Fogalma
A habüveg újrahasznosított üvegből készített, könnyű, formatartó, öregedésnek ellenálló hőszigetelő anyag. Tökéletesen zárt cellaszerkezete miatt rendkívül szilárd, teljesen vízálló, nedvességet egyáltalán nem képes felvenni, párazáró és nem éghető.
Ömlesztett formája a duzzasztott üvegkavics (vagy más néven üveghab granulátum). Felhasználásának több módja lehetséges, alkalmazható hőhídmentes alapozásokhoz, zöldtetők szigeteléséhez, út- és vasútépítéshez és zajvédő falakként is.
Története
A 20. századi ipari fejlődés eredményeként jelent meg a habüveg, mint új hőszigetelő anyag. Az 1930-as években több szabadalom is megjelent, ezért nehéz megállapítani, hol készítettek először habüveg terméket. Alapvetően kétfajta gyártástechnológia terjedt el. Az egyiknél porrá őrölt üveget összekevertek egy gázképző anyaggal, majd a keveréket felhevítették. A nagy hőmérsékleten fejlődő gázok pórusokat hoztak létre a megolvadt üvegben.
Ezt a technológiát 1932-ben a Szovjetunióban a Moszkvai Mengyelejev Intézet egyik labormérnöke, Iszaak Ilijics Kitajgorodszkij alkalmazta először, aki finomra őrölt üvegport és kalcium-karbonát keverékét hevítette fel 850 °C-ra, majd formába öntve lehűtötte. Az így kapott szigetelőanyag 0,3 g/cm3 sűrűségű, hővezetési tényezője 0,06-1,08 Wm-K volt.
Hasonló technológiát fejlesztettek ki 1934-ben a franciaországi Saint-Gobain vállalat üveggyárában is, ahol porrá őrölt üveget bóraxszal és cink-oxiddal kevertek össze. A keveréket felhevítve itt is gázok keletkeztek, amelyek a megolvadt üvegben pórusokat hoztak létre. Az így keletkezett anyag azonban túlságosan nagy sűrűségű volt.
A gyártástechnológiát 1940-ben William O. Lytle a Pittsburgh Plate Glass & Corning Glass Works munkatársa továbbfejlesztette, és szabadalmaztatta azt az eljárást, miszerint a keletkezett anyagba további gázt (vízgőz, levegő) vezettek be további pórusokat létrehozva. Az így nyert habüveg mint beltéri hőszigetelés előnyös tulajdonsága volt kis önsúlya, tűzállósága (800 °C-ig), vízállósága, valamint a kártevőkkel szembeni ellenálló képessége, amelynek köszönhetően az 1940-es évektől kezdve szélesebb körben gyártani és forgalmazni is kezdték. Legnagyobb hátránya az alkáli érzékenysége.
Gyártása
Az üveghab tábla és az üveghab granulátum egyaránt újrahasznosításra összegyűjtött, tisztított és aprított üvegből készül. A gyártás során ez az értékes alapanyag újrahasznosul, és a hőszigetelő termék előállításához így nem szükséges üveget gyártani, ezzel pedig energia takarítható meg a termék előállítása során.
Habüveg hőszigetelés
A gyártás első lépése az alapanyagok adagolása és megfelelő mértékű keverése. Ezek az anyagok egyengetés és méretre vágás késztermék az újrahasznosított üveg, földpát, nátrium-karbonát, vas-oxid, homok, nátrium-szulfát és nátrium-nitrát. Az anyag az olvasztókemencébe kerül, amelynek állandó hőmérséklete 1250 °C, majd miután megolvad, kifolyik a kemencéből.
A habüveggyártás folyamata
Az olvadt üveg a szállítószalagra esik, ahol lehűl és továbbhalad az őrlőbe. Az összetevőket a golyós malom finom porrá őrli, majd kis mennyiségű szénnel keverve rozsdamentes acélformákba töltik. Az így kitöltött formák egy habosító kemencén haladnak át, ahol a hőmérséklet 850°C, itt nyeri el az anyag egyedülálló sejtszerkezetét.
A gyártás következő részében az elemek az izzítókemencén haladnak át, így hőterhe-lés nélkül feszültségmentesen, ellenőrzés alatt hűlnek le. Ezután a lehűlt táblákat méretre vágják, és rendezik őket. A táblásítás során keletkezett gyártási hulladék visszakerül a termelésbe. A táblákat ezután becsomagolják, majd címkézik és deponálják. A gyártás utolsó fázisában a kész termékeket tárolják, és felkészítik a szállításra.
Duzzasztott üveg kavics
A habüveg granulátum gyártási folyamatának első lépésében a hulladéküveg befogadása, majd szakszerű és pontos előválogatása következik. Ennek eredményeképpen megfelelő méretű és megfelelő tisztaságú üvegcserép keletkezik. A gyártás következő lépése az így létrejött üvegcserép őrlése. A megőrölt üveget ezután adalékanyaggal keverik össze. Az őrölt alapanyagot üveglisztnek nevezik.
Az üveglisztet kb. 900 °C-on kemencében üveggé égetik. Az így kiégetett üveghab kb. 300 °C-ra lehűl, de ezen hőmérsékletesés alatt feszültségek keletkeznek az anyagban, ami repedéseket okoz. Ezeknek a repedéseknek köszönhetően az üveghab jellegzetes formájúvá alakul, hullik szét. Az így kialakult üveghab granulátum egyformán zárt sejtekből áll.
Tulajdonságai
Az üveghab táblának egyedülálló tulajdonságai vannak a hőszigetelések között. Különleges tulajdonságainak köszönhetően a legszigorúbb elvárásoknak is megfelel. Cellaszerkezete hermetikusan zárt, így a habüveg tábla hőszigetelés rendkívül nyomásálló, teljes mértékben vízálló, páradiffúziós szempontból zárt, és nedvességet nem vesz fel. Az egyetlen olyan hőszigetelő anyag, amely anyagában párazáró.
Mivel tiszta üvegből készül, vízálló, nedvességet nem vesz fel, így nem duzzad meg és nagyfokú fagyállósági tulajdonságai is vannak. Szervetlen, nem rohad, tápértéket nem tartalmaz, így növényi kártevők, rovarok és rágcsálók nem telepszenek meg az anyagban. Nagy nyomószilárdságú, ezért tartós terhelés hatására sem deformálódik, ezáltal teherhordó hőszigetelésként is alkalmazható. Nem éghető, ezáltal tárolása és felhasználása nem jelent veszélyt. Tűz esetén gátolja a lángok akadálymentes továbbterjedését. Teljesen zárt üvegcellákból álló szerkezetének köszönhetően párazáró, nem tud átnedvesedni, a nedvességet nem veszi fel, akár évtizedeken át őrzi hőszigetelő képességét.
Habüveg hőszigetelő tábla
Öregedésálló, alak- és mérettartó, nem roskad, nem duzzad, alakját és méretét tartja, nem töredezik, nem szakad, és nem nyomódik be. Az üveghab granulátum szemnagysága sem változik. További előnye, hogy hőtágulási együtthatója az acéllal és a betonnal közel azonos, ezért nem okoz különösebb problémát a vasbeton szerkezettel való együttdolgozása. Ellenáll a savaknak és egyéb szerves oldószereknek. Agresszív légköri anyagok nem károsítják. Az üvegsejtek fala vékony, ezáltal egyszerű eszközökkel (pl. körfűrésszel, kézifűrésszel) könnyen megmunkálható, alakítható, méretre vágható.
Környezetkárosító tűzgátló- és hajtóanyagoktól mentes, nem tartalmaz mérgező anyagokat, ráadásul újrahasznosítható (pl. szigetelő granulátumként vagy könnyű adalékanyagként).
Alkalmazása
Habüveg táblás hőszigetelés
Az üveghab tábla előnyös tulajdonságainak köszönhetően számos épületszerkezet hőszigetelésére alkalmas. Aljzatok, oldalfalak és lapostetők hőszigetelésére egyaránt alkalmazható hőszigetelő anyag. Kifejezetten alkalmas talajjal érintkező fal- és padlószerkezetek, nagy terhelésű lapostetők, zöldtetők vagy akár zöldhomlokzatok hőszigetelésére is. Ezenfelül alkalmazható belső oldali párazáró hőszigetelésként. Nagy nyomószilárdságának köszönhetően falazatok alatti teherhordó hőszigetelésként is alkalmazható. Ipari hőszigetelő és párazáró anyagként való felhasználása is jelentős, ugyanis nagy hőmérséklet-tartományban alkalmazható.
A habüveg hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=405 /]
A) Homlokzati hőszigetelés
Az üveghab tábla épülethomlokzatok hőszigetelésére alkalmas. A homlokzati hőszigetelés kialakítása lehet vakolt homlokzat, nehéz, ill. könnyű burkolatú átszellőztetett homlokzat, vagy akár maghőszigetelt kialakítású is. A homlokzati üveghab táblák két típusa létezik. Az egyik a falra ragasztható üveghab tábla, a másik pedig a maghőszigetelt falazatok esetén alkalmazható hőszigetelt üveghab tábla.
B) Padlók hőszigetelése
A padló szigetelésére gyártott üveghab táblák egyaránt alkalmasak az épület padlóját védeni a hőveszteségtől és a nedvességtől is. A hőszigetelő táblákat kétoldali üvegfátyol kasírozással is ellátják. A megkülönböztetés érdekében a felső és az alsó oldali kasírozás más színű. A teherhordó, hőszigetelő üveghab táblákat a beton padlólemezek, lemezalapok alá építik be.
Padló hőszigetelése habüveggel
A hőszigetelő üveghabtábla termékek speciális típusa a padlólemezek készítésekor alkalmazott kiegészítő hőszigetelő elem, amely hőszigetelő képességén túl a zsaluzat szerepét is betölti, így a zsaluzat költségei megspórolhatok. Az alapelemeken kívül gyártanak külső és belső sarokelemeket is, de kérésre speciális, kerek geometriájú elemek gyártása is megvalósítható.
C) Talajjal érintkező szerkezetek hőszigetelése
Az üveghab táblák tulajdonságaiknak köszönhetően talajjal érintkező épületszerkezetek hőszigetelésére is alkalmasak, aminek többféle módja létezik a talajtól és a nedvességviszonyoktól függően.
Az üveghab táblákat teljes felületükön, és a fugák mentén is ragasztással kell elhelyezni a fogadószerkezetre. Erre azért van szükség, hogy a nedvesség a táblák közé és mögé ne juthasson be. Az üveghab tábla termékek 12 méteres mélységig beépíthetőek, akár talajvíznek kitett helyeken is.
D) Lapostetők hőszigetelése
A lapostető üveghab táblákkal történő hőszigetelése során a táblákat teljes felületen forró bitumennel a teherhordó szerkezetre ragasztják.
Ezután ugyanezen technológiával a vízszigetelést közvetlenül az üveghab hőszigetelés felső felületére ragasztják. így létrejön egy tökéletesen szigetelt tetőszerkezet, melybe a csapadék és egyéb nedvesség nem képes bejutni. Az üveghab tábla hőszigetelés egyaránt alkalmas az időjárás minden viszontagságának kitett terasz-, zöld- és parkolótetők, ill. fordított rétegrendű lapostető kialakítására is.
E) Teherhordó falak alatti hőhídmegszakítás
A különböző anyagú épületszerkezetek csatlakozásai mentén gyakran alakulnak ki hőhidak. Az egyik, hőszigetelés szempontjából legnehezebben megoldható épületszerkezeti példa a padló és a külső fal csatlakozásánál, a lábazati zónában a teherhordó falak alatti felületek hőszigetelése. Erre nyújt megoldást a nagy teherbírású, de egyben rendkívül jó hőszigetelő képességű anyag, a habüveg tábla.
A habüveg anyagú hőhídmegszakító elem, megosztó nyomással terhelhető, teljesen víz- és páraálló hőszigetelés. Ezáltal megoldást nyújt a függőleges és vízszintes épületszerkezeti elemek csatlakozásainak szigetelésére, így a hőveszteség csökkentésére. Az egyetlen építőelem, amely kiváló hőszigetelő, teherhordó és párazáró képeséggel rendelkezik.
Teherhordó fal alatti höhídmegszakítás Foamglas Perinsul HL habüveg termékkel
Kivitelezésének folyamata nem igényel különleges beépítési technológiát, ill. bonyolult rögzítési módot. A teherhordó falak alatt habarcsréteget készítenek, majd a habüvegtábla-elemeket erre helyezik. A hosszanti toldásokat habarcs nélkül kell ütköztetni. Az így lehelyezett habüvegtábla-elemekre habarcsréteg kerül, majd a teherhordó falazat elkészítése következik.
F) Belső oldali hőszigetelés
A belső oldali hőszigetelés kialakítására leggyakrabban műemlék épületek esetén van szükség, de célszerű látszóbeton, zúzott kő vagy téglaépületek esetén is, ha a homlokzatot érintetlenül szeretnénk hagyni.
A habüveg tábla hőszigetelés tökéletes megoldást nyújt belső terek esetén is, ahol a legfontosabb követelmény a tiszta levegő, így alkalmazható múzeumokban, kórházakban és iskolákban egyaránt. A belső oldali habüveg tábla hőszigetelés biológiailag megfelelő megoldást nyújt, penészmentes, környezetbarát és higiénikus. Télen és nyáron egyaránt javítja a klímaérzetet, költséghatékony. A helyiségek funkciójától függetlenül alkalmazható bármilyen burkolat alatt.
Egyaránt alkalmas felújításhoz és új építéshez is. Az üveghab tábla belső oldali szigetelés előnye, hogy tűzálló, égéskor nem bocsát ki mérgező gázokat, esetleges tűz esetén nem új tűz forrása, mivel nem éghető alapanyagból készül. Ez belső oldali hőszigetelés esetén kiemelkedő tulajdonság.
Előállítása
A melamin nitrogéntartalmú, heterociklusos, aromás szerves vegyület. Elsősorban a műanyagiparban alkalmazzák. Elsőként 1834-ben Justus von Liebig német kémikus állított elő melamint kálium-tiocianátból és ammónium-kloridból. Az ipari termelés 1930-ban indult meg, és onnantól kezdve évről évre nagyobb mennyiség készült.
Ipari méretű előállítása napjainkban kalcium-ciánamidból történik. A kalcium-ciánamidból szénsavval vagy kénsavval ciánamidot szabadítanak fel, ezt kis hőmérsékleten való bepárlással nyerik ki. A ciánamidot enyhén lúgos oldatban (pH = 8-12), 50-80 °C-on dimerizálják, így diciándiamid képződik. A diciándiamidot metanolos ammóniaoldatban, 160 °C-on, zárt térben hevítve egy gyűrűs, trimer termék, a melamin képződik.
A melaminból 1938 óta gyártanak melamingyantákat, amelyeket elsősorban a lakkipar alkalmaz. Savas katalízissel nagyfokú, sűrű kötésű térhálós szerkezet jön létre, amely ennek megfelelően merev, rideg, repedezésre hajlamos tulajdonságú. Nem sokkal később a BASF AG munkatársainak a rideg melamingyantából lágyító hozzáadása nélkül sikerült elasztikus habot előállítania. A kereskedelmi forgalomban az 1980-as évek eleje óta kapható melaminhabot folytonos üzemben állítják elő, lényegében ugyanolyan berendezésekben, mint a lágy poliuretánhabokat.
Tulajdonságai
A különböző gyártók egymástól lényegesen eltérő termékeket forgalmaznak. Közös tulajdonságuk, hogy kiváló hő- és hangszigetelésük mellett a habtömbök jól megmunkálhatok marással, vághatok késsel, fűrésszel, drótvágóval. Rugalmasak, jól ragaszthatók szinte mindenfajta ragasztóanyaggal, ami jelentősen tágítja az előállítható darabok formáját.
A melamin habnak nagy térháló sűrűsége folytán igen jó az oldószerállósága. Üzemanyagok, olajok, zsírok, alkoholok és szerves oldószerek nem oldják, sőt még csak nem is duzzasztják. Ellenállóak továbbá lúgokkal szemben is, viszont az erős savak bontják a melamingyantát és oldják a habanyagot.
A melaminhab szerkezete elektronmikroszkópos felvételen
A melaminhab hőszigetelés fontosabb tulajdonságai
[table id=404 /]
A melamingyanta-molekulának nagy a nitrogéntartalma, emiatt jó a lángállósága is. Lánggal való érintkezésnél nem olvad meg, és nem csepeg. Az anyag egy gyenge, fehér füstképződéssel ég el és nincs utóizzás. Egésgátló hozzáadása nélkül is teljesíti a nehezen éghető tűzállósági kategóriát.
A vágás közben porvédő maszkot kell viselni, a vágás során keletkező port pedig fel kell, porszívózni, ugyanis alapanyaga formaldehidet tartalmaz, bár mennyisége az előírt határértékek alatt van.
A melamin habból keletkezett hulladékot el lehet égetni, vagy az előírásoknak megfelelően hulladéklerakóba szállítani. Nagyon kis testsűrűsége miatt az egyik legkönnyebb hab a világpiacon. A nyíltcellás szerkezet miatt igen nagymennyiségű folyadékot tud felvenni. Az alkalmazás szempontjából további előnye, hogy impregnálni lehet szilikonnal vagy fluorkarbon gyantával és ezzel hidrofób, ill. oleofób tulajdonságú habot lehet előállítani.
Nyílt cellás szerkezetének azonban más szempontból előnyére válik. Az építőiparban hőszigetelésen kívül hangszigetelésre használják nagyobb mennyiségben. A melamin hab tető- és falelemek csökkentik a hangvisszaverő felületekről való sokszoros visszaverődés miatt előálló utózengést.
