inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2023-2-262-270inbure-71Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВОTECHNICAL SCIENCES. CONSTRUCTIONИсследование морозостойкости литых поропластов многослойных стеновых огражденийResearch into the frost resistance of cast foam plastics in multilayer wall envelopes Natalia A. Emelyanovahttps://orcid.org/0000-0002-7692-4424ЕмельяноваН. А.EmelyanovaN. A.

Емельянова Наталья Александровна - старший преподаватель кафедры строительного производства.

664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Natalia A. Emelyanova - Senior lecturer of the Department of Construction Production.

83 Lermontov St., Irkutsk 664074

ena6767@mail.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202309112023132262270Copyright © Емельянова Н.А., 20232023Емельянова Н.А.Emelyanova N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/71

Целью настоящего исследования является экспериментальная проверка возможности использования в зимних условиях литых композитов «Поропласт CF02» в качестве термовкладышей многослойных стеновых ограждений жилых и общественных зданий. Применение литых композитов в качестве термоизоляционного компонента многослойного ограждения уже давно является одним из технологически удобных, функционально эффективных и апробированных решений. Для круглогодичного ведения строительных работ с использованием литых композитов важно учитывать влияние условий внешней среды (температуры и влажности) на кинетику значимых параметров теплоизоляции, так как именно ее следует рассматривать в качестве критерия эксплуатационной долговечности. Циклические T-W испытания проводились в соответствии с нормативно стандартизированными методиками. Выполнена сравнительная оценка теплоизолирующих качеств литого композита «Поропласт CF02» при различных условиях полимеризации и после циклического замораживания и оттаивания различной интенсивности. В работе приведены результаты экспериментальных исследований сохраняемости теплозащитных свойств литых утеплителей из композита «Поропласт CF02» в условиях, моделирующих их работу в многослойных ограждающих конструкциях зданий в районах сурового климата. Проведенное экспериментальное исследование позволило подтвердить стабильность свойств литых утеплителей из композита «Поропласт CF02» при различных естественных условиях полимеризации и определяющее влияние влажности внешней среды на кинетику их изменения.

The possibility of using Poroplast CF02 cast composites under winter conditions as thermofillers for multilayer wall enclosures of residential and public buildings was investigated. The use of cast composites as a thermo-insulating component in multilayer enclosures has long been considered as a technologically convenient, functionally effective, and reliable solution. When organizing year-round construction works with the use of cast composites, the influence of ambient conditions (temperature and humidity) on the kinetics of thermal insulation parameters should be taken into account. It is thermal insulation that should be considered as an operational durability criterion. Cyclic T-W tests were conducted in accordance with standardized regulatory methods. A comparative assessment of the thermo-insulating parameters of Poroplast CF02 cast composite samples was performed under varied polymerization conditions and after cyclic freezing and thawing of different intensities. The results of experimental studies into the stability of the thermal characteristics of Poroplast CF02 cast insulators under the conditions simulating their work in multilayered enclosure structures of buildings in severe climate areas are presented. The conducted experimental study confirmed the stability of Poroplast CF02 cast insulators under different natural polymerization conditions. The determining role of environmental humidity on the kinetics of such insulators was demonstrated.

