1. Izvedba toplinske izolacije pjeno-, plino- i betonima sa laganim agregatima

Pod pjenobetonima se odrazumijevaju mješavine cementa, agregata, vode i stabilnih pjena. Težina im je od 250-1500 kg/m³.

Za plinobetone se uobičajenim sastojcima dodaju kemikalije za «nadimanje» (npr. aluminijski prah sa kalcijevim karbidom). Kemijskim utjecajem na vezivo dolazi do stvaranja mjehurića plina koji ostaju fiksirani vezanjem cementa. Prostorna težina plinobetona je od 300-900 kg/m³, a čvstoća od 15-60 kg/cm²

Betoni sa laganim agregatima se izvode sa granulama ekspandiranih materijala (gline, lave ili sl.) ili od šljake.

Ovi se betoni lijevaju «in situ» ili u kalupe (osim plinobetona koji zbog promjene volumena nije prikladan za lijevanje «in situ») i u dovoljnoj debljini predstavljaju dobre toplinske izolatore. Njihova je pogodnost tim veća što posjeduju i značajniju masu, pa time u vezi i poželjno svojstvo toplinske inercije (kod nestacionarnih toplinskih stanja).Sa pjenobetonom približne debljine oko 20 cm, u kojemu može biti izveden i nagib, postiže se u našim klimatskim uvjetima dovoljna toplinska izolacija (bez drugih dodataka). U tom slučaju može se parorasteretni sloj postaviti neposredno ispod hidroizolacije.Ukoliko se ovi betoni proizvode u blokovima, može im se pridati nagib već u posebnim kalupima koji imaju visine u korelaciji.

2. Izvedba toplinske izolacije mekim i krutim jednoslojnim izolacijskim pločama (i drugim oblicima)

Ove će izolacije biti ilustrirane sljedećim (tipološkim) redoslijedom:

a)mineralna vuna

b)staklena vuna

c)azbest-cementne ploče (niske gustoće)

d)ploče od anorganskih ekspandiranih materijala i ljepila

e)poliuretan

f)porofen

g)polistiren

h)ploče od pluta

i)ploče od drvnih vlakana

j)pribor i načini ugradbe

a, b, c, d – materijali mineralnog podrijetla

e, f, g – organski materijali, sintetički, ekspandirani

h, i – prirodni organski materijali

a) mineralna vuna – dobiva se ili propuhivanjem pare/zraka kroz užarenu šljaku visokih peći ili prelijevanjem mase dijabaza (na temp. od 1600-1700°C) preko brzo rotirajućih, šamotnih diskova. Dobivene fine staklaste niti slažu se u «vunu». Prostorna težina ove vune se kreće između 40-50 i 200-300 kg/m³, a ovisi o stupnju zbijenosti. Priprema se (pakira) u rastresitom stanju, u užetima, u vidu filca, jastuka (u rolama, na mekoj podlozi ili jednostavno proširenih na pergamentu) i u obliku polutvrdih ploča uz dodatak veziva, fenolnih smola. Ove su ploče zbog tih smola otporne samo do temperatura od 250°C. Inače neobrađena vuna podnosi temperature do 800°C. Mineralna je vuna, u bilo kojem vidu, premekana za direktnu podlogu hidroizolaciji. Ako se ugrađuje u vertikalnom položaju, mora se osigurati pridržavanje (osim za ploče). Mineralna vuna je odličan termoizolator, negoriv i kemijski neutralan.

b) staklena vuna – dobiva se također razbijanjem mlaza tekućeg stakla na brzo rotirajuću šamotnu ploču. Skupljene tanke niti se slažu u odličan izolacijski materijal vunastog izgleda. Proizvodi se u rastresitom stanju, a također i u vidu filca, jastuka i polutvrdih ploča do debljine od 10 cm. Može se jedno- ili dvostrano kaširati odgovarajućim folijama. Težina joj je od 40-90 kg/m³.

c) autoklavne azbest-cementne ploče – niske gustoće, prostorne težine oko 800 kg/m³. Uz cement i azbestna vlakna dodaju se i posebni dodaci za poroznost.

d) ploče od anorganskih ekspandiranih materijala vezanih anorganskim ljepilima – dobri, vatrootporni toplinski izolatori. Upotrebljavaju se i kod postave vrućih hidroizolacija direktno na toplinske (uključujući i asfalt). Primjer proizvodnje jednog tipa ovih ploča je iz perlita. Perlit je eruptivni aluminijsko-silikatni kamen. Najprije se fino melje i zatim zagrijavanjem do 1000°C na tekućoj traci ekspandira. Dobijene granule povezuju se anorganskim ljepilima i mineralnim vlaknima. Postupci su patentirani.

