Прежде чем узнать какая существует классификация теплоизоляционных материалов, нужно определиться какие материалы называют теплоизоляционными и их основное назначение. Если начинать с основного назначения теплоизоляционных материалов, применяемых при строительстве зданий и сооружений, то это будет сохранение внутреннего тепла зимой и защита от жары летом. Передача теплоты внутри материала или от одного элемента конструкции к другому обусловлена разностью температур. Известны три простых способа передачи теплоты в зданиях и сооружениях: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
Теплопроводность осуществляется в условиях тесного соприкосновения между отдельными частицами материала и неравенства температур в отдельных точках материала или конструкции. Конвекция характерна для жидких и газообразных веществ, где перенос теплоты происходит в результате движения молекул. Тепловое излучение представляет собой процесс передачи теплоты с помощью электромагнитных волн. При тепловом излучении передача теплоты происходит с поверхности материала через пространство в виде лучистой энергии. Например, нагретая поверхность радиатора излучает теплоту и обогревает помещение.
Основной качественной характеристикой теплоизоляционных материалов является их теплопроводность. Теплоизоляционными материалами считаются те у которых значение теплопроводности не более 0,175 Вт/(м•К) и средняя плотность до 600 кг/м3. Следовательно, самым характерным признаком таких материалов является низкая плотность и высокая пористость, так как воздух, находящийся в порах материала, обладает гораздо меньшей теплопроводностью, чем окружающее его вещество.
Поскольку теплопроводность теплоизоляционных материалов напрямую связана с его пористостью, а пористость — со средней плотностью, то можно установить и связь между плотностью и теплопроводностью материала. Чем ниже средняя плотность теплоизоляционных материалов, тем больше в них пор и тем ниже их теплопроводность. Поэтому в зависимости от плотности теплоизоляционные материалы подразделяются на марки (кг/м3): D15, D25, D35, D50, D75, D100, D125, D150, D200, D250, D300, D350, D400, D500. Марка теплоизоляционного материала обозначает верхний предел его средней плотности. Например, изделия марки 75 могут иметь плотность, равную 51—75 кг/м3.
В условиях эксплуатации теплопроводность материала зависит не только от его плотности и пористости. Она зависит также от структуры пористости, влажности, температуры окружающей среды и других факторов. Не менее важными качественными характеристиками теплоизоляционных материалов являются также сжимаемость, прочность, водопоглощение, сорбционная влажность, гидрофобность, паропроницаемость, водоотталкивающие свойства, водостойкость, негорючесть, надёжность и долговечность, звукоизоляционные характеристики, экологичность и возможность проведения монтажных работ вне зависимости от сезона.
По теплопроводности теплоизоляционные материалы делят на три класса:
- А — низкой теплопроводности (до 0,06 Вт/(м•К));
- Б — средней теплопроводности (0,06—0,115 Вт/(м•К));
- В — повышенной теплопроводности (0,115— 0,175 Вт/(м•К)).
Причём согласно требованиям европейских стандартов использование показателя теплопроводности λ предполагается с обеспеченностью 90/90. Это означает, что данный показатель будут иметь 90 % продукции в 90 % проведённых испытаний. А для упрощения восприятия показатель теплопроводности λ, указывают в миливаттах (мВт/(м•К)). Например, индекс 75 показывает, что λ = 0,075 Вт/(м•К).
Классификация теплоизоляционных материалов по составу исходного сырья:
- органические;
- неорганические;
- комбинированные.
В зависимости от внешнего вида и формы теплоизоляционные материалы бывают:
- рыхлые (минеральная вата);
- сыпучие (перлитовый песок);
- штучные (блоки, кирпичи, плиты);
- рулонные (маты);
- шнуровые (жгуты).
По структуре и строению теплоизоляционные материалы бывают:
- мелкопористые ячеистые (как пена);
- волокнистые (как вата);
- зернистые (воздух находится в межзерновом пространстве);
- пластинчатые (воздушные прослойки заключены между листами материала).
В зависимости от жёсткости теплоизоляционные материалы подразделяют:
- на мягкие (М) — сжимаемость по объёму составляет более 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа;
- полужёсткие (П) — сжимаемость 6—30% при удельной нагрузке 0,002 МПа;
- жёсткие (Ж) — сжимаемость до 6 % при удельной нагрузке 0,002 МПа;
- повышенной жёсткости (ПЖ) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,04 МПа;
- твёрдые (Т) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,1 МПа.
Классификация теплоизоляционных материалов по горючести подразумевает разделение на следующие классы:
- негорючие (НГ);
- слабогорючие (Г1);
- умеренно горючие (Г2);
- нормально горючие (ГЗ);
- сильногорючие (Г4).
Теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве достаточно разнообразны, но в основном используются три вида теплоизоляционных материалов это на основе минеральной ваты, органических пенопластов и ячеистых бетонов. Это объясняется простотой технологии их производства, наличием сырьевой базой и хорошими эксплуатационными характеристиками.