Hőszigetelő anyagok

A fagyapot és tulajdonságai

Fogalma

A fagyapot cementtel vagy magnezittel összeragasztott faforgács szálakból álló hőszigetelő anyag. Táblákba préselik, amelynek köszönhetően szilárd és rugalmas anyagot nyernek. A fagyapotot sokrétű felhasználásnak köszönhetően több területen is használják, Nagyon jó hang- és hőszigetelő értékek jellemzik.

A fagyapot története

A fagyapot termékek története a 19. század közepéig nyúlik vissza. 1842-ben a sziléziai Breslau (ma Wroclaw, Lengyelország) városában Herr von Pannewich készített először vegyi eljárással erdei fenyő tűleveleiből paplanokat egy bécsi kórház számára.

A 19. század második felében nagyobb mennyiségben jelentek meg az apró darabokra forgácsolt faanyagból készült termékek annak köszönhetően, hogy 1876-tól az Egyesült Államokban megjelentek a finomszecskázó gépek. Nedvszívó tulajdonságuk miatt törölközőket és pelenkákat készítettek belőle.

Jó hőszigetelő képessége miatt a 20. század elején felvetődött a fagyapotból készült hőszigetelő termékek készítésének gondolata. Az első magnezit kötésű fagyapot terméket a Heraklith cég az ausztriai Ferndorfban működő üzemében állította elő 1908-ban. Kötőanyagát később felváltotta a cement, ami lehetővé tette, hogy számos kezdeti előnytelen tulajdonságát kiküszöbölhessék (tűzveszélyesség, rossz térfogat-állandóság). Így alkalmazni kezdték fal- és tetőszigetelésként. A fagyapot hőszigetelő termékek az 1930-as évekre széles körben elterjedtek.

Magyarországon a napjainkban is gyártott Heraklith és a mára feledésbe merült, cementkötésű, nádbetétes Magor-lemezek terjedtek el az 1930-as és 1940-es években. Utóbbiak hőszigetelő képessége valamivel rosszabb volt. A Magor-lemezek mellett forgalmaztak Magor-építőtesteket és -födémelemet is, de csupán a mezőgazdaságban terjedtek el.

A fagyapot gyártása

A fagyapot alapanyaga fa, cement, víz és kis mennyiségű sóoldat. Az északi féltekén főleg fenyőfát és nyárfát használnak, a déli féltekén eukaliptuszt. A keményfa kevéssé alkalmas fagyapot gyártására.

Legideálisabbak a 25-50 cm hosszú, 10-25 cm átmérőjű farönkök. Ezeket palló keresztmetszetűre (10 x 16 x 6 cm) fűrészelik, majd legyalulják 0,2-0,8 mm vastag, 3-5 mm széles és 60—100 mm hosszú szálakra. Az aprítási művelet után a gombásodás megelőzése érdekében 12% nedvességtartalomig kiszárítják, majd sóoldatba merítik, ami adalékszert is tartalmaz. Az adalékszer kötőanyagtól függően lehet nátrium-szilikát, magnézium-klorid vagy kalcium-formiát.

7.7. ábra. Nyers fagyapotszálak

7.7. ábra. Nyers fagyapotszálak

A sóoldatos kezelésnek kitett, nedves fagyapotot keverőgépbe töltik és hozzáadagolják a kötőanyagot, ami lehet portlandcement vagy magnezit (magnézium-oxid). Színe alapján lehet megkülönböztetni, mert a cementkötésű fagyapot szürke, a magnezit-kötésű fagyapot pedig fehér színű. A fa természetes színének megőrzése érdekében ritkán használhatnak kötőanyagként fehércementet is. A cement: fa-víz aránya 4:4:1. Az adalékszer mennyiségét a cement mennyiségéhez viszonyítva kell megadni.

A végső keveréket három részre osztják, majd három rétegben öntőformába töltik, ügyelve arra, hogy az egyes rétegekben a fagyapot szálak merőlegesek legyenek egymásra.

Ezt követően szobahőmérsékleten 8 órán át 4 MPa nyomással préselik, a cement kötésének végéig pihentetik, majd körfűrésszel feldarabolják és máglyába rakják őket. Egyenként leterhelik és összepréselik őket, majd 20 ± 1 °C hőmérsékleten 65 ± 2% relatív páratartalom mellett tárolják a cement megszilárdulásáig (28 napig). Végül a kívánt méretre vágják, a présformákat pedig kitisztítják.