Hőállósága miatt hangszigetelő képességét az autóipar is hasznosítja a motor és az erőátviteli részek zajának csökkentésére. Kis térfogatsúlya a repülőgépgyártók érdeklődését is felkeltette. Repülőgép-üléseket fejlesztettek ki, amelyek magja melami nhab, borítása pedig poliuretánhab. A melamin hab fokozza a tűzbiztonságot, és a költségek szempontjából is előnyös.
Fogalma
A karbamid-formaldehid hab fújt műanyaghab hőszigetelés, ami egy polimerizációs reakció során a bedolgozás után megszilárdul. Teljesen kiszáradt állapotában hasonló megjelenési tulajdonságai vannak, mint az expandált polisztirolhabnak.
Alapanyaga
Vizes bázisú anyag, alapanyaga egy karbamid-formaldehid műgyanta. A hőszigetelő technológia túlnyomásos hab befecskendezési technika, amelynek során előre elkészített üregekbe injektálják a vizes bázisú, gél halmazállapotú műanyaghab hőszigetelést. Három komponensből álló anyag, amely fehér színű, bedolgozáskor gél állapotú, térhálósodás után kikeményedik, így jön létre a levegőt magába záró, mikro-cellás műanyaghab hőszigetelés.
Bedolgozásához 32 mm-es töltőcső, ill. kis furatok készítése elegendő. A töltési nyomás lekapcsolása után az anyag nem dagad tovább, a szerkezetet nem feszíti. Az üregeket teljesen, résmentesen kitölti.
Tulajdonságai
Benne a légbuborékok sokkal apróbbak, mint az expandált polisztirolhabban, ráadásul számuk is nagyobb, ami kiváló hőszigetelő és páraáteresztő képességet biztosít az anyagnak. Rágcsálók, rovarok nem károsítják, nem penészedik. Kikeményedés után oldhatatlan, nem bomlik, öregedésre nem hajlamos, tulajdonságait megőrzi. Kivitelezési előnye, hogy nincs vágási veszteség, anyagszállítási, ill. szemétszállítási költség. A szórt poliuretánhabbal ellentétben vizes törléssel könnyedén eltávolítható.
A fújható karbamid-formaldehid hab hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=402 /]
Bontás esetén nem minősül veszélyes hulladéknak. Előállításához kevés energiát igényel, környezetterhelése kicsi. Hátránya, hogy nem terhelhető, mechanikai védelméről a szigetelendő üreg határoló elemei gondoskodnak.
Alkalmazása
A karbamid-formaldehid hab alkalmas új és tetőtér beépítés előtt álló tetőszerkezetek hőszigetelésére. A magastetők műanyaghabos hőszigetelése végezhető a szarufa közben, de ha ez nem elegendő, akkor szarufák alatt is elkészülhet a szigetelőhab-réteg, ebben az esetben a szarufára egy kiegészítő lécváz és arra egy fóliaréteg kerül, majd a műanyaghab az így létrejött üreget tölti ki.
Felhasználási területei közé tartozik a könnyűszerkezetes épületek oldalfali és tetőszerkezeti hőszigetelése, válaszfalak hő- és hangszigetelése, és homlokzatok és födémszerkezetek hőszigetelése is. Homlokzatok hőszigetelésénél a homlokzati fal és egy létrehozott előtétfal közé kerül a műanyaghab hőszigetelés. A műanyaghab hőszigetelés alkalmas gépészeti elemek hőszigetelésére is. Speciális felhasználási területet jelent az utólagos hőszigetelések készítése, akár bontási munkák nélkül.
Tetőtér-beépítés hőszigetelése karbamid-formaldehid habbal a szarufák között és a szarufák előtt (rétegrendi felépítés)
A kivitelezés minden esetben egyszerű, a helyszínen csak egy keverőpisztolyra és a hozzá csatlakozó három tömlőre van szükség. Maga a keverőberendezés és az alapanyag a kivitelezés helyszínére érkező autóban marad, így a munkavégzés tiszta és csendes hőszigetelést eredményez.
Tulajdonképpen műanyaghab hőszigetelés, ami gyártás során mindkét oldalán üvegfátyol kasírozást kap. Előnye, hogy extrém kis hővezetési tényezője (0,022 W/m-K) révén jelentősen vékonyabb rétegben is képes hasonló hőszigetelő értéket biztosítani, mint a hagyományos hőszigetelő anyagok. A kiváló szigetelési értéke zárt cellás szerkezetével magyarázható. A tartós, ellenálló és homogén szerkezetű anyag előnye az extrém hosszú élettartam, és a jó tűzvédelmi besorolás. Az anyag pellet formájában újrahasznosítható.
A bakelithab hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=403 /]
Fogalma
A fenolhab mesterséges, szerves eredetű, nagy nyomószilárdságú, rideg műanyaghab, amely nagyon kis hővezetési tényezőjű annak köszönhetően, hogy belső szerkezete nagyszámú, zárt pórust tartalmaz.
Alapanyaga
A fenol (régi nevén karbolsav vagy hidroxilsav) jellegzetes illatú, színtelen, kristályos, szilárd anyag, amelyben egy benzolgyűrűhöz egy hidroxilcsoport kapcsolódik. Ez az egyik legegyszerűbb aromás vegyület. Tiszta állapotban színtelen.
Története
Alapanyaga, a fenolgyanta természetes formában, a kőszénkátrányban, a fenyőfa törzsében és tűlevelében fordul elő. A mesterséges fenolt először Friedlieb Ferdinánd Runge állította elő 1834-ben. A fenolgyanta előállítására nem sokkal az első műanyag, a bakelit felfedezése után, 1909-ban került sor, azonban az első fenolhab hőszigetelő termékek csak az 1970-es években jelentek meg a piacon, de alkalmazásuk napjainkban sem számottevő.
Gyártása
A termék alapanyaga a fenolgyanta, amelyhez habosító anyagként pentánt adagolnak. A fenolgyantát összekeverik a habosítószerrel, és egy térhálósító-habosító eljárással kemény hőszigetelő táblákat készítenek belőle. A kezdetben viszkózus habot kétoldali üvegfátyol vagy alumíniumfólia kasírozással látják el. Kikeményedés után következik a szárítás és az élek profilozása. A tűzállóság fokozása érdekében égésgátló adalékszert is tartalmaz.
Tulajdonságai
Nagy testsűrűségének köszönhetően jól vágható, 60 mm vastagságig normál szerszámokkal fűrészelhető, nagyobb vastagág esetén már óvatosan kell vele bánni, kissé törékeny, ezért speciális vágószerszám szükséges hozzá. Alak- és mérettartó, valamint öregedésálló. Ha nagy hőmérsékletű anyag kerül rá, fontos, hogy fölé egy hővédő réteg kerüljön. A fémekkel való közvetlen érintkezését kerülni kell! Nedvesség hatására szulfonsavvá válhat.
Nagyon kis hővezetési tényezője miatt kis lemezvastagsággal is megfelelő hőszigetelő érték érhető el, ami főleg olyan helyeken előnyös, ahol korlátozott a szerkezeti vastagság. Nehezen éghető, nem csepeg, égésekor kicsi a füstfejlődés. Megfelelő alapozás esetén jól vakolható, ragasztható, tapétázható. Vegyszer-álló, rovarok és rágcsálók nem károsítják.
A fenolhab hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=401 /]
Alkalmazása
Mindenütt felhasználható, ahol nincs kitéve nedvességhatásnak. Különösen alkalmas homlokzatok hőszigetelésére, könnyűszerelt homlokzatok kiegészítő hőszigetelésére, kéthéjú falak maghőszigetelésére, szarufáit közti hőszigetelésre, talajon fekvő padlók, zárófödémek és pincefödémek hőszigetelésére, lapostetők hőszigetelésre, szarufák közötti hőszigetelésre. Ragasztással és dűbelezéssel is rögzíthető. Készülhet kasírozás nélkül is, leginkább alumíniumfólia vagy műanyag fátyol kasírozással gyártják őket.
Kingspan Kooltherm K12 fenolhab műanyag fátyol kasírozású hőszigetelő termék
A pontszerű terhelésekre nagyon érzékeny, ezért padlószerkezetbe való beépítés esetén a benyomódások elkerülésére szilárd aljzat (pl. aljzatbeton vagy OSB lap) szükséges fölé.
Fogalma
A poliuretán hőszigetelésesek kémiai úton, poliaddíciós eljárással előállított műanyaghabok, amelyek táblás kiszerelésben és szórt formában is alkalmazhatók. A táblás kiszerelésű termékek zárt cellás szerkezetűek, a szórt habok lehetnek nyitott és zárt cellaszerkezetűek is. A zárt cellás szórt poliuretán szigetelés tulajdonságainak köszönhetően egyaránt megoldást nyújt épületek víz- és hőszigetelésére.
Története
A poliaddíciót egy szerencsés véletlen folytán fedezte fel 1933-ban a brit Imperial Chemical Industries két labormérnöke, Reginald Oswald Gibson és Eric William Fawcett. Különféle szerves vegyületek reakcióit vizsgálták nagy hőmérsékleten és nagy nyomáson. Egy alkalommal etilént és benzaldehidet hoztak reakcióba egymással annak reményében, hogy egyfajta ketont hoznak létre. A reaktort bekapcsolva felejtették egész éjszakára, s másnap reggelre a reaktor tartályában egy fehér színű, viaszos, szilárd anyag képződött, amelyet ma polietilénnek nevezünk.
Ottó Bayer és a poliuretánhab
Módszerüket felhasználva 1937-ben a németországi Leverkusen városában állította elő a poluretánt Ottó Bayer az IG Farbenindustrie AG laboratóriumában kétértékű alkohol (diol), valamint poliizocianát felhasználásával. Az 1940-es évek elején meg is indult a poliuretán gyártása, azonban a második világháború kitörése és az alapanyag szűkössége lelassította a fejlesztéseket.
Csupán az 1950-es években indulhatott meg a poliuretánhab gyártása, amit hőszigetelő anyagként 1954-ben használtak először. Az első szigetelőlemezek még kasírozás nélkül készültek, így rossz alaktartásuk és vetemedésre való hajlamuk sok problémát okozott. Azonban az izocianát hozzáadásának, valamint a kasírozott szigetelőlemezek megjelenésének köszönhetően napjainkra széles körben elterjedt hőszigetelő anyaggá fejlődött.
Gyártása
A poliuretán egy karbamát- csoportokat tartalmazó poliaddíciós műanyag. Előállításához di- és poliizocianátokat és di- és poliolokat használnak, amelyek poliaddíciós reakciójában lineáris makromolekulájú anyagok keletkeznek. Ezek a triizocianátok vagy elágazó molekulájú glikolok térhálós szerkezetűek. Az izocianátcsoport hidroxilcsoporttal reagálva uretán- kötést hoz létre. Ha di-izocianát két vagy több hidroxilcsoportot tartalmazó vegyülettel reagál, akkor hosszú polimerláncok, poliuretánok keletkeznek.
A poliuretánhab a poliaddícióban akkor keletkezik, ha a reakcióelegy vizet és/vagy karbonsavakat is tartalmaz, mert ezek az izodanátokkal habosító hatású szén-dioxid lehasadása közben reagálnak.
A gyártás első lépése a folyékony halmazállapotú alapanyagok tárolása és adagolása, rozsdamentes acéltartályok segítségével. A tartályban lévő keverőlapátok folyamatosan mozgatják az anyagot, hogy folyékony maradjon. A tartály kivezető nyílásán lévő adagolószerkezet biztosítja, hogy mindig megfelelő mennyiségű reaktív anyagot lehessen kiszivattyúzni. A poliol és diizocianát aránya általában 1:2. Mivel a végtermék tulajdonságai nagyban függenek az alapanyagok arányától, így azt a gyártás során folyamatosan ellenőrzik.
Ezt követően az alapanyagokat csővezetéken egy hőcserélő berendezésbe engedik. A hőcserélő hőmérsékletét a reaktív hőmérsékletre állítják. A hőcserélőn keresztülhaladva lezajlik a polimerizációs folyamat, s a folyékony állapotú poliuretán egy adagolóvezetéken keresztül az adagolófejbe kerül.
A táblák előállítása során a végső megszilárdulásig a hab ragad, ezért a hőszigetelő táblák mindkét oldalukon kasírozással készülnek. Ez a felületi kasírozás lehet üvegfátyol vagy alufólia. Utóbbi előnyös abból a szempontból, hogy az anyag hőszigetelési értékét tovább javítja. Ezért hát a gyártás következő művelete a folyékony poliuretán kasírozó anyagra való felhordása. Ilyenkor az adagolófej alatt egy futószalag halad, amelyre előzetesen ráfektetik az alsó kasírozó réteget (pl. üvegfátyol, alumíniumfólia).
Miközben a kasírozó anyag elhalad az adagolófej alatt, a folyékony poliuretánt rápermetezik. A permetezés során a poliuretán találkozik a levegő szén-dioxidjával, amelynek hatására megduzzad. A szállítószalagon haladva az a kelt tésztához hasonlóan folyamatosan duzzad. Miután elkezdődött a habosodási folyamat, a felső kasírozó réteget görgők segítségével ráterítik. Ezt követően a merev habot egy egyengető görgősoron átengedik, amely ellenőrzi és beállítja a termék végleges vastagságát és alakját. A folyamat során a termék megszárad és eléri végleges szilárdságát.
A gyártás következő fázisában a terméket egy szállítószalag a vágóberendezéshez szállítja, ahol feldarabolják a kívánt méretre. Végső műveletként a késztermék csomagolása, szállítása és tárolása következik.
A PUR vagy PIR elnevezés az izocianát mennyiségétől függ. A hagyományos poliuretánhab az égés során nagy füstterheléssel jár, és a tüzet befelé vezeti. Ezzel szemben a PIR hab felületén oxidációs grafitszerkezet alakul ki, amely a tűzforrás kioltása után önmagában nem ég tovább. Továbbá az így elszenesedett felület a mélyebb rétegek égését is megakadályozza, gyakorlatilag az égés hatására bezár. Ez jelenti a két anyag közti alapvető különbséget.
A poliuretánhab-gyártás folyamata
Tulajdonságai
A) Poliuretán táblás hőszigetelések
Széleskörűen használható hőszigetelő anyag. Kiváló hőszigetelési tulajdonsága a cellák belsejébe zárt pentángáznak köszönhető, ez ugyanis a levegőnél kétszer jobb hőszigetelő képességű. Nagy mechanikai szilárdsága miatt nagyobb igénybevételek esetén is alkalmazható (pl. járható lapostetők, szarufák feletti magastető hőszigetelése). Zárt cellás sejtszerkezetének köszönhetően nedvességgel szemben ellenálló, vízfelvétele elhanyagolhatóan kicsi.
Időálló, alaktartó, akár évtizedeken keresztül megtartja méretét és műszaki jellemzőit. Kis térfogatsúlyának köszönhetően könnyen mozgatható, beépítése egyszerűen kivitelezhető, könnyen vágható, fúrható, kasírozható.
Ellenálló gombásodással, penészedéssel, rágcsálókkal és gyenge savakkal, ill. lúgokkal szemben. Biológiailag semleges, egészségre nem ártalmas, nem okoz allergiás panaszokat, és a beépítés során sem vált ki irritációt a bőrön és nyálkahártyán.
9.3. táblázat. A poliuretánhab táblás hőszigetelések fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=399 /]
9.4. táblázat. A szórt poliuretánhab hőszigetelések fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=400 /]
B) Szórt poliuretán hőszigetelések
Előnyös tulajdonságai a táblás hőszigetelésekkel megegyeznek, kiegészítve azzal, hogy a szórt poliuretánhab gyorsan kivitelezhető, a legtöbb felülethez jól tapad, tökéletes, hézagmentes szigetelés alakítható ki vele, ezzel jelentősen csökkenti a hőhidak hatását.
A nyitott cellás poliuretán kis sűrűsége és alacsony nyomószilárdsága miatt nem terhelhető hőszigetelés. Az anyagnak hőszigetelő és légszigetelő képessége is van, az épület teljes élettartama alatt biztosítja a légmozgás elleni szigetelést. Szinte teljesen kiküszöböli az üregekben keletkező konvekciós hőmozgást, így egyenletesebb hőmérsékletet nyújt az épület egészét tekintve. A szórással felvitt hőszigetelő anyag a felvitelt követően 1:100 arányban tágul. Ezáltal teljesen légmentesen záródó, víztaszító, mindenféle tökéletlen illesztésektől mentes hőszigetelő réteg képezhető az anyaggal.
A nyitott cellás poliuretánhabnak kiváló hangszigetelő tulajdonságai is vannak, amik előnyös tulajdonságainak, a dinamikai merevségnek, össze-nyomhatóságnak, ill. réskitöltésnek, légzárásnak köszönhetők. A zárt cellás poliuretánhab sejtszerkezete a nyitott habnál merevebb és sűrűbb, így jó hőszigetelő tulajdonsága mellett rendkívül ellenálló is. Vízszigetelő tulajdonságú és ellenáll a páradiffúzióval szemben is, mivel a szilárdulás közben keletkező cellákon a víz molekulái nem tudnak áthatolni, ezáltal tökéletes víztaszító anyag válik belőle.
