انواع مصالح عایق حرارتی


: 43

عایق های حرارتی معمولاً پوک هستند؛ زیرا هرچه خلل و فرج در عایق های حرارتی بیشتر باشد، کارایی آن ها نیز افزایش خواهد یافت. مصالح عایق حرارتی معمولاً زیر هفت دهم وزن مخصوص دارند.

enlightenedموضوع: آشنایی با انواع مصالح عایق حرارتی و خواص عمومی عایق های حرارتی

enlightenedمدت زمان مطالعه: 7 دقیقه

 

در اولین مقاله از بخش عایق های حرارتی به معرفی ضرورت استفاده و کاربرد عایق‌های حرارتی (اشکال مختلف عایق‌های حرارتی و خصوصیات آن‌ها) پرداختیم و مطالب کاملی بیان شد. در ادامه به ذکر خواص عمومی عایق های حرارتی و انواع مصالحی که در ساخت عایق های حرارتی به کار برده می شود، می پردازیم.

 

خواص عمومی عایق های حرارتی

عایق های حرارتی دارای یکسری خواص عمومی هستند که در ادامه به این موارد اشاره خواهد شد.

  • * وزن مخصوص عایق های حرارتی:

عایق های حرارتی معمولاً پوک هستند؛ زیرا هرچه خلل و فرج در عایق های حرارتی بیشتر باشد، کارایی آن ها نیز افزایش خواهد یافت. مصالح عایق حرارتی معمولاً زیر هفت دهم وزن مخصوص دارند.

  • * مقاومت حرارتی عایق های حرارتی:

 مقاومت در برابر انتقال حرارت، نشان دهنده ارزش حفظ حرارت مصالح ساختمانی است و هر چه میزان آن بیشتر باشد، مطلوب تر است؛ زیرا تبادل حرارتی داخل و خارج ساختمان را کاهش می دهد. میزان مقاومت حرارتی مصالح مختلف در درجه اول به جنس آن ها و سپس به ضخامت آن ها بستگی دارد. به عنوان مثال مقاومت حرارتی یک دیواره بتنی با ضخامت ۱۱۵ سانتیمتر با یک لایه پشم شیشه به ضخامت 5/2 سانتیمتر برابر است.

در مورد مصالح با جنس یکسان، آن که ضخامت بیشتری دارد، از مقاومت حرارتی بالاتری نیز برخوردار است. لذا هنگام عایق کاری حرارتی ساختمان باید از پرس کردن عایق پرهیز کرد؛ زیرا در اثر فشردن، ضخامت آن و در نتیجه مقاومت حرارتی آن کاهش می یابد. در انتخاب نوع عایق حرارتی بهتر است حتی الامکان عایق سبکتر ولی با ضخامت بیشتر انتخاب شود.

  • *ضریب انبساط عایق های حرارتی:

 مصالح عایق حرارتی باید در مقابل حرارت، ازدیاد طولی زیاد و مخرب نداشته باشند. در غیر این صورت با منبسط شدن و ایجاد فشار به مصالح مجاور و اتصالات، مشکل آفرین خواهند شد.

 

عایق و عایق کاری در ساختمان

مطلب پیشنهادی ایرانادکور: کاربرد عایق ها در معماری و ساختمان

 

انواع مصالح عایق حرارتی

عایق های حرارتی را بر حسب موادی که در ساخت آن ها مورد استفاده قرار می گیرند، دسته بندی می کنند. در ساختار برخی از این عایق های حرارتی حباب های هوا وجود دارد که این حباب ها باعث کاهش هدایت حرارت می شوند. برخی دیگر از عایق ها، حرارت را باز می تابانند که در این صورت باید پشت آنها حدود ۲ سانتیمتر فاصله هوایی تعبیه شود.

در ادامه مطلب انواع مصالح عایق حرارتی بررسی خواهند شد.

 عایق های حرارتی بر پایه مواد معدنی

 مواد اولیه این عایق ها چه به صورت خالص و چه ناخالص، از معادن استخراج شده و فرآوری های انجام شده بر روی مواد اولیه، ساختار مولکولی آن ها را دگرگون نکرده است. در اکثر عایق های حرارتی این گروه، عنصر سیلسیم (Si) یکی از مواد اصلی بوده که ساختار عایق بر پایه آن شکل گرفته است.

