Пенополистирол в строительстве это

Вначале уточним терминологию. Название «пенопласт» можно отнести к группе вспененных ячеистых пластмассов или газонаполненных полимеров, куда относятся, например, пенополиуретан, о котором мы писали в статье «Раскрываем секреты пенополиуретана как теплоизолятора для стен, изучаем его достоинства и недостатки», а также поропласт, пенополиэтилен вспененный, синтетический каучук и другие. Здесь мы будем говорить исключительно о пенополистироле.

Пенопласт – пенополистирол, или ППС, имеет много положительных характеристик, таких как приемлемая цена при достаточно низкой теплопроводности, легкость в обработке и монтаже, малый вес материала и т. д. Но этот материал наделяют и рядом отрицательных свойств: возможностью выделения токсичных веществ в воздух при возгорании, способностью к постепенному разложению под воздействием кислорода, находящегося в воздухе, перепадов температуры и в этой связи с низкой долговечностью и т. п. Мы подробнее коснемся всего этого ниже и поможем читателю самому составить объективную оценку свойствам ППС и оценить возможности использования пенопласта для утепления.

ЯДОВИТЫЙ ПЕНОПЛАСТ. РАЗВЕЕМ МИФЫ. СТРОИТЕЛЬСТВО И УТЕПЛЕНИЕ ДОМА.

Производство пенопласта и его разновидности

Промышленное производство пенопласта, или пенополистирола, началось в середине прошлого века. Этот материал получил применение во многих областях человеческой деятельности – в качестве удобной упаковки для различных бытовых товаров и промышленного оборудования, продуктов питания, термоизоляции холодильных установок и т. д. Во второй половине прошлого века пенопласт получил широкое распространение в качестве теплоизоляции в ограждающих строительных конструкциях.

Пенополистирол можно подразделить на два основных типа:

• материал марки ПСБ (пенополистирол беспрессовый) по терминологии, принятой в РФ, или EPS — по международной терминологии, получаемый беспрессовым методом. Если в маркировке присутствует буква «С» – ПСБ-С, то это значит, что в материал при производстве добавлены антипирены, затрудняющие горение;
• экструдированный пенополистирол марки ЭППС (экструдированный пенополистирол) по отечественной терминологии, или XPS — по международной терминологии, отличающейся способом изготовления и свойствами.

Технология производства пенопласта ПСБ (пенополистирола беспрессового)

Беспрессовый метод производства пенополистирола был разработан технологами химической компании BASF в Германии в 50-х годах XX века и с того времени практически без изменений применяется при выпуске пенопластовых изделий. Технологическая линия выпуска пенопластовых плит для строительства включает в себя генератор водяного пара, производящий пар температурой до 170 °C, предвспениватель, бункер вылеживания, блок-форму, устройство для резки пенопластовых блоков.

Линия по производству пенопласта

Исходным сырьем для производства изделий из пенопласта служит суспензионный полистирол в виде мелких гранул размером 0,5—1,5 мм. Выбор исходного сырья, его качество и размер гранул имеет значение для производства конечной продукции. Из полистирола с мелкими гранулами производятся пенопластовые плиты большей плотности, кроме того, в исходное сырье могут быть добавлены антипиреновые добавки, которые увеличивают противопожарную стойкость утеплителя.

Процесс производства пенопластовых плит состоит из последовательного выполнения следующих операций:

• первичного вспенивания массы полистироловых гранул в агрегате, называемом предвспениватель, под воздействием водяного пара при температуре более 100 °C. При этом содержащийся в гранулах полистирола углеводород изопентан вскипает, что вызывает увеличение гранул в объеме в десятки раз. Из 15 кг исходного сырья получается примерно 1 м³ вспененных гранул;
• из предвспенивателя вспененные гранулы поступают в бункер, где под воздействием горячего воздуха, поступающего снизу и перемешивающего всю массу, освобождаются от излишней влаги;
• далее с помощью системы пневмотранспорта высушенные гранулы подаются в бункер вылеживания, в котором происходит стабилизация гранул после первичного вспенивания. Там же при остывании гранул внутри них образуется разрежение, при этом большая часть вспенивающего агента – изопентана – замещается воздухом;
• основная операция по изготовлению пенопласта состоит в подаче вспененных и вылежанных гранул в блок-форму, в которой под воздействием водяного пара производится спекание массы в блоки определенного размера. Во время процесса спекания гранулы сферической формы под воздействием давления деформируются, образуя замкнутые ячейки в виде многогранников;
• после формования блоков они поступают на выдерживание, в течение которого из блоков удаляются излишки влаги;
• затем выдержанные блоки подаются на стол для резки, где с помощью системы струн нарезаются на плиты определенной толщины и размера. Обрезки через дробилку возвращаются в приемный бункер, где смешиваются с новым сырьем, таким образом, производство пенопласта становится безотходным.