Alkalmazása
A poliuretánhabot az építőiparban szigetelőlemezként és szórt hab formájában is felhasználják. A poliuretán habokat nagy mennyiségben használják párnák, szőnyegalátétek, kárpitozott bútorok, szivacsok előállítására, valamint csomagolóanyagként. Hőszigetelő anyagként az építőiparban szigetelőlemezként, ill. tömítőanyagként (pl. ablakkeret-tömítés) találkozhatunk vele. Felhasználják továbbá és hűtőgépek szigetelésére, valamint szőnyegek, padlóburkoló anyagok hátoldalaként.
A) Poliuretán táblás hőszigetelések
A poliuretán hőszigetelő táblák felhasználása rendkívül széles körű. Nagy nyomószilárdságuknak köszönhetően alkalmazhatók magastetők hőszigeteléseként szarufák felett, de akár szarufák között és alatt elhelyezett szigetelés is kialakítható. Lapostetők, födémek, padlók hőszigetelésére is alkalmas. Ezenfelül akár homlokzati hőszigetelési anyagként is felhasználható.
a) Magastetők hőszigetelése
Magastetők hőszigetelésére mindkét oldalán alufólia kasírozású lemezeket használnak. A kasírozás célja, hogy visszaverje a hősugárzást, amely télen a belső térből, nyáron a külső tér felől érkezik (pl. napsugárzás).
A magastetőknél alkalmazott PIR táblák készülhetnek kétoldali alumíniumfólia kasírozással. Felső oldalukon alátétfóliának megfelelő réteg található, amely megfelelő vízzáróságot biztosít. Ez a fedőréteg a beépítési körülményektől függően több típusú lehet. Alapesetben csak egy 10 cm-es sávban átlapolható és azok mentén öntapadó csíkkal ellátott csúszásgátló, páraáteresztő fedőfólia található rajta, ami megfelelő vízzáróságot biztosít tetőnk számára, így további fóliarétegek beépítésére nincs szükség.
Bachl tecta-PUR 022poliuretánhab hőszigetelő termék
Léteznek olyan, csúcstechnológiájú, páraáteresztő, alátétfólia kasírozású termékek, amelyek különlegesen széles (4 cm tartalékkal rendelkező), önragasztó varratú átlapolásait hideg- és meleg technológiával egyaránt hegeszteni lehet.
Fokozott vízzárósági követelmények esetén a PIR táblák felső oldali fedőrétege egy bitumenes lemez, ami még enyhe tető dőlésszög esetén is meggátolja a nedvesség bejutását a szerkezetbe. Extrém szélviszonyok esetében a teljes felületen leragasztott alátétfóliás termék a megoldás. A termék mindkét oldalán kasírozás található, amely vagy párazáró alumíniumfólia, vagy pedig üvegfátyol. Felső felületükön páraáteresztő, hőlégfúvóval ragasztható, csapóeső biztos fólia található. Léteznek belőle mindkét oldalán párazáró alumíniumfóliás termékek.
Mindegyik megoldás a külső síkon történő táblafektetésen alapul, azaz minden munkafázis a külső sík felől történik, ami a hőszigetelés fokozásán kívül további előnyökkel jár. Lehetőség nyílik a töredezett, hiányos tetőcserepek, tetőlécek javítása, cseréje, megfelelő átszellőztetett légréteg alakítható ki, biztosítható a tető légtömörsége és a teljes kivitelezés alatt megbontatlan a belső tér, vagyis a teljes felújítás időtartama alatt lakható marad az épület.
A hőszigetelő panelek nagy táblaméretének (2,50 m x 1,25 m), a felületfolytonos fektetésnek és az éleknél egymásba tolható nútféderes (csaphornyos) kialakításnak köszönhetően még az elemek fektetése is hőhidmentesen történik.
Szarufák feletti szigetelés készítésekor a belső oldalra párazáró fólia kerül. Az erre elhelyezett hőszigetelő lapok nútféderes kapcsolata hőhídmentes tetőszigetelést biztosít. A táblák csavarokkal rögzítendők, amelyek az ellenlécen és szigetelésen áthatolva a szarufába rögzülnek. Ezután a lécezésre már bármilyen tetőfedő anyag beépíthető. A magastető szigetelhető a szarufák között is, de ebben az esetben is ajánlott a szarufák feletti vékonyabb réteg elhelyezése a szarufa okozta hőhidak hatásának csökkentésére.
Bachl tecta-PUR HD-pluspoliuretánhab hőszigetelő termék
Felújításkor páraáteresztő kasírozású táblák teszik lehetővé a meglévő szerkezetben lévő nedvesség páravándorlását. Speciális termékek a PIR táblák alsó oldalára formára nyomott EPS-t, kőzetgyapotot, préselt faőrlemény lapot, farostlemezt vagy gipszkartont kasíroznak, amelyek fokozott hangszigetelést nyújtanak.
Léteznek nagy teljesítményű, kemény PIR hőszigetelő habból készült és mindkét oldalán (50 um) tiszta alumíniumréteggel bevont hőszigetelő lapok, amelyekbe 30 cm-enként 90 mm széles rétegelt lemezt süllyesztenek be. Jól alkalmazható a legkülönbözőbb kialakítású állókorcos fémfedések gazdaságos építésére, ugyanis ezen keresztül rögzíthető a PIR tábla a tetőszerkezethez, majd ehhez a fémlemez fedése.
b) Lapostetők hőszigetelése
A poliuretán hőszigetelő táblák kiválóan alkalmasak járható és nem járható lapostetők, valamint zöldtetők hőszigetelésére. Lapostetők esetében a hőszigetelés és a lejtésképzés kialakítása is megoldható poliuretán hőszigetelő táblákkal. A lejtést adó réteg kész elemeit csak le kell fektetni, ezzel idő és költség takarítható meg a monolit lejtéskialakításokkal szemben, ráadásul kis térfogatsúlyának köszönhetően jóval kisebb terhelést is jelent. Felújítások esetében is előnyös, mivel egyrészt nem jelentkezik jelentős többletteher, másrészt a nedves technológiák aránya is csökkenthető.
Amennyiben a hőszigetelés és a lejtésképzés is poliuretán táblákból készül, a lapostető hőszigetelő rendszert két rétegben fektetik. Ilyenkor az alsó réteg egy kasírozás nélkül lejtésképző elem, amelynek táblamérete általában 600 x 1250 mm, vastagsága 10-220 mm közt változik. Erre kerülnek kétoldali alumíniumfólia vagy üvegfátyol kasírozású, lépcsős vagy lapos élképzésű hőszigetelő táblák. Természetesen vannak nagy nyomószilárdságú, kasírozás nélküli hőszigetelő táblák is.
A lejtésképző elemek méretét a csapadékvíz elleni szigetelés lejtésének mértéke és az azt fogadó felület szilárdsága is befolyásolja. Minél nagyobb szilárdságú felületre kerül, annál csekélyebb lejtés engedhető meg. A poliuretán táblák nagy nyomószilárdsága és nagy táblaméretei lehetővé teszik az 1,68%-os tetőlejtést is. Gyengébb szilárdsági paraméterekkel rendelkező termékek esetén a 2%-nál kisebb lejtés magas kockázatot jelent.
Rögzíthető mechanikus módszerrel, ragasztással vagy leterheléssel is. A mechanikus rögzítés trapézlemezből készülő zárófödémek esetén, a ragasztás és a leterhelés vasbeton zárófödémeknél ajánlatos.
c) Homlokzatok, lábazatok hőszigetelése
Zárt cellás szerkezete miatt homlokzatok és talajjal érintkező szerkezetek hőszigetelésére is alkalmaznak a poliuretán hőszigetelő táblákat. Kétoldali speciális fátyol kasírozású, lapos vagy lépcsős élképzésű termékeket gyártanak lábazati és homlokzati hőszigetelés céljára, de nagyobb szilárdságú elemek akár talajjal érintkező falak (pl. pincefalak) hőszigetelésére is alkalmasak gyártó által meghatározott mélységig (általában 3-4 m). Léteznek speciális termékek, amelyekben 30 cm-enként 20 mm szélességben kiálló faléceket süllyesztenek. Ezek a közvetlenül dűbelezhető termékek kimondottan hátszellőztetett homlokzatburkolatok mögé kerülhetnek.
A poliuretán padlószerkezetek, födémek és pincemennyezetek szigetelésére is kiválóan alkalmas. Nagy nyomószilárdságuknak és rendkívül kis hővezetési tényezőjüknek köszönhetően kis szerkezetei vastagságban is kellő mértékű hőszigetelő értéket biztosítanak. A kétoldali alumíniumfólia kasírozású termékek különösen alkalmasak padlófűtés alatti szigetelésre, valamint pincefödémek szigetelésére. A kétoldali, speciális fátyol kasírozású, kisebb hőszigetelési teljesítményű termékek pincemennyezeten kívül padlószerkezetek esztrich alatti hőszigetelésére is alkalmasak.
B) Nagy nyomószilárdságú poliuretán termékek
Léteznek nagy testsűrűségű (550 kg/m3), szilárd keményhab alapú poliuretán termékek. Ugyan hőszigetelő értéke elmarad a hagyományos poliuretánhab termékekétől (0,07-0,10 W/m x K), de számos előnyös tulajdonsága előnyére válik. Nem öregszik, nem bomlik és rothadásálló. Még forró vízben is alaktartó marad, és ellenáll a folyékony nitrogénnek, lúgnak, oldószernek és egyéb habosító vegyszernek is.
Szinte bármilyen felületre jól ragasztható, különböző fedőrétegekkel kasírozható és vonható be, vegyszerálló, biológiai és épületökológiai szempontból semleges, újrahasznosítható. -50 °C és + 100 °C közti hőmérséklettartományban alkalmazható. Faipari megmunkáló gépekkel minden további nélkül pontosan marható, de akár vízsugárral is vágható, ragasztható minden szokványos ragasztórendszerrel.
Nagy nyomószilárdsága miatt kitűnően alkalmas szerkezeti elemek gyártására, válaszfalak készítésére vagy szendvicsszerkezetek középső rétegeként. Hő-hídmegszakító elemeket gyártanak tetőablakokhoz (pl. puren PDZ-V hőszigetelő ablaktok), attika falakhoz és felülvilágítókhoz. A normál síklemezek, lapostetők, magastetők és homlokzatok hőhídmentes csat-lakozásainál használhatók előnyösen.
C) Szórt poliuretánhab
A szórt poliuretánhab külső és belső terekben és felületeken egyaránt használható. Viszonylag nagy testsűrűsége és nyomószilárdsága kemény, lépésálló anyagot eredményez, amely a pillanatragasztó erejével és gyorsaságával ragad meg csaknem minden felületen. A legnagyobb előnye, hogy a szigetelőréteg rés-, hézagmentesen hordható fel, és a gyors megszilárdulás után felveszi a szigetelt objektum alakját.
A poliuretán szigetelőhab két folyékony halmazállapotú komponens kémiai reakciója folytán alakul ki, amit egy beállított keverési arány alapján egy mobil, nagy nyomású berendezéssel az adott helyszínen visznek fel a szigetelendő területre.
A nyersanyag cseppfolyós állapotban kerül a kivitelezés helyszínére. Az alapanyag környezetbarát gyantakomponens, megújuló növénytermesztésből származó szójaolaj, valamint újrahasznosított műanyag és ózonkárosító károsanyag-kibocsátással nem rendelkező duzzasztó hajtóanyag. A kivitelezés hordozható habszórókkal történik, nagyobb felületek is rövid idő alatt kezelhetők az eszközzel. A berendezés két tartályból áll, amelyben a két komponens található. Egy keverőfej a két komponenset megfelelő arányban összekeveri, majd az anyag a rugalmas tömlőbe kerül. Az egyenletes keveréshez a nyersanyagokat állandó hőmérsékleten kell tartani, ezért maga az eszköz és a tömlők is fűthetők.
A komponensek keverése során az anyag hő- és vegyi hatásoknak köszönhetően gázosodik, és ennek köszönhetően zárt sejtstruktúrájú anyagot hoznak létre. A kezdeti folyékony anyagból néhány másodperc alatt egy habréteg keletkezik, amelynek jellemző tulajdonsága a kötés- és hézagmentességen túl az, hogy egy finom hálós, zárt cellás réteget képez, mely hőfejlődés mellett percek alatt kikeményedik. Megszilárdult állapotban térfogata a folyékony fázishoz képest akár 40-szeresére is megnövekedhet.
a) Nyitott cellás, szórt poliuretánhab
Alkalmazása elsősorban fa vagy fémvázas könnyűszerkezetes családi házak, és egyéb rendeltetésű épületek tartóváz közötti hőszigetelésére alkalmas. Felhasználása történhet tetőtér beépítésnél a szarufák közötti hőszigetelés kialakításakor, ill. könnyű, szerelt válaszfalak hőszigetelésére is.
Magastetők szarufák közötti szigetelésekor közvetlenül a tetőfóliára és szarufákra szórható, belső felületen, majd ezután következhet a belső párazáró fólia és burkolat. A nyitott cellaszerkezet miatt a belső párazáró fólia és a külső páraáteresztő fólia elhagyhatatlan. A nyitott cellás poliuretánhab hőszigetelés hangszigetelő anyagként való felhasználása is jelentős.
b) Zárt cellás, szórt poliuretán hab
A zárt cellás, szórt poliuretánhab szinte bárhol alkalmazható. Mivel zárt cellás szerkezetű, ezért vízszigetelő anyagként is felhasználható. Különleges tulajdonsága, hogy párazáró hatású, így nem igényli párazáró rétegek beépítését sem.
Alkalmas a különböző szerelt jellegű és a hagyományos szerkezetek kül- és beltéri szigetelésére egyaránt. 3-5 cm vastagság felett párazáróvá válik, így kialakítható lábazati hőszigetelés, aljzatszigetelés, padlásfödém- és pinceszigetelés, szerelt homlokzatok hőszigetelése, de akár tartályok, csövek szigetelése is. Alkalmazható vakolat alatti hőszigetelés kialakítására is, de ebben az esetben a szórt technológiából adódó felületegyenetlenségekkel számolni kell. Ezt vakolóhálóra felhordott vastag vakolattal lehet kiküszöbölni.
A zárt cellás poliuretánhab szigetelés nagy nyomószilárdságának köszönhetően lapostetők szigetelésére is alkalmas. Ennek előnye, hogy maga a felhordott hab is beázás mentessé válik, tehát a víz elleni védelmet a hőszigetelés teljes vastagsága is biztosítja a vízszigetelő héj mellett. A hab UV-védelméről, eltakarásáról gondoskodni kell!
Gyakori felhasználási területe a felújítások során jelentkezik. Az anyag segítségével szokatlan magastető hőszigetelés is kialakítható. Az elkészült ácsszerkezetre rögtön a tetőlécezés és a fedés jön, fólia elhagyásával, majd alulról szórással kerül felhordásra a szigetelés. Tetőfelújítás esetén a héjazat és tetőfólia eltávolítása után kívülről, a lakótér érintetlenül hagyásával, a lakóteret határoló szerkezet hátoldalára szórással felhordható a szigetelés. Ezután a tetőfedő elemeket kell újra elhelyezni, a fólia elhagyható, a zárt cellás szerkezetű anyag ugyanis párazáró, vízhatlan.
Gyártása
A polisztirol hőszigetelő anyag másik előállítási módját, az expandálást 1950-ben fedezték fel az IG Far-benindustrie AG cég kutatói, e gyártási eljárást napjainkban is használják.
A polimerizált sztirolhoz hajtógázként pentánt kevernek. Az expándalas során az így nyert polisztirol granulátumhoz vízgőzt adagolnak, amelynek következtében az alapanyag szemcséi megpuhulnak, és a hőmérséklet-növekedés hatására a pentán hajtógáz a polisztirolgyöngyöket 20-50-szeresére duzzasztja, miközben a polisztirolgyöngyökön belül apró, zárt cellák alakulnak ki.
Hogy az expandálással nyert polisztiroltömbökből kezelhető és eladható termék keletkezzen, tömbösítési eljárásra van szükség. A habosítás során keletkezett gyöngyök felülete lehűlés következtében megkeményedik, a hajtóanyag összehúzódik, a keletkezett cellákba levegő diffundál. Pihentetés során a gyöngyökből távozik a gőzölés során hozzáadagolt nedvesség. Ezt követően az előhabosított gyöngyöket zárt formában újabb gőzölésnek vetik alá, amelynek során a gyöngyök egymáshoz préselődve kötőanyag nélküli, homogén tömbbé álltak össze.
Az expandált polisztirol alapanyaga a vegyi alapanyaggyártók által előállított kemény fehér gyöngy, ami hőre lágyuló polimerizált sztirol, pentán, és égéskésleltető adalék keveréke.
A gyártás lépései:
- előhabosítás,
- pihentetés,
- utóhabosítás (szükség szerint),
- tömbhabosítás,
- a blokkok pihentetése,
- a termékek méretre vágása.
Az expandálás első lépéseként előhabosítás zajlik. Ilyenkor a polisztirol granulátumhoz (gyöngyök) vízgőzt adagolnak, amelynek következtében az alapanyag szemcséi megpuhulnak és a hőmérséklet-növekedés hatására a bennük lévő pentán gázzá alakulva felfújja őket. A mintegy 20-50-szeresére duzzadó gyöngyszemcsén belül apró, zárt cellák alakulnak ki. Az így képződő előhabosított gyöngy 3-6 mm átmérőjű. Ennek köszönhető a kiváló hőszigetelő képessége, amely felfedezés döntő lépést adott ahhoz, hogy megkíséreljék az építőiparban hőszigetelő anyagként hasznosítani.
