції R 2.32

З розрахунку видно, що така конструкція не відповідає нормам
теплотехнічного розрахунку (R<RT; 2,32<2,57).
Проведено розрахунок тришарової панелі (85х80х85) мм, що складається з
наступних матеріалів: зовнішні шари виготовлені з легкого бетону на основі
3
гранул ніздрюватого скла щільністю 600 кг/м , внутрішній шар – пористого скла
71

3
щільністю 200 кг/м . Результати теплотехнічного розрахунку наведено на рисунку
4.5 і в таблиці 2.21.
Таблиця 2.21 – Властивості матеріалу тришарової панелі

Щільність, Коеф. теплопровідність,
Утеплювач 3
кг/м Вт/(м*К)
Легкий бетон на
600 0,17
фундаменті
пористі скляні гранули
Піноскляна плита 200 0,06

Рисунок 2.24 – Графік опору теплопровідності
Таблиця 2.22 – Основні парметри огороджуючої конструкції
(зсередини назовні)

λ, 2
№ d, мм Назва Tmax, °C Tmin, °C R, (м *K)/Вт
Вт/(м*К)
Темлопровідність 20,0 18.6 0,11
1 85 Легкий бетон 0,17 18.6 12.6 0,50
2 80 полістирол 0,06 12.6 -3,5 1.33
3 85 Легкий бетон 0,17 -3,5 -9,5 0,50
Стійкість до теплопередачі -9,5 -10,0 0,04
Термічний опір огороджувальної конструкції 2.33
Опір теплопередачі обволікаючої конструкції R 2.49

Розрахунок показує, що така конструкція не повністю відповідає вимогам
теплозахисту (R<RT; 2,49<2,57). Крім того, в порівнянні зі стандартною панеллю
вона має ряд переваг:
72

- всередині панелі не відбувається конденсації вологи, що призводить до
значного поліпшення теплоізоляційних властивостей і збільшення терміну служби
панелі;
- менша вага панелі при більш високих показниках теплоізоляційних
властивостей призводить до зниження навантаження на основу будівлі і зниження
матеріаломісткості конструкції;
- використання неорганічних матеріалів призводить до підвищення
вогнестійкості та пожежної безпеки будівлі, а також збільшення терміну служби
будівлі.
На основі аналізу даних було проведено розрахунок очікуваної тришарової
панелі, що складається з наступних матеріалів: зовнішні шари – легкий бетон на
3
основі піноскляних гранул щільністю 600 кг/м , внутрішній шар – являє собою
3
плиту піноскла щільністю 200 кг/м (табл.).

Рис. 2.25 – Графік опору теплопровідності

73

Таблиця 2.23 – Основні парметри огороджуючої конструкції

λ,
№ d, мм Назва Tmax, °C Tmin, °C R, (м2*K)/Вт
Вт/(м*К)
Теплопровідність 0,11 20,0 18.7
1 90 Легкий бетон 0,17 0,53 18.7 12.9
2 90 полістирол 0,06 1.50 12.9 -3,7
3 90 Легкий бетон 0,17 0,53 -3,7 -9,5
Стійкість до теплопередачі 0,04 -9,5 -10,0
Термічний опір огороджувальної конструкції 2.56
Опір теплопередачі обволікаючої конструкції R 2.72

З розрахунків видно, що така конструкція повністю відповідає вимогам
теплозахисту (R>RT; 2,72>2,57).
Таким чином, враховуючи вищезазначені переваги, застосування розроблених
багатошарових панелей є ефективною заміною існуючих традиційних панелей.
Розрахунок показав, що типова панель не відповідає нормам поелементних
вимог щодо теплозахисту.
Панель на основі представлених матеріалів, зовнішні шари (легкий бетон) - 90 мм;
внутрішній шар (піноскло) - 90 мм) повністю відповідає вимогам по теплозахисту і
захисту від надлишкової вологи і може використовуватися при будівництві
будівель і споруд.
Цільовий продукт – блок піноскла розміром 500×500 і товщиною 120 мм.
Продукція повинна відповідати

74

Таблиця 2.24 – Структура піноскла

№ Зовнішній вигляд опис
І сортувати Допускаються світлові точки, загальна
площа яких не перевищує 10% площі
блоку. А наскрізні корпуси, діаметром до
20 мм, не більше 10
одиниці з одного боку.
ІІ категорія Допускаються світлові точки, загальна
площа яких не перевищує 30% площі
блоку. А прохідні мийки, діаметром до 40
мм, не більше 20 одиниць з одного боку.

Паропроникли За кольором блоки світліше І і ІІ марок,
вість паропроникні, за іншими фізико-
механічними показниками ідентичні І і ІІ
маркам піноскла. Застосовується в
конструкціях, де необхідна або дозволена
паропроникність
матеріал.
Процес виробництва пористого скла заснований на швидкому та інтенсивному
нагріванні вихідної шихти, що складається з подрібненого скла та антрациту, а
також відходів листового скла. При цьому відбуваються складні фізико-хімічні та
тепломасообмінні процеси. Від оптимальності температурного поля багато в чому
залежатиме якість кінцевого продукту.
Фізико-хімічні процеси, що відбуваються в наповнювачі під час термічної
обробки, досліджували методом диференціального термічного та
термогравіметричного аналізів. Досліджено динаміку спінювання наповнювача. На
структуру піноскла і, як наслідок, на експлуатаційні характеристики кінцевого
продукту в основному впливає температура витримки і її тривалість. Для їх
визначення була проведена серія дослідів, в яких змінювалася температура і
тривалість варіння. Встановлено, що оптимальними для виробництва піноскла
75

Висновки по розділу 2.

1. Досліджено оптимальний склад пористої суміші та враховано
вплив технологічних параметрів синтезу на структуру та властивості
піноскла. Оптимальний склад суміші піноутворювачів, % до маси: рідке
скло - 4; гліцерин - 3; вода - 3. Час спінювання 10 хвилин усереднює і
стабілізує середній розмір пор, що є оптимальним. Оптимальний діапазон
температур для утворення пористої структури становить від 800 до 850 °C.
2. Показано, що як оптимальний теплоізоляційний матеріал обрано
суміш тарного скла БТ-1 і плоского скла М4. Встановлено, що при
використанні відпрацьованого шлаку ТЕС до 20 мас.% змін структури та
властивостей матеріалу практично не спостерігається. При вмісті шлаку у
відходах більше 30 мас.% спостерігається зниження однорідності пористої
структури.
3. Досліджено та проаналізовано склади легкого бетону на основі
гранул ніздрюватого скла. Вибрано співвідношення «цемент: гранули:
пісок» = 1,5:1:1, яке відповідає вимогам.
4. На підставі теплотехнічного розрахунку встановлено, що типова
панель (зовнішні шари - керамзитобетон щільністю 1800 кг/м3, внутрішній
шар - пінополістирол ПСБ-25) не відповідає стандартам поелементності.
вимоги до елемента в частині теплозахисту.
5. Панель на основі досліджуваних матеріалів (зовнішні шари -
3
легкобетонна плита на основі гранул піноскла щільністю 600 кг/м ,
3
внутрішній шар - піноскло плита щільністю 200 кг/м ) повністю відповідає
стандартам вимоги до термозахисту, а також має ряд переваг: відсутність
конденсації вологи всередині панелі; менша вага при більш високих
показниках теплоізоляційних властивостей; підвищена вогнестійкість,
пожежна безпека і термін служби будівлі.

