№85-18

  • Print

 

Дослідження стійкості до розмокання та екологічної безпеки теплоізоляційних матеріалів

Р.О. Дичковський1, https://orcid.org/0000-0002-3143-8940

А.В. Павличенко1,  https://orcid.org/0000-0003-4652-9180

С.В. Дибрін1,          https://orcid.org/0000-0001-7771-590X

А.Ю. Перерва2,      https://orcid.org/0009-0009-0542-595X

І.О. Мірошников1,   https://orcid.org/0009-0005-6451-3969

А.В. Кліско3.              https://orcid.org/0000-0002-3655-7674

1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

2 ПрАТ "Львівська вугільна компанія", Львівська обл., Сокальський р-н, село Сілець, Україна

3Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститутімені Ігоря Сікорського", Київ, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2026, 85:220–231

Full text (PDF)

https://doi.org/10.33271/crpnmu/85.220

АНОТАЦІЯ

Мета. Дослідження впливу зволоження на структурну цілісність і експлуатаційні властивості теплоізоляційних матеріалів, визначення їх стійкості до розмокання шляхом  оцінки екологічної безпеки на основі аналізу показників можливого негативного впливу на довкілля при використання їх у сучасному будівництві.

Методика дослідження. Проведення експериментальної оцінки стійкості теплоізоляційних матеріалів до розмокання виконувалося шляхом витримування у водному середовищі протягом визначеного проміжку часу з подальшим визначенням змін маси, геометричних параметрів і структурного стану зразків, аналіз екологічної безпеки матеріалів здійснювався шляхом оцінки їх складу та потенційної здатності до виділення шкідливих речовин під впливом вологи.

Результати дослідження. У результаті проведених досліджень встановлено відмінності у стійкості досліджуваних теплоізоляційних матеріалів до розмокання залежно від їх структури та компонентного складу. Визначено зміни маси та фізичного стану зразків після впливу водного середовища, що дозволило оцінити рівень збереження їх експлуатаційних властивостей. Аналіз екологічної безпеки показав, що досліджувані матеріали характеризуються різним рівнем потенційного впливу на навколишнє середовище при тривалому контакті з вологою. На основі отриманих результатів виконано порівняльну оцінку теплоізоляційних матеріалів та визначено найбільш перспективні зразки, які поєднують вологостійкість і екологічні характеристики.

Наукова новизна. Полягає в систематизації та науковому обґрунтуванні підходів до комплексної оцінки стійкості теплоізоляційних матеріалів до розмокання та їх екологічної безпеки. Встановлено особливості зміни фізичного стану матеріалів під впливом вологи та визначено взаємозв’язок між показниками вологостійкості й екологічними характеристиками. Удосконалено підхід до порівняльної оцінки теплоізоляційних матеріалів за сукупністю експлуатаційних та екологічних критеріїв.

Практичне значення. Розробка способів ефективного оцінювання стійкості теплоізоляційних матеріалів до розмокання та їх екологічної безпеки дозволяє обґрунтовано підходити до вибору матеріалів для будівельних і промислових потреб. Запропоновані підходи сприяють підвищенню довговічності будівельних конструкцій, зниженню експлуатаційних витрат та мінімізації негативного впливу на довкілля.

Ключові слова: теплоізоляційні матеріали, стійкість до розмокання, вологісна деградація, експлуатаційні властивості, структурна стійкість, екологічна безпека.

Перелік посилань

1. Investigation of deportment of chalcophilic heavy metals in the waste rock of Central Coal Enrichment Plant “Chervonohradska” for the purposes of environmental safety of Lviv-Volyn coal basin. Environmental Problems, 7(4), 169–176. https://doi.org/10.23939/ep2022.04.169

2. Дворкін, Л.Й., & Лаповська,С.Д. (2017). Будівельне матеріалознавство. Кондор. https://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/2018/Dvorkin_Bud_mater_2017_448.pdf

3. Ратушняк, Г., Бікс, Ю., & Лялюк, А. (2022). Експериментальні дослідження теплопровід­ності теплоізоляційних матеріалів із мінеральної вати. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві, 19(1), 12–42.

