2-mavzu: issiqlik izolyasiya ashyolari va buyumlari. Issiqlik izolyasiya ashyolarining sinflanishi va xossalari

2-MAVZU: ISSIQLIK IZOLYASIYA ASHYOLARI VA BUYUMLARI. ISSIQLIK IZOLYASIYA ASHYOLARINING SINFLANISHI VA XOSSALARI.
1. Umumiy ma’lumotlar.
Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisienti λ < 0,18 Vt/m ⁰S va o‘rtacha zichligi ρ_o < 600 kg/m³ bo‘lgan ashyolar issiklik izolyasiyasi ashyolar deyiladi.
Issiqlik izolyasiya ashyolarini qurilishda ishlatish natijasida to‘siq konstruksiyalarini qalinligini kamaytirish (devor, tom va xk.), ashyolarni (g‘isht, beton, yog‘och) tejash, konstruksiyalarni yengillashtirish va tannarxini pasaytirish, binolarni ishlatish davomida yoqilg‘i sarfini kamaytirishga erishish mumkin.
Issiqlik o‘tkazuvchanligi ko‘rsatkichiga qarab issiqlik izolyasiya ashyolari 3 sinfga bo‘linadi: A – kam issiqlik o‘tkazuvchi, B – o‘rtacha issiqlik o‘tkazuvchi, V – ko‘p issiqlik o‘tkazuvchi materiallar. 25 ⁰S haroratda A sinfga kiruvchi ashyolarni issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisienti 0,06 Vt/(m·⁰S)gacha, klassa B sinfdagilarniki –0,06 dan 0,115 Vt/(m·⁰S)gacha, V sinfdagilarniki –0,115 dan 0,175 Vt/(m⁰S)gacha. Haroratning boshqa qiymatlarida issiqlik o‘tkazuvchanlik quyidagi tenglik bo‘yicha oshadi:
λ _t = λ_o(1 + βt),
bu yerda λ_t –t⁰S haroratdagi issiqlik o‘tkazuvchanlik;
λ_o – 0⁰S haroratdagi issiqlik o‘tkazuvchanlik;
β – ashyo issiqlik o‘tkazuvchanlikni ashyo harororatini oshishini hisobga oluvchi koeffisient bo‘lib, u 0,002ga (100⁰Sgacha) teng.
Issiqlik izolyasiyasi ashyolarining issiqlik o‘tkazuvchanligini ularning g‘ovak tuzilishiga. Chunki g‘ovaklarda joylashgan havoning issiqlik o‘tkazuvchanligi kichik bo‘lib, 0,1 – 2,0 mm o‘lchamli g‘ovaklardagi havo 0,023-0,030 Vt/(m·⁰S) issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisientiga ega. Issiqlik izolyasiyasi ashyolarining g‘ovakdorligi 90 – 98%, super ingichka shisha tolalarniki esa 99,5%ni tashkil etadi. Shu bilan birga konstruktsion ashyolar – og‘ir betonlarning g‘ovakdorligi 9 – 10%, granit, marmar – 0,2-0,8 %, keramik g‘isht – 25 – 35%, po‘lat – 0, yog‘och – 70%ga teng. G‘ovakdorlik bevosita o‘rtacha zichlikka bog‘liq bo‘lganligi sababli, issiqlik izolyasiyasi ashyolari g‘ovakdorlik bo‘yicha emas, balki, o‘rtacha zichlik ko‘rsatkichi bo‘yicha guruhlarga bo‘linadi: juda yengil (J.E.), yengil (E), og‘ir (O). Quriq holatdagi o‘rtacha zichligi bo‘yicha J.E. issiqlik izolyasiyasi ashyolari 15, 25, 35, 50, 75, 100; E. ashyolar - 125, 150, 175, 200, 225, 300, 350; O ashyolar - 400, 450, 500, 600 markalarga ega. O‘rtacha zichligi 500-700 kg/m³ ga teng bo‘lgan ashyolar konstruksiyalardagi yuk ko‘tarish qobiliyatlarini hisobga olgan holda konstruktiv – izolyasiya ashyoi sifatida qo‘llaniladi.