76

РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ УТЕПЛЕННЯ ОГОРОДЖУЮЧИХ
КОНСТРУКЦІЙ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД.
3.1 Моні
торинг втрат тепла будівель і споруд, теплотехнічні розрахунки з
використанням різних видів ізоляції
Теплопровідність - це передача тепла через масу матеріалу, позначається
буквою λ (лямбда). Або знову ж таки, теплопровідність — це явище внутрішньої
передачі енергії від однієї частини тіла до іншої або від одного тіла до іншого при
прямому контакті. Завдяки явищу теплопровідності не відбувається перенесення
матеріалу.
Теплопровідність рідин нижча, ніж у металів. Хутро, шерсть, пух і синтепон
мають низьку теплопровідність, тому що пори цих матеріалів заповнені повітрям і
мало проводять тепло. Метали є чудовими провідниками теплової енергії. Дерево і
пластик такими не є, тому вони служать утеплювачем.
Поняття «опір» протилежне поняттю «провідність» і означає здатність
матеріалу чи набору матеріалів протистояти теплопередачі.
Опір можна розглядати як характеристику ізоляційного ефекту. Це залежить
від двох основних параметрів: електропровідності і товщини матеріалу. Це означає,
що теплоізоляційний ефект буде залежати від характеристик матеріалу і його
товщини. Теплотехнічний розрахунок виконується наступним чином:
Втрати тепла через різні будівельні матеріали можна спостерігати за
допомогою тепловізійної камери. Теплокамера (інфрачервона камера) — оптико-
електронний прилад для візуалізації температурних полів і вимірювання
температури, що працює переважно в інфрачервоній частині електромагнітного
спектру.
Теплові камери поділяються за принципом дії на скануючі та камери з
багатоелементним приймачем випромінювання. Приймач випромінювання може
охолоджуватися або не охолоджуватися. Принцип роботи тепловізора заснований
на перетворенні випромінювання інфрачервоного спектру в випромінювання
77

видимого світла. Спектральний діапазон, в якому працюють теплові камери,
визначається інтервалами довжин хвиль в області максимуму енергії
випромінювання об'єктів спостереження при відповідних параметрах прозорості
атмосфери. Зазвичай це інтервали довжин хвиль від 3,5 до 5,5 мкм або від 8 до
13,5 мкм.
Сучасні теплові камери дозволяють виявляти об'єкти з температурним
контрастом до десятих і навіть сотих часток градуса і формувати якісні зображення.
Сучасні промислові тепловізори можуть вимірювати температуру від -50 до 2000°C.

Основними технічними параметрами тепловізорів є:
- діапазон виміряної температури
- температурна роздільна здатність (різниця температур еквівалентна шуму)
- переглянути
- миттєве поле зору (просторова роздільна здатність)
- робочий спектральний діапазон
- кількість елементів у приймачі випромінювання.
Міжнародна організація з охорони навколишнього середовища (WECF)
провела дослідження на основі теплових розрахунків і даних про різні
теплоізоляційні матеріали. На прикладі нижче показано частково відремонтований
будинок з покращеною ізоляцією. Камера забезпечує кольорове зображення різних
температур: найгарячіші зони позначені «гарячими» кольорами (від жовтого до
червоного). Холодні зони позначені на рисунку 3.1 «холодними» кольорами (від
зеленого до синього).
78

Рис. 3.1 – Візуалізація теплових втрат громадської будівлі

У цьому випадку синій колір означає, що добре утеплені стіни холодні зовні і
тепло не виходить назовні. Жовтий колір позначає гарячі стіни, які не були
ізольовані, тому тепло виходить.
На рисунку 3.2 ми бачимо термограму будинку, в якому основні втрати тепла
проходять через стіни (світлий колір), а в той же час втрати тепла через дах
залишаються мінімальними (фіолетовий колір – синій).

Рис. 3.2 – Візуалізація теплових втрат огороджуючих конструкцій будинку

Інше питання, скільки можна витратити на опалення, якщо не мінімізувати
втрати тепла за рахунок огороджувальних конструкцій.
Тепло завжди проходить через будівельний матеріал з найнижчим R-
79

значенням (опором). Тому стіна завжди виготовляється з кількох різних матеріалів
(рисунок 3.3). Слід уникати матеріалів з низьким R-значенням.

Рис. 3.3 – Конструкція стіни

Для теплоізоляції стін зазвичай використовуються теплоізоляційні матеріали
зовнішні огороджувальні конструкції. У багатошарових огороджувальних
конструкціях в якості теплоізоляційного шару використовуються теплоізоляційні
матеріали.
Теплоізоляційний шар, в залежності від типу і товщини використовуваних
теплоізоляційних виробів, може бути:
- одношарові – на основі теплоізоляційних виробів одного виду і щільності;
- багатошарові - на основі двох і більше теплоізоляційних виробів різної
щільності та/або типу;
- комбіновані – на основі однотипних багатошарових теплоізоляційних виробів,
що складаються з шарів різної щільності, з’єднаних між собою як хімічною, так
і фізичною адгезією.
Товщина теплоізоляційного шару визначається за результатами розрахунку
опору теплопередачі згідно з розділом 5 [34].
Таким чином, виходить, що при виборі утеплювача необхідно вибрати той, у
якого найменша теплопровідність. За допомогою тепловізора можна визначити
місця, які викликають найбільші втрати тепла.
На знімках, зроблених тепловізором, видно, що витоки тепла в основному
80

відбуваються через неутеплені стіни. У старих будівлях стіни швидко пропускають
холод. Якщо будинок утеплений, втрат тепла практично немає. Ще одна проблема –
неякісна установка вікон, через які йде тепло з приміщення.
Слід використовувати високоміцні матеріали, щоб уникнути втрати тепла
показником і, відповідно, з низькою щільністю.
Для аналізу ефективності утеплення розрахуємо необхідну товщину
теплоізоляційного шару для наступних матеріалів:
- пінополістирол ПСБ-25;
- мінеральна вата;
- скловолокно;
- піноскло
Вологість є одним з найпоширеніших експлуатаційних впливів. Навіть за
наявності гідроізоляційних бар’єрів неможливо забезпечити надійний захист
теплоізоляційних матеріалів від вологи. Це пояснюється їх пористою структурою,
де знаходиться повітря.
Для визначення товщини ізоляційного шару скористаємося методом,
наведеним на сторінці 5.3 цього розділу. Також будемо враховувати зміну теплових
характеристик при зволоженні теплоізоляційного матеріалу.
Загальний опір теплопередачі огороджувальної конструкції наведено в таблиці 1.
Таблиця 3.1 - Мінімально допустиме значення опору теплопередачі
огороджувальної конструкції житлових і громадських будівель (Rq min)
2
№ R-qmin, м ·К/Вт, для
Тип конструкції огорожі температурної зони
І II
1 Зовнішні стіни 3.3 2.8
2 Комбіновані покриття 5.35 4.9
3 Горищні та неопалювані горищні покриття 4,95 4.5
4 Перекриття на під'їздах та неопалюваних
3.75 3.3
підвалах
5 Світлопрозорі конструкції огорожі 0,75 0,6
6 Вхідні двері в житлові та громадські будівлі
0,5 0,45
7 Вхідні двері в малоповерхові будинки та
квартири, розташовані на перших поверхах 0,65 0,6
81

багатоповерхівок

Повітря справді є хорошим теплоізолятором і містить певну кількість вологи.
Дійсно, наявність конденсату спостерігається в закритих контурах. Це особливо
помітно під час великих добових коливань температури. Тому теплоізоляційні
матеріали необхідно захищати паропроникними мембранами.
Розрахуємо товщину утеплювача плит ПСБ-25 для зовнішньої стіни з
пустотілої керамічної цегли. Першою є температурна зона будівлі. Кількість
градусо-днів опалювального періоду S = 3799.
2
За нормативами значення опору теплопередачі дорівнює 3,3 м ·oС/Вт. З
доповненням.
Також розрахуємо товщину утеплювача, виходячи з показників ефективності
опору теплопередачі при зволоженні.

Рис. 3.4 – полістирол ПСБ-25

1 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ = 0,01м;
2 шар - кладка γ = 1000 Вт/м3; λ = 0,52 кг/(м·oС); δ = 0,51м;
3 шар - ППС плити γ = 15 Вт/м3; λ = 0,055 кг/(м·oС); δ = xm;
4 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81
Вт/(м·оС); δ = 0,01м;

Загальний теплові опір теплообмін структур з послідовнорозташовані в однорідних шарах, знаходимо за формулою:
Rk = 1/αB + δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3 + δ4/λ4 + δ5/λ5 + 1/αН.
Прирівняємо Rk = Rнорм = 3,3 м2·oС/Вт (додаток 7):
82

3,3 = 0,114 + 0,01 + 0,98 + 0,02 + х/0,055 + 0,02 + 0,043,
отже х = 0,097 м. З конструктивних міркувань приймемо товщину утеплювача
плити δ = 0,1 м.
Розглянемо Рис. 3.5 дано календар зміни коефіцієнт теплопровідність
пінополістиролу при вологості 20% і 40%.