многослойные ограждающие конструкциитеплоизоляционные материалытеплопроводностькарбамидный поропластклиматическая долговечностьmultilayer enclosing structuresheat-insulating materialsthermal conductivitycarbamide foam plasticclimatic durabilityReferencesБобрышев В.В. Однослойные и многослойные ограждающие конструкции здания // Молодой ученый. 2018. № 47 (233). С. 34–37. EDN: YOVXOH.Bobryshev V.V. Single-layer and multi-layer building envelopes. Molodoi uchenyi = Young scientist. 2018;47:34-37. (In Russ.). EDN: YOVXOH.Романов И.А. К вопросу о конструктивнотехнологических системах наружных стен жилых малоэтажных зданий // Молодой ученый. 2019. № 22 (260). С. 134–138. EDN: MDXOQC.Romanov I.A. To the question of constructivetechnological systems of external walls of residential low-rise buildings. Molodoi uchenyi = Young scientist. 2019;22:134-138. (In Russ.). EDN: MDXOQC.Мусорина Т.А., Гамаюнова О.С., Петриченко М.Р. Обоснование конструктивных мероприятий по увеличению энергоэффективности стеновых ограждений // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 11 (110). С. 1269–1277. EDN: TAUMWV. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.11.1269-1277.Musorina T.A., Gamayunova O.S., Petrichenko M.R. Substantiation of constructive measures to increase the energy efficiency of wall enclosures. Vestnik MGSU. 2017;12(11):1269-1277. (In Russ.). EDN: TAUMWV.Yokubova M.T. The role of heat containing walls in increasing the energy efficiency of buildings // Scientific progress. 2022. Vol. 3. No. 4. P. 85–88.Yokubova M.T. The role of heat containing walls in increasing the energy efficiency of buildings. Scientific progress. 2022;3(4):85-88.Gnezdilova O., Kudryavtseva V., Terenteva N. Modern effective technologies applied for constructing external walls // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 828. No. 1. P. 012008. https://doi.org/10.1088/1757899X/828/1/012008.Gnezdilova O., Kudryavtseva V., Terenteva N. Modern effective technologies applied for constructing external walls. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;828(1):012008. https://doi.org/10.1088/1757-899X/828/1/012008.Хатина Е.В. Динамическая теплоизоляция ограждающих конструкций зданий // Ползуновский вестник. 2011. № 1. С. 224–228. EDN: OCSKIR.Khatina E.V. Dynamic thermal insulation of enclosing structures of buildings. Polzunovskiy vestnik. 2011;1:224-228. (In Russ.). EDN: OCSKIR.Ватолкин С.М. Влияние типов утеплителей на качество многослойных строительных конструкций // Проектирование и строительство в Сибири. 2003. № 1. С. 22–24.Vatolkin S.M. Effect of insulation types on the quality of multilayer building structures. Proektirovanie i stroitel'stvo v Sibiri. 2003;1:22-24. (In Russ.).Емельянова Н.А. Исследование технологических аспектов применения литых утеплителей в ограждающих конструкциях зданий // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 12 (95). C. 116–120. EDN: RHIBPE.Emelianova N.A. Studying technological aspects of cast thermal insulant application in building envelopes. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk state technical university. 2014;12:116-120. EDN: RHIBPE.Москвитин В.А., Емельянова Н.А., Машович А.Я. Экспериментальные исследования показателей воздухопроницаемости композита «Поропласт CF» // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019. Т. 9. № 2 (29). С. 342–353. https://doi.org/10.21285/2227-2917-20192-342-353. EDN: XCGLQU.Moskvitin V.A., Emelyanova N.A., Mashovich A.Y. Experimental studies of air permeability indicators of composite "Poroplast CF". Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2019;9(2):342-353. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-2-342-353. EDN: XCGLQU.Москвитин В.А., Пинус Б.И., Емельянова Н.А., Москвитин Д.В. Долговечность слоистых ограждающих конструкций с литыми композитами // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2015. № 4 (15). С. 151–158. EDN: VHDRGF.Moskvitin V.A., Pinus B.I., Emelianova N.A., Moskvitin D.V. Longevity of layered frame structures with cast aggregates. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost' = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2015;4:151-158. EDN: VHDRGF.Сакмарова Л.А., Бахмисова М.