e) poliuretan – Iz područja organske kemije postoje tvrde pjene koje se dobijaju ekspandiranjem poliuretana ili poliizocianurata u autoklavima (moltopren je meki poliuretan). Moguća je realizacija pjena različitih prostornih težina, u prosjeku od 30-100 kg/m³. blokovi se kasnije režu u polutvrde ploče 100x50 cm, otporne na temperaturu i samogasive. Kratkoročno izdržavaju temperature i do 250°C tako da su ploče iz poliuretanske tvrde pjene pogodne i za obradu bitumenom (odnosno kao podloga). Ploče se često kaširaju aluminijskim folijama ili i krutim limovima, ivericama i sl. Poliuretanska pjena može se i štrcati na površinu ili u šupljinu.

f) porofen – tvrda pjena fenolformaldehidne smole. Za toplinske izolacije, naročito kod ravnih krovova, primjenjuju se sa prostornom težinom od 45 kg/m³ na više.

g) polistiren – njegivim ekspandiranjem dobiva se polutvrda pjenasta masa (stiropor, okipor) zatvorene celularne strukture, vrlo male prostorne težine od 20-30 kg/m³. Ovako dobiveni blokovi režu se u ploče dimenzija 100x50 cm, raznih debljina. Ploče se mogu dobijati i ekspandiranjem u kalupima različitih oblika, a granule, dobivene slobodnim ekspandiranjem, koriste se za toplinske žbuke. Sve ove ploče ili jastuci postavljaju se jednostavno polaganjem, ugradbom između zidova, ljepljenjem ili posebnim vijcima, često su na pero i utor.

h) ploče od pluta – Pluto je vrlo dobar toplinski izolator, a dobiva se od kore hrasta plutnjaka. Težina mu je 200-250 kg/m³. Plutene ploče se proizvode mljevenjem kore i ekspandiranjem čestica pluta u autoklavima i zatim rezanjem blokova ekspandiranog pluta u ploče raznih duljina. Težina im je od 100-130 kg/m³. Drugi način proizvodnje ploča je prešanje plutenih čestica povezanih bitumenom ili drugim ljepilom. Osim u pločama, pluto se isporučuje i u česticama ili ekspandiranim granulama u rastresitom stanju ili zaljepljenim na neku traku (obično bitumensku). Ploče se zbog svog lijepog izgleda mogu upotrbljavati i za oblaganje zidova, pa čak i podova (jako prešane ploče) u trostrukoj funkciji: kao toplinski i zvučni izolator i kao definitivna, vidljiva površinska obrada.

i) ploče od drvnih vlakana (drvne vune) – Proizvode se tako da se vlakna spajaju cementom. Ploče su lagane jer sadrže šupljine. Težina im je od 200 do 500 kg/m³ (ali i do 1000 kg/m³, kod tvrdih ploča). Danas se često upotrebljavaju u kombinaciji sa nekom, još boljom toplinskom izolacijom kao tanka, tvrda kora (kombi ploče). Za toplinsku izolaciju mogu se upotrebljavati i mješavine drvnih čestica (piljevine) i nekog veziva ili u vidu prešanih ploča ili lijevane in situ.

j) pribor i način ugradbe - kako je spomenuto, meke i polutvrde ploče se mogu polagati i ugrađivati između konstrukcija ili vješati. Ploče iz ekspandiranih materijala mogu imati bočnu profilaciju koja olakšava ugradbu. Osim ljepljenjem na zid i ugradbom između letava (preplitanjem žicom, uključujući i bodljikavu) ove se ploče i jastuci mogu fiksirati na zidnu podlogu i pomoću posebnih pričvrsnica koje se vrlo jednostavno ugrađuju u zid upucavanjem specijalnih čavala ili bušenjem rupa odgovarajućeg profila i dubine (što propisuje proizvođač). Pričvrsnice mogu biti plastične ili metalne.

Ima različitih i patentiranih sustava koji su karakteristični za pojedine proizvođače:

- čavao sa zaustavnom površinom i nazubljenim vanjskim dijelom na koje se jednostavno nabijaju plastične, vrlo široke «kape»

- metalne konzole sa šiljcima koje se upucavaju sa običnim čavlima odnosno ubadaju se u bočnu stranicu ploča

- plastični umetci sa širokom glavom koji se zabijaju u prethodno izbušene tijesne rupe

-  isto, samo iz metala (pocinčanog čelika)

-  postoje dvodjelni metalni vijci sa širokom glavom koji uvijanjem izazivaju nabiranje plašta umetka i time bolje uglavljivanje u prethodno izbušene rupe.