Рис. 3.5 - Динаміка зміни теплопровідності пінополістиролу при зволоженні
внаслідок експлуатації
Як показано на графіку вище, диференціація коефіцієнта теплопровідності
пінополістиролу відносно невелика за умов зволоження теплоізолятора в робочому
режимі.

б)
а)
Рис. 3.6 - Розподіл температури в стіні при наявності пінополістирольного
утеплювача в сухому стані (а), у вологому (б), δ=100 мм.
За результатами розрахунків (рис. 3.6) помітна незначна різниця в розподілі
температури (чорна лінія) і в появі точки роси (синя лінія) при експлуатації
83

утеплювача в сухих і вологих умовах. Товщина утеплювача в обох випадках
однакова, але загальний опір теплопередачі конструкції в другому випадку
2 2
становить 3,42 м К/Вт, в першому -3,92 м ·К/Вт.
Аналогічно розрахуємо товщину мінераловатного утеплювача (рис. 3.7) для
зовнішньої стіни з керамічної порожнистої цегли та з’ясуємо динаміку зміни
коефіцієнта теплопровідності мінерального утеплювача.

1 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ = 0,01м;
2 шар - кладка γ = 1000 кг/м3; λ = 0,52 Вт/(м·оС); δ = 0,51м;
3 шар - мінераловатні плити γ = 20 кг/м3; λ = 0,049 Вт/(м·оС); δ = xm;
4 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ = 0,02м;

Рис. 3.7 – Мінераловатні плити
Загальний теплові опір теплообмін структур з послідовнорозташовані в однорідних шарах, знаходимо за формулою:
Rk = 1/αB + δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3 + δ4/λ4 + δ5/λ5 + 1/αН.
Прирівняємо Rk = Rнорм = 3,3 м2·oС/Вт (додаток 7):
3,3 = 0,114 + 0,01 + 0,98 + 0,02 + х/0,049 + 0,02 + 0,043,
отже х = 0,083 м. З урахуванням сортаменту приймаємо товщину плитного
утеплювача δ = 0,1 м.

84

Рис. 3.8 – Динаміка зміни теплопровідності мінераловатних плит при
зволоження

а) б)

Рис. 3.9 - Розподіл температури в стіні за наявності мінераловатного
утеплювача в сухому стані δ=100 мм (а) і у вологому стані (б)

За результатами розрахунку (рис. 3.9) можна помітити характер
розподілу температури (чорна лінія) і появу точки роси (синя лінія) при
експлуатації утеплювача в сухих і вологих умовах. Для досягнення нормованих
показників опору теплопередачі конструкції у другому випадку необхідно
збільшити товщину ізоляції до δ=230 мм. При цьому Rqmin=3,34, м2 ·K/Вт, у
першому випадку Rq min=3,92, м2 ·K/Вт.
Визначаємо товщину скловатного утеплювача (рис. 3.10) для зовнішньої
стіни з керамічної порожнистої цегли та з’ясовуємо динаміку зміни коефіцієнта
85

теплопровідності скловатного утеплювача.
1 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ =
0,01м;
2 шар - кладка γ = 1000 кг/м3; λ = 0,52 Вт/(м·оС); δ = 0,51м;
3 шар - скловата γ = 40 кг/м3; λ = 0,065 Вт/(м·oC); δ = xm;
4 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ =
0,02м;

Рис. 3.10 – Склопластикові плити

Рис. 3.11 наведено графік зміни коефіцієнта теплопровідності скловатних
панелей при вологості 10%, 20% і 30%.

Рис. 3.11 - Динаміка зміни теплопровідності скловатних пластин під час
зволоження

86

а) б)

Рис. 3.12 Розподіл температури в стіні за наявності утеплювача зі скловатних
плит у сухому

Виходячи з розрахунків ми помічаємо, що поведінка скловатних панелей
щодо розподілу температури (чорна лінія) і появи точки роси (синя лінія) в сухих і
вологих умовах досить близька до мінераловатних панелей. Для отримання
нормованих показників опору теплопередачі конструкції у другому випадку
необхідно збільшити товщину ізоляції до δ=250 мм. При цьому Rq min=3,7, м2
·K/Вт, у першому випадку Rq min=4,42, м2 ·K/Вт.
Визначаємо товщину ніздрюватого утеплювача (рис. 3.13) для зовнішньої
стіни з пустотілої керамічної цегли.
1 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ =
0,01м;
2 шар - кладка γ = 1000 кг/м3; λ = 0,52 Вт/(м·оС); δ = 0,51м;
3 шар - піноскло γ = 160 кг/м3; λ = 0,061 Вт/(м·oC); δ = xm;
4 шар – цементно-піщаний розчин γ = 1400 кг/м3; λ = 0,81 Вт/(м·оС); δ =
0,02м;

87

Рис. 3.13 – Піноскло
Опір теплопередачі зовнішних стіни можна знайти за формулою:
Rk = 1/αB + δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3 + δ4/λ4 + δ5/λ5 + 1/αН.
Прирівняємо Rk = Rнорм = 3,3 м2·oС/Вт (додаток 7):
3,3 = 0,114 + 0,01 + 0,98 + 0,02 + х/0,065 + 0,02 + 0,043,
отже х = 0,105 м. З урахуванням сортаменту беремо товщину утеплювача
піноскла δ = 0,15 м.

Рис. 3.14 – Динаміка зміни теплопровідності піноскла при його зволоженні.
Коефіцієнт теплопровідності піноскла змінюється лінійно і незначно.

88

і) б)
Рис. 3.15 - Розподіл температури в стіні за наявності утеплювача з
пінного скла, δ=150 мм

Після проведення розрахунків (рис. 3.14) видно, що характер показників
піноскла за розподілом температури (чорна лінія) і появою точки роси (синя лінія)
в сухих і вологих умовах практично не відрізняються. те саме. Для отримання
нормованих показників опору теплопередачі конструкції в обох випадках товщина
ізоляції δ=150 мм. При цьому Rq min=3,8, м2·К/Вт,
Проведено порівняння та оцінка зразків ізоляційних матеріалів, призначених
для обгортання конструкцій в експлуатаційних умовах.
Встановлено, що робота теплозахисного шару спостерігається більш
ефективно при монтажі ізоляційних матеріалів на зовнішню поверхню стіни.
При розрахунку товщини утеплювача встановлено, що для досягнення
нормативних показників опору теплопередачі стіни необхідно влаштовувати шар
утеплювача товщиною 10 см при використанні пінополістиролу при використанні
пінополістиролу і 15 см при застосуванні піноскла з урахуванням намокання в
процесі експлуатації.
Встановлено, що пінополістирол і пінополістирол більш стабільно
зберігають теплозахисні властивості під впливом експлуатаційних факторів. Під
дією невеликої вологості мінеральна вата і скловата радикально руйнують свої
теплозахисні властивості.

89

3.2 Технологічні рішення застосування піноскла в будівництві
будівель і споруд

Відповідно до [17] глибина закладення фундаменту повинна бути не менше
сезонної глибини промерзання ґрунту. Вартість будівництва фундаменту досить
висока, особливо при значній сезонній глибині промерзання. Тому, згідно з [17],
глибина закладення фундаменту може бути встановлена вище глибини сезонного
промерзання ґрунту, якщо «...передбачити спеціальні теплотехнічні заходи, що
виключають промерзання ґрунту.. . Таким чином, організовуючи теплоізоляцію
підлоги, ми запобігаємо промерзанню основи фундаменту в холодну пору року, а
підлога не деформується під впливом температурних коливань.
Для запобігання промерзання ґрунту біля фундаменту по всьому
периметру фундаменту влаштовують теплоізоляційний шар з піноскла заданої
товщини або теплоізоляційну засипку з піноскла під нього. вся фундаментна
плита.