Hogy az expandálással nyert polisztiroltömbökből kezelhető és eladható termék keletkezzen, szükség volt a tömbösítési eljárás kifejlesztésére is. Megfigyelték, hogy a habosítás során keletkezett gyöngyök felülete lehűlés következtében megkeményedik, a hajtóanyag pedig összehúzódik.
A nyomáskiegyenlítődés folytán a kemény héjú gyöngyökben keletkezett cellákba levegő diffundál, s így a térfogat kb. 97%-ban levegő. Megfelelő idejű pihentetés során a gyöngyök kihűlnek, leadják a gőzölés során felvett nedvességet. Ezt követően az előhabosított gyöngyöket zárt formában újabb gőzölésnek vetik alá (tömbösítés), amelynek során a gyöngyök a korlátozott térfogat-növekedés miatt – egymáshoz préselődve kötőanyag nélküli, homogén tömbbé álltak össze (összehegednek). A kész tömböket pihentetik – a tömbösítés során keletkező belső feszültségek levezetődése miatt -, majd elektromosan fűtött fémszállal méretre vágják őket.
A lépéshang-szigetelő lemezeket gyártásközi, ún. roppantással, préseléssel teszik alkalmassá, hogy úsztatott padlókban elnyeljék a lépéshangokat.
A formahabosított termékek gyártása során nem tömböket készítenek, a zárt sablon itt táblaméretű. Egy gyártási ütemben így egy-egy hőszigetelő tábla készül. A gyártási eljárás különleges tulajdonságú (pl. nedvességnek ellenálló) alapanyagok felhasználására is alkalmas, a termékek műszaki tulajdonságai pedig igen nagy pontosságúak. A minőség-ellenőrzés darabonként történhet. A technológia lehetővé teszi különleges, vágással nem létrehozható formájú termékek előállítását.
Az expandált polisztirolhab tulajdonságai
Az expandált polisztirolhab alapanyaga hőre lágyuló polimerizált sztirol, ami habosító anyagot és égéskésleltető adalékot tartalmaz. A túlnyomórészt levegőből álló (98%) anyag kiváló hőszigetelő képességet mutat, jól alakítható, egészségre, környezetre nem veszélyes.
Legfontosabb jellemzője a meglehetősen kicsi hő-vezetési tényezője, ami a zárt cellákban nyugvó levegőnek köszönhető. A bezárt levegő nem távozik a cellákból, s így az anyag hőszigetelő képessége az idő múlásával sem csökken.
A hőszigetelő EPS termékeket nyomószilárdsági kategória szerint csoportosítjuk, amely érték a termék jelölésében is megjelenik. A nyomószilárdsági kategória alatt a 10% összenyomódás mellett számított nyomófeszültség értendő. Ezeket a feszültségeket vesszük figyelembe rövid ideig ható terhek esetén. A 10%-os összenyomódáshoz tartozó szilárdsági értékek viszont nem méretezési értékek, mert a polisztirolhab egy bizonyos összenyomódás felett (2-3%) már nem elasztikusan viselkedik, a cellák maradandó alakváltozást szenvednek.
Expandált polisztirolgyöngyök
A tömbhabosított EPS lemezeket a nedvesség káros hatásától minden esetben védeni kell! Az építés közben jelentkező technológiai nedvesség hőszigetelésbe való bejutásának megakadályozása is indokolt.
Az expandált polisztirolhab termékek alak- és mérettartók. Normál laboratóriumi körülmények között méretváltozása nem nagyobb, mint ± 0,5%, ül. ± 0,2%. Az anyag méretállandósága 70 °C-on, normál klímához képest lényegesen nagyobb, de itt sem haladja meg a 3%-ot. A méretállandóság fokozott hőmérséklethatás és nyomó igénybevétel mellett is 5%-nál kisebb.
Akárcsak a műanyag termékek többsége, az előállítást követően kismértékben zsugorodik. Ez a zsugorodási érték hagyományos tömbösítési eljárás alkalmazása esetén az első 90 napban mérhető, azt követően elhanyagolhatóan kicsi. A napjainkban használt korszerű tömbösítő berendezésekkel a méretállandóság jelentősen rövidebb idő alatt elérhető.
Viszonylag nagy hőtágulási együtthatója miatt a nagy hőmérséklet-változás a nagyméretű hőszigetelő elemeknél esetében lényeges hosszváltozást okoz, így az elemek rögzítésénél figyelembe kell venni a fokozott nyíró igénybevételt.
Anyagtulajdonságai az idő múlásával nem változnak. Annak ellenére, hogy természetes, szerves vegyületeket tartalmaz, az expandált polisztirolhab nem korhad és nem rothad. Tartós ultraibolya sugárzás (pl. napfény) hatására az anyag felszíne megsárgul, rideg, porló lesz. A helyesen beépített anyag felülete mindig eltakart, így védelméről csak a hosszú idejű tárolás esetén kell gondoskodni.
Mivel hőre lágyuló műanyag, nagyobb hőmérsékleten (+80 °C felett) romlik a terhelhetősége, méretállandósága. Ezért nem javasolt a tartósan +70 °C feletti hőmérsékletnek kitett helyeken való alkalmazása. Kisebb hőmérsékleten tetszőlegesen felhasználható.
Tűzállósági szempontból az expandált polisztirolhabok az E kategóriába tartoznak. Az anyag tűzterhelésnek kitéve ég, de az égéshő elvételét követően önkioltóan viselkedik. Égés közben mérgező anyagok nem keletkeznek. Az anyagban lévő adalékoknak köszönhetően, ún. csepegve égés jelenség nincs, tehát megolvadva, csepegve a tüzet nem terjeszti tovább.
A szokásos építőanyagok – cement, mész, gipsz, anhidrit és az ezekből készült keverékek – nem károsítják. Ellenáll a sóoldatoknak, alkáliáknak, szappanoknak, erős ásványi savaknak (pl. sósav 35%-ig, salétromsav 50%-ig, kénsav 95%-ig), gyenge savaknak (pl. szénsav, tejsav), bitumennek, oldószermentes, bitumenes hidegragasztóknak, szilikonolajoknak, adhezív ragasztóknak, alkoholoknak.
A szerves oldószerek (aceton, benzol, nitrohígító, dízelolaj, benzin, xilol, terpentin) károsítják, ezért ilyen anyagokkal közvetlenül nem érintkezhet. Olyan helyiségekben, ahol oldószertartalmú anyagok gyártását, feldolgozását végzik, vagy olyan mértékben alkalmazzák, hogy a helyiség légterének oldószertartalma magas, ott beépítése nem javasolt. Ez a körülmény érvényes a ragasztók esetében is.
PVC-alapú vízszigetelő lemezek esetén, figyelembe kell venni a fizikai érintkezés közben jelentkező lágyítóvándorlást. Ha nem váltható ki a PVC, akkor elválasztó réteget (pl. polipropilénfilc) kell közbeiktatni a rétegrendbe.
Kémiailag semleges hatású, így a környezetbe jutva azt nem szennyezi, semmilyen élő környezetre, természetre káros hatást kifejtő anyagot nem tartalmaz. Baktériumoknak, gombáknak vagy fejlettebb élőlényeknek táplálékául nem szolgál. Éppígy nem tápláléka rovaroknak, rágcsálóknak, bár figyelemmel az anyag kifejezetten jó hőérzeti hatására – ha hozzáférnek -, hajlandóak beleköltözni, befészkelni abba. Ezért úgy kell beépíteni, hogy a hozzáférést meggátoljuk.
9.2. táblázat. Az expandált polisztirolhab (EPS) fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=398 /]
Az expandált polisztirolhab alkalmazása
A) Hagyományos expandált polisztirol termékek
a) EPS 30 jelű termékek
Az EPS 30 anyagot (színjel: 1 db kék csík) olyan épületszerkezetekben lehet alkalmazni, ahol a termékkel szemben mechanikai igénybevétel nem lép fel, és burkolattal védve van, így pl. lefele hűlő födém alsó síkján, felfele hűlő födémen (belső térben, párnafák között), vagy könnyűszerkezetes külső falakban, födémekben és belső válaszfalakban. A termék felhasználható épületek közötti dilatáció kialakítására is.
b) EPS 70 jelű termékek
Az EPS 70 anyagot (színjel: 2 db kék csík) olyan épületszerkezetekben lehet alkalmazni, ahol a termékkel szemben jelentős mechanikai igénybevétel nem lép fel. Alkalmazható külső oldali hőszigetelésként elemes homlokzatburkolat mögött, átszellőztetett légréssel; kétrétegű falazatban, átszellőztetett légréssel vagy a nélkül; lefele hűlő födém alsó síkján, belső térben, burkolat nélkül, vagy bennmaradó zsaluzatként; szarufák között, belső burkolattal védetten; kéthéjú hidegtetőben, átszellőztetett légréssel, valamint teherhordó szerkezet alatt, belső burkolattal védetten (páratechnikai ellenőrzéssel).
c) EPS 100 jelű termékek
Az EPS 100 anyagot (színjel: 1 db sárga csík) olyan épületszerkezetekben lehet alkalmazni, ahol a termékkel szemben mechanikai igénybevétel lép fel. így ideális szigetelési megoldás talajjal érintkező épületszerkezetekben (vízszigeteléssel védetten); felfelé hűlő födémen, belső térben, esztrich, aljzatbeton alatt; talajon fekvő padlóban, lefele hűlő födémen, esztrich, aljzatbeton alatt; egyenes rétegrendű, egyhéjú, nem járható melegtetőben, extenzív zöldtetőben. Lapostetők lejtésképző és lejtéskorrekciós hőszigetelő elemei is készülnek az EPS 100 anyagból.
d) EPS 150 és EPS 200jelű termékek
Az EPS 150 és EPS 200 anyagot (színjel: 1 db, ill. 2 db fekete csík) olyan épületszerkezetekbe lehet hőszigeteléseként beépíteni, ahol a termékkel szemben nagyobb mechanikai igénybevétel lép fel. Kitűnően alkalmazható talajjal érintkező szerkezetekben (vízszigeteléssel védetten);
Talajon fekvő padlóban, lefele hűlő födémen, beton, vasbeton aljzat alatt; magastető külső oldali szigeteléseként, teherhordó szerkezet felett, a tetőfedéssel védetten; egyenes rétegrendű, egyhéjú, járható melegtetőben, extenzív és intenzív zöldtetőben; terasztetők, tetőparkolók, ipari padlók, járműterhelésnek kitett padlóknál. Lapostetők lejtéskorrekciós hőszigetelő elemei is készülnek EPS 150 anyagból.
e) EPS 80 jelű termékek
A termék (színjel: 1 db piros csík) homlokzati hőszigetelő bevonatrendszerekben alkalmazott, pihentetett polisztirol keményhab. Használható elemes homlokzatburkolat mögött, kérgesítve átszellőztetett légréssel, valamint lefele hűlő födém alsó síkján is. Készülnek belőle homlokzati díszítőprofilok, amelyeket a kivitelezés során kell végleges felületképzéssel ellátni.
Austrotherm AT-H80 EPS termék
Az expandált polisztirolhab lépéshang-szigetelő anyag, az épületek födémszerkezeteinek hatékony lépéshang gátlás javulását teszik lehetővé. Lépéshangszigeteléssel készülő épületszerkezetekkel gazdaságosan teljesíthetők a hangszigetelési előírások, és az épületek használóinak komfortérzete is magas színvonalon biztosítható.
f) Rendszerkiegészítő különleges termékek
Az expandált polisztirol padlapok olyan kétrétegű, társított hőszigetelő tábláit, amelyek alsó rétege EPS 100 lépésálló polisztirol lemez, felső rétege pedig 8 mm vastag faforgács lap. Régi és új épületeknél egyaránt alkalmazható padlók, födémek hőszigetelésére. Az elemek elhelyezésével száraz szerelhető technológiával szilárd járófelület alakítható ki. Az elemek csaphornyos élképzésűek, így egy rétegben is hőhídmentes szigetelést adnak. Táblamérete 500 x 1000 mm, vastagsága 100,140,160,180,200,250 és 300 mm lehet, amelyhez hozzájön a 8 mm vastag faforgács lap.
Az EPS 150 anyagminőségű termékek a tetőfedés önsúlyát és a meteorológiai terheket (szél- és hóteher) hosszú távon, megbízhatóan viselik úgy, hogy sem a szilárdsági jellemzőjük, sem -a másodlagos vízelvezető héjazatnak (alátétfóliának) köszönhetően – a hőszigetelő képességük nem változik az idők folyamán. Az anyag kellően szilárd ahhoz, hogy a megfelelő, 100/75 mm méretű ellenlécet rajta keresztül, korrózióálló rögzítőelem használatával a szarufákhoz lehessen erősíteni.
A vasbeton szerkezetű magastető („koporsófödém”) esetében további előnyöket biztosít a ferde födémlemez külső oldalán elhelyezett termék. Ilyenkor a külső oldali hőszigetelés fokozza a nagy hőtároló képességű vasbeton födém kiváló hőcsillapítását, ami különösen a nyári, kánikulai időszakokban biztosít kellemes közérzetet a tetőtérben. Létezik grafitadalékos változata is, amelynek előnye a normál termékkel szemben a jóval kisebb hővezetési tényezője (0,030 W/m-K).
Az épületek hőhídmentességét, komfortját és energiaigényét jelentős mértékben meghatározza az, hogy a koszorúk környékét kellő körültekintéssel hőszigetelik. Az expandált polisztirol koszorú hőszigetelő elem bennmaradó zsaluzatként a hőszigetelésről is gondoskodik. Az elemeket apripur ragasztóval kell a fal felső síkjára ragasztani. A ragasztó megszilárdulása után a betonozás elvégezhető. Az elem hosszúsága 1000 mm, szélessége 100 mm, magassága pedig 200, 250 vagy 300 mm. Anyagminősége megegyezik az EPS 100 jelű termékkel.
Expandált polisztirol koszorú hőszigetelő elem
A magastető-hőszigetelő elemek 1000 x 2000 mm-es táblában készülnek 80, 100, vagy 120 mm vastagságban EPS 70 minőségű expandált polisztirolhab táblákból, amelyek két hosszanti oldalukon 15 mm mély csaphornyos élképzést alakítanak ki. Az expandált polisztirolhab tartósan jó méretstabilitása, könnyű alakíthatósága révén jól alkalmazható az olyan, nem tipizálható szerkezetek hőszigetelésére is, mint a magastetők szarufák közötti része.
Expandált polisztirolhabból egyedi homlokzati tagozatelemek is készíthetők. A tervező elképzelése szerinti profilt EPS 80 homlokzati vagy nagy nyomószilárdságú követelmény esetén külön e célra készített, pihentetett, EPS 200 normál hőszigetelő anyagból számítógépes vágógéppel állítják elő. A díszítőelem teljes felületű ragasztása után a homlokzati hőszigetelő rendszer elemeivel (ragasztótapaszba ágyazott üvegszövet, alapozó, vakolat) kell a végleges felületet kialakítani.
Íves homlokzatok hőszigetelését a sík lemezekkel nehezen lehet megoldani. Az ilyen falakra ma már a megfelelő alakúra vágott EPS 80 homlokzatszigetelő lemezt kell alkalmazni. A táblák belső íve megegyezik a fal külső oldalának görbületével, így az elemeket pontosan lehet felragasztani. A táblák illesztésénél sem alakul ki törés, így a hőhidak elkerülhetők. Az elemek felragasztása után a homlokzati hőszigetelő rendszer többi elemének (ragasztó, üvegháló, alapozó, vékonyvakolat) felhordásával lehet befejezni a munkát.
Íves homlokzati hőszigetelő elem
Lejtésképző polisztirolhab elemek felhasználásával a csapadékvíz elleni szigetelés lejtésigényének megfelelő, szilárd, alaktartó fogadófelület alakítható ki. Ez a lejtésképzés a „hagyományos” megoldásokkal (kavicsbeton, könnyűbetonok) szemben számos előnyt kínál. A lejtésképző réteg súlya csekély, ezért könnyűszerkezetes födémek és tetőfelújítások esetén is alkalmazható. Száraz beépítési technológiával készíthető, így nem kerül a szerkezetbe felesleges nedvesség. A kivitelezési idő rövid, nem kell várni a beton kötése, szilárdulása miatt. A hőszigetelés és a lejtésképzés egy munkafázisban, azonos kivitelezővel készül.
A nagyobb hőszigetelőanyag-vastagság miatt lényegesen javul a szerkezet hőszigetelő képessége. A gyártók a tető tervrajza alapján, a kívánt lejtésviszonyok ismeretében elkészítik a fektetési tervet és az elemkonszignációt, egyúttal kiszámítják a tető eredő hőátbocsátási tényezőjét is. Egyes gyártóknál ez a szolgáltatás ingyenes. Táblamérete 1000 x 1000 mm, anyagminősége EPS 100, EPS 150 vagy EPS 200 anyagminőségnek felel meg.
A jégéket a lapostetőkön a tetősík és a függőleges felületek (attikafal, tetőfelépítmények) találkozásánál a tetőlejtést meghaladó aljzatkiemelés gyors, száraz készítésére lehet alkalmazni. Az elemek hosszúsága 1000 mm, magassága 50, 80 vagy 100 mm, szélessége pedig 100, 150, 200 vagy 500 mm. Anyagminősége az EPS 100, EPS 150 vagy EPS 200 anyagminőségnek felel meg.