 مهم ترین تشابهات در این گروه عبارتند از:

- تحمل حرارتی بالا (حتی برخی از عایق های حرارتی جزء مواد دیرگداز به شمار می آیند).

- مقاومت کم در برابر نفوذ رطوبت

عایق های حرارتی بر پایه مواد معدنی انواع گوناگونی به شرح زیر دارند.

 

کاربرد انواع عایق های حرارتی در ساختمان

مطلب پیشنهادی ایرانادکور: مصالح جدید در ساختمان

 

1.  پشم های معدنی - Mineral Wool

فرآورده های پشم های معدنی از قدیمی ترین و شناخته شده ترین انواع عایق ها هستند که از مذاب سنگ، سرباره و یا شیشه ساخته می شوند. بارزترین وجه تشابه اعضای این گروه، الیافی بودن ذرات آن ها است که در دانسیته های بالا به صورت پانل های فشرده در دسترس می باشند. برخی ویژگی های پشم های معدنی به قرار زیر است:

- حداکثر تحمل حرارتی این نوع عایق ها در حدود ۸۰۰ درجه سانتیگراد و مربوط به پشم سرباره است.

- بزرگ تر شدن ضخامت الياف آنها از حدود 6  میکرون (خارج از استاندارد) باعث شکننده شدن آن ها شده و حالت ارتجاعی خود را از دست می دهند.

- برخی از انواع آن ها می توانند به صورت عایق صوتی نیز به کار روند ولی در مقابل رطوبت باید کاملاً محافظت شوند.

- پاشش ذرات آنها در فضا و تداوم مجاورت با آن ها می تواند سبب بروز ناراحتی های تنفسی یا پوستی گردد.

 - برای شکل دادن به آنها از نوعی چسب رزینی مخصوص استفاده می شود که به دلیل پایین تر بودن تحمل حرارتی آن، مقاومت حرارتی محصولات چسب دار تا حدود 350 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

 

 

عایق حرارتی ساخته شده از پشم معدنی

مطلب پیشنهادی ایرانادکور: 10 مصالح متفاوت برای کف پوش

 

2. پشم شیشه - Glass Wool

پشم شیشه عبارت است از الیاف بسیار نازک تارهای شیشه که تقریباً به هم متصل می باشند. این الیاف را با هم یکپارچه می کنند و روی کاغذ های آلومینیومی، سربی، قیری، کرافت (کاغذهای صنعتی) و یا تورهای سیمی قرار می دهند. از پشم شیشه برای عایق کردن بام های شیب دار بر روی ورقه های پوشش زیرین و در بام های تخت در زیر پوشش آسفالتی یا نمدی استفاده می شود. از جمله ویژگی های پشم شیشه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- مقاومت حرارتی عایق پشم شیشه با دو عامل ضخامت و دانسیته رابطه مستقیم دارد. چنان چه در عایق کاری در مورد صخامت عایق با محدودیت رو به رو باشیم، استفاده از عایق پشم شیشه با دانسیته بالاتر توصیه می شود.

- پشم شیشه جزء مواد اشتعال ناپذیر به شمار می آید.

- ضریب جذب صدای پشم شیشه 85/0 است. بنابراین استفاده از آن تا ۳۰ دسی با صدا را کاهش می دهد. این در حالی است که با کاهش هر 5 دسی بل، شدت صوت به نصف کاهش می یابد.

 - مقاومت کششی پشم شیشه به علت به هم پیوستگی الیافش بیشتر از مقاومت فشاری و خمشی آن است.

 - عایق پشم شیشه با توجه به نوع محصول و کارخانه سازنده آن، وزن مخصوص متفاوتی دارد.

 

عایق حرارتی ساخته شده از پشم شیشه

مطلب پیشنهادی ایرانادکور: شن و ماسه در ساختمان سازی

 

3. پشم سنگ- Rock Wool

پشم سنگ عمدتاً از ذوب کردن سنگ های طبیعی آذرین مانند سنگ بازالت و تبدیل این مواد مذاب (سیلیکات مذاب) به شكل الياف، ساخته می شود. پشم سنگ، عایق نسبتاً سبکی است که می تواند تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد خاصیت عایق بودن خود را حفظ کند و تا 4 ساعت نیز در برابر شعله مستقیم مقاومت می کند. این ماده زمانی که از آب اشباع شود، ساختارش تخریب نمی شود و پس از خشک شدن ویژگی های خود را حفظ می کند. پشم سنگ مقاومت مکانیکی قابل ملاحظه ای ندارد و می توان آن را با چاقو برید.