Рис. 3.16 – Основний ізоляційний елемент для фундаментів
1 - залізобетонна фундаментна плита, 2 - арматура, 3 - гідроізоляція,
4 - щебінь з пористого скла, 5 - геотекстильний матеріал, 6 - дренаж, 7 - грунт
Стрічковий фундамент для малоповерхового будівництва. в порівнянні з
іншими типами фундаментів використання стрічкового фундаменту дозволяє
істотно скоротити витрати за рахунок економії кількості використовуваних
90

будівельних матеріалів, а також меншої вартості земляних робіт,
Монтаж монолітного стрічкового фундаменту передбачає кріплення
арматурного каркасу і заливку його бетоном на будівельному майданчику, за
рахунок чого виходить монолітна (непорушна) основа.
Збірні стрічкові фундаменти складаються з окремих бетонних блоків, шви
яких заливаються розчином або бетоном.
Вибір глибини закладення основи фундаменту залежить від глибини
сезонного промерзання, несучої здатності підстилаючих шарів грунту, рівня
грунтових вод і розрахункових розрахункових навантажень на них.

Рис. 3.17 - Схема влаштування стрічкових
фундаментів нижче рівня промерзання

Застосування під стрічковий фундамент сучасної теплоізоляції у вигляді
піноскла дозволяє скоротити бюджет будівництва на цьому етапі робіт на 25-40%.
економія досягається за рахунок скорочення витрат на земляні та влаштування
фундаменту, скорочується термін монтажу.
Переваги фундаменту з утепленням зпіноскляного щебеню:
• Відсутність промерзання грунту під стрічкою фундаменту, виключення
пучинистості грунту;
• Значно дешевше в порівнянні з «класичним» варіантом;
91

• Довговічність теплоізоляції;
• відсутність термошвів;
• Скорочений час встановлення.

Рис. 3.18 - Схема влаштування стрічкового
фундаменту нижче рівня промерзання з використанням піноскла.

Монолітний фундамент – ідеальний варіант на слабких грунтах з високим
рівнем грунтових вод. Являє собою суцільну плиту з монолітного залізобетону.
Завдяки монолітності всієї конструкції фундаменту досягається підвищена
жорсткість і, відповідно, надійність конструкції в умовах зміни циклів промерзання
і відтавання, а також просідання і можливого пучення грунту. Стійкість плитного
фундаменту до навантажень, що виникають при цьому, досить висока. Монолітна
конструкція плитного фундаменту також не боїться горизонтальних переміщень
грунту. Ця особливість плитних фундаментів дала їм ще одну поширену назву –
«плаваючі фундаменти». Звісно, це лише професійний термін – плитний фундамент
нікуди не дінеться. Навпаки, це одна з найстабільніших основ.
Монолітна фундаментна плита виконана із залізобетону, має жорстке
армування, що зумовлює підвищену стійкість до навантажень у весняно-осінній
період під час промерзання або відтавання, а також можливих просідань ґрунту.
Можливе будівництво фундаменту взимку. Плитні фундаменти будують переважно
на проблемних грунтах, пучинистих і просідаючих. Його застосування виправдано,
92

особливо на вологих ґрунтах з високим рівнем грунтових вод.

Рис. 3.19 – Монолітна фундаментна плита з утеплювачем

Головна перевага пінополістиролу перед екструдованим пінополістиролом
2
(EPS) — значно більша міцність на стиск (до 708 кПа/м ), негорючість,
екологічність, відсутність усадки при експлуатації та довговічність. Після
вібраційного ущільнення спучені фракції скла злипаються, прилипають до бічних
поверхонь (кут внутрішнього тертя 45-48⁰) і утворюють шар з підвищеною
міцністю на стиск.
Вертикальне навантаження розподіляється в насипі під кутом до 60⁰. Це
істотно знижує тиск на основу (в тому числі слабкі) і робить фундамент більш
надійним.
Переваги утепленої фундаментної плити з використанням скляного щебню:
- можливість установки на будь-які підлоги;
- дешевше в порівнянні з «класичним» варіантом;
- виключення проблем з вологою і цвіллю в процесі експлуатації;
- відсутність термошвів;
- енергозберігаючі технології;
- скорочення термінів монтажу.
93

Рис. 3.20 - Сучасний фундамент на плиті з використанням фракціонованого
піноскла

Підготовка основи для утепленого плитного фундаменту є найважливішим
технологічним процесом. Від якості фундаменту залежить довговічність вашого
майбутнього будинку.
Перед початком будівництва фундаменту необхідно провести теплотехнічні
розрахунки і провести геологічні дослідження, за результатами яких визначається
товщина подушки основи, товщина шару теплоізоляції, діаметр арматури. і
визначається товщина самої фундаментної плити.
Оскільки фундаментна плита на щебні з піноскла не може бути зведена
практично на всіх типах грунтів (пісках, супісках, суглинках, глинах,
водонасичених і слабоносних грунтах), технологія підготовки основи для всіх
типів грунтів дозволить бути таким же.
При визначенні меж майбутнього будівельного майданчика необхідно
зробити запас по 2 метри з кожного боку від вирізаного фундаменту для
укладання дренажної системи і вимощення, при механічній розробці котловану -
тільки верхня частина родючого шару ( 20-30 см) видаляється. копання котловану
по можливості проводити на твердому проводити віброплитою або катком з
режимом вібрації, на дно і укоси котловану укласти геотекстиль марки не нижче
300 (щільність 300 гр./м2) зна стиках не менше 15 см.
94

Рис. 3.21 – Засипка фракціонованим піносклом по межах зони фундаменту
будівлі

Після підготовчий працює на аранжування сайт потрібно
виконати кілька простих кроків:
- влаштовують піноскло шарами(кожен шар 20-25 см);
- кожен шар ретельно утрамбувати віброплитою або катком з режимом
вібрації (коефіцієнт ущільнення - 1:1,3). Рівень ущільнення
рекомендується вимірювати цифровим рівнем і лінійкою;
- згідроізоляцією профільована мембрана;
- виконати будівельні роботи із залізобетонної фундаментної плити

95

Рис. 3.22 – Влаштування монолітної фундаментної плити з утеплювачем з
гранул піноскла
При влаштуванню основи під фундамент необхідно знімати верхній шар
ґрунту. Він не тільки перешкоджає належному ущільненню ґрунту, але й вбирає та
утримує вологу, яка руйнівна для стін будівель нижче рівня вимощення. Для
міцності вимощення важливо добре утрамбувати грунт по периметру стін
фундаменту. Відкладати ущільнення до початку оздоблювальних робіт не варто,
засипати потрібно відразу після закінчення нульового циклу.
Укладання геотекстильної плівки.
На підготовлену основу укладаємо по периметру геотекстиль з відшаруванням.