Az épület fűtött tereivel közvetlenül érintkező oszlopait a hőhidak elkerülése érdekében hőszigetelni kell. A munkát megkönnyíti a EPS 80 homlokzat hőszigetelő lemezből kivágott fél csőhéj, ami a szükséges vastagságban biztosítja a megfelelő hővédelmet. Az elemeket a homlokzati hőszigetelő rendszerekre ragasztótapaszával kell az oszlopra felragasztani, majd erre felhordani a rendszer többi elemét (ragasztó, üvegháló, alapozó, vékonyvakolat). 1000 x 1000 mm befoglaló méretig, 20 mm vastagságtól gyártják.
Expandált polisztirol oszlop hőszigetelő elem
B) Lépéshang-szigetelő termékek
a) L2 jelű termékek
Az L2 lépéshang-szigetelő lemez (színjel: 1 db zöld csík) a lakóépületek, irodák szállodák, kórházak, iskolák, bölcsődék, munkás- és diákszállók, ill. a velük azonos besorolású egyéb építmények úsztatott padlószerkezeteibe építhető be. Az alkalmazás feltétele az, hogy az épület funkciója által meghatározott hasznos teher értéke a 2,0 kN/m2-t ne haladja meg. Hővezetési tényezője 0,044 W/m-K.
b) L4 jelű termékek
Az L4 lemez (színjel: 2 db zöld csík) mindazon épületeknél használható a padlók lépéshang-szigetelésére, ahol a hasznos teher értéke a 4,0 kN/m2-nél nem nagyobb. így pl. tantermek, elő adótermek, üzletek, éttermek, múzeumok, színházak padlószerkezeteibe építhető be. Hővezetési tényezője 0,039 W/m-K.
c) L5 jelü termékek
Az L5 lemez (színjel: 3 db zöld csík) mindazon épületeknél használható a padlók lépéshang-szigetelésére, ahol a hasznos teher értéke 5,0 kN/m2-nél nem nagyobb. Hővezetési tényezője 0,039 W/m-K.
C) Szürke színű polisztirol termékek
Különleges adalékanyagának (grafitpor, korom) hatásmechanizmusa miatt a termékek ismertetése később.
D) Formahabosított, expandált polisztirol termékek
a) Lábazatok és talajjal érintkező szerkezetek hőszigetelése
A lábazati hőszigetelés kialakítására nagyobb szilárdságú, speciális, expandált polisztirolhab-anyagú, formahabosított hőszigetelő elemeket használnak, amelyek különösen kis vízfelvétele és kitűnő mechanikai tulajdonságai miatt alkalmazható
- homlokzati bevonatrendszerekben, lábazati felületen,
- talajjal érintkező épületszerkezetekben,
- talajon fekvő padlóban, talajnedvesség elleni szigeteléssel nem védetten.
Alkalmazásával elkerülhető a szigetelésvédő falazat elkészítésének időigényes munkafázisa, mert a termék a hőszigetelő funkciója mellett ezt a feladatot is ellátja. Homlokzati rendszerekben a rendszer ragasztó tapasszal rögzíthető, pincefalait szigetelt felületén pedig oldószermentes bitumenes ragasztóhabarccsal vagy poliuretán bázisú ragasztóval lehet felragasztani. Hosszú idejű vízfelvétele 2,0%-nál kevesebb, ezért vízszigeteléssel nem szükséges megvédeni.
Gyártanak bordázott felületű formahabosított termékeket is. Fokozott felületi bordázottsága miatt jól tapad rá a vakolat, és a betonnal is szilárd habosított termék kötést ad, így a hőhidak szigetelésére különösen alkalmas. Homlokzati hőszigetelő rendszerekben a lábazati és a fogadószinti felületeken jól alkalmazható igen csekély vízfelvétele és nagy nyomószilárdsága miatt. Egyenes élképzése által jól illeszkedik a sima élképzésű EPS 80-as lemezhez. Hosszú idejű vízfelvétele 2,0%-nál kevesebb, ezért vízszigeteléssel nem szükséges megvédeni.
Gyártanak továbbá nagy szilárdságú, speciális, expandált polisztirolhab-anyagú, formahabosított hőszigetelő elemeket, amelyek különösen kis vízfelvétele, kitűnő mechanikai tulajdonságai, valamint speciális kialakításuk miatt alkalmazhatók talajban levő épületszerkezetek hőszigetelő, szigetelés-védő, és vízelvezetést biztosító anyagaként.
Pincefalak építése során gyakorta kell a vízszigetelés mellett a hőszigetelésről, a vízszigetelés védelméről és a víz elvezetéséről gondoskodni. A három funkciót ezek a termékek egy rétegben képesek megoldani. A lemez felületéből kiemelkedő „stoplik” között a víz akadálytalanul le tud folyni. Kasírozás nélküli drénlemezek alkalmazása esetén „stoplik” felületére geotextíliát kell ragasztani, hogy a talajszemcsék ne tömítsék el a vízelvezető járatokat.
Kasírozott termékek esetén erre nincs szükség, mert a „stoplik” felületén a geotextília réteg ezt biztosítja. Az elemek lépcsős élképzésűek, így az átmenő hézagok okozta hőhíd nem alakul ki. A táblák szigetelés felőli oldalának felületi mintázata elősegíti a rögzítésre használt ragasztó jobb megtapadását. A hőszigetelő anyag freonmentes, így használatával nem károsodik az ózonréteg. Hosszú idejű vízfelvétele 2,0%-nál kevesebb, ezért vízszigeteléssel nem szükséges védeni.
Az expandált, formahabosított polisztirol hőszigetelések különösen kis vízfelvételük és nagy nyomószilárdságuk révén alkalmazhatók zöldtetők vízelvezető, vízmegtartó és hőszigetelő rétegeként is. Az elemek speciális kialakításuk miatt jelentős mennyiségű vizet képesek tárolni úgy, hogy a lemezek hőszigetelő képessége nem romlik le. A táblákon kialakított átfolyó nyílásokon a fölös vízmennyiség viszont gyorsan el tudja hagyni az ültetőközeget.
b) Padlófűtés rendszerlemez
A „pogácsás” kiképzésű padlófűtés rendszerlemez a speciális felületi kialakítása révén lehetővé teszi, hogy a padlófűtés csöveket speciális rögzítőelemek nélkül, gyorsan, méretpontosan lehessen elhelyezni. A csövek alátámasztását szolgáló távtartó gondoskodik arról, hogy a fűtéscsövet az esztrich kellően körbefogja, így a hőleadás a lehető legjobb legyen. A rendszerlemez olyan, 16-22 mm átmérő közötti hajlékony fűtéscsövek rögzítésére alkalmas, amelyek görbületi sugara nem nagyobb, mint a csőátmérő nyolcszorosa.
c) Lapostetők hőszigetelése
Egyes formahabosított expandált polisztirol termékek speciális alapanyagának és gyártástechnológiájának következtében a hosszú idejű vízfelvételük elhanyagolhatóan kicsi (kevesebb, mint 1%), s így kiváló hőszigetelő képességük tartós nedvességhatás esetén sem romlik. Az épületek élettartama alatt az expandált hab nagyon jó mechanikai tulajdonságai sem változnak. A termék alkalmas fordított rétegrendű lapostetők hőszigetelésére, és kiegészítő hőszigetelésként kettős hőszigetelésű (duó) tetőknél külső oldali hőszigetelésre.
E) Polisztirolbeton
A felületkezelt expandált polisztirolgyöngy felhasználható könnyűbeton adalékanyagaként is. Az adalékanyag alkalmazásával, cement és víz felhasználásával könnyű, jó hőszigetelő képességű, megfelelő szilárdságú betonok készíthetők. A speciális bevonat biztosítja a cement kötőanyag jó felületi tapadását, és egyenletes eloszlású betonkeverék elkészítését teszi lehetővé.
Az expandált polisztirolgyöngy adalékanyaggal készített könnyűbetonok régi és új épületeken egyaránt alkalmazhatók. Felhasználhatók padlók, korlátozott teherbírású födémek (fafödémek), lapostetők hőszigetelésére, valamint lejtésképző hőszigetelés elkészítésére. Különösen előnyösek boltívek, tálcás födémek felső síkjának kiegyenlítésére, mivel nagy vastagságban is felhordhatok.
Kivitelezésekor először a szükséges vízmennyiséget, majd a cementet, végül az adalékanyagot kell a betonkeverőbe tölteni. Mixerben keverve először a beton készítéséhez szükséges vizet, majd a könnyűbeton adalékanyagot kell a keverőbe tölteni. 10 perces maximális sebességű keverés után adagoljuk az (esetleg szükséges) egyéb betonadalékokat, ill. a cementet, majd 10 percig továbbkeverjük. Padlóburkolás előtt koptatóréteg készítése ajánlott. Bedolgozáskor először az aljzatot kell alaposan megtisztítani, majd bő vízzel meg kell nedvesíteni a felületet. A fölösleges víz eltávolítása után kezdődhet a betonozás, ami a szokott módon kivitelezhető.
Története
Elméletben már 1931-ben az Egyesült Államokban a svéd feltaláló, Carl Georg Munters kollégája, John Tandberg segítségével leírta és szabadalmaztatta a polisztirol habosításának módszerét. Ahhoz, hogy polimerizáció során habosítható polisztirolgyöngyöt kapjunk, a reakció beindulása előtt a folyékony sztirol monomerhez nagy nyomáson hajtógázt (jelenlegi technológia szerint pentánt) adagolnak. A későbbi feldolgozás során ez az anyag játssza majd a habosításhoz szükséges hajtógáz szerepét.
A polimerizáció reaktorban, víz alatt megy végbe, s a folyamatot úgy irányítják, hogy gömb alakú polisztirolgyöngyök (gyöngypolimerek) keletkezzenek. Mikor a gyöngyök elérik kívánt méretüket, a polimerizációs folyamatot leállítják, és lehűtik a reaktort. Ekkor a polisztirolgyöngyök megszilárdulnak, s magukba zárják a hajtógázt. Ezt követően a szilárd polisztirolgyöngyöket centrifugálják, szárítják, majd szitálással osztályozzák szemcseméret szerint, végül különféle adalékanyagokkal vonják be (pl. égésgátló), amelyekkel műszaki jellemzői befolyásolhatók.
Ezzel a technológiával elsőként 1941-ban az Egyesült Államokban a Dow Chemical Company egyik mérnöke Otís Ray Mclntire állította elő az első polisztirol habot. A tejfehér színű polisztirol granulátumot egy 200 °C-ra felhevített kemencében (extruder) megolvasztotta és hajtógázként klórozott szénhidrogént (metilklorid) adagolt hozzá. Az extruderből a polisztirol habot egy keskeny résen keresztül vezette ki. így 98%-ban zárt cellastruktúrájú, sima felületű polisztirol táblákat hozott létre, melyeket a cég hőszigetelő anyagként 1943-ben jelentetett meg a piacon.
Gyártása
Napjainkban az extrudált polisztirolhabokat speciális granulátumból készítik. A gyártás különleges, széles résű extruderben folyik. A habosító adalékot plasztifikálási zónában adják a megolvadt polisztirolhoz, ami az extruder száján kilépve azonnal az adott méretnek megfelelően habosodik. Égéskésleltető adagolásával az éghetőségi tulajdonságot szabályozzák.
Tulajdonságai
Az extrudált polisztirol termékeknek a többi hőszigetelő anyaghoz képest kis testsűrűségűek, viszonylag erős mechanikai tulajdonságaik vannak. Elenyésző vízfelvételüknek köszönhetően kiváló hőszigetelő tulajdonságukat tartós nedvesség jelenlétében képesek megőrizni. Azt is megállapíthatjuk, hogy nagy a páradiffúzióval szembeni ellenállásuk. Viszonylag kis hőmérsékleten meggyulladnak, azonban a kis testsűrűség miatt a tüzet nem táplálja, ezért az égő termék gyorsan kialszik.
9.1. táblázat. Az extrudált polisztirolhab (XPS) fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=397 /]
Ragasztható oldószermentes (diszperziós vagy epoxibázisú) ragasztóval. Oldószermentes festékkel festhető. Kémiai összetétele megegyezik az expandált polisztirollal.
Szerkezete homogén, kisebbfajta légzárványokat tartalmaz. A lemezek felülete benyomódásra kevésbé érzékeny. Fagyálló, korhadásmentes anyag, ellenáll a természetben előforduló normál savaknak, lúgoknak és sóoldatoknak. A szerves oldószerek, lágyítók, erős savak, klórozott szénhidrogének megtámadják. Nehezen éghető, azonban a nagy hőmérséklettől (60-70 °C felett) és az UV-sugárzástól védeni kell. Mivel az extrudált PS-habok fontos műszaki jellemzői lényegesen jobbak, mint az expandált haboké, ezért az áruk is jóval magasabb.
A) Lapostetők, magastetők, padlók, pincefalak, réteges falak hőszigetelése
A leggyakrabban használt extrudált polisztirol termékek alkalmasak fordított rétegrendű lapostetők, zöldtetők, tetőkertek, közepesen nagy terhelésnek kitett padlószerkezetek, pinceoldalfalak, légrés nélküli kétrétegű falak hőszigetelésére, ill. magastetők szarufák fölött elhelyezett hőszigetelésére. Lépcsős és egyenes élképzéssel is készülnek, azonban 120 mm vastagság felett csak lépcsős élképzésű termék létezik. A lépcsős élképzésű termék táblamérete az egyenes élképzésűnél valamivel nagyobb, 615 x 1265 mm.
Léteznek csaphornyos élképzésű termékek, amelyek elsősorban mezőgazdasági épületek belső oldali, látszó hőszigetelésére, magastetők szarufák felet ti hőszigetelésére, valamint hűtőházak, többrétegű és/ vagy szerelt falszerkezetek hőszigetelésére alkalmasak.
Dow Styrofoam9 Roofmate TG-A
B) Homlokzatok, lábazatok, pincefalak hőszigetelése
Az érdesített felületű XPS termékek alkalmasak homlokzati hőszigetelő rendszerek lábazatának kialakítására. Ezenkívül használhatjuk őket homlokzati falak, koszorúk és pillérek vakolt, burkolt hőszigete-lésére és belső oldali hőszigetelésként is. Az érdesített felület a ragasztóanyag fokozott tapadását teszi lehetővé.
Austrotherm XPS” TOPP
Gyártanak geotextíliával kasírozott, felületszivárgó hőszigetelő lemezeket, amelyek alkalmasak pinceoldalfalak, alépítmények hőszigetelésére. A termék három funkciót is képes egyszerre ellátni, a hőszigetelést, a vízelvezetést (felületi vízelvezető hornyokkal) és a vízszigetelés felületvédelmét.
C) Lapostetők, padlószerkezetek hőszigetelése
A kisebb nyomószilárdságú termékek alkalmasak normál terhelésnek kitett lapostetők, padlószerkezetek, légrés nélküli kétrétegű falak hőszigetelésére, ill. kiegészítő hőszigetelésként kettős hőszigetelésű (duó) tetők külső oldali hőszigetelésére.
Könnyű terhelésű, fordított rétegrendű lapostetők hőszigetelésére használhatunk egyik felületén 10 mm műanyag-adalékos habarcsréteggel ellátott, csaphornyos hőszigetelő lemezeket is.
Ravatherm XPS 700 SL
Fordított rétegrendű, nagy terhelésű lapostetők, zöldtetők parkolótetők és padlószerkezetek (pl. ipari padlók) hőszigetelésére alkalmasak a nagy nyomószilárdságú, extrudált polisztirol termékek. Különlegesen nagy terhelésnek kitehető 700 kPa nyomószilárdságú termékek használhatók alaptestek alatt, valamint épületek, utak, vasutak aljzatként is.
A polisztirol sztirolból tömbpolimerizációval előállított, hőre lágyuló műanyag, amelyhez hajtóanyagokat (pl. pentánt) és a késztermék egyes tulajdonságait (pl. éghetőség) módosító anyagokat adagolnak. A polisztirolhab termékeket gyártástechnológia és cellaszerkezet szerint két nagy csoportba sorolhatjuk. Az extrudálással nyert polisztirol zárt cellaszerkezetű, nagyobb szilárdságú, elhanyagolható vízfelvétellel rendelkezik, ezért nedvességnek kitett helyeken is (pl. pincefal, lábazat, fordított rétegrendű lapostető) is alkalmazható.
Az expandálással készülő polisztirolhab nyitott cellaszerkezetű, kisebb szilárdságú, nedvességhatásnak kevésbé ellenálló anyag. Három alapvetően eltérő expandált polisztirolhabból készülő terméket ismerünk. Léteznek a hagyományos expandált termékek, amelyek minőségüktől függően bárhol alkalmazhatók, ahol nincsenek kitéve nedvességhatásnak.
Adalékok, gyártás
A hagyományos termékek készülhetnek grafitpor vagy korom adalékanyaggal is, ami az anyagtulajdonságok közül egyedül a hőszigetelő képességre van pozitív hatással. A grafitpor vagy korom hatásmechanizmusa miatt ezekről a termékekről a nanotechnológiás hőszigetelő anyagok közt található bővebb ismertető.
Egyes expandált polisztirolhab termékek készülhetnek speciális, forma habosítási eljárással is. A for-mahabosított termékek anyagtulajdonságai sokkal inkább a zárt cellás, extrudált habokéhoz hasonlítanak. A hagyományos expandált termékekhez képest jobb a hőszigetelő képességük, nagyobb a szilárdságuk, valamint nedvességfelvételük is sokkal kisebb. Éppen ezért az extrudált habból készült szigetelések alkalmazhatók nedvességhatásnak kitett helyeken (pl. pincefalak, lábazatok, fordított rétegrendű lapostetők, zöldtetők stb.).