Ashyoning issiqlik o‘tkazuvchanligi namlik oshgan sari ko‘tariladi, chunki, suvni issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisienti 0,58 Vt/(m·⁰S)ga teng bo‘lib, havonikiga nisbatan 25 marta katta. Namlangan issiqlik izolyasiyasi ashyoi muzlaganda uning issiqlik o‘tkazuvchanligi yana ham ortadi, chunki muzning issiqlik o‘tkazuvchanligi mayda g‘ovaklarda joylashgan havonikiga nisbatan 100 marta katta (2,32 Vt/m·⁰Sga teng). Shu sababli konstruksiyalar va jihozlardagi issiqlik izolyasiyasi qatlamlarini namlikdan hamda muzlashdan himoya qilish taqozo etiladi.
Issiqlik izolyasiyasi ashyolari ishlatidigan hom ashyo turiga qarab noorganik va organik ashyolariga bo‘linadi. Noorganik ashyolarga mineral va shisha paxta hamda ular asosida olinadigan buyumlar, ko‘pchitilgan perlit va vermikulit (ulardan olinadigan buyumlar), serg‘ovak betonlar, keramik issiqlik izolyasiyasi ashyolari, organik ashyolarga esa yog‘och tolali va qirindili plitalar, qamishit, issiq izolyasion plastmassalar kiradi.
Issiqlik izolyasiyasi ashyolari dona (plita, blok, g‘isht, silindr, sigient), o‘rama (mat, kiygiz, matrats, karton), arqon (arqon, shnur), sochma (mineral paxta aralashmasi, keamzit, agloporit, ko‘ptilgan perlit qumi va shag‘allari) shakllarda ishlab chiqariladi.
Kuch ta’sirida siqiluvchanlik qobiliyati (siqilishdagi nisbiy deformatsiyasi) bo‘yicha issiqlik izolyasiyasi ashyolari 3 hilga bo‘linadi: 2·10³ Pa solishtirma kuch ta’sirida 30%dan ortiq siqiluvchan yumshoq (Yu), siqiluvchanligi 6 – 30% bo‘lgan yarim bikr (YaB), bikr (B). – siqiluvchanligi 6%gacha.
Nam muhitda qo‘llaniladigan issiqlik izolyasiyasi ashyolari biologik va suv ta’sirlariga chidamli bo‘lishi zarur. Ularga fizik-mexanik va issiqlik-texnik xossalarini o‘zgarmasligi, olovga munosabati, ajralib chiqadigan zaharli moddalarning ruhsat etilgan miqdori kabi texnik talablar ham qo‘yiladi. Issiqlik izolyasiyasi ashyoi ochiq olov va yuqori harorat ta’siriga ma’lum muddatgacha chidamli bo‘lishi lozim. Ashyoning qo‘llanilishidagi harorat chegarasini aniqlash va buyumni qo‘llanilish sohasini belgilashda unga amal qilish muhim ahamiyatga ega: keramik g‘isht uchun – 1200-130⁰S, trepel g‘ishtga – 900⁰Sgacha, ko‘pikshisha va serg‘ovak betonlar uchun – 400⁰Sgacha, organik ashyolar uchun – 75-100⁰S.
Issiqlik izolyasiyasi ashyolari qattiq va gazsimon, ba’zan suyuq fazadan, masalan, erkin holdagi suvdan tashkil topgan bo‘ladi. Mazkur fazalar issiqlik uzatilishida ishtirok etadi, bundan tashqari, issiqlik g‘ovak va qattiq modda chegaralarida uzatiladi.
Issiqlik uzatuvchanlik ashyo g‘ovaklaridagi gaz (havo)ning issiqlik o‘tkazuchanligi, konvektiv va nurli issiqlik uzatuvchanlilar yig‘indilaridan iborat. Havoning issiqlik o‘tkazuvchanligi normal atmosfera bosimi va 25⁰S haroratda 0,025, 100⁰Sda – 0,031 va 1000⁰S – 0,079 Vt/(m·⁰S)ga teng. Azot va kislorod ham deyarli shunday qiymatga ega.