U pravilu prostorna težina indicira toplinsku vrijednost materijala: međusobno se odnose obrnuto proporcionalno.

3. Toplinske pjene

Vrlo su male prostorne težine (oko 10 kg/m³), odlični su termoizolatori i mogu se aplicirati i u šupljine konstrukcija kroz minimalne otvore. Izvode se na bazi poliuretanskih pjena ili formaldehidnih smola, tako da se odvojene sastavne komponente mješaju na gradilištu u posebnom pištolju sa mlaznicom. Ove pjene već se i proizvode kod nas.

4. Toplinske žbuke

Mogu se izvoditi i tako da se toplinske pjene apliciraju površinski. Međutim tipičan način izvedbe ovih žbuka je uz primjenu laganih materijala u česticama ili ekspandiranim granulama (i drobljenim) sa nekim vezivnim sredstvom koje može biti cement ili neko ljepilo. Žbuke se nanose štrcanjem ili zidarskim postupkom.

a) toplinska žbuka na bazi mineralnih vlakana: izvodi se tako da se pomiješana vlakna mineralne vune i azbesta sa cementom i vodom štrcaju pod pritiskom na podlogu. Na taj način se tvori izolirajući sloj težine 400-600 kg/m³ otporan na visoke temperature

b) perlit žbuka – sastoji se granula ekspandiranog perlita pomiješanih sa cementom i pijeskom. Prostorne težine je od 500-800 kg/m³ (u debljem sloju smatra se perlit-betonom, sa kojim se mogu izvoditi i krovni nagibi). Perlit se može miješati i sa bitumenom i u toplom i u hladnom stanju. Tako se može upotrebljavati i pri hladnom vremenu. Vrući bitumen perlit ne smije se koristiti u kombinaciji sa materijalima neotpornim na temperature iznad 100°C (npr. stiroporom)

c) žbuke sa granulama od ekspandiranog polistirena (slično perlit žbukama)

d) žbuke od plutenih čestica vezanih visokomolekularnim ljepilima

5. Kompaktni toplinski sustavi -to su višeslojne, složene toplinske izolacije koje sadržavaju i kontinuiranu površinsku zaštitu (bez reški). Debljina im je 6-7 cm ukupno, a termoizolacijska ploča sama iznosi 4-5 cm max. Princip je i kod raznih proizvođača isti. Varijacije ovog sustava su da se umjesto ekspandiranog polistirena upotrijebe tvrde ploče od mineralne vune i da se kao završna obrada, umjesto neke žbuke koriste specijalne mreže sa naljepljenim fasadnim pločicama. One se također utiskuju u prvi sloj podložnog morta, a umjesto drugog sloja vrši se fugiranje (kroz mrežu).

Osim ljepljenjem ploče termoizolacije trebaju se mjestimično pridržati odgovarajućim pričvrsnicama direktno u zid ili putem posebnih pocinčanih profila.

6. Višeslojne (kombinirane) izolacijske ploče bez završne obrade

Ove ploče, uz termoizolacijsku funkciju koja im je primarna, sadržavaju i neka druga svojstva zahvaljujući dopunskim slojevima iz drugih materijala. Na taj način visokovrijedni izolacijski materijali koji su obično meki ili čak rahli postaju kompaktniji, prikladni za podloge završnim obradama ili dobivaju odgovarajuću profilaciju za određene tehničke svrhe (ventilaciju, pričvršćenje isl.)

Danas ima već vrlo mnogo tipova ovih ploča, a primjena im se stalno proširuje. Čak je i za potpuno zatvorenu termoizolaciju, kad je ugrađena između zidova ili u (drvenom) krovu, bolje da ima kruću površinsku obradu.

Ovaj tip termoizolacije ilustrira se na nekoliko primjera:

a) ploče od ekspandiranih sintetičkih materijala (u ovom slučaju polistirena) između tankih ploča od drvnih vlakana vezanih mineralnim vezivima ( prije toga kemijski neutraliziranih i impregniranih)

b) ploče od drvnih vlakana (isto kao a) obrađene jedno- ili dvostrano poroznim mortom

c) polutvrde ploče (obično iz poliuretanske pjene) ili jastuci mineralne/ staklene vune jedno- ili dvostrano kaširani aluminijskom folijom

d) mineralna vuna (ili drugi termoizolator) kaširana na papir – gips ploču

e) poliuretanske polutvrde ploče kaširane na bočno profiliranu ivericu

f) mineralna vuna na uzdužno profiliranom stiroporu (zbog ventilacije fasade) itd.