A sztirolt, amelynek polimerizációjával a polisztirol létrejön, szintén régen ismerték a kutatók a természetből. Neve biológiai eredetű. A Styrax növények trópusi vidékeken élő fák, egyikük, a Styrax officinalis termeli a styrax gyantát, amelyet az ókorban füstölőszerként, később gyógyszerként használtak. Elsőként 1839-ben Eduárd Simon figyelte meg, hogy a styrax-gyanta a szabad levegőre téve sűrű masszává alakul át.
Simon vízgőz-desztilláció segítségével színtelen, kellemes szagú, erősen fénytörő, vízben oldhatatlan, szerves oldószerekben (alkohol, éter) jól oldódó folyadékot nyert belőle, amelyet sztirolnak nevezett el. Azt is megfigyelte, hogy a sztirol a szabad levegőn hagyva néhány nap alatt sűrű, kocsonyás anyaggá változik. Feltételezte, hogy a sztirol reakcióba lépett a levegő oxigénjével, így a kapott anyagot sztirol-oxidnak nevezte el. Ez az anyag valójában azonban nem volt más, mint természetes polimerizáció során létrejött polisztirol.
1845-ben John Blyih és August Wil-helm von Hoffmann kimutatták, hogy hasonló reakció oxigén jelenléte nélkül is végbemegy. Az így kapott vegyületet metasztirolnak nevezték el. A későbbi kutatások kimutatták a sztirol-oxid és a metasztirol kémiai egyezését, így 1866-ban Marcellin Pierre Eugéne Berthelot megállapította, hogy a metasztirol a sztirol egyfajta polimerizációs folyamata során jön létre.
1922-ben Hermann Staudinger ismerte föl, hogy a sztirolmolekulák között nagy hőmérséklet hatására láncreakció indul be, amelynek során a sztirol molekulái molekulaláncba rendeződnek, óriásmolekulákat létrehozva.
A polisztirol alapanyaga (monomere) mesterséges úton kőolajból is előállítható. A kőolaj iparosított kitermelése csak az 1850-es években indult meg, így nem csoda, hogy míg a természetes sztirolt már gyakorlatilag az ókorban ismerték, addig kétezer évet kellett várni, hogy 1929-ben Ludwigshafenben az IG Farbenindustrie AG – mai nevén Badische Anilin- und Sodafabrik – egyik kutatója, Hermann Franz Mark, mesterséges úton is előállítsa egy etil-benzol nevű kőolajszármazék katalitikus dehidrogénezésével.
Az etil-benzol aromás szénhidrogén, molekulája egy benzolgyűrűt tartalmaz, amelyhez egy etilcsoport kapcsolódik. Színtelen folyadék, szaga a benzoléhoz hasonló. A természetben a kőszénkátrányban fordul elő kis mennyiségben, iparilag etilénből és benzolból állítható elő. Ez a Friedel-Crafts-reakció (alkilezés) – amelyet 1877-ben Charles Ériedéi és James Mason Crafis fedezett fel -, ami általában alumínium-klorid katalizátor jelenlétében történik.
A dehidrogénezés – mint a sztirol előállításának legfontosabb módszere – elméleti alapjait elsőként 1868-ban Marcellin Pierre Eugéne Berthelot írta le. Az etil-benzol gőze ugyanis hevítés hatására 550-650 °C-on dehidrogéneződik (vagyis a kiindulási anyagból hidrogéngáz fejlődik) és sztirollá alakul. Annak érdekében, hogy a reakció gyorsabban és kisebb hő mérsékleten is végbemenjen, katalizátorként rendszerint valamilyen fém-oxidok keverékét használnak, ez általában 80% vas-oxidot, 10-15% kálium-oxidot, s kisebb mennyiségben alumíniumoxidot, bauxitot vagy króm-oxidot tartalmaz.
9.1. ábra. Az etil-benzol keletkezése
9.2. ábra. A sztirol keletkezése etil-benzol dehidrogénezésével
A polisztirol amorf, hőre lágyuló műanyag. Színtelen, üvegszerű, átlátszó és rideg anyag, könnyen préselhető formákba, és rendkívül jó szigetelő tulajdonságai vannak. Polimerizációs reakció segítségével állítható elő, ami valójában nem más, mint valamilyen alkán (kettős kötést tartalmazó szénhidrogén-vegyület) sorozatos önaddíciója.
A kiindulási anyag kettős kötései (monomer) megfelelő iniciátor segítségével felbomlanak, ezáltal kialakul egy instabilis származék, amely sorozatosan reagál további monomermolekulákkal. Eközben az egyre növekvő molekula instabilis (növekedésre képes) marad mindaddig, míg be nem következik valamilyen lánczáró lépés, melynek során stabilizálódik.
A láncnövekedés fokozatosan megy végbe, először két monomermolekulából dimer képződik, majd egy harmadik monomermolekulával egyesülve trimer, s a folyamat addig zajlik, míg a monomermolekulák el nem fogynak. A folyamatot gyorsítja a melegítés, az erős megvilágítás és bizonyos katalizátorok (pl. szerves peroxidok, ásványi savak, Lewis-savak).
Az első sikeres sztirolpolimerizációt 1930-ban a BASF vállalat két kutatója, Carl Wulffés Eugen Dörrer hajtotta végre, létrehozva a polisztirolt, amely szerkezetét tekintve valójában egy lineáris láncmolekula, amelyhez gyűrűs benzolgyökök csatlakoznak. Innentől kezdve meglehetősen gyorsan megindult a polisztirol ipari előállítása, s hamarosan felvetődött a polisztirol műanyaghabként való felhasználása.
9.3. ábra. A sztirol polimerizációja
A polimerizáció gépészeti megoldását tekintve sorba kapcsolt, álló hengeres keverőtartályokban, ún. kaszkádreaktor-rendszerben történik. A polisztirol három ilyen tartályreaktor lépcsőzetes egymás mögé kapcsolásával kialakított soron készül, homogén tömb polimerizációval. A sorba kapcsolt 20 m3-es reaktorok közül az elsőt kell csak felfűteni (1,5 – 3 bar nyomáson), a másik kettőből már jelentős exoterm polimerizációs hőt kell elvezetni ahhoz, hogy ott a hőmérsékletet tartani lehessen.
Az átalakulás (konverzió) három lépcsőben megy végbe. Először csak bizonyos fokú konverzióig jut el a rendszer, majd ennek elérésekor átvezetik az anyagot a következő tartályba, ahol már valamivel nagyobb hőmérsékleten, de már hőhozzávezetés nélkül folyik tovább a reakció. A következő reaktorokban még nagyobb hőmérsékleten éri el a konverzió a kívánt fokot. A reaktorok között az egyre viszkózusabb polimer oldatot fogaskerék-szivattyúk szállítják. Az átalakulatlan monomert természetesen visszavezetik.
Egy tipikus polisztirolgyártó soron ezek a lépcsők a következő paraméterekkel valósulnak meg:
- lépcső: 100-125 °C, konverzió: 25%,
- lépcső: 125-150 °C, konverzió: 50%,
- lépcső: 150-175 °C, konverzió: 75%.
Fogalma
Az üveggyapot az ásványi alapanyagokból előállított hőszigetelő anyagok egyik fajtája a kőzetgyapot és a salakgyapot mellett. Üvegszálakból álló, gyapjúhoz hasonló szerkezetű anyag. Táblákat és göngyölegeket is gyártanak belőle, különféle mechanikai és hőtechnikai tulajdonságokkal.
Fő alapanyagai az üvegcserép, mészkő, homok, amelyeket nagy hőmérsékleten megolvasztanak, majd vékony szálakat fújnak belőle. A szálakat egyenletes vastagságú, vattaszerű paplanná vagy táblákká préselik. Hagyományosan az üveggyapot termékek sárga színű, szúrós tapintású tekercsekben vagy táblákban kaphatók. A legújabb termékek már természetes alapú kötőanyaggal készülnek, amely puha tapintást és természetes barna színt kölcsönöz az anyagnak.
Története
Az üvegszálat már az ókori egyiptomiak is ismerték. Felfedezték, hogy forró üvegből szálakat készíthetnek. Ezeket a szálakat edényeik díszítésére használták. A velencei üvegművesek is ismerték ezt a technológiát. Ipari technológiával való gyártása azonban sokkal később következett be, mert a vékony üvegszálak előállításához nagyon finom beállítású gépekre volt szükség. Bár 1893-ban Edward Drummond Libbey már készített olyan üvegszálat, amelynek átmérője a selyemszáléval megegyezett, a szigetelőanyagként használható üveggyapotot viszont elsőként 1938-ban Russel Games Slayter az Owens-Corning Corporation alapítója állította elő.
Gyártása
Alapanyaga kvarchomok, mészkő, dolomit, és kb. 50-60%-ban újrahasznosított üveg keveréke, amelyet 1400-1500 °C-on megolvasztanak. A szálképzési folyamat egy több ezer furatú, henger alakú, nagy fordulatszámú, különleges ötvözetből készült centrifugában zajlik, amely eljárás során 4-7 pm átmérőjű üvegszálak képződnek. Az üvegszálak felületét kötőanyaggal (fenol-formaldehid gyanta) vonják be, hogy biztosítsák a szálak egymáshoz tapadását. Ezt követően a szálhalmaz tetszőleges sűrűségűvé és vastagságúvá alakítható.
A termék mechanikai tulajdonságait e hozzáadott kötőanyag határozza meg. Ideális esetben minden szál találkozásánál kötőanyag található. Ezt az összetapadt csomót ezután felhevítik körülbelül 200 °C-ra, hogy polimerizálják a kötőanyagként használt gyantát, majd laposra préselik, hogy erős és stabil legyen. Végül pedig henger vagy lemez formájúra darabolják nagy nyomáson, mielőtt csomagolják és szállítják.
8.8. ábra. Az üveggyapotgyártás folyamata
Tulajdonságai
Az üveggyapotnak kiváló hőszigetelő és hangszigetelő tulajdonságai vannak, jó páraáteresztő, méret- és formatartó, könnyen szállítható. Darabolásához csak egy késre van szükség, jól vágható, egyszerűen alakítható, könnyű vele dolgozni. Beépítése során minimális hulladék keletkezik. Nem éghető, tűz hatására nem csepeg, és nem fejleszt füstöt.
Az üveggyapot irritálja a szemet, a bőrt és a légzési rendszert. Belégzésének, ill. vele való érintkezésnek lehetséges tünetei lehetnek a szemek, bőr, orr, torok irritációja, légzési nehézség, torokfájás, rekedtség és köhögés. Az üveggyapot gyártása, behelyezése és használata biztonságos, amennyiben a biztonsági előírásokat betartják.
Az üveggyapot ellenáll a penészedésnek, de mégis előfordulhat, ha az üveggyapot nedves lesz, vagy szerves anyaggal szennyeződik. A szennyeződött üveggyapot szigetelést azonnal ki kell cserélni.
8.2. táblázat. Az üveggyapot fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=396 /]
Alkalmazása
Alkalmas homlokzatok, magastetők, padlásterek, belső válaszfalak, álmennyezetek, padlásfödémek és lapostetők szigetelésére.
Mivel nem éghető, így a könnyűszerkezetes házak szigetelésére is kiválóan alkalmas. A tekercses, kisebb testsűrűségű változatot födémek, a táblás üveggyapotot előtét, határoló és válaszfalak (pl. gipszkarton táblák mögé) szigetelésére használhatjuk. Alkalmas fa- és fémszerkezetes vázas épületek hő- és hangszigetelésére is.
A lemezek szarufák, oszlopok közé helyezése problémát okozhat, ilyenkor szíjak, dróthálók vagy egyéb merevítések segíthetnek. A lemezek közötti réseknél páralecsapódás keletkezhet, ezért a beépítés körültekintő odafigyelést igényel.
A) Szerelt kiszellőztetett homlokzatszigetelési rendszerek
Kaphatók jó hőszigetelő tulajdonságú, kasírozás nélküli és egyik oldalon fekete, natúr vagy barna üvegfátyol réteggel ellátott üveggyapot termékek. Ezek elsősorban kiszellőztetett homlokzatszigetelési rendszerekhez használnak, a burkolatok alá. Az üvegfátyol kasírozás megvédi a szigetelőanyagot az esetlegesen a burkolat mögé kerülő nedvességgel szemben, ill. meggátolja kirojtozódását erős légmozgás esetén.
Használhatók műemlék jellegű épületek felújításához, mivel szálas szerkezetüknek köszönhetően nem gátolják a páravándorlást. Kiváló szigetelőanyag a vázas (könnyűszerkezetes) építésben, ahol az épület váza fa- vagy fémszerkezet lehet, majd erre valamilyen gipszkarton, fa- vagy fémburkolat kerül. Amennyiben belső oldali hőszigetelésként alkalmazzuk, a burkolat alatt gondoskodni kell páratechnikai réteg beépítéséről.
8.9. ábra. Knauf TP 435 B üveggyapot tábla
B) Szerelt álmennyezetek, födém alsó síkja
Szerelt álmennyezetek és födémek alsó síkjának hang-és hőszigetelésére használhatók üvegfátyol kasírozású, nyomószilárdsággal nem rendelkező táblák. Fontos, hogy a kasírozott résszel befelé (lefelé) kell elhelyezni őket, így a szigetelőanyag a mechanikai védelemnek köszönhetően megtartja szigetelési tulajdonságait. Alkalmazásuk nagyon egyszerű, mivel a tartószerkezet sima felületeire helyezendők. Nagyon fontos a táblák szoros illesztése, mivel a hézagok jelentősen rontják a szigetelés hatásfokát! Kaphatók kedvező akusztikai paraméterekkel rendelkező, kasírozatlan üveggyapot hő- és hangszigetelő táblák is.
C) Válaszfalak
Üveggyapot termékek belső terekben válaszfalak hő- és hangszigetelésére is alkalmasak. A tekercsek szélességi méretei kiválóan alkalmazkodnak a gipszkarton válaszfalak szokványos rögzítési méreteihez, ezért gond nélkül elhelyezhetők a tartóprofilok közé. Amennyiben az elválasztó szerkezet különböző hőmérsékletű tereket választ el, a fűtött oldalra párazáró réteget kell helyezni, amely megakadályozza, hogy a szigetelőanyagba nedvesség jusson. A belső burkolat lehet gipszkarton, fa lambéria vagy más anyag is.
8.11. ábra. Ursa TWP 1 üveggyapot termék
D) Magastető
Kasírozott ásványgyapot tekercsek belső terekben történő felhasználásra készültek, és elsősorban ferde tetők (tetőtér-beépítés) szigeteléséhez ajánlottak. A szigetelőanyagot a szarufák közé kell illeszteni. A szigetelésre a belső tér felé párafékező fóliát kell helyezni, amely megakadályozza, hogy pára hatoljon a szigetelőanyagba, ezzel megakadályozva a páralecsapódást. A belső burkolat lehet gipszkarton, faburkolat vagy más tervezett burkolat. Ez a termék megfelelő merevségű, tehát gerendák közé szorosan, szilárd illesztéssel rendkívül könnyen beépíthető. A termék könnyen megmunkálható. A speciális „+” jelzés megkönnyíti a termék méretre vágását.
Léteznek áttetsző üvegfátyol kasírozású termékek is. Amennyiben belső, kiegészítő hőszigetelésként használjuk, párazáró réteget kell beépíteni a termék és a másik szigetelőanyag-réteg közé. A két réteg szigetelőanyag közötti párazáró réteg függ a teljes hőszigetelő anyag vastagságától, ami min. 240 mm vastagságú legyen. Ez a szigetelési megoldás azokon a helyeken ajánlott, ahol a belső borítás alatt valamilyen csőrendszer fut (villanyáram, víz, csatorna).
Ha a teljes hőszigetelő anyag-réteg vékonyabb 240 mm-nél, a párazáró réteget belülről kell felrakni, a hőszigetelő tekercs alá. Ebben az esetben nem tanácsos csövezési rendszert helyezni a szigetelőanyag-rétegbe! Belső borításként használható gipszkarton, faburkolat vagy más, a helyiségekbe tervezett anyag.
E) Padlásfödémek
Nem hasznosított vagy nem fűtött tetőterek padlásfödémének hő- és hangszigetelésére ajánlottak az olyan alumínium- vagy nátronpapír kasírozású termékek, amelyeket a tetőtér meglévő fa- vagy betonfödémére lehet teríteni, az alumínium/nátronpapír kasírozással a meleg oldal irányába fordítva. A termék csak vízszintes beépítésre alkalmas! A leterített szigetelés nem járható és nem fedhető le építőlemezekkel vagy más lapokkal.
F) Talajon fekvő padló, közbenső födém
Nyomószilárdsággal rendelkező, csupasz, táblás termékek közbenső födémek úsztatórétege alatti kopogó és léghang gátlására, valamint talajon fekvő padló hőszigetelésére kiválóak.
G) Többfunkciós anyagok
Üveggyapotból gyártanak olyan többfunkciós termeket, amelyek fa- és fémszerkezetű vázas épületek, szerelt padló- vagy födémszerkezetek közé, valamint mennyezetek, álmennyezetek hő- és hangszigetelésére alkalmasak.
Léteznek olyan, nyomószilárdsággal nem rendelkező, csupasz, tekercses termékek, amelyek tetőtér-beépítések, könnyűszerkezetes épületek, nem hasznosított zárófödémek és padlásfödém, álmennyezet, valamint klímacsatornák hő- és hangszigetelésére egyaránt alkalmasak. Tetőtér-beépítésnél a szarufák közötti rétegeket Z alakban, rozsdamentes huzalozással kell rögzíteni. Vannak egyik oldalán papíros alufóliával és nátronpapírral kasírozott, tekercses termékek is.