Рис. 3.23 – Монтаж геотекстильної плівки
96

Рис. 3.24 – Монтаж утеплювача із щебеневого скла
Використання піноскла в теплоізоляції покрівлі.
Покрівля - це частина будівлі, яка забезпечує захист від опадів, перепадів
температури, сонячної радіації, вітру і навіть шкідливих викидів промислових
підприємств. Плоский дах - це дах з ухилом від 0 до 3%. Як правило,
розташовується всередині будівельної конструкції з організованим внутрішнім
водовідведенням. Плоскі дахи використовуються при будівництві великих
промислових будівель, гаражів, житлових будинків, виставкових павільйонів,
торгових центрів та інших великих об'єктів. Крім своєї основної функції - захисту
будівлі від атмосферних явищ, плоский дах може бути терасою, паркінгом і навіть
садом.
Матеріали, з яких складається покрівля, піддаються дуже значним
навантаженням різного характеру: велика кількість опадів, інтенсивні
експлуатаційні та снігові навантаження, значні перепади температур і т. д., щоб
бути надійним захистом, покрівля (дах) повинна бути стійкий до всіх цих явищ.
Його надійність забезпечить використання якісних матеріалів та професійне
виконання покрівельних робіт.
Для зменшення тепловтрат в якості теплоізоляційного шару покрівельної
конструкції необхідно використовувати матеріали з високими теплоізоляційними
властивостями, які дозволяють не тільки зберігати тепло, а й забезпечувати тривалу
експлуатацію будівлі або споруди, захист конструкції від передчасного руйнування.
Якщо в покрівлі немає теплоізоляції, то при контакті теплого повітря в приміщенні з
холодною поверхнею покриття неминуче утворення конденсату.
97

Випадаючий конденсат буде поступово руйнувати конструкцію даху і
повертатися в приміщення. Крім того, утеплення відіграє важливу роль у створенні
сприятливого теплового та гігрометричного режиму приміщень безпосередньо під
покрівлею.
Найбільш оптимальним варіантом використання теплоізоляційного матеріалу є
піноскляний щебінь. Поєднання високої теплоізоляційної здатності з низькою ціною
дозволяє істотно здешевити покрівельну конструкцію. Високі міцнісні властивості
SHP дозволяють отримати рівномірну і в той же час жорстку основу, що значно
збільшує термін служби покрівельного мата. Межа міцності на стиск ШП становить
приблизно 708 кПа, що дозволяє говорити про абсолютне лідерство серед
найпоширеніших теплоізоляційних матеріалів.

Рис. 3.25 – Теплоізоляція плоскої покрівлі з використанням подрібненого піноскла

Рис. 3.26 – Профнастил з утеплювачем із піноскла

98

Для ізоляції покрівлі несучої основи часто використовують профільований
сталевий лист або залізобетонну плиту. Якщо в якості несучої основи
використовується бетонна плита, то перед укладанням стяжки необхідно провести
підготовчі роботи – очистити поверхню від бруду, зашпаклювати тріщини і
нерівності і при необхідності вирівняти.
Якщо несучою основою служить профільований сталевий лист, то перед
заливкою ШП на сталевий лист необхідно організувати суцільний рівномірний шар
(підлогу), наприклад, за допомогою скломагнієвих листів (СМЛ).

Рис. 3.27 – Засипка подрібненого щебеневого піноскла на поверхню основи даху

Рис. 3.28 – Утрамбовка віброплитою та встановлення розділового шару
99

Рис. 3.29 – Улаштування армуючої сітки та цементно-піщаній стяжці

Рис. 3.30 – Влаштування гідроізоляції

Теплоізоляція будівельних конструкцій є неодмінним фактором при
будівництві та експлуатації будівель. Теплоізоляція виконує велику кількість
важливих функцій.
Використання піноскляного щебню дозволяє повною мірою забезпечити
вирішення всіх важливих функцій інженерного комплексу, забезпечити надійну
теплоізоляцію протягом усього періоду експлуатації будівлі.
Це допомагає знизити витрати електроенергії під час експлуатації, а в разі
демонтажу будівлі матеріал можна повторно використати на іншій ділянці.
Використання піноскла як наповнювача бетонних сумішей при облаштуванні
зовнішніх стін.
100

Рис. 3.31- Монтаж гребінчастих стін, покритих піносклом без ізоляції
Основні переваги технології:
- різноманітність дизайнерських рішень фасаду;
- швидкість виконання роботи;
- довговічність і екологічна безпека конструкції;
- можливість одночасного утеплення підземної та надземної частин будівлі;
- низька вартість будівництва

Рис. 3.32 - Мурування колодязів у цеглі з гранульованого піноскла
Основні переваги технології:
- довговічність і екологічна безпека всіх шарів стіни;
- низька залежність виконання робіт від температурних коливань

101

Рис. 3.33 - Моноліт з ніздрюватого бетону та піноскла з покриттям фасаду з
використанням незнімної опалубки
Основні переваги технології:
- одношарова конструкція стін;
- відсутність «містків холоду» в моноліті;
- відсутність кладки і, як наслідок, зниження витрат на роботи;
- можливість просто варіювати щільність, теплопровідність і міцність
різних стінових елементів;
- проста реалізація різноманітних дизайнерських рішень стін і екстер’єрів;
- високий рівень механізації робіт;

3.3 Технологічні рішення влаштування теплоізоляції огороджувальних
конструкцій будівель і споруд
Технологічною картою передбачено використання клеєної системи теплоізоляції
з використанням:
- піноскло, яке кріпиться на зовнішні стіни фасаду за допомогою
спеціальних клейових сумішей і фасадних дюбелів;
- базове покриття, клейова суміш, армована скловолоконна сітка;
- декоративний штукатурний шар. Теплоізоляція виконується для
забезпечення:
- відповідність мікроклімату внутрішніх приміщень будівель і споруд
вимогам теплотехнічних параметрів, що діють на території України;
- зменшити витрати енергії на створення необхідних мікрокліматичних
параметрів всередині будівель і споруд;
102

- стабілізація теплового режиму всередині будівель і споруд у різні пори
року;
- швидке прогрівання повітря в приміщенні в опалювальний сезон і швидке
охолодження влітку;
- краща збереженість будівель і споруд завдяки
зменшенню деформацій конструкції, спричинених різкими
змінами температури навколишнього середовища;
- поліпшення зовнішнього вигляду фасадів будівель і
споруд, які раніше експлуатувалися в довгостроковій перспективі.
Стіни з газобетону: товщина 300 мм.
2
Висота поверху 3,3 м. Площа утеплюваних стін становить S=939,82 м
Технологічна карта розрахована на роботу в теплу пору року. Якщо
використовується в інших умовах, потрібне регулювання.
Основні етапи роботи:
- огляд майданчика та визначення його придатності до роботи;
- розробка проекту виконання робіт;
- планування та розміщення будівельного майданчика біля об'єкта;
- встановлення риштувань (або підвісних платформ) і ліфтів для підйому
матеріалів, виробів, інструментів і пристроїв на необхідну висоту;
- доставка на об'єкт і зберігання матеріалів,
- вироби, інструменти та пристрої;
- підготовка поверхонь зовнішніх огороджувальних конструкцій до ізоляційних
робіт;
- кріплення перфорованих базових профілів до нижньої частини будівлі по його
периметру;
- ґрунтування поверхні зовнішніх огороджувальних конструкцій
- приготування розчинної клейової суміші із сухої суміші та води;
- нанести розчинну клейову суміш на поверхню ізоляційних плит і приклеїти їх
до поверхні огороджувальних конструкцій;
- заповнити гідроізоляційним матеріалом місця примикання теплоізоляційних
103

плит до віконних і дверних рам;
- кріплення ізоляційних плит до огороджувальних конструкцій за допомогою
сполучних елементів (дюбелів, шурупів з гайками та шайбами);
- приготування розчинної клейової суміші із сухої суміші та води та нанесення її
на поверхню утеплювача; армування перфорованими куточками торців першого
поверху, а також по периметру віконних прорізів будівлі та наклеювання
склосітки по всьому фасаду будівлі;
- ґрунтуємо поверхню захисним шаром;
Перед початком утеплення, кріплення теплоізоляції необхідно підготувати
основу, демонтувати всі елементи, які ускладнюють або унеможливлюють щільне
кріплення мінераловатних плит, і зробити на них захисні шари та обладнання.
Додатковий шар утеплювача потовщує стіну, що вимагає збільшення розмірів
листів для парапету, підвіконь та ін. Вимоги до поверхні стін, основа повинна бути
несучою, стійкою і чистою. Це необхідно для правильного з'єднання
теплоізоляційних плит зі стіною при одночасному зниженні витрати клейового
розчину. При підготовці поверхні основи необхідно дотримуватись вимог таблиці
3.2
Таблиця 3.2 – Вимоги до якості виконнанеих робіт

Технічні вимоги Обмежте
Методика та обсяг контролю
прогалини
Виміряти за
Допустимі відхилення -10 мм допомогою двометрової рейки.
Принаймні п'ять вимірювань на кожні
100 м2 поверхні.
Поверхні горизонтальна
основа І
вертикальний
104

не більше 2 Виміряти за
Кількість нерівностей
допомогою двометрової рейки.
плавні контури довжиною
Принаймні п'ять вимірювань на
2 метрів
кожні 100 м2 площі.