7. Višeslojne (kombinirane) izolacijske ploče sa završnom obradom

Za razliku od prethodne varijante ove ploče se mogu primjeniti za fasadnu obradu, razlika je samo u vrsti vanjskog materijala

a) Durisol ploče (od drvne piljevine ili vlakana vezanih cementom) – obostrano obrađene finim betonom praktično u debljini žbuke. Završna obrada može biti i kulir ili sl.

b) polutvrde poliuretan ploče izvana obrađene sintetičkim premazima uz dodatak mineralnog agregata i boje. Ploče se rade u raznim uzorcima, čak kao imitacija zida od opeke

c)poliuretanske ploče između limova zaštićenih od korozije u vidu neke završne obrade (plastificiranje, eloksaža i sl. , ovisno o vrsti lima). Kod nas alu-paneli do 5 cm debljine

d) sendvič panoi iz profiliranog i zaštićenog lima (već spomenuti u limarskim radovima.

8. Letvane i profilirane izolacijske ploče

Toplinske izolacije u kombinaciji sa drugim materijalima i detaljima, ili profilirane, mogu preuzeti i neku dopunsku namjenu: da budu nosači pokrova, direktno ili indirektno, da osiguraju ventilacijski sloj i sl:

a) ploče sa uključenim rogovima

b) sličan primjer, samo toplinska izolacija preuzima uzdužna naprezanja

c) izolacijske ploče sa letvama za pokrov. Profilacijom ploče je osigurano i prozračivanje (Braas)

d) sličan primjer, samo što je umjesto iverice primjenjen metal. Prozračivanje je također osigurano

e) profilirane ploče za oslanjanje pokrova. Ove se ploče postavljaju na iste letve kao i pokrov - lako se mogu i naknadno interpolirati

f) izolacijske ploče profilirane za ulaganje cijevovoda podnog grijanja (kod podnog grijanja ova izolacija mora postojati - prema donjem katu)

9. Izolacijski blokovi

Izvode se na razne načine: u vidu šupljih glinenih i silikatnih blok opeka sa ili bez dopunskog izolacijskog sloja, a također i iz laganih betona (šuplji i puni blokovi). U novije se vrijeme blokovi iz najlaganijih izolacijskih materijala nakon slaganja pune betonom (blokovi istovremeno formiraju oplatu).

a) veliki glineni blok sa izmjeničnim šupljinama. Vezom vežnjaka dobija se zid debljine 40 cm, težine 365 kg/m², toplinski sucifijentan (K= 0,55 W/m2°C). Vertikalne fuge su svedene samo na ispunu posebnih profilacija, a u horizontalne se ulaže izolacija (u sredini zida).

b) glineni šuplji blok profiliran za izmjeničnu postavu posebne (dopunske) toplinske izolacije, zbog izbjegavanja toplinskih mostova

c) troslojni ljepljeni blokovi i blokovi sa šupljinama punjenim toplinskom izolacijom (i silikatni blokovi, i blokovi od laganih betona)

d) troslojni blokovi vezani profilacijom. Šupljine su u ovom primjeru horizontalne, a stiropor je viši od visine bloka tako da prekida mort u ležajnici. Na isti način moguća je izvedba blokova i sa vertikalnim šuljinama. U tom je slučaju omogućena i ventilacija zida. Za uglove i za nadvoje postoje posebni fazonski komadi

e) silikatni blokovi sa izmjeničnim šupljinama koriste se u kombinaciji sa dopunskom toplinskom izolacijom (višeslojni zidovi) jer sami nemaju dovoljna izolacijska svojstva. Ovakvi blokovi se mogu izvoditi iz laganih betona (od šljake, ekspandiranih anorganskih granula, drobljene opeke i sl.)

f) puni blokovi iz ekspandiranih anorganskih granula (ponekad i sa rijetkim šupljinama)

g) blokovi iz patentiranih laganih betona: siporexa, ytonga i sl. (ili običnih plino- i pjenobetona)

h) betonski blokovi koji imaju karakter oplate u koju se lijeva uobičajeni beton. Ovi bloketi-oplate sa velikim šupljinama mogu biti također izvedeni iz laganih betona ili čak smjese drvnih čestica ili vlakana sa cementom, pa predstavljati jednostavan način toplinskog izoliranja.

i) ovi bloketi-oplate mogu biti izvedeni i iz vrlo tvrdog profiliranog stiropora. «Zidanje» se vrši sklapanjem odgovarajućih profilacija, a kasnije se šupljine ispunjavaju betonom. Potrebna je naravno odgovarajuća površinska obrada ili sa staklenom mrežom i premazima kao kod kompaktnih sustava ili nekim pločama. Ovi zidovi su nosivi.