Átszellőztetett (szerelt) homlokzatok, magszigetelésű homlokzatok, magastetők és könnyűszerkezetes épületek hőszigetelésére egyaránt alkalmas, nyomással nem terhelhető, csupasz, táblás termékeket is forgalmaznak.
Egyes többfunkciós termékek fa- és fémszerkezetű vázas épületek, valamint mennyezetek, álmennyezetek hő- és hangszigetelésére is alkalmasak. 1200 mm széles tekercsben kaphatók, vastagságtól függően különböző hosszban. A belső tér felé a szigetelésre párafékező fóliát kell helyezni, amely megakadályozza, hogy a pára behatoljon a szigetelőanyagba, ezzel megakadályozva a páralecsapódást. A vázszerkezetre deszkaburkolat kerül, ahol a belső oldalra gipszkartont lehet rögzíteni, a külsőre pedig a végső fa- vagy fémburkolatok.
Knauf Classic 039 többfunkciós üveggyapot termék
H) Laza, fújható üveggyapot szigetelések
A fehér színű, nem éghető, laza (fújható) ásványgyapot szigetelőanyag üreges falak, vázas szerkezetek, borított gerendafödémek utólagos hőszigetelésére használható termék.
Az anyag alkalmazásához speciális berendezés szükséges. A feldolgozást csak szakkivitelezők végezhetik! A szabványban előírt testsűrűség megfelelő tesztdoboz használatával állítható be. A munka gyorsan, tisztán és hatékonyan végezhető, egy munkanap alatt kb. 160 m2 felület szigetelése készíthető el. A kivitelezés a szabvány szerinti kiosztású furatok elkészítésével kezdődik. A hőszigetelés megkezdése előtt endoszkópos vizsgálattal határozható meg, hogy az üreg alkalmas-e a fújható üveggyapot bedolgozására.
A befúvás befejezése után a furatokat habarccsal zárja le. Előnye, hogy optimálisan eloszlik a falüregben (így minden hőhíd megszüntethető), az épület megjelenése változatlan marad, bedolgozását nem befolyásolják az időjárási körülmények. A termék zsákokba csomagolva kerül forgalomba. Hővezetési tényezője 0,034-0,045 W/m-K.
Fogalma
A kőzetgyapot az ásványi alapanyagokból előállított hőszigetelő anyagok egyik fajtája. Lazán összetapadó ásványi szálacskákból áll. Táblákat és göngyölegeket is gyártanak belőle, különféle mechanikai és hőtech-nikai tulajdonságokkal.
A kőzetgyapot fő alapanyagai a bazalt és a mészkő, amelyeket nagy hőmérsékleten megolvasztanak, majd vékony szálakat fújnak belőlük. A szálakat egyenletes vastagságú, vattaszerű táblákká préselik. A táblák jellegzetes zöldessárga színűek. Jó páraáteresztő képességű, nem éghető (1000 °C közelében olvad), jó hő- és hangszigetelő, alaktartó. Ugyan a szálak víztaszító bevonatot kapnak, kerülni kell a nedvességhatás kialakulását.
Története
A természetes ásványgyapot – amely vulkanikus úton, a természetben is létrejöhet – kiváló hőszigetelő képességét a tűzhányók közelében élő népek (pl. Hawaii) már évezredekkel ezelőtt felfedezték, és alkalmazták őket kunyhóik hőszigetelésére. Az ipari technológiával előállított ásványgyapot hőszigetelést a walesi Edward Perry fejlesztette ki 1840-ben. Üzemi berendezéseket szigeteltek vele, hogy csökkentsék a balesetveszélyt és a vezetékek, kazánok, hőveszteségét mérsékeljék. Gyártását azonban egészségkárosító hatása miatt leállították.
Nagy tömegű előállítása csak 1871-ben, a németországi Osnabrück városában indult el, és 1875-ben már az Egyesült Államokban is megjelent. A salakgyapotot elsőként 1885-ben Manchesterben (Nagy-Britannia) kezdték el gyártani, a kőzetgyapotot (rock wool) pedig 1897-ben az amerikai Charles Corydon Hall vegyészmérnök állította elő mészkőből és nyitotta meg a Chrystal Chemical Works nevű üzemét az Indiana államban található Alexandrában. 1928-ban már 8 gyára működött az Egyesült Államokban, 1929-ben a céget megvásárolta a Johns Manville Corporation.
Gyártása
A Charles Corydon Hall által kifejlesztett eljárást napjainkban is használják. Első lépésként az alapanyagot méretre őrlik, ezzel előkészítik az olvasztáshoz. A kőzetgyapot alapanyaga a bazalt nevű vulkáni kőzet. Hozzákevernek még mészkövet és dolomitot, valamint kokszot is, hogy a kohósításhoz fűtőanyag is adódjék a keverékhez.
A második művelet az olvasztás. Kettős falú, a falai között áramló vízzel hűtött földgáztüzelésű kemencében végzik ezt a műveletet 1300-1400 °C-on. Az ömledék vastartalma a kohó alján gyűlik össze, amit a kohó aljáról időnként lecsapolnak.
A harmadik művelet a szálhúzás. Az olvadékot négyfejes centrifugára csorgatják. A négyfejes centrifuga négy, egymáshoz képest fokozatosan lejjebb elhelyezett forgó vashenger. Fölülről félkörösen fúvókák veszik körül a két felső hengert és kötőanyagot (fenol-formaldehid-műgyantát és olajemulziót) spriccelnek a hengereken keletkező ásványi szálacskákra. Az olvadék a hengerekre érkezve hirtelen kristályosodik centiméteres méretű szálakra, amelyek 10-100 μm vastagságúak. A szálak a paplanképző szalagsorra hullnak
A paplanképzés során a terelő falak és a saját súlyuktól lehulló szálak a hengersorra viszik a keletkező elemi szálacskákat. A hengersor továbbítja a ráhullott réteget, és a hengersoron elhelyezett karok rendezik, egyengetik a kialakuló kőzetgyapot paplant. Ezt követően a laza kőzetgyapot paplant tömörítő hengerek között vezetik át, ekkor kialakul a kívánt vastagsága.
A hatodik művelet az összesütés, amelynek során a hengersor bevezeti a tömörített paplant egy fölfűtött kemencébe. Itt a hőhatás összesüti, és így rögzíti a tömörített paplan vastagságát. A következő művelet a kész paplan földarabolása és szélezése. A szalag szélességén végignyúló levágó kés szeleteli föl a paplant, miután a szélét is méretre vágta a szélező késsor. Némely terméknél ezt a műveletet megelőzi egy alufóliaréteg-fölragasztás is. Az alumíniumfólia réteg merevíti a paplant, s tükröző felülettel látja el az egyik vagy mindkét oldalról. Ez növeli a végtermék szigetelőképességét.
A nyolcadik művelet a létrehozott kőzetgyapot táblák bálába csomagolása és szállításra való előkészítése. Itt kerül le a szállító hengersorról a termék, amikor is összekötözik bálákba és targoncákkal a raktározás helyére szállítják.
Tulajdonságai
A kőzetgyapot széles körben elterjedt hőszigetelő anyag, annak köszönhetően, hogy rendkívül tág a felhasználási területe. Kiváló fizikai és hőtani tulajdonságai vannak. Kiváló a hő- és hangszigetelő képessége. Tartós, nem zsugorodik, és kicsi a hőtágulása. Nem öregszik, anyagtulajdonságait akár évtizedek is képes megtartani.
Könnyen kezelhető, feldolgozható, újrahasznosítható, kis térfogatsúlya miatt könnyen szállítható, mozgatható. Nem éghető (A1 besorolású), ezért tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épület esetében korlátozás nélkül beépíthető. Hő hatására füstöt nem fejleszt, a tűzterjedést megakadályozza.
Jó páraáteresztő képessége miatt nem akadályozza a pára épületszerkezeten keresztüli eltávozását, ez csökkenti a penészesedés kialakulását. Ebből viszont az is következik, hogy nagy a vízfelvétele, érzékeny a nedvességre, nedvesség hatására hőszigetelő tulajdonságát szinte teljes mértékben elveszti.
További hátránya, hogy belélegezve köhögést okozhat, akár szilikózis is felléphet olyan személyeknél, akik ezzel az anyaggal dolgoznak, és nem védekeznek az egyéni védőfelszerelésükkel megfelelően. Érintése is kellemetlen, szúrós, ezért bőrirritáció is könnyen felléphet. Éppen ezért a kőzetgyapot lemezekkel végzett munka során pormaszk és védőkesztyű viselése szükséges.
8.1. táblázat. A kőzetgyapot hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=395 /]
Alkalmazása
Alkalmas homlokzatok, magastetők, padlásterek, belső válaszfalak, álmennyezetek, padlásfödémek és lapostetők szigetelésére. A lemezek szarufák, oszlopok közé helyezése problémát okozhat, ilyenkor szíjak, dróthálók vagy egyéb merevítések segíthetnek. A lemezek közötti réseknél páralecsapódás keletkezhet, ezért a beépítés szigorú odafigyelést igényel!
A) Magastetők hőszigetelése
a) Csupasz kőzetgyapot lemezek
A műgyantakötésű, teljes keresztmetszetében víztaszító, csupasz kőzetgyapot termékek tetőterek, padlásfödémek, valamint külső falak utólagos belső hőszigeteléséhez, fafödémek és álmennyezetek hő- és hangszigeteléséhez használható.
Kedvezően alkalmazhatók gipszkarton válaszfalrendszerekben, homlokzati falak belső felén, borított gerendafödémek gerendák közötti légterében, könnyűszerkezetes épületek homlokzati acél falkazettáiban, zárt álmennyezetek fölött hő-, hang- és megelőző tűzvédelmi szigetelésként. Elsősorban olyan szerkezetekben való felhasználása ajánlott, ahol mechanikai igénybevétel nincs, ill. áramló levegő nem éri.
b) Csupasz kőzetgyapot éklemezek
Műgyantakötésű, teljes keresztmetszetében víztaszító, gyárilag derékszögű háromszög alakra vágott, csupasz kőzetgyapot éklemezek különösen alkalmasak a magastetők szarufák közötti hő-szigeteléséhez. Az éklemez párokat gyárilag háromszög alakúra vágják. A kőzetgyapot éklemezek átló menti eltolásával bármilyen járatos szarufatávolság beállítható, az éklemezek sarkainak levágásával bármilyen 50 és 100 cm közötti szarufaköz-távolság gazdaságosan kitölthető. Rögzítést nem igényel. Célszerű páraáteresztő tetőfólia alkalmazása és a teljes szarufamagasság kitöltése. Házilagosan, vágási veszteség nélkül beépíthető.
B) Akusztikai szigetelőtermékek
a) Kis testsűrűségű akusztikai szigetelőtermékek
Az LD jelű akusztikai lemezek alkalmasak kéthéjú lapostetők, koporsófödémek, padlásfödémek fagerendák közötti és feletti hőszigetelésére, ill. magastetők szaruzaton belüli kiegészítő hőszigetelésére, valamint könnyűszerkezetes lakóházak határoló falainak hőszigetelésére. Különösen kedvezőek magasabb akusztikai, tűzvédelmi követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak betéteként. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben, ahol a kőzetgyapot közvetlenül érintkezik áramló levegővel.
b) Normál testsűrűségű akusztikai szigetelő termékek
Az ND, normál testsűrűség jelölésű lemezek felhasználása elsősorban a magasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Alkalmasak hangáteresztő felületű álmennyezetek, hangelnyelő kulisszák, mobil válaszfalak hangelnyelő betéteként történő felhasználásra. Eredményesen alkalmazhatók zárt (nem perforált) álmennyezetek felső síkjára helyezve hang- és hőszigetelésként. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel.
c) Nagy testsűrűségű akusztikai szigetelőtermékek
A HD jelű lemezek felhasználása elsősorban a magasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Eredményesen alkalmazhatók zárt (nem perforált) álmennyezetek felső síkjára helyezve hang- és hőszigetelésként.
Tökéletes megoldás a belsőépítészeti burkolatok, álmennyezetek hangelnyelési tulajdonságainak javítására. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel. Gyártanak fekete és natúr üvegfátyol kasírozással ellátott termékeket is, amelyeket elsősorban álmennyezetek fölé használnak hangszigetelésként.
d) Különlegesen nagy testsűrűségű akusztikai szigetelő termékek
Az XD jelű lemezek felhasználása elsősorban belső válaszfalak hangszigetelő előtét falszerkezeteiben, ill. a legmagasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalait akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel.
C) Lépéshang-szigetelő termékek
a) Normál testsűrűségű lépéshang-szigetelőlemezek
A normál testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek különösen alkalmasak szintközi födémek lépéshang-szigetelésére nedves, esztrich úsztatott réteg alatt. Összenyomhatósága max. 4,0 mm. Nemcsak a födém feletti helyiségben keletkező kopogó hangot, hanem a léghangokat is szigeteli. Alkalmas továbbá előtétfalak hangszigetelésére is.
b) Nagy testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek
A nagy testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek különösen alkalmasak szintközi födémek lépéshang-szigetelésére száraz esztrich (pl. farost-, faforgács, gipszkarton lemez) úsztatott réteg alatt. Összenyomhatósága max. 2,0 mm. Nemcsak a födém feletti helyiségben keletkező kopogó hangot, hanem a léghangokat is szigeteli. Alkalmas továbbá előtétfalak hangszigetelésére is.
D) Homlokzati hőszigetelő termékek
A kőzetgyapot homlokzati hőszigetelő lemezek kedvezően alkalmazhatók szerelt homlokzatburkolatos, hátul szellőztetett légréteges falszerkezetek hőszigeteléseként még akkor is, ha a burkolóelemek közötti hézagok nyitottak. Felhasználhatók szellőztetett légréteggel nem rendelkező falszerkezetekben – dísztégla burkolatos szerkezetekben – is.
Alkalmazásuk előnyös a könnyűszerkezetes épületek homlokzati acél falkazettáiban. Felhasználásuk javasolt olyan szerkezetekben, ahol a hőszigetelés közvetlenül érintkezik külső, áramló levegővel. Léteznek üvegfátyol kasírozású változatok is, amelyek a kasírozás nélküli termékkel megegyező módon használhatók, azonban előnyük, hogy a fekete üvegfátyol kasírozásnak köszönhetően a lemez nem látszik a nyitott hézagokban.
A hőszigetelő rendszert a kőzetgyapot hőszigetelés vastagságának megfelelő lábazati sínről kell indítani, amit a lábazat szintje fölött, a sínek között dilatációs hézagot hagyva helyezünk el. A kőzetgyapot táblák rögzítésére a ragasztótapaszon kívül fém- vagy műanyag tárcsás dűbeleket is használnak. A beágyazandó üvegszövet impregnált, hogy a ragasztótapaszban fellépő lúgos kémhatással szemben is ellenálló legyen. Felület képzésre szilikát- és szilikon alapú, vékony fedővakolatok használnak, amelyek általában drágábbak a diszperziós alapú vakolatoknál, de a várható élettartalom ellensúlyozza az árkülönbséget.
a) Homogén, egyrétegű vakolható, kőzetgyapot lemezek
A homogén, egyrétegű, vakolható kőzetgyapot lemezek különösen alkalmasak épületek homlokzatának nem éghető, páraáteresztő hő- és hangszigetelésére, homlokzati tűzterjedési gátak kialakítására. Tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épületnél korlátozás nélkül beépíthetők.
Bevonatréteggel ellátott kontakt homlokzati hőszigetelő rendszerekhez ajánlott. Rögzítésük részleges felületű felragasztás és dűbelezés egyidejű alkalmazásával történik. Mechanikai rögzítéshez beütőszeges vagy becsavarozható minősített dűbel használata javasolt. A dűbelek számát statikai számítások alapján kell megadni, a határoló falak szigetelésének helyétől függően. A nyílászárók káváinak hő-, hang- és tűzvédelmi szigetelésére külön termék is készül.
Kaphatók egyik oldalán és mindkét oldalán szilikátfesték bevonattal ellátott kőzetgyapot lemezek. Előnyük, hogy a kivitelezés munkaidő-takarékosabb és gyorsabb, mivel jelentősen csökken a ragasztási és vakolási idő. Költségtakarékosabbak, mivel kisebb a ragasztószükséglet is. Könnyebb a kezelés, jobb a fogás, a bevonatnak köszönhető kompakt a felület és kisebb a kiporzás a mozgatás során.
b) Inhomogén, kétrétegű, vakolható kőzetgyapot lemezek
Léteznek műgyantakötésű, teljes keresztmetszetben víztaszító, kétrétegű (inhomogén), csupasz, vakolható kőzetgyapot lemezek. A lemez felső, kiemelkedően nagy testsűrűségű, közel 20 mm vastag rétege különösen nagy pontszerű terhelhetőséget biztosít, aminek köszönhetően nagyobb mechanikai ellenállású, továbbá jobb hőszigetelő képességű, mint az egyrétegű hőszigetelő lemezek. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a külső oldalra kell kerülnie a kivitelezés során.
Az inhomogén lemezek különösen alkalmasak épületek homlokzatának nem éghető, páraáteresztő hő- és hangszigetelésére, homlokzati tűzterjedési gátak kialakítására. Tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épületnél korlátozás nélkül beépíthetők. Rögzítésük részleges felületű felragasztás és dűbelezés egyidejű alkalmazásával történik. Ásványgyapothoz ajánlott ragasztó- és ágyazó-habarccsal és minősített dübelekkel együtt használható. Az adatlap és a megfelelőségi nyilatkozat a gyártói javaslatokkal és rendszergazdai kivitelezési utasításokkal együtt érvényes.