Виміряти за
Допустима вологість 4% допомогою гігрометрів. Принаймні два
фундаментів вимірювання на кожні 100 м2 площі
4%
перевищувати: бетон, будівництва.
5%
цемент і пісок
цегла

Товщина мінеральної вати визначається на основі теплотехнічного розрахунку
з урахуванням теплоізоляції стіни до утеплення, а також планового коефіцієнта
теплопровідності та отриманої економії на опаленні будівлі після утеплення (див. п.
3.3-3.4).
Згідно з розрахунками встановлено, що товщина додаткового шару мінеральної
вати повинна бути не менше 150 мм. В результаті стіни стануть теплішими на 30-
40%.
Після приклеювання утеплювача необхідно механічно закріпити матеріал за
допомогою пластикових дюбелів (див. рисунок 4.1). Довжина дюбелів вибирається
так, щоб їх кінець увібрався в конструкцію стіни (не враховуючи штукатурку) не
менше 6 см в стіну.
105

Рисунок 3.34 - Схема кріплення теплоізоляції, наклеєної на поверхню конструкції
Щоб запобігти появі діагональних тріщин в зоні віконних і дверних прорізів,
теплоізоляційні плити розрізають за схемою (див. рис. 3.35).

Рис. 3.35 -Схема розкрою теплоізоляційних плит
Обв'язку плит проводять за схемою, представленою на рисунку 3.36.
Щілини більше 2 мм заповнюються тим же теплоізоляційним матеріалом.
106

Рисунок 3.36 - Схема влаштування ізоляційних плит

Зовнішні кути віконних і дверних прорізів укріплюються елементами:
перфорованими пластиковими куточками і склосіткою, перед установкою
армуючого шару. Це необхідно зробити для того, щоб уникнути утворення
тріщин, що поширюються від зовнішнього кута отвору на поверхню фасаду.

Рис. 3.37 - Схема армування гідроізоляційного штукатурного розчину в
кутах віконних прорізів
107

Рис. 3.38 – Вузол: утеплення залізобетонної стіни з повітряним зазором
і оснащеної кладкою з піноізоляцією.

Рис. 3.39 – Графік розподілу температури в конструкції стіни
108

Рис. 3.40 – Влаштування утеплення стіни із керамічної цегли

Рис. 3.41 - Вузлові ізотерми будуються за допомогою програмного
комплексу “Therm”.
109

Рис. 3.42 – Влаштування теплоізоляції мансардного вікна в даху

110

Рис. 3.43 – Утеплювач скатного даху горищного перекриття

111

Рис. 3.44 – Вузол влаштування утеплення підвальної частини
конструкцій стін

Контроль якості виконання робіт при влаштуванні утеплювача
Роботи з утеплення будівель з наклеєною теплоізоляцією необхідно
проводити відповідно до конструктивних рішень, передбачених проектом і
цією технологічною картою.
Ефективність встановленої системи утеплення повинна визначатися
відсутністю «містків холоду».
Стики теплоізоляції з віконними і дверними блоками, а також стики з
утеплювачем даху і покрівлею необхідно ретельно зашпаклювати
герметиками і не створювати
Після закінчення робіт під час експлуатації будівлі з утепленими
конструкціями зовнішніх стін не допускається відшаровування системи
112

гідроізоляції, а також окремих її шарів від поверхні конструкції.
Поверхня фасаду будівлі при утепленні повинна бути рівною, без розривів та
інших пошкоджень теплоізоляційного матеріалу, а також штукатурки та
оздоблювальних шарів. Відстань між двометровою контрольною рейкою та
поверхнею конструкції не повинна перевищувати 5 мм.
Допустиме відхилення товщини теплоізоляційного шару від проектного
значення не повинно перевищувати ± 5%.
У теплоізоляційному, штукатурному та оздоблювальному шарах не повинно
бути тріщин.
Кольорове рішення фасаду будівлі повинно відповідати вимогам проекту. Не
допускається відмінність колірних відтінків на різних ділянках фасаду.
Подряпини, плями змивів і локальні поправки фінішного покриття, що
виділяються на загальному фоні, не допускаються.
Температурні і деформаційні шви в теплоізоляційних і оздоблювальних
шарах необхідно ретельно закрити еластичними сумішами для гідроізоляції.
Стан і готовність будівель, споруд, окремих елементів конструкцій та їх
поверхонь перевіряють візуально, а також із застосуванням інструментальних
методів контролю.
Наявність і стан механізмів і інструментів, які використовуються при
виконанні робіт з утеплення фасаду, перевіряють візуально, а також відповідно до
методів, визначених нормативними документами на ці механізми та інструменти.

113

Висновки по розділу 3.

1. Проведено порівняння та оцінка зразків ізоляційних матеріалів,
призначених для обгортання конструкцій в експлуатаційних умовах.
2. Встановлено, що робота теплозахисного шару спостерігається
більш ефективно при монтажі ізоляційних матеріалів на зовнішню
поверхню стіни.
3. При розрахунку товщини утеплювача встановлено, що для
досягнення нормативних показників опору теплопередачі стіни
необхідно влаштовувати шар утеплювача товщиною 10 см при
використанні пінополістиролу, 15 см. -25 см при використанні
пінополістиролу і 15 см при застосуванні піноскла з урахуванням
намокання в процесі експлуатації.
4. Встановлено, що пінополістирол і пінополістирол більш стабільно
зберігають теплозахисні властивості під впливом експлуатаційних
факторів. Мінеральна вата і скловата під дією невеликої вологості
радикально погіршують свої теплоізоляційні властивості.
5. Проаналізовано різні технологічні рішення під час виконання
будівельних робіт, монтажу фундаментної плити, монтажу покрівлі
та зовнішніх стін з використанням піноскла та піноскляного
щебеню як ефективного та сучасного утеплювача.

114

РОЗДІЛ 4. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ
ТЕХНОЛОГІЙ ІЗОЛЯЦІЇ БУДІВЕЛЬ З ВИКОРИСТАННЯМ
ПІНОСКЛА

4.1 Техніко-економічна ефективність результатів досліджень технологій
утеплення будівель з використанням піноскла
Одним із завдань роботи є розробка технологій, які можна вважати
інноваційними та прибутковими. Основним завданням цих технологій є
організація надійних заходів захисту конструкцій від втрат тепла та енергії,
використовуючи сучасні матеріали з низькою теплопровідністю та простий
технологічний процес роботи. Показниками для оцінки ефективності можуть бути
такі критерії, як вартість улаштування теплоізоляції, а також економічний ефект,
який створюється таким укладанням.
4.2 Техніко-економічне порівняння технологій утеплення будівель із
використанням різних типів утеплювачів

Для визначення економічної ефективності використання
найефективнішого утеплювача, прийнятого для виконання теплоізоляційних
робіт з утеплення зовнішніх стін, порівняємо варіанти техніко-економічних
розрахунків у вигляді таблиці.
1. Влаштування теплоізоляції огороджуючих конструкцій з піноскла
2. Влаштування теплоізоляції огороджуючих конструкцій основі
пінополістиролу.
3. Влаштування теплоізоляції огороджуючих конструкцій скловатної
теплоізоляції.
4. Влаштування теплоізоляції огороджуючих конструкцій вза
базальтової мінеральної вати.