A fagyapot tulajdonságai

Kiváló hőszigetelő képessége mellett természetes, megújuló alapanyagokból készülő környezetbarát szigetelőanyag, amelynek károsanyag-kibocsátása nincs. Jó hangelnyelő képessége miatt kiváló akusztikai tulajdonságai vannak, így hangszigetelésre is ajánlott.

7.2. táblázat. A fagyapotanyagú hőszigetelések legfontosabb anyagtulajdonságai

TulajdonságJelMérték-egységÉrték
Testsűrűségρkg/m3350-700
Nyomószilárdságσ nyomókPa150-200
Húzószilárdságσ húzókPa2,5-100
Hajlítószilárdságσ hajlítókPa400-2400
FajhőϹJ/kg x K1600-2100
Vízfelvétel (rövid idejű)Wkg/m2-
Vízfelvétel (hosszú idejű)Wkg/m25
Hővezetési tényezőλW/m x K0,070-0,090
Páradiffúziós ellenállási számµ-2-5
Páradiffúziós tényező-mg/ Pa x h x m-
Gyulladási hőmérsékletT°C110
Tűzvédelmi osztály--B-s1-d0

Jó a hőtároló képessége, kis páradiffúziós ellenállás jellemzi, így nedvességszabályozó tulajdonságai is vannak. Kiváló építésbiológiai jellemzői vannak, ellenáll a mikroorganizmusoknak, rágcsálóknak, és nem érzékeny a szennyeződésekre. Kémiailag semleges, nem lép reakcióba a környezet anyagaival.

Hosszú élettartama alatt kedvező mechanikai hatásokkal szembeni ellenálló képességét is megőrzi. Ütésálló, kiváló idő- és időjárásállóság jellemzi. Könnyen vágható a kívánt méretre és formára, igény szerint átfesthető. Hagyományos és gépi vakolatokkal egyaránt jól vakolható. Felülete festhető, elképzelhető, ezért esztétikus, dekoratív felületet biztosít, és jó megoldást jelent látszó felületként is.

Nehezen éghető, így növeli az épület tűzbiztonságát. A többrétegű fagyapot táblák korlátozott gyúlékonyságúak, nem olvadnak meg, nem keletkeznek izzó vagy égő cseppek, és a füstképződés tekintetében a lehető legmagasabb osztályba sorolt termékek.

Alkalmazása

A fagyapot lemezek alkalmazhatók válaszfalak építésére, homlokzatok, födémek, tetőterek, álmennyezetek, padlószerkezetek hőszigetelésére. Betonozás előtt zsaluzatba helyezve megszünteti, ill. mérsékli a hőhídhatást.

Három fő termékcsaládra oszthatjuk: a homogén fagyapotokra, a többrétegű polisztirol és kőzetgyapot betétes lemezekre. Az egyszerű táblák mellett további szigetelőelemeket is készítenek, mint például koszorúelem, sarokelem, U zsalu és ezek rögzítéséhez szükséges elemeket és egyéb kiegészítőket.

A) Homogén fagyapot táblák

A homogén fagyapot táblák felhasználhatók tetőtér-beépítések, egy- és többrétegű válaszfalak, átszellőztetett homlokzatok, falak, padlószerkezetek utólagos hő- és hangszigetelésére (vakolva, burkolva), könnyűszerkezetek építésére, valamint bennmaradó zsaluzatként.

Normál (3 mm) és finomszálas (2 mm) változatban is rendelhető. Finomszálas (termékjelölésben F betűt találunk) változata a dekoratív felületképzésből adódóan vakolás nélkül, látszó felületek kialakítására ajánlott, emellett pedig kitűnő akusztikai tulajdonságai is vannak.

B) Inhomogén fagyapot táblák

Az első, piacra kerülő termékek még homogén építőlapok voltak, majd amikor ezeket egyéb hőszigetelő anyagokkal kombinálták, újszerű szendvicselemek készültek. A többrétegű fagyapot lemezek alkalmasak homlokzat, födémek, garázsok hőszigetelése, bent maradó zsaluzatként a hőhidak kiküszöbölése.

Az expandált polisztirol és a kőzetgyapot betétes táblák esetében két 5-5 mm vastag cementkötésű fagyapot tábla közé expandált polisztirolhab, ill. kőzetgyapot lemezt préselnek. Szendvicsszerű szerkezet, amely a két anyag (fagyapot, ill. polisztirol vagy kőzetgyapot) előnyös tulajdonságait egyesíti. Hőszigetelése jobb, mint az egyrétegű lemezé.