А. Многослойные ограждающие конструкции и их свойства при температурных воздействиях // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции: материалы IV Международной (X Всероссийской) конференции (г. Чебоксары, 21–22 ноября 2018 г.). Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2018. С. 88–96. EDN: ISUHBL.Sakmarova L.A., Bakhmisova M.A. Multilayer barrier constructions, and their properties under temperature impact. In: Novoe v arkhitekture, proektirovanii stroitel'nykh konstruktsii i rekonstruktsii: materialy IV Mezhdunarodnoi (X Vserossiiskoi) konferentsii = New in architecture, design of building structures and reconstruction: materials of the IV International (X All-Russian) conference. 21-22 November 2018, Cheboksary. Cheboksary: Chuvash State University named after I.N. Ulyanova; 2018. p. 88-96.Tojiboyev B.T. Development of thermal insulation materials with low thermal conductivity on the basis of local raw MATERIALS // Scientific progress. 2021. Vol. 2. No. 8. P. 340–345.Tojiboyev B.T. Development of thermal insulation materials with low thermal conductivity on the basis of local raw materials. Scientific progress. 2021;2(8):340–345.Mokhammed A.R., Naimi S. The Effectiveness of Thermal Insulation of the Exterior Composite Walls of Buildings in Iraq Based on Different Materials and Climate Regions using Engineering Applications // International Journal of Intelligent Systems and Application in Engineering. 2023. Vol. 11. No. 4s. P. 594-601.Mokhammed A.R., Naimi S. The Effectiveness of Thermal Insulation of the Exterior Composite Walls of Buildings in Iraq Based on Different Materials and Climate Regions using Engineering Applications. International Journal of Intelligent Systems and Application in Engineering. 2023;11(4s):594601.Сигачев Н.П. Расчет нестационарных тепловых процессов с учетом воздухообмена и проблемы нормирования теплозащиты зданий // Экспресс-Информация. Серия Строительство, проектирование. 2001. № 1. С. 23–33.Sigachev N.P. Calculation of non-stationary thermal processes taking into account air exchange and the problem of rationing the thermal protection of buildings // Express-Information. Series Construction, design. 2001. No. 1. pp. 23-33.Силаенков Е.С. Методика определения долговечности системы утепления наружных стен с эффективным утеплителем // Строительные материалы. 2001. № 1. С. 15–17.Silaenkov E.S. Method for determining the durability of the system of insulation of external walls with an effective insulation // Stroitelnye materialy. 2001. No. 1. pp. 15-17.Rhee-Duverne S., McCaig I., Orr S., Zhang H., Viles H.A. Assessing moisture in porous traditional building materials // 1st International Conference on Moisture in Buildings 2021 (ICMB21) (London, 28–29 June 2021). London: UCL, 2021. https://doi.org/10.14293/ICMB210054.Rhee-Duverne S., McCaig I., Orr S., Zhang H., Viles H.A. Assessing moisture in porous traditional building materials. 1st International Conference on Moisture in Buildings 2021 (ICMB21). 28-29 June 2021, London. London: UCL; 2021. https://doi.org/10.14293/ICMB210054.Хейфец Л.И., Неймарк А.В. Многофазные процессы в пористых средах. М.: Химия, 1982. 320 с.Kheifets L.I., Neimark A.V. Multiphase processes in porous media. Moscow: Khimiya; 1982. 320 p. (In Russ.).Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. 470 с.Karnaukhov A.P. Adsorption. Texture of dispersed and porous materials. Novosibirsk: Nauka. Siberian Enterprise of the Russian Academy of Sciences; 1999. 470 p. (In Russ.).Tusnina V., Tusnin A., Alekperov R. Experimental and theoretical studies of the thermal efficiency of multilayer non-uniform building enclosures // Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 45. P. 103439 https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103439. EDN: MIJVBR.Tusnina V., Tusnin A., Alekperov R. Experimental and theoretical studies of the thermal efficiency of multilayer non-uniform building enclosures. Journal of Building Engineering. 2022;45:103439. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103439. EDN: MIJVBR.Гнездилова О.А. Оценка теплозащитных качеств ограждающей конструкции // Научное обозрение. 2007. № 1. С. 55–57.Gnezdilova O.A. Evaluation of the heatshielding qualities of the building envelope. Nauchnoe obozrenie. 