115

Проаналізуемо техніко-економічні показники різних технологій
утеплення огороджуючих конструкцій будинків та споруд .
За допомогою програмного комплексу «Експрес-кошторис 1.7.0»
розраховано локальні кошториси для кожного з варіантів технологічної
послідовності та визначено техніко-економічні показники (трудомісткість,
вартість матеріалів, собівартість) залежно від цього комплексу.
Результати розрахунків наведені в таблиці 4.1
Таблиця 4.1 – Розрахунки з локального кошторису показники
технологій влаштування теплоізоляції будівель і споруд
Технології влаштування теплоізоляції будівель
№ Індикатор
Варіант 1 Варіант 2 Варіант 3 Варіант 4
1 2 3 4 5 6
Орієнтовна
1 вартість робіт, 21667 18850 21543 29283
грн
Вартість
2 6878 5321 7629 8870
матеріалів, грн
Заробітна плата,
3 5332 5339 5564 8965
грн
Трудомісткість
4 411 394 408 661
люд/зм
Трудомісткість
5 132 122 122 203
маш/зм
Тривалість,
6 48.9 48.04 49,75 80
виконання робіт

116

Таблиця 4.2 – Вхідні дані для розрахунку
Одиниця Назва матеріалу
Індикатори вимірюв Мінеральна Піноскло
ання вата
2 2
1. Об`єм виконаних робітції на 10 м м
площі
2. Витрати на будівельні матеріали грн 2800 2400
3. Вартість будівельно-монтажних робіт з
влаштування утеплення
грн 1335 895
4. Питомі капітальні витратиу виробничі грн
фонди будівельної організації
1240 1180
4. Щорічні витрати в області експлуатації грн - -
споруд
5. Гарантійний термін виконаних робіт рік 50 100

Рис. 4.1 - Порівняльний графік виконання робіт за 4 варіантами
117

Рис. 4.2 –Показники розрахунків локального кошториса варіантів
улаштування теплоізоляції будівель і споруд

Рис. 4.3 – Гарантійний термін експлуатаціїї теплоізоляційних
матеріалів

Розрахунок економічного ефекту Э обраховується за формулою:
Э = (З1 + Зс1) + Ээ - (З2 + Зс2) A2, (4.1)
де З1 і З2 — приведені затрати на влаштування стін з урахуванням вартості
транспортування до будівельного майданчика монолітного бетону по
порівнюваних варіантах базової та нової моделі, у грн. на одиницю виміру;
Зс1 і Зс2 — наведені витрати по влаштування матеріалів на будмайданчику (без
обліку вартості заводського виготовлення, у грн. на одиницю виміру;
118

Ээ — економія в сфері експлуатації матеріалів за строк їхньої служби
визначається по формулі
(И И ) (К К )
Э  1 2 2 1 , (4.2)
э
P2
де И1 й И2 — річні витрати в сфері експлуатації на одиницю конструктивного
елемента будівлі, споруди або об'єкт у цілому по порівнюваних
варіантах, грн. До них відносяться: витрати на капітальний ремонт
будівельних конструкцій, відновлення та підтримка передбаченої
проектом надійності конструкцій і споруд у цілому, щорічні витрати
на поточний ремонт і технічне обслуговування ;
K’1 і К’2 — супутні капітальні вкладення в сфері експлуатації будівельних
конструкцій (капітальні вкладення без обліку вартості конструкцій)
розраховуючи на одиницю конструктивного елемента будівлі, споруди
або об'єкта уцілому по порівнюваних варіантах, грн.;
А2 — річний обсяг будівельно-монтажних робіт із застосуванням нових
будівельних конструкцій у розрахунковому році, у натуральних
одиницях.
Приведені затраті визначаються за формулою :
Зi = Ci + Ki; (4.3)
де Ci — собівартість одиниці будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту
техніки, грн.;
Ki — питомі капіталовкладення у виробничі фонди на одиницю будівельно-
монтажних робіт по i-му варіанту техніки, грн.
З1 = 1335+1240= 2575 грн.;
З2 = 895 + 1180 = 2075 грн.
З1 = 1335+1240= 2575 грн.;
З2 = 895 + 1180 = 2075 грн.
Економічний ефект Э розраховується за формулою (4.1):
119

Э =(2400+2075) (2800+2575)1,0= 900 грн.
Таким чином, економічний ефект від застосування технології
влаштування теплоізоляції фасадів піносклом - становить 900 грн.
Отже, в даному випадку варіант 2 з використанням високотехнологічної
технології теплоізоляції будівель піносклом є економічно вигідним.

Висновки по розділу 4.

1. Досліджено рентабельність технологій теплоізоляції будівель і споруд з
використанням піноскло ізоляції.
2. https://kcb-
vd.ru/media/image/vodoponizenie/vodoponizenie_v_kotlovane/vodoponizenie_v_kotlovane1.png
Уніфікована технологія виконання робіт з використанням сучасних
матеріалів і засобів довела свою ефективність і економічність.
3. Економічні показники роботи - технологічність робіт, тривалий термін
служби матеріалу - піноскла, підтверджує його ефективність і широкі
перспективи застосування в утепленні будівельних конструкцій в сфері
житлового будівництва та різних галузях господарства. України.

Загальні висновки

1. Вивчено та проаналізовано технологічні рішення теплоізоляції
будівель і споруд.
2. Вивчаються заходи з енергозбереження та термомодернізації
будівель і споруд.
3. Сучасні вимоги енергозбереження вимагають впровадження
нових технологій, нових матеріалів, нових нормативно-
120

законодавчих актів при будівництві нових будівель та
реконструкції старих будівель і споруд.
4. Було вивчено багато методів, нормативної бази, програмних
продуктів і пристроїв для легкого і швидкого обстеження
будівель з наступною теплоізоляцією зовнішніх стінових
конструкцій і підлоги.
5. Розглянуто технологічні рішення та технічні карти модернізації
та теплоізоляції будівель з метою приведення їх до сучасних
стандартів енергозбереження.

Список використаних джерел

1. ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження та впливи К.: Мінбуд України, 2006 р.
2. ДБН В.1.17-2002 Пожежна безпека об'єктів будівництва. – К.: Держбуд
України, 2003.
3. ДБН В.2.1-10-2009 Основи та фундаменти будівель. К.: Мінрегіонбуд
України, 2009.
4. ДБН В.2.6-31:2006 Теплова ізоляція будівель К.: Мінбудархітектури та
житлово-комунального господарства України, 2006р.
5. ДБН В.2.6-98:2009 Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні
положення К.: Мінрегіонбуд України, 2011р.
6. ДСТУ Б В.2.1-2-96. Підлоги. Класифікація. – К.: Державний комітет
України з містобудування та архітектури, 1995.
7. ДСТУ Б Д.2.2-9:2008. ОСНОВНІ РЕСУРСНІ КОШТОРІСНІ НОРМИ НА
БУДІВЕЛЬНІ РОБІТ. ДАХИ (ЗБІР. 12) К.: Мінбуд України, 2008.
8. ДСТУ Б Д.2.2-9:2008. ОСНОВНІ РЕСУРСНІ КОШТОРІСНІ НОРМИ НА
БУДІВЕЛЬНІ РОБІТ. РОБОТА НА СВАЛЯХ (ЗБІР. 5) К.: Мінбуд
України, 2008.
9. ДСТУ Б Д.2.2-9:2008. ОСНОВНІ РЕСУРСНІ КОШТОРІСНІ НОРМИ НА
БУДІВЕЛЬНІ РОБІТ. ПІДЛОГИ (ЗБІР. 11) К.: Мінбуд України, 2008.
121