Issiqlik o‘tkazuvchanlikni bu qiymatlari issiqlik izolyasiyasi ashyoini gaz muhitida qo‘llanilishida e’tiborga olinadi.
G‘ovaklarning umumiy issiqlik o‘tkazuvchanligini ikkinchi tashkil etuvchisi - konveksiya bo‘lib, o‘lchamlari 5mmdan kichik g‘ovaklarda u ro‘y bermaydi va shuning uchun hisobga olinmaydi. Ammo yirik yoki uzliksiz g‘ovaklarda konveksiya katta bo‘ladi.
Issiqlik o‘tkazuvchanlikni uchinchi tashkil etuvchisi - nurli issiqlik uzatuvchanlik – g‘ovak devorlarini qoraligi, g‘ovak o‘lchamlari va shakli hamda haroratga bog‘liq. Nurli issiqlik uzatuvchanlikni qiymati haroratning kubiga proporsional bo‘lib, yuqori haroratda g‘ovaklar orqali issiqlik uzatishni hisobga olishda katta ahamiyatga ega. Chunki, g‘ovakdorligi katta bo‘lgan ashyolarning yuqori haroratdagi issiqlik uzatuvchanligi, kam g‘ovakdor ashyolarga nisbatan kattadek tuyuladi.
Qattiq faza ashyo strukturasida uzliksiz tuzilishga ega, shuning uchun uning issiqlik o‘tkazuvchanligi uzliksiz g‘ovaklarnikiga nisbatan 2 -2,5 barobar katta.
Tolali ashyolar strukturasida qattiq faza ham, g‘ovaklar ham uzliksiz tuzilishda bo‘ladi. Shu sababli bu ashyolarni issiqlik o‘tkazuv-chanliklarini, nurli issiqlik uzatuvchanliklari belgilab beradi
Yuqorida ko‘rsatilgan xossalardan (issiqlik o‘tkazuvchanlik, mustahkamlik, o‘rtacha zichlik)dan tashqari, issiqlik izolyasiyasi ashyolarining sifatini belgilab beruvchi qator xossalar mavjud.
Yuqori haroratda qizdirilganda ashyoning o‘z holatini o‘zgartirmaslik qobiliyati harorat va termik yemirilishga chidamlilik deyiladi. Bu xossalar ashyo qo‘llanilishidagi maksimal haroratni belgilab beradi, masalan, kaolinli bog‘lovchili mineral paxta uchun – 1150⁰Sgacha, ko‘pchitilgan perlitga – 900⁰Sgacha, oddiy mineral paxta uchun – 600⁰Sgacha.
Nam yutuvchanlik – ashyoni nam yutishi, suv ushlab turuvchanligi esa – suvga tushirilganda uni ushlab turish qobiliyatidir. Suvga chidamlilik, gigroskopiklik, suv o‘tkazmaslik singari boshqa xossalar bilan birga ular issiqlik izolyasiyasi ashyolari va buyumlarining sifatini belgilab beruvchi asosiy tomonlarini yoritib beradi.
Ashyoning konstruksiyadagi issiqlik saqlash va chidamlilik qobiliyatiga suv salbiy ta’sir ko‘rsatadi. Shuning uchun, issiqlik izolyasiyasining yuza qismi Shishaplastik, alyuminiy folgasi va x.k. qatlamlari himoyalanadi.
Geterogen g‘ovakdor ashyolarning issiqlik o‘tkazuvchanligiga samarali ta’sir ko‘rsatuvchi fizik omillarni hisobga olgan holda, issiqlik izolyasiyasi ashyolarini olishning nazariyasi va amaliyotida asosiy usullari ishlab chiqilgan: g‘ovakdor – tolali (mineral va shisha paxta, yog‘och tolali ashyolar va x.k.), g‘ovakdor – donali ( perlit, vermikulit, oxak – kremnezemli va x.k.), serg‘ovak (gaz beton, ko‘pik beton, ko‘pik shisha, ko‘pik plast va x.k.). Ular olinadigan mahsulotning tarkibi va tuzilishi jihatidan tashqari, g‘ovaklashtirishning texnologik usullari bilan ham bir biridan farq qiladi.