2007;1:55-57. (In Russ.).Критерии оценки качества и выбора теплоизоляционных материалов // Технологии строительства. 2005. №2. С. 5-15.Criteria for assessing the quality and choice of heat-insulating materials. Building Technologies. 2005;2:5-15. (In Russ.).Vatin N.I., Pestryakov I.I., Sultanov Sh.T., Ogidan T., Yarunicheva Y.A., Kiryushina A.P. WATER VAPOUR BY DIFFUSION AND MINERAL WOOL THERMAL INSULATION MATERIALS // Magazine of Civil Engineering. 2018. №5 (81). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/water-vapour-bydiffusion-and-mineral-wool-thermal-insulationmaterials (19.03.2023).Vatin N.I., Pestryakov I.I., Sultanov Sh.T., Ogidan T., Yarunicheva Y.A., Kiryushina A.P. Water vapour by diffusion and mineral wool thermal insulation materials. Magazine of Civil Engineering. 2018;5(81): (In Russ.).Хлевчук В.Р. Бессонов И.В., Румянцева И.А., Сигачев Н.П. и др. К вопросу о стойкости пенопластов и волокнистых утеплителей в ограждающих конструкциях зданий // Сб. докладов: Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях, М.: НИИСФ. 2001. С. 255-258.Khlevchuk V.R. Bessonov I.V., Rumyantseva I.A., Sigachev N.P. et al. To the question of the stability of foam plastics and fibrous insulation in building envelopes. Sat. reports: Problems of building thermal physics of microclimate and energy saving systems in buildings. Moscow: NIISF. 2001. S. 255258.Гнездилова О. А. Исследование влияния эксплуатационных факторов на теплопроводность "Поропласта CF02" // Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог: труды всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Иркутск: ИрГУПС, 2009. Т. 1. С. 169-173.Gnezdilova O. A. Study of the influence of operational factors on the thermal conductivity of "Poroplast CF02". Problems and prospects of research, design, construction and operation of railways: proceedings of the All-Russian scientific and practical conference with international participation. Irkutsk: IrGUPS, 2009. T. 1. P. 169-173.Москвитин В.А., Пинус Б.И., Емельянова Н.А. Эффективность использования литых утеплителей в стеновых ограждениях малоэтажных зданий // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 2 (73). С. 110–114. EDN: PWMETR.Moskvitin V.A., Pinus B.I., Emelyanova N.A. Efficiency of using cast heaters in low-rise building walling. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk state technical university. 2013;2:110-114. EDN: PWMETR.Москвитин В.А., Шишкин А.В., Гнездилова О.А. и др. Эффективные слоистые каменные наружные конструкции с теплоизоляцией из композита "Поропласт CF02". ТУ 5741-00216602333-2006: утв.000 "Фоампласт", ООО "Иркут-Инвест". Иркутск. 2006. 16 с.Moskvitin V.A., Shishkin A.V., Gnezdilova O.A. and others. Efficient layered stone exterior structures with thermal insulation from the "Poroplast CF02" composite. TU 5741-002-16602333-2006: approval 000 "Foamplast", LLC "Irkut-Invest". Irkutsk. 2006. 16 p.Гнездилова О.А., Москвитин В.А. Теплоэнергосберегающие ограждающие конструкции с утеплителем из композита "Поропласт CF02" // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2007. № 2. С. 2–6.Gnezdilova O.A., Moskvitin V.A. Heat-EnergySaving Enclosing Structures with Poroplast CF02 Composite Insulation. Mounting and Special Works in Construction. 2007;2:2-6.Xu, Chengcheng & Li, Shuhong & Zou, Kaikai. (2019). Study of Heat and Moisture Transfer in Internal and External Wall Insulation Configurations. Journal of Building Engineering. 24. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.02.016.Xu Ch., Li Sh., Zou K. Study of Heat and Moisture Transfer in Internal and External Wall Insulation Configurations. Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 24. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.02.016.Gagarin V., Kozlov V., Zubarev K. Determination of Maximum Moisture Zone on Enclosing Structures: Sustainable Buildings in Cold Climates // Cold Climate HVAC. 2019. P. 925–932. https://doi.org/10.1007/978-3-030-00662-4_78.Gagarin V., Kozlov V., Zubarev K. Determination of Maximum Moisture Zone on Enclosing Structures: Sustainable Buildings in Cold Climates. Cold Climate HVAC. 2019. p. 925–932. https://doi.org/10.1007/978-3-030-00662-4_78.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.