10. ДБН А.2.1–1-2008 Технічні дослідження для будівництва. Основні
положення. – К.: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та
житлово-комунального господарства України, 2008.
11. Штирц Л. Ю., Феськова М. Ю. Використання битого скла у
виробництві піноскла // Освіта, наука, виробництво: зб. просп. V
міжнародний форум дослідження / Білор. держ.технолог. ун-ту: ЧДТУ,
2011. - С. 185-186.
12. Кетов А. І. Перспективи використання піноскла в житловому
будівництві // Будівельні матеріали. - 2016. - № 3. - С. 79-81.
13. Джованні Скарінчі, Джованна Брусатін, Енріко Бернардо
«Скляний мох». - Болонья, Італія. - 2006. - 2 ком. (3)
14. Кетов А.А., Пузанов І.С., Сауліна Д.І. Досвід виробництва
склопакетів із скла // Будівельні матеріали. - 2007. - № 3. - С. 70-72.
15. Кулаєв Н. С., Гаркаві М. С. Піноскло з битим склом // Будівельні
матеріали. - 2007. - № 3. - С. 74-76.
16. Фернандес Х.Р., Туляганов Д.У., Феррейра Дж.М.Ф.
Виробництво та характеристика склокерамічних пінопластів із
переробленої сировини // Прогрес у прикладній кераміці. - 2009. - Т.108,
№1. - С. 9-13.
17. Пінопласт [Електронний ресурс]. – 2015. – Режим доступу до
ресурсhttp://www.peno-steklo.com/kupiti-pinosklo,-prodazha-pinoskla,-
pinosklo-xakratistiki/. (4)
18. Сертифікати випробувань піноскла [Електронний ресурс]. – 2016.
– Режим доступу до
ресурсу:http://www.pinosklo.com/ua/dokumentatsiya.html
19. Aaboe R., Oiseth E. Бездоступне скло – альтернативний легкий і
ізоляційний матеріал. – Осло, Норвегія: 7 липня 2015 р. – 5 ст. (6)
20. Пінополістирол: виробництво в Україні [Електронний ресурс]. –
2010. – Режим доступу до ресурсу:http://www.pinosklo.com. (7)
21. ДСТУ Б В.2.7-233:2010. Будівельні матеріали. Рідкі модифіковані
будівельні суміші. Загальні технічні умови. [Чинний з 01.01.2011].
122

Переглянути. агент київ: Мінрегіонбуд України, 2011. 15 с.
22. ДСТУ Б В.2.6-36:2008. Конструкції будівель і споруд.
Конструкції зовнішніх стін з утепленням фасадів. Класифікація та
загальні технічні вимоги. [Чинний з 01.06.2009]. Переглянути. агент київ:
Мінрегіонбуд України, 2009. 20 с.
23. ДБН В.2.6-31:2016. Теплоізоляція будівель. [Чинний з 01.05.2017].
ред. відповідальний київ: Мінрегіон України, 2017. 31 с.
24. Національний план дій з енергоефективності до 2030 року.
https://www.epravda.com.ua/news/202/12/30/68/096
25. Ратушняк Г. С., Бікс Ю. С., Лялюк О. Г., Лялюк А. О. Алгоритм
реалізації проектного управління ймовірністю теплового руйнування
теплоізоляційних огороджувальних конструкцій будівель. Сучасні
технології, матеріали та конструкції в будівництві. 2019. № 1(26). з. 140-
146.
26. Гільчук А. В., Халатов А. О. Теорія теплопровідності, ч. 1:
навчальний посібник, Київ, КНУ ім. 2017. 86 с.
27. Дузан, О.; Обіцянка, Г.; Roucoult, J.-M.; Ле, А.-Д.Т.; Langlet, T.
Гігротермічні характеристики будівлі з солом’яних тюків: in situ та
лабораторні дослідження. J.Build. інж. 2016, 8, 91–98.
28. Установка для визначення теплопровідності будівельних
матеріалів: патент 141390 Україна: МПК G01N 25/18,20.Nou201908718;
декларація 19.07.2019; опубліковано 10.04.2020, Бюл. № 7, 5 с.
29. Риндюк С. В., Дудар І. Н. Енергозберігаючі матеріали та
конструкції для теплозахисту будівель і споруд. Сучасні технології
матеріалів і конструкцій у будівництві: міжнародний науково-технічний
журнал. Вінниця, 2017. No 2. С. 31–35.
30. Стаховська Н. Є., Червоний А. І. Пористе скло з несортованих
скляних відходів // Будівельні матеріали. - 2012. - № 11. - С. 24-26.
31. Вайсман Я. І., Кетов А. А., Кетов П. І. Вторинна переробка
полістиролу при виробництві полістирольних плит // Будівельні
матеріали.
123

- 2017. - No 5. - ст. 56-59.
32. Демидович БК «Мохове скло». - Київ: Наука і техніка, 1975. -
приблизно 20-150.
33. Сосунов Е. Г. Пінополістирол на шляху з минулого в майбутнє //
Архітектура і будівництво. 2004. № 5. С. 110–111.
34. Павлушкіна Т. К., Кисиленко Н. Г. Використання склоблоків у
виробництві будівельних матеріалів // Скло і кераміка. - 2011. -
№ 5. - С. 27–34.
35. Бобкова Н.М., Трунець Н.А., Батаєва Є.Г. Еволюція опору стекол
за різних режимів випалу // Дніпро - С. 48—49.
36. Кулаєв Н.С., Гаркавий М.С. Склополістирольні скла// Будівельні
матеріали. - 2007. - № 3. - С. 74–76.
37. Руденко В.С., Порай-Кошиць Є.А. СУБОТА. «Структурні
перетворення в стеклах при підвищених температурах». - М.—Л. :
Наука, 1965. - С. 188—192.
38. Фернандес Х.Р., Туляганов Д.У., Феррейра Дж.М.Ф.
Виробництво та характеристика склокерамічних пінопластів із
переробленої сировини // Прогрес у прикладній кераміці. - 2009. - Т.108,
№ 1. - С. 9–13.
39. Спиридонов Ю.А., Орлова ТАМ Проблеми отримати
піноскло// Скло і кераміка. - 2003. - № 10. - С.10–11.
40. Пузанов С. І., Кетов А. І. Комплексна переробка скляного биту у
виробництві будівельних матеріалів // Екологія і промисловість. - 2009.
№ 12. С. 4–7.
41. Патент No 92076. Чехословаччина. 2121493/33. заявка № 23.
Спосіб отримання піноскла / Демидов Б.К., Садченко Н.П. / .
НДІ будівельних матеріалів/ Б. К. Демидов, Н. П. Садченко/27.12.76/.
42. Патент № 1803693. Сполучені Штати Америки. US2890173 A.
Виробництво пористого кремнезему / Anderson Herbert H, Ford Walter D /
Pittsburgh Corning Corp / 19.08.1953/.
124

43. Мусафірова Г.Я., Мусафіров Є.В., Лищик М.В. Піносклоблок на
основі склобою, доломітового борошна та рідкого скла // Техніка та
технологія силікату. - 2017. - № 1. - С. 7–11.
44. Бейерсдорфер П. Гласхуттенкунде. Deutscher Verlag fur
Grundstofindustrie. – Лейпциг, 1984. – Р. 333-337.
45. Корнілович Б.Ю., Андрієвська О.Р., Племянніков М.М.,
Спасьонова Л.М. Фізична хімія кремнезему та нанодисперсних силікатів:
навчальний посібник за ред.кор. НАН України Б.Ю. Корнілович. - К.:
“Освіта в Україні”, 2013. – 178 с. (21)
46. Склокерамічні піни з вугільної золи та відходів скла:
виробництво та характеристика/AR Boccaccini et al.// Advances in Applied
Ceramics. - 2006. - Вип. 105, № 1. – С. 32–39.
47. Фернандес Х.Р., Туляганов Д.У., Феррейра Дж.М.Ф.
Приготування та характеристика пін з листового скла та золи-винесення
з використанням карбонатів як піноутворювачів // Ceramics International.
- 2009. - Вип. 35, № 1. – С. 229–235.
48. Приготування пористого скла з відходів скла та золи-винесення /
J. Bai et al.// Матеріали письма. – 2014. – Вип. 136. – С. 52–54.
49. Приготування склокерамічної піни для теплоізоляційних
застосувань із вугільної золи та скляних відходів / М. Чжу та ін.//
Будівництво та будівельні матеріали. - 2016. - Вип. 112. – С. 398–405.
50. Демидович Б. К. Зб. «Теплоізоляційні та стінові матеріали та
вироби». - : «Вища школа», 1969. - С. 244—249. (23)
51. Демидович Б.К., Пилецький В.І. Вплив фазової неоднорідності та
напружень у піносклі на стійкість його структури
125

126

Репозиторій ЧДТУ