4. Polyanska, A., Savchuk, S., Dudek, M., Sala, D., Pazynich, Y., & Cicho, D. (2022). Impact of digital maturity on sustainable development effects in energy sector in the condition of Industry 4.0. NaukovyiVisnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 97–103. https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-6/097

5. Lapshyn, Ye, Shevchenko, O., Dybrin, S., & Dychkovskyi, R. (2025). Feasibility of Fine Classification in Processing Watered Coal Sludge from Storage: A Case Study of the Dnipro Coke Chemical Plant. Acta Montanistica Slovaca, 100. https://doi.org/10.46544/ams.v30i1.07

6. Voloshchyshyn, A. I., Bosak, P. V., Popovych, V. V., Menshykova, O. V., & Kopystynskyi, Y. O. (2024). Natural phytomelioration of coal mine waste heaps in the context of increased radiation background (on the case of Nadiya mine, Lviv-Volyn coal basin, Ukraine). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1415(1), 012130. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012130

7. Dychkovskyi, R., Pavlychenko, A., Kononenko, M., & Dybrin, S. (2025). Evaluation of thermal conductivity and stability of thermal insulation materials for buildingsbased on the steady-state heat flow method. Collection of Research Papers of the National Mining University, (80), 275–287. https://doi.org/10.33271/crpnmu/80.275

8. Pavlychenko, A., Lewicka, D., Miroshnykov, I., Dybrin, S., Pererva, A. & Dychkovskyi, R. (2025). Hybrid Approach of Neural Networks and Analog-Based Methods for Industrial Assessment of Technogenic Deposits. Proceedings of the DIM-ESEE Conference (reviewed papers), (2025), MR13-MR20

9. Miroshnykov, I., Cichoń, D., Shyrin, L., Dybrin, S., & Dychkovskyi, R. (2025). Ensuring the environmental sustainability of molybdenum ore mining. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1457(1), 012014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1457/1/012014

10. Knysh, I., & Karabyn, V. (2014). Heavy metals distribution in the waste pile rocks of Chervonogradska mine of the Lviv-Volyn coal basin (Ukraine). Pollution Research, 33, 663–670.

11. Latif, E., Bevan, R., & Woolley, T. (2019). Retrofit, renovation and fuel poverty initiatives: insulation materials. Thermal Insulation Materials for Building Applications, 155–180. https://doi.org/10.1680/timfba.63518.155

12. Pavlychenko, A., Sala, D., Pyzalski, M., Dybrin, S., Antoniuk, O., & Dychkovskyi, R. (2025). Utilizing Fuel and Energy Sector Waste as Thermal Insulation Materials for Technical Buildings. Energies, 18(9), 2339. https://doi.org/10.3390/en18092339

13. Vladyko, O., Maltsev, D., Gliwiński, Ł., Dychkovskyi, R., Stecuła, K., & Dyczko, A. (2025). Enhancing Mining Enterprise Energy Resource Extraction Efficiency Through Technology Synthesis and Performance Indicator Development. Energies, 18(7), 1641. https://doi.org/10.3390/en18071641

14. Lewicka, D., Zarębska, J., Batko, R., Tarczydło, B., Wożniak, M., Cichoń, D., & Pec, M. (2023). Circular Economy in the European Union. Circular Economy in the European Union: Organisational Practice and Future Directions in Germany, Poland and Spain, 21–267 https://doi.org/10.4324/9781003411239

15. Dychkovskyi, R., Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Sala, D., Hankus, Ł., Magdziarczyk, M., &Smoliński, A. (2025). Control of contour evolution, burn rate variation, and reaction channel formation in coal gasification. Scientific Reports, 15(1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-93611-3

16. Kosenko, A., Khomenko, O., Kononenko, M., Polyanska, A., Buketov, V., Dychkovskyi, R., Polański, J., Howaniec, N., & Smolinski, A. (2025). Sustainable management of iron ore extraction processes using methods of borehole hydro technology. International Journal of Mining and Mineral Engineering, 16(1), 92–112. https://doi.org/10.1504/ijmme.2025.145592

17. Zhou, Z., Jin, H., Liang, Q., Wang, Q., Hao, J., & Zhuang, S. (2025). Multi-scale analysis of degradation mechanisms in magnesium phosphate cement paste under wet-dry cycling. Cement and Concrete Composites, 157, 105939. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2025.105939

18. Zhou, Y., Jin, H., Jia, N., Liang, Q., Wu, J., & Zhou, Z. (2026). Phase-scale fracture mechanisms of magnesium phosphate cement under wet-dry cycling: Insight from the real- structure-based DEM simulation. Journal of Materials Research and Technology, 41, 7135–7153. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2026.02.231

19. European Committee for Standardization. (2013). Thermal insulating products for building applications –Determination of long term water absorption by immersion(EN 12087:2013). Brussels: CEN.

20. ДСТУ EN 1609:2018 (2018). Будівельні матеріали. Теплоізоляційні вироби, що застосовуються в будівництві. Визначення водопоглинання за умови часткового занурення. Український науково-дослідний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості.

дата першого надходження статті до видання – 15.04.2026
дата прийняття до друку статті після рецензування – 20.05.2026
дата публікації (оприлюднення) – 30.06.2026