7.9. ábra. Knauf Heratekta C3 inhomogén fagyapot tábla

7.9. ábra. Knauf Heratekta C3 inhomogén fagyapot tábla

Alkalmazható homlokzatok, födémek hőszigetelésére, valamint bennmaradó zsaluzatként hőhidak kiküszöbölésére koszorúk, áthidalók, erkélylemezek és oszlopok esetén. Általában 50 x 200 cm lapméretben gyártják. A kőzetgyapot betétes lemezek viszonylag jó páraáteresztők, nem éghető anyagú betét miatt éghetőségi besorolásuk kedvezőbb.

7.10. ábra. Knauf Tektalan HS inhomogén fagyapot tábla

7.10. ábra. Knauf Tektalan HS inhomogén fagyapot tábla

A fagyapot táblák a homlokzaton, ill. a födém alsó síkján való rögzítésére (különösen beton- és vasbeton szerkezetek esetén) műanyag rögzítő tüskét használnak, amelynek szára a visszakötést elősegítő, nyílhegyszerű szakaszban végződik. A szigetelőanyag vastagságához igazodó hosszúságban kapható. A betonban szükséges lehorgonyzási mélység min. 5 cm. Bennmaradó zsaluzat esetében a friss betonba való bekötését szolgálja. A szükséges anyagmennyiség függőleges felületen min. 8 db/m2, a vízszintes felületen min. 10 db/m2. A szigetelőlemezen átnyomott (előfúrás szükséges) tüske a bedolgozott beton szilárdulása-kor rögzül.

Amennyiben a fagyapot táblákra vakolat készül, szükséges vakolaterősítő üvegszövet vagy fém-rabic háló. Segítségével növelhető a hagyományos vakolatok szilárdsága, csökkenhető a repedezettség mértéke.

Az üvegszövet háló kékszínű, alkáli álló, lyukbősége 10 x 10 mm. Felhasználható vakolatok szilárdságának növelésére, az összerepedezés mértékének csökkentésére, repedezett vakolatok átglettelésére. Anyagszükséglet 1,1 m2/m2. A fém rabicháló használatának elsődleges célja a vakolatrepedezettség csökkentése, a vakolatréteg erősítésére különösen ajánlott. Anyaga horganyzott, ponthegesztett acélháló, huzalvastagság 0,8 mm, lyukbősége 25 x 25 mm. Anyagszükséglet 1,15 m2/m2.

C) Rendszerkiegészítő elemek

A kiegészítő szigetelőelemeket alkalmazhatják monolit vasbeton koszorúk, áthidalók hőhídmentes kialakítására, vagy térdfalak bentmaradó zsaluzataként. Anyagát tekintve cementkötésű, háromrétegű fagyapot építőlap, egyrétegű fagyapot talppal. Az U zsaluhoz tartozik sarokelem is.

7.12. ábra. Knauf Heratekta sarokelem

7.12. ábra. Knauf Heratekta sarokelem

A koszorúelem szintén alkalmas monolit vasbeton koszorúk hőhídmentes kialakítására és födémek lezárására. Általában 500 x 2000 mm lapméretben gyártják. A rendszer előnye, hogy nincs szükség megtámasztó zsaluzatra, az elemek egyszerűen és gyorsan elhelyezhetők (ezáltal kivitelezési idő és élőmunka takarítható meg), kézifűrésszel is könnyen méretre vághatok, törtvonalú alaprajzi kialakításnál is jól alkalmazhatók, a fagyapot rétege kiváló tapadást biztosít a betonfelülethez, a fagyapot réteg megfelelő mechanikai védelmet nyújt a szigetelőmagnak, hagyományos és gyári habarcsokkal egyaránt vakolható.

7.13. ábra. Knauf Heratekta koszorúelem

7.13. ábra. Knauf Heratekta koszorúelem

A koszorúelemeket először méretre vágják, majd elhelyezik a tapadást növelő műanyag rögzítőket (3 db/ fm). Ezt követően a koszorúelemeket a falszerkezetre ragasztják vagy szegezik (6 db/fm). A ragasztó szilárdulását követően elhelyezik a koszorúvasalást, kibetonozzák a koszorút és a födémet.