Пенопластовые плиты должны соответствовать ГОСТ 15588-86 (ред. 1987 г.) «Плиты пенополистирольные», в котором установлены требования к эксплуатационным характеристикам, размерам, условиям транспортировки и хранения.

Характеристики пенопласта ПСБ (пенополистирола беспрессового)

Свойства пенопласта для наиболее распространенных марок ПСБ покажем в таблице:

Технология производства экструдированного пенополистирола

Технология производства экструдированного пенополистирола (ЭППС) отличается от способа изготовления обычного ППС наличием специального агрегата – экструдера, в котором происходит расплавление исходной массы полистирольных гранул до вязко-текучего состояния под давлением. В качестве вспенивателя при этом используется углекислый газ. Далее эта масса продавливается через щелевидные фильеры, где она уплотняется и принимает нужную форму, в результате образуется длинная лента утеплителя, которую затем нарезают на плиты нужной длины.

Производство экструдированного ППС

Усовершенствованная технология позволяет получать утеплитель, обладающий лучшими характеристиками. ЭППС обладает большей плотностью, прочностью, меньшей теплопроводностью и другими улучшенными качествами по сравнению с ПСБ за счет более цельной микроструктуры, образованной воздухонаполненными ячейками меньшего размера с непроницаемыми стенками размером 90—140 мкм и более плотно скрепленных между собой.

Отличия характеристик ПСБ и ЭППС можно посмотреть в следующей таблице:

Принцип работы ППС (пенополистирола) как теплоизолятора, положительные и отрицательные свойства

Применение пенопласта в качестве утеплителя стало возможно благодаря его структуре. Если рассмотреть срез пенопластовой плиты под микроскопом, то можно увидеть, что этот материал состоит из пористых гранул, склеенных между собой. Воздух, наполняющий гранулы, в конечном продукте составляет большую часть объема – до 98 %, что и придает пенопласту легкость и высокие теплозащитные свойства.

Плюсы пенопласта

Пенополистирол, применяемый в строительстве, обладает следующими положительными свойствами:

• достаточно низкой теплопроводностью, на уровне минераловатных утеплителей, чтобы обеспечить достаточную тепловую защиту зданий при оптимальном расходе материала;
• водопоглощением, практически равным нулю;
• относительно низкой стоимостью по сравнению с большинством эффективных утеплителей;
• легкостью в монтаже – плиты ППС режутся с помощью ручного инструмента по нужному размеру;
• прочностью, градуированной или сгруппированной по маркам, позволяющей использовать утеплитель в ограждающих конструкциях, подверженных разным нагрузкам.

Минусы пенопласта

Есть и ряд недостатков:

• пенополистирол ПСБ относится к классу Г3 – нормально горючим материалам, согласно классификации нормативного документа Федеральный закон №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Испытания производителей, касающиеся поведения материала при пожаре, свидетельствуют, что утеплитель ПСБ-С с антипиреновыми добавками при воздействии открытого пламени самозатухает в течение нескольких секунд. Однако известны многочисленные случаи, когда происходили пожары с человеческими жертвами из-за отравления токсичными веществами, выделяемыми не при горении, но даже при оплавлении пенополистирола под действием высоких температур;
• паропроницаемость пенопласта ПСБ и ЭППС нулевая – это свойство можно отнести к отрицательным, что проявляется в случае, когда производится утепление пенопластом наружной стены дома;
• пенополистирол разлагается при воздействии кислорода воздуха и солнечного ультрафиолетового излучения, поэтому слой утеплителя необходимо обязательно защищать с помощью различных покрытий: обшивки гипсокартонными листами, оштукатуриванием, облицовкой фасадными материалами. На фасадах слой утеплителя может быть скрыт под сайдинг, керамогранитную плитку, фасадные панели, изготовленные из композитных материалов, и т. п.;
• низкая стойкость по отношению к органическим растворителям – бензина и дизтоплива, спиртов, концентрированных кислот. Если вылить на пенопласт какой-либо из органических растворителей, то он расплавится и превратится в жидкую массу, которая после испарения растворителя застынет и превратится в твердое пластмассовое пятно;
• высокая гидрофобность материала не позволяет развиваться внутри него микроорганизмам, но вредные для человека плесневые грибки способны заводиться на поверхности утеплителя при загрязнении. Кроме того, грызуны легко могут прогрызать в слое утеплителя ходы и устраивать там гнезда;
• низкая долговечность по сравнению с капитальностью строений. Многие производители заявляют о долговечности пенопласта в 15—30 лет, однако прежде чем производить утепление стены пенопластом своими руками, следует подумать о том, что возможно через 20 лет придется делать ремонт с полной заменой утеплителя.

Пожароопасность пенопласта

Самый известный случай с множеством жертв, отравившихся продуктами горения, – это пожар в ночном клубе «Хромая лошадь» в Перми, где загорелся подвесной потолок из пенопласта. Нормативы по пожарной безопасности прямо запрещают использование материалов с такой группой горючести, как пенопласт, на путях эвакуации и в местах, где возможно массовое скопление людей — в жилых дома и общественных зданиях, развлекательных заведениях, ресторанах, кафе и т. п. В случае с пожаром в ночном клубе пенопласт был использован в качестве звукоизоляции, что неправильно, так как этот материал для шумоизоляции не применяется. Какие материалы можно использовать для звукоизоляции, можно прочитать в статье «Как сделать звукоизоляцию стен квартиры в многоэтажных домах из кирпича, газобетона, панелей, блок-комнат современными материалами».

Использование пенопласта для утепления малоэтажных частных домов не регламентируется противопожарными нормами, но в случае, когда приходится утеплять стены изнутри, следует предусмотреть покрытие утепляющего слоя материалами, имеющими высокую степень огнестойкости, например, оштукатуриванием по сетке или обшивкой гипсокартонными листами. Эти материалы на определенное время могут защитить утеплитель от пламени при пожаре и предохранят от выделения токсичных веществ в воздух из слоя утеплителя.

Паронепроницаемость пенопласта

Мы уже писали о принципе конструирования наружных многослойных стен в статье «Точное определение понятия «Точка росы» с универсальными расчетами по формулам и калькулятору», согласно которому паропроницаемость материалов в ограждающей конструкции, состоящей из нескольких слоев, должна повышаться в направлении изнутри наружу. Это позволяет водяным парам, которые накапливаются в воздухе внутри за счет свободного газообмена, выходить через стены наружу, поддерживая нормальный микроклимат в помещениях. Если же в составе стены имеется паронепроницаемый слой, как в случае с пенополистиролом, то водяные пары будут ввести себя по-разному — в зависимости от расположения слоя.

Когда утепление дома пенопластом производится изнутри, водяные пары будут переувлажнять воздух в помещении, создавая некомфортные условия, и при близком нахождении точки росы к внутренней поверхности будут стремиться конденсироваться в местах стыков внутренних и наружных стен, на углах и откосах оконных проемов. Если слой утеплителя расположен снаружи стены или внутри нее, как в случае трехслойной каменной кладки, то водяные пары будут проникать в стену и насыщать ее до границы расположения утеплителя. Насыщение влагой любой строительной конструкции нежелательно, так как при постоянном увлажнении вызывает множество негативных последствий – повышенную коррозию, снижение эксплуатационных качеств и разрушение материала.

Все вышеописанные процессы происходят не одномоментно, а в течение продолжительного времени, на протяжении смены времен года, и характер этих процессов сильно зависит от климата в регионе, где построено конкретное здание. Если осенне-зимний период короткий, как в южных регионах России, то увлажнение стены будет незначительным. И за время длительного весенне-летнего периода влага из стены будет испаряться внутрь помещения, не нанося большого ущерба. Если же дом построен в северных регионах, то последствия насыщения влагой стены могут быть более опасными для конструкции.

