Целью настоящего исследования является объективная оценка последствий проникновения влаги в слои изоляционного материала из минеральной ваты на примере теплой плоской кровли. В рамках настоящего исследования воздействие влаги оценивалось с точки зрения прочности («долговечности») и теплопроводности материалов. При этом рассматривались исключительно изоляционные материалы, закрепленные выше несущей конструкции и регулярно подвергающиеся определенным нагрузкам во время эксплуатации. Изоляция деревянных стропильных систем не соответствуют этим требованиям, ввиду чего данный тип изоляции не рассматривался в рамках настоящего исследования.
Предстояло выяснить, при каких граничных условиях (продолжительность и степень проникновения влаги, состав минеральной ваты) скопление влаги приводит к значительным повреждениям изоляционного материала. Также следовало определить, при каких обстоятельствах материал еще возможно высушить (в естественных климатических условиях или посредством принудительной сушки), а в каких случаях необходима замена изоляционной системы. Перед исследователями стояла задача найти определенные граничные значения, которые позволят проводить объективную оценку состояния материалов в спорных случаях. Наконец, преследовалась цель обеспечения продолжительности службы и рентабельности изоляционных материалов, эксплуатацию которых можно будет продолжить и после единичных случаев воздействия влаги.
В первую очередь, были проанализированы имеющиеся работы и исследования по проникновению влаги в минераловатные изоляционные материалы. Было проведено полномасштабное анкетирование экспертов, занимающихся вопросом воздействия влаги на утеплители из минеральной ваты. Ряд образцов плоской кровли с минераловатной изоляцией, уже подвергшихся воздействию влаги, был повторно проанализирован в рамках настоящего исследования. С крыш снимались образцы теплоизоляционных материалов, которые затем проверялись на содержание влаги, прочность, толщину и наличие структурных изменений. Параллельно проводились лабораторные исследования долгосрочного воздействия влаги на аналогичные образцы. При этом документировались все изменения теплоизоляционных материалов, в первую очередь изменения их прочностных качеств.
Проведение научных исследований в сфере строительства невозможно без тесного сотрудничества со специалистами, которые могут оценить результаты практических испытаний с точки зрения их знаний и опыта. Мы выражаем благодарность всем тем, кто принял участие в наших опросах, и особенно тем, кто оказал дополнительную поддержку, пообщавшись с нами по телефону и отправив нам дополнительные материалы и документацию.
ОГЛАВЛЕНИЕ
- Введение8
- Конкретные примеры из практики9
- 2.1 Объект 1: Крыша административного здания9
- 2.2 Объект 2: Кровельные конструкции производственных цехов / складов11
- 2.3 Объект 3: Кровельные конструкции промышленных цехов16
- 2.4 Объект 4: Кровельная конструкция промышленного цеха20
- 2.5 Объект 5: Производственный цех22
- 2.6 Выводы из приведенных практических примеров23
- Минеральная вата и влагопередача24
- 3.1 Определение понятия24
- 3.2 Производство и структура изоляционных материалов из каменной
минеральной ваты24 - 3.3 Скопление влаги в минеральном волокне27
- Требования, установленные нормативными документами30
- 4.1.1 DIN EN 13162:2009-0230
- 4.1.2 DIN 4108-10:2008-0630
- 4.1.3 Технический паспорт продукции ZVDH март 2004 года31
- 4.1.4 Руководство по плоской кровле, 200831
- 4.1.5 Устаревшие нормативы32
- Стандартные испытания33
- 5.1.1 Проверка на прочность/устойчивость к сжатию34
- 5.1.2 Проверка на влагопоглощаемость34
- 5.1.3 Теплопроводность и теплопередача35
- 5.1.4 Прочность при разрыве и растяжении38
- 5.1.5 Устойчивость к деформациям при определенной температуре и влажности33
- 5.1.6 Обобщение рассмотренных методов испытаний38
- 5.2 Контроль качества от производителя39
- Отступление 1: Опасность материалов для здоровья и их утилизация39
- 6.1 Опасность для здоровья39
- 6.2 Утилизация41
- Отступление 2: Плотность материалов и расчетные нагрузки42
- Изменение состояния минераловатного изоляционного материала в плоской
кровле42 - 8.1 Влияние влаги на теплопроводные качества материала42
- 8.2 Устойчивость к нагрузкам (проверка на прочность при сжатии)44
- 8.3 Гигротермические нагрузки на минераловатный материал46
- 8.4 Неприятный запах47
- Обзор продукции48
- Предположения относительно потери прочности48
- Опрос экспертов50
- 11.1 Введение50
- 11.2 Критерии принятия решения по возможной замене изоляционных
материалов51 - 11.3 Методы определения содержания влаги53
- 11.4 Состояние изоляционных материалов, подвергшихся воздействию влаги53
- 11.5 Воздействие многократных повторяющихся механических нагрузок54
- 11.6 Повреждение механических креплений кровельного покрытия54
- 11.7 Сушка минераловатных изоляционных материалов54
- 11.8 Выводы по проведенным опросам55
- Опрос компаний, специализирующихся на высушивании зданий56
- 12.1 Опрос и общие выводы56
- 12.2 Интерпретация результатов опроса58
- Опрос производителей изоляционной продукции59
- Сравнение образцов минераловатного материала60
- Симуляция гигротермических процессов61
- Проверка устойчивости материалов к нагрузкам после проникновения влаги
и в условиях температурных перепадов66 - 16.1 Испытания практически сухих образцов изоляционного материала68
- 16.2 Испытание образцов, подвергшихся различной степени воздействия влаги70
- 16.3 Повторное испытание образцов, подвергнувшихся воздействию влаги,
после их сушки73 - 16.4 Двухступенчатый анализ образцов изоляционного материала73
- 16.5 Сравнение полученных результатов75
- 16.6 Обобщение и оценка результатов исследования78
- Выводы80
- Библиография86