Drėgmė ir jos įtaka termoizoliacinių medžiagų savybėms

 

 

 
 

Medžiagos drėgnį galima išreikšti pagal medžiagos masę arba pagal tūrį.

Medžiagos drėgnumas pagal masę u, %, yra dažniausiai naudojamas drėgmės kiekiui statybinėse medžiagose išreikšti. Masinis medžiagos drėgnis u dažniausiai išreiškiamas procentais (%), tačiau kartais jis gali būti išreikštas ir vieneto dalimis arba kg/kg.

Masinis medžiagos drėgnis parodo, kokią dalį medžiagoje pagal masę užima drėgmė. Masinis medžiagos drėgnis procentais nustatomas drėgmės masę padalinus iš sausos medžiagos masės ir padauginus iš 100.

Medžiagos vandens įgeriamumas parodo, kiek gali padidėti medžiagos drėgnumas nuo kontakto su skysta drėgme (vandeniu).

Dažniausiai nustatant medžiagos (arba gaminio) vandens įgėrį yra nagrinėjama,  kiek medžiaga aplamai gali priimti vandens savo tūryje. Ši savybė dar vadinama tūriniu vandens įgėriu. Eksperimentiniu būdu nustatant šią savybę, medžiaga paprastai yra pilnai panardinama į vandenį ir po tam tikro laiko nustatoma, kiek padidėja jos masė (kiek vandens susigeria į medžiagos poras ir kapiliarus). Ši savybė atspindi galimą medžiagos drėgnumo padidėjimą,

Drėgmė turi didelę įtaką medžiagos šiluminiam laidumui. Vandens šiluminio laidumo koeficientas yra apie 20 kartų didesnis už oro, o ledo - apie 4 kartus didesnis už vandens.   Vandens, oro ir ledo šilumos laidumo koeficientai patekti 1 lentelėje  (pagal  ST 121895674.06:2009).

 
1 lentelė.  Medžiagų šilumos laidumo koeficientas

Medžiagai sudrėkus, drėgmė išstumia iš porų orą ir jas užpildo vanduo. Dėl to padidėja medžiagos šiluminis laidumas.

 

Siekiant nustatyti skirtingų termoizoliacinių medžiagų įdrėkį , o kartu ir  termoizoliacinių savybių mažėjimą, UAB  „Kauno šilas“ laboratorijoje buvo atlikti bandymai  pagal LST EN 12087 „Statybinės termoizoliacinės medžiagos. Ilgalaikio įmirkio nustatatymas panardinant (2A metodas).

Bandymai buvo atliekami su populiariausiomis termoizoliacinėmis medžiagomis, skirtomis fasadų apšiltinimui  tinkuojant plonasluosniu tinku, stogų įrengimui  :  polistireninio putplasčio plokštės Šiloporaas  EPS70, Šiloporas   EPS  70N   bei mineraline vata FASROCK MAX.

Prieš bandymą  paruošti 30x30x5cm mėginiai  buvo kondicionuojami  14 dienų (23±2)0C  temperatūros ir (50±5) % santykinės drėgmės sąlygomis.

Šilumos laidumo koeficiento matuokliu FOX 314 išmatuota visų trijų bandinių  pradiniai     šilumos laidumo koeficientai.

Likutinis vandens kiekis bandiniuose nebuvo matuotas  priimant kad  tai  mažas dydis ir jo galima nevertinti. Elektroninių svarstyklių pagalba užfiksuota pradinė bandinių masė.

Bandiniai buvo patalpinti į vandens indą , uždėti svoriai, pilnai panardinantys bandinius vandenyje.

Kas 3-5 dienos bandiniai buvo išimami iš vandens vonios ir nusausinami, padedant 10 min  vertikaliai ant tinklo, palinkusio 45o .  Po to bandiniai buvo sveriami, matuokliu FOX 314 išmatuoti šilumos laidumo koeficientai. 

Atlikus matavimus, bandiniai vėl buvo talpinami į indą su vandeniu. Pilno bandymo trukmė – 28 dienos.

Bandymų rezultatai pateikti 2 lentelėje.

 
 

2 lentelė. Termoizoliacinių medžiagų šilumos laidumo koeficiento  ir įdrėkio reikšmės

1 grafikas. Termoizoliacinių medžiagų įmirkio dinamika

 

Pagal 2 lentelės reikšmes 1 grafikas rodo tūrinio vandens įgėrio laike dinamiką. Pagal šį grafiką galima daryti išvadas:

 1. Tiek baltojo EPS70, tiek pilkojo EPS70N plokštės pasiekia 1% įgeriamumą maždaug vienodai, per dvi savaites. Vertinant vėlesnį  laikotarpį, šiek tiek geresni rezultatai (mažesnis įgeriamumas) EPS70, nors skirtumai neesminiai. Abi šios medžiagos per sekančias dvi savaites pasiekia  2 % ribą .Įgeriamumo procesas tolygus, bent jau tiriamajame  28 dienų laikotarpyje.

 

2.Mineralinės  vatos įgeriamumo kreivė irgi iš esmės tolygi, bet žymiai  progresyvesnė: 1% riba psiekiama per pirmas 6 dienas, 2 % - per 9 dienas, 3 % - per 11 dienų. Mineralinės vatos įmirkis badomojo laikotarpio pabaigoje  (po 28 dienos) viršija  9 %.

 

Šilumos laidumo koeficiento pokyčiai pateikti 2 grafike, palyginamieji rezultatų duomenys apibendrinti 3 lentelėje.

 

 2 grafikas. Termoizoliacinių medžiagų šilumos laidumo koeficiento pokyčiai nuo įmirkio

 

3 lentelė. Termoizolacinių medžiagų pokyčių nuo įdrėkio analizė

UAB  „Kauno šilas“ laboratorijos atlikti vienkartiniai  bandymai nepretenduoja į išsamius mokslinius tyrimus, jie  tik patvirtina kpncerno BASF atliktų ilgalaikių tyrimų rezultatus ir galutinę  mokslininko  F. hohwiller išvadą:

Faktas yra tai, kad izoliacinių medžiagų iš mineralinės vatos terminis laidumas, esant tam pačiam drėgmės kiekiui, yra dešimt kartų didesnis negu EPS. Padidinus drėgmės kiekį 1%, mineralinės vatos  terminis laidumas padidėja  30%. o EPS – tik 3%.