 

عایق حرارتی ساخته شده از پشم سنگ

 

4. پشم سرباره - Slag Wool

سرباره محصول فرعی کوره بلند ذوب آهن است. این ماده را به صورت الیاف در می آورند و به عنوان عایق حرارتی مورد استفاده قرار می دهند. سر الياف آن کروی شکل است، از این رو باعث خراش و تحریکات پوستی کمتری می شود و به علت کوچک بودن ذرات آن، عایق الکتریسیته نیز می باشد. همچنین به عنوان عایق صوتی نیز می تواند به کار رود. بازگشت پذیری پشم سرباره به طبیعت سریع انجام می گیرد و این یکی از مزایای عمده آن است.

 

عایق حرارتی ساخته شده از پشم سرباره

 

5. پرلیت - Perlite

پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی است که در مناطق مرطوب تشکیل می شود. دانه های پرلیت کروی شکل بوده و حدود 5-2 ٪ آب دارند. این ماده با توجه به محل مصرف آن دانه بندی می شود، دانه هایی که قطر ۵- 5 / 2 میلیمتر دارند در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند.

 برخی از خواص پرلیت به شرح زیر است:

- بسیار سبک است و وزن مخصوص آن حدود یک دهم است.

- ماده ای غیر قابل اشتعال است و در دماهای ۱۰۰۰- (۲۷۰-) درجه سانتیگراد خاصیت عایق بودن خود را حفظ می کند.

- به علت مجوف بودن شکل ظاهری آن، صوت را جذب می کند.

- ماده ای غیر آلی است و با اکثر اسیدها وارد واکنش نمی شود.

- در برابر پوسیدگی و حمله موریانه ها مقاوم است.

از جمله معایب پرلیت مقاومت فشاری کم آن است، لذا نباید در مکان هایی که تحت فشار و رطوبت زیاد است، مورد استفاده قرار گیرد. به علت اتصال سوراخ های آن به هم، مانند اسفنج آب را می مکد و بزرگترین عیب پرلیت در ساختمان سازی این است که ۳۰-۱۰٪ وزنش آب جذب می کند و مقاومت آن کاهش می یابد.

 

پرلیت

 

6. الیاف سرامیکی نسوز - Ceramic Fiber

الیاف سرامیکی نسوز، الیافی غیر آلی هستند که از اکسید های فلزی یا رس ساخته می شوند. از این الیاف جهت عایق کردن بخش های مختلف ساختمان خصو صاً تأسیسات استفاده می کنند.

 

عایق حرارتی ساخته شده از الیاف سرامیکی نسوز

 

7. فویل آلومینیوم - Aluminum Foil

ورق نازک آلومینیوم بر خلاف هدایت الکتریکی زیاد، مقاومت خوبی در برابر حرارت دارد. از این ورق بیشتر در ساخت ساندویچ پانل ها یا به عنوان روکش مصالح و عایق های دیگر استفاده می کنند.

 

عایق حرارتی ساخته شده از فویل آلومینیوم

 

8. عایق های سیلیکات - Silicate Insulation

این نوع عایق ها از مواد معدنی و الیاف سرامیکی همراه با ذرات سیلیکا و اکسید فلزات قلیایی (نظیر کلسیم، منیزیم و آلومینیوم که در دماهای بالا به هم دوخته می شوند، تولید می کردند. عایق های سیلیکاتی به صورت پتویی و با به شکل آجر های یکپارچه ساخته می شوند. این مواد در برابر شوک های حرارتی مقاومند. تحمل دماهای بالا را دارند و غیر قابل اشتعال هستند. نقطه ضعف این عایق ها خاصیت جذب رطوبت آنهاست.

در مقاله بعدی راجع به انواع دیگر از عایق های حرارتی از جمله: عایق های حرارتی بر پایه مواد طبیعی، نانو عایق ها و غیره مطالبی ذکر خواهد شد.