Волокна большинства теплоизоляционных изделий на основе минеральной ваты при контакте с водой или водяным паром способны впитывать молекулы воды в открытые поры. Это может привести к набуханию материала, нарушению его структуры и ухудшению теплофизических характеристик.

Причины увлажнения и разрушения теплоизоляции

Структура волокнистых утеплителей является гидрофильной и представляет собой совокупность хаотично связанных между собой коротких каменных волокон диаметром до 6 мкм, получаемых из расплава горных пород габбро-базальтовой группы.

Ключевые для теплоизоляции показатели — высокое тепловое сопротивление и низкая теплопроводность — формируются за счёт распределения минеральных волокон и неподвижного воздуха в межволоконных пустотах и микропорах материала.

Вода обладает высокой теплопроводностью. При её проникновении в поры волокон и межволоконное пространство за счёт когезии и сил притяжения молекул происходит вытеснение воздуха. Это приводит к повышению теплопроводности теплоизоляции и изменению геометрической формы смонтированного изделия.

Влага, попавшая в утеплитель, находится не в чистом виде. Она может вступать в реакции с химическими элементами окружающей среды, в том числе с компонентами промышленных выбросов.

Со временем насыщенная оксидами и другими химически активными веществами вода способна запускать необратимые коррозионные процессы на поверхности стальных трубопроводов. Дополнительным фактором, ускоряющим разрушение, является постоянное воздействие высокой температуры.

При отрицательных температурах накопленная в теплоизоляции влага замерзает. Образовавшийся лёд обладает более высокой механической прочностью и способен разрушать структурные связи между волокнами минераловатного изделия. В результате ухудшаются физико-механические характеристики материала.

Увлажнённая теплоизоляционная конструкция уже к следующему отопительному сезону может стать неэффективной. Дальнейшая эксплуатация повреждённых минераловатных изделий сопровождается неконтролируемым износом.

Ежесезонное накопление подобных дефектов создаёт условия для быстрого роста тепловых потерь и увеличивает риск внеплановой замены отдельных участков стальных трубопроводов.

Гидрофобизация минеральной ваты

Для придания современным теплоизоляционным материалам водоотталкивающих свойств применяется специальная технология гидрофобизации. Она заключается в обработке поверхности волокон жидкими добавками — гидрофобизаторами.

Существует множество видов гидрофобизирующих добавок. В производстве строительных материалов широкое распространение получили кремнийорганические олигомеры и полимеры — силоксаны.

Эти вещества образуют на поверхности твёрдых тел водонепроницаемую плёнку толщиной в несколько молекул. Такая обработка обеспечивает защиту воздушных пор волокон теплоизоляции.

Если диаметр поры превышает 0,5 мкм, гидрофобизатор покрывает её внутреннюю поверхность. Поры диаметром менее 0,5 мкм закрываются поверхностной водоотталкивающей плёнкой.

Водоотталкивающие свойства гидрофобизаторов и их способность адсорбироваться на поверхности волокон минеральной ваты обусловлены особенностями химической связи атомов кремния и кислорода.

Применение гидрофобизирующих добавок позволяет производителям достигать необходимых показателей водопоглощения и увеличивать срок службы теплоизоляционных материалов при эксплуатации в условиях повышенной влажности.

Вывод

Воздействие влаги негативно влияет не только на теплоизоляционный материал, но и на металлические поверхности изолируемых стальных трубопроводов.

Применение гидрофобизаторов позволяет защитить волокна утеплителя и их поры от смачивания влагой из окружающей среды. Вода, попавшая на гидрофобизированное изделие, практически не впитывается материалом.

Благодаря микропористой структуре изделия влага может естественным образом испаряться через межволоконные пустоты. После полного высыхания теплофизические характеристики базальтового материала восстанавливаются до исходных значений.

Показатели водопоглощения теплоизоляционных изделий определяются при кратковременном частичном или длительном погружении в воду. Методики проведения испытаний регламентированы ГОСТ EN 1609 и ГОСТ EN 12087.

Рекомендации по защите теплоизоляции

Гидрофобизация эффективно защищает волокна материала от впитывания влаги из окружающей среды. Однако она не исключает возможность накопления воды в пространстве между волокнами.

Поэтому теплоизоляционные изделия необходимо дополнительно защищать надёжным водонепроницаемым покрытием. Особое внимание следует уделять герметизации стыков, соединений и участков примыкания теплоизоляции.

В ассортименте компании представлены готовые гидрофобизированные цилиндры UNICOVER® SW с защитным покрытием из фольма-ткани, а также изделия со стальными оцинкованными оболочками UNICOVER®.