E) Lapostető-szigetelések
A kőzetgyapot lapostető-hőszigetelő termékek közös tulajdonsága, hogy hő- és vízszigetelési munkák idején a jelentős mechanikai igénybevételnek kitett területeken (pl. tetőfeljárók környékén), ill. az utólagos szakipari munkafolyamatokból származó mechanikai sérülésektől teherelosztó réteg alkalmazásával védeni kell.
a) Kis nyomószilárdságú, inhomogén kőzetgyapot lemezek
Az inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek magasabb pontszerű terhelhetőséget biztosítanak, mint a hagyományos homogén, egyrétegű hőszigetelő lemezek. Különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő- és hangszigetelésére, a tűzterjedés megakadályozására. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher elleni védelem megoldható leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.
b) Kis nyomószilárdságú, homogén lapostető-hőszigetelő lemez
Kis nyomószilárdságú, homogén lapostető-hőszigetelő lemez alkalmazásakor felső hőszigetelő rétegként magas pontszerű terhelhetőségű inhomogén lemezek beépítése, vagy a nagyobb nyomófeszültségű homogén lemezek beépítése javasolt.
Különösen alkalmas a kettő vagy több rétegben fektetett hőszigetelésű, egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetőkben a felső hőszigetelő inhomogén réteg alatti beépítésre. Trapézlemezen való alkalmazás esetén a minimális vastagság a bordaköz méretének a fele legyen! Nagy alapterületű tetőkön célszerű a nagy formátumú (2000 x 1200 mm) lemezek fektetése.
c) Normál nyomószilárdságú, inhomogén kőzetgyapot lemezek
A normál nyomószilárdságú, inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő-és hangszigetelésére, a tűzterjedés megakadályozására. A hagyományos, homogén, egyrétegű hőszigetelő lemezekkel szemben kiemelkedő pontszerű terhelhetőséget és nagy felületi nyomófeszültséget biztosít. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher elleni védelem megoldható leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.
d) Normál nyomószilárdságú, homogén lapostető hőszigetelő lemezek
A normál nyomószilárdságú, homogén lapostető hőszigetelő lemez alkalmas a kettő vagy több rétegben fektetett hőszigetelésű, egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hőszigetelésére. Célszerű felső inhomogén lemezekkel együtt fektetni, ilyenkor alsó rétegként is használható. Trapézlemezen való alkalmazás esetén a minimális vastagság a bordaköz méretének a fele legyen.
e) Nagy nyomószilárdságú, inhomogén lapostető-hőszigetelő lemezek
Ezek a nagy nyomószilárdságú, inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő-és hangszigetelésére, tűzterjedés megakadályozására.
Kiemelkedően magas pontszerű terhelhetőséget, valamint felületi nyomófeszültséget nyújtanak, emiatt a legmagasabb lapostetős kivitelezési igények kielégítésére is alkalmasak. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher ellen védhető leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.
f) Nagy nyomószilárdságú, homogén lapostető-szigetelő lemezek
A nagy nyomószilárdságú, homogén hőszigetelő lemezek alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hőszigetelésére több rétegben. Inhomogén lemezekkel történő együttes alkalmazás esetén alsó rétegként is használhatók. A nagy alapterületű lapostetőkön célszerű a nagy formátumú, 2000 x 1200 mm-es lemezek alkalmazása.
F) Különleges kőzetgyapot termékek
Kőzetgyapot termékekből vannak lejtésképző elemek, amelyekkel biztosítható a lapostetők tökéletes vízelvezetése. A pontra lejtő elemek használatával biztosítható a lejtéssel ellátott tetők gyors csapadékvíz-elvezetése az összefolyók felé. A pontra lejtő rendszer fix méretű, kétirányú lejtéssel ellátott pontra lejtő elemekből áll.
Létezik a rendszerhez tartozó, háromszög alakú jégék, ami biztosítja a tetőszerkezet vízszintes, ill. függőleges felületei (pl. attikafal, szellőzőaknák, felülvilágítók) között a vízszigetelés egyenletes, törésmentes átvezetését. A termék befoglaló méretei: 1000x100x60 mm.
Forgalmaznak olyan alufólia kasírozású kőzetgyapot paplanokat, amelyek alkalmasak szellőző- és klímacsatornák, épületgépészeti vezetékek hőszigetelésére. 20-100 mm vastagságban gyártják őket, tekercsben kaphatók, méretük vastagságtól függően 2500 x 1000 és 12000 x 1000 mm közt változik, a hővezetési tényező értéke 0,044 W/m-K.
Gyártanak alufólia kasírozású kőzetgyapot paplanokkal, amelyek alkalmasak hő-elosztó- és használati melegvíz-vezetékek, csővezetékek és tartályok hőszigetelésére. 20-100 mm vastagságban gyártják, tekercsben kaphatók, méretük vastagságtól függően 2500×500 és 10 000×500 mm közt változik, a hővezetési tényező értéke 0,040 W/m-K. Léteznek öntapadós kivitelben is. A termékek vastagsága általában 20-50 mm, a tekercsméret 5000×1000 és 10 000×1000 mm közt változik.
Acélszerkezetek, vasbeton födémek tűzvédelmét ellátó rendszert is forgalmaznak. Vastagságuk általában 30-100 mm, méretük 2000 x 1200 mm. Alufólia kasírozású változat is létezik. Létezik lég utánpótló szellőző- és klímacsatornák, hő- és füstelvezető csatornák tűzvédelmét biztosító rendszer, amely tulajdonképpen alufólia kasírozású tűzvédelmi kőzetgyapot lemez.
Kókuszszál
Magyarországon meglehetősen ritkán alkalmazott hőszigetelő anyag. Alapanyaga a trópusi éghajlaton mindenütt fellelhető. A kókuszszál a kókuszdió héján található védőréteg, amely a kókuszhéjjal ellentétben nem érzékeny a rothadásra.
Kókuszdió a védőrétegével, a kókuszszállal
Hőszigetelő termékek készítése során először a kókuszrostot kell eltávolítani a kókuszhéjtól. Ezt úgy hajtják végre, hogy a kókuszt édes vagy sós vízben áztatják, ekkor a dióhéj elrothad, a sokkal ellenállóbb kókuszszál viszont megmarad. A szálakat ezt követően megmossák, kiszárítják, aztán kifésülik, és speciális gépekkel paplant készítenek belőlük.
A kókuszszálból készült hőszigetelés előnye, hogy természetes, megújuló anyagból készülő, széles körben használható hőszigetelő anyag. Alkalmas kültéri és betéri szigetelőanyagként és réteges szerkezetek magszigetelésére is. A kókuszrost nagy húzószilárdsága és rendkívül rugalmas, ezáltal a belőle készített termék is könnyen alakítható, flexibilis. Vázelemek, gerendák és szarufák közötti szigetelésként alkalmazzák leggyakrabban.
Ajtók, ablakok hézagtömítésére, de akár homlokzati hőszigetelésre is alkalmas. Jó páraáteresztő képességének köszönhetően javítja a belső tér komfort érzetét. További előnye, hogy hosszan tartó nedvességhatás következtében sem károsodik. Ellenáll a penészedésnek, rothadásnak. Hővezetési tényezője 0,040-0,050 W/m-K, amivel a legjobb hőszigetelő anyagok tulajdonságait megközelíti. Emellett hangszigetelő képessége is kiváló, így úsztatott padlószerkezet hangszigetelésére is alkalmas. Tekercses és táblás kiszerelésben is kapható, a tekercses anyagok testsűrűsége általában 75 kg/m3, míg a táblás anyagoké 125 kg/m3.
Kókuszszálból készült szigetelőpaplan
Hátránya, hogy az alapanyag a magas szállítási költségek miatt (nagy távolság) meglehetősen drága. Ezenkívül az impregnáló anyagként hozzáadott ammónium-szulfát és bórsav ellenére a közepesen éghető tűzállósági kategóriába (B2) sorolják. Égése során mérgező anyagok nem szabadulnak fel.
Feldolgozása során a kókuszrost jellegzetes szagot áraszt. Vágásakor a kókuszrostból por képződik, s ezek a szilárd részecskék bejuthatnak a légutakba. Fontos tehát, hogy kivitelezésekor zárt ruhát és maszkot kell viselni, hogy elkerüljük a bőr- és légzőszervi irritációt.
Szárított tengeri fű
A trópusi népek nádkunyhóihoz hasonlóan néhány amerikai indián törzs kunyhóinak falát szárított tengeri fűből (Zostera marina) építette. Európában a tengeri fű az Északi- és a Balti-tengerben található nagy számban. Ugyancsak erre a célra volt alkalmas a Földközi-tengerben őshonos neptunfű (Posidonia oceanica). A száraz, üreges fűszálak – akárcsak a nád – kiváló hőszigetelő tulajdonságúak.
Mindkét növény a tengeri ökoszisztéma szempontjából nagyon fontos, hiszen azonkívül, hogy oxigénforrások, tisztán tartják a vizet és életteret jelentenek a halak és más vízi élőlények számára. Ősszel, amikor a növény elhal, a tenger nagy mennyiségben partra mossa, az elhalt levelek a parton akár 1,5 m vastagságú szőnyeget is képezhetnek. A tengerparton a hullámok különböző nagyságú, sűrű, barna golyókká görgethetik a neptunfű elhalt leveleit.
Az előzőekből adódóan nem véletlen, hogy a tengeri fű és a neptunfű a tengerparti strandok egyik leggyakoribb szennyező anyaga, eltávolításuk és ártalmatlanításuk meglehetősen vesződséges munka. A tengeri fűnek számos előnyös anyagtulajdonsága van, ami hasznosíthatóvá teszi az építőipar számára. Nehezen éghető, tűzállósága pedig különféle adalékszerekkel fokozható. További előnye a nagyfokú nedvességgel szembeni ellenálló képessége, ami megakadályozza a rothadást, penészedést és egyéb ártevők megjelenését. Könnyen újrahasznosítható, hiszen összetörve, virágfölddel keverve kiváló táptalajt jelent.
A tengeri fűből készített szigetelőanyag tehát egy fontos hulladékhasznosítási alternatívát jelent. Első próbálkozásnak az amerikai Samuel Cabot által 1893-ban kifejlesztett Cabot-Quilt (Cabot-paplan) elnevezésű hőszigetelő termék tekinthető. A két papír- vagy azbesztcement réteg közé kasírozott, szárított tengeri fűből készült hőszigetelő táblák hő-és hangszigetelésre egyaránt alkalmasak voltak, s elsősorban fal- és padlószigetelésként használták őket. Mivel rothadásnak, tűznek és kártevőknek is többé-kevésbé ellent tudtak állni, a termékek egészen az 1940-es évek közepéig forgalomban is maradtak.
Napjainkban több termék is forgalomban van, amelyből talán az egyik legismertebb a Richárd Meier által kifejlesztett Neptuntherm nevű, neptunfűből készített hőszigetelő termék. Előnye azonkívül, hogy megújuló, természetes alapanyagot tartalmaz, kiváló hő- és hangszigetelő képességei vannak. Hővezetési tényezője 0,040-0,045 W/m-K. Hátránya, hogy a közepesen éghető tűzállósági kategóriába sorolják, s nem válik előnyére magas árfekvése sem.
Alkalmazási területe sokrétű. Ömlesztett formában alkalmas feltöltéses szigetelésként és kitöltő szigetelésként (pl. padlószerkezetek, födémszerkezetek), de felhasználható a cellulózszigeteléshez hasonló befúvásos technológiaként is. Épülethomlokzatok szigetelésére is megfelel, de lehetséges födémgerendák és szarufák közének hőszigetelésére is.
Fogalma
A legdrágább természetes hőszigetelő anyag a gyapjú. Jó hőszigetelő képességű és jó páravezető. Különlegessége, hogy nagyobb páratartalom esetén jobb szigetelőképesség érhető el vele.
Gyapjúból készült hőszigetelő paplan
Története
Az állati eredetű anyagok szintén a legősibb szigetelőanyagok közé sorolhatók. Állati bőrökből, szőrmékből és gyapjúból az ember már az őskorban is készített magának különféle meleg ruhadarabokat, hogy megvédje magát a téli hideggel szemben.
Ezek az anyagok – főleg a gyapjú – természetesen kezdetleges épületek (kunyhók, sátrak) szigetelésére is alkalmasak voltak, de a modern építészetben a 20. század első felében megjelentek a gyapjúból készült hőszigetelő paplanok is.
Gyártása
Alapanyaga szinte egész Európában megtalálható, de más kontinensekről is importálják. Egyre inkább terjed a világban, a fő felhasználó jelenleg Ausztrália, Nagy-Britannia, Írország és Németország.
A gyapjú olyan állati szőrzet, amelynek szálai nyírás után is együtt maradnak, szálai finomak, simulékonyak, nyújthatók, erősek, rugalmasak. E tulajdonságok együttes birtokában fonalvonásra vagy nemesítésre alkalmas. A juhok gyapja főképp abban különbözik a többi állatétól (teve, jak, alpaka stb.) és a növényi rostoktól (gyapot, len, kender, juta stb.), hogy hullámos ívelődésű és zsíros. Emellett – miután a juh bőrében a szőrtüszők tekervényesek -a gyapjúszálak göndörödnek, ami javítja a hőszigetelő képességet.
A szigetelőanyagot tiszta birkagyapjúból állítják elő. A levágott birkagyapjút először megtisztítják, átmossák és gyapjút vagy filcet állítanak belőle elő. Az általában 10 cm vastag gyapjúszőnyegeket poliészterszálakkal erősítik. A többi természetes alapanyagú szigeteléshez hasonlóan bóraxszal impregnálják. A bórax egyben biztosítja a rovarok, gombák elleni védelmet és javítja tűzállóságát. Könnyen feldolgozható, újrahasznosítható, flexibilis és korhadás-mentes, nincs káros élettani hatása.
Tulajdonságai
A gyapjú elsődlegesen keratinnak nevezett fehérjeanyag, továbbá zömmel szénből, oxigénből, hidrogénből, nitrogénből és kénből összetett szerves vegyület, amelyben 18 különféle aminosav szerepel. A gyapjúszál alig gyullad, nehezen ég. Hő hatására alaktalan masszává olvad. A tiszta gyapjúszál a gyufa lángjában nem gyullad meg, hanem égett haj, égett köröm szagát terjesztve, fekete anyaggá zsugorodik. A gyapjú a lúgos mosásra különösképpen érzékeny.
A napfény komoly károsodást okoz a gyapjún, mert anyaga elbomlik. Ugyancsak károsítják a gyapjút a lúgok és az oxidálószerek. Már a leggyöngébb szódás oldat is károsan befolyásolja a tulajdonságait. Fölmelegített 10%-os káli- vagy nitrogénlúgban teljesen feloldódik. A híg savaknak jól ellenáll, de a tömény savak gyengítik. 100-105 °C-ig a hő nem károsítja, legfeljebb akkor, ha ez a hőmérséklet hosszú ideig hat rá.
Megfelelő fizikai feltételek (hő és nedvesség együttes hatása) mellett a gyapjú maradandóan alakíthatóvá válik. A penészgombák, baktériumok könnyen megtámadják, legveszedelmesebb kártevője a moly-hernyó (ruhamoly, takácsmoly).
7.15. táblázat. A gyapjú hőszigetelő anyagok fontosabb anyagtulajdonságai
[table id=394 /]
A gyapjú jellemző tulajdonsága a zsírossága. A gyapjúzsír a bőr faggyú- és verejtékmirigyeinek váladéka. A gyógyászatban használt lanolint ebből készítik. A szakemberek szerint a gyapjúzsír „szükséges rossz”. Szükséges, mert hiányában a napfény, a por, a homokszemcsék, a nedvesség, a legkülönfélébb mikrobák közvetlenül hatnának a gyapjúszálakra, és csökkentenék jó tulajdonságait. Rossz, mert a gyapjú feldolgozásakor fölösleges tehertétel, s mint ilyet, el kell távolítani, kimosása pedig költséges.
A gyapjúszigetelés tűzvédelmi szempontból is előnyös, mivel gyulladási hőmérséklete 580-700 °C között van, és magas nitrogéntartalma miatt jó tűzgátló hatású is.
Tömegének 33%-át képes nedvességként felvenni és ezt gyorsan le is adni anélkül, hogy elveszítené szigetelőképességét. További nagy előnye, hogy a szál szerkezetének köszönhetően a káros anyagokat, pl. a formaldehidet képes lebontani. A juh szőrének a szálai vékonyabbak, mint a mesterséges és a növényi szálak, rostok: 8-50 u között változik az átmérőjük.
Alkalmazása
A gyapjú szigetelések magas áruk miatt kevésbé elterjedtek. Az építőiparban különféle filcek, szigetelő paplan, és tömítő gyapjú formájában használják. Ily módon alkalmas födémekre terítve, tetőtér-beépítések hőszigetelésére szarufák közé helyezve, valamint kisebb üregek kitöltésére is. Ritkán előfordulhat homlokzati hőszigetelésként is. Favázas vagy boronafalas épületek hőszigetelésére különösen alkalmas. A beépítés során a gyapjútekercsek mindkét oldalára légzáró- és páraáteresztő réteget helyeznek.
Födém hőszigetelése ömlesztett birkagyapjúval