В любом случае следует правильно рассчитать толщину всей конструкции наружных стен и толщину теплоизоляции, так, чтобы точка росы при самых неблагоприятных условиях находилась в пределах утеплителя, тогда можно избежать всех неприятных последствий от увлажнения конструкций.

Если производится утепление дома пенопластом своими руками снаружи или в составе трехслойной конструкции, то лучший способ защиты стен от насыщения водяными парами — это покрытие стен изнутри пароизоляционной пленкой с последующей отделкой гипсокартоном. В этом случае пары из воздуха не будут проникать в стены, но тогда будет повышаться влажность воздуха внутри помещений. Для решения этой проблемы следует оборудовать дом системой принудительной вентиляции с функцией осушения воздуха.

Применение пенопласта ПСБ (пенополистирола беспрессового) в строительстве

Пенопласт ПСБ в зависимости от плотности используется в строительстве в следующих целях:

• ПСБ-С-15 может применяться только для устройства утепления временных сооружений – бытовок и контейнеров, так как имеет невысокие показатели по плотности и прочности;
• ПСБ-С-25 может использоваться при теплоизоляции конструкций, не подверженных высоким нагрузкам – водопроводных труб (изоляция тепловых сетей не допускается, так как при воздействии высокой температуры материал ускоренно разлагается), лоджий и балконов, стен домов с деревянным несущим каркасом, стропильных крыш и мансард, перекрытий из деревянных балок, полов жилых и офисных зданий, трехслойных стен из каменных материалов, наружных стен зданий способом «мокрый фасад» с покрытием штукатурным слоем;
• ПСБ-С-35 применяется при изготовлении сэндвич-панелей, в том числе железобетонных трехслойных панелей, утеплении полов и эксплуатируемых перекрытий с повышенными нагрузками, плоских кровель. Утепление наружных стен пенопластом этой марки экономически нецелесообразно, так как он имеет более высокую стоимость, чем ПСБ-С-25.

Применение ЭППС (экструдированного пенополистирола) в строительстве

Как мы видим, ЭППС обладает значительно лучшими свойствами по всем показателям, что позволяет применять этот материал при устройстве конструкций, в которых использование обычного пенопласта ПСБ недопустимо:

• в подземных конструкциях при утеплении стен подвалов, отмосток, малозаглубленных ленточных фундаментов, что предотвращает деформации пучинистых грунтов при сезонном промерзании;
• в конструкции фундамента УШП – утепленной шведской плиты, где плиты ЭППС укладываются на грунтовое основание под монолитной железобетонной плитой, по ее боковым стенкам и под отмосткой, служа в качестве утепляющей подушки, которая защищает грунт от промерзания и деформаций, а также предохраняет от потерь тепла через конструкции фундамента. Прочность ЭППС позволяет выдерживать высокие сжимающие нагрузки;
• в качестве подстилающих слоев для дорожного полотна, предохраняющих от морозного пучения основания;
• в ограждающих конструкциях – стенах, перекрытиях, крышах и полах. В этом случае необходимо просчитать экономическую целесообразность применения ЭППС, так как этот материал дороже обычного пенопласта марок ПСБ.

Технология утепления пенопластом способом «мокрый фасад»

Утепление фасада пенопластом, технология которого подробно разработана в техническом документе «Типовая технологическая карта на устройство утепления фасадов зданий с последующей отделкой по технологии «мокрый фасад», наиболее полно учитывает положительные и отрицательные свойства этого материала и состоит в поэтапном выполнении следующих работ:

• подготовки поверхности наружной стены – очистки от загрязнений, наплывов раствора и других неровностей;
• покрытия грунтовочным слоем валиком или кистью за два раза. Покрытие грунтовкой улучшает адгезию утепляющего слоя с поверхностью стены;
• крепления цокольного металлического профиля с помощью распорных дюбелей на уровне нулевой отметки здания, на который будет опираться первый ряд плит пенопласта;

Установка цокольного профиля

• приклеивания плит пенопласта к стене с помощью клеевого раствора на цементной основе. Сухая смесь разводится водой в пропорции 5, 5 литра на 25 кг смеси и тщательно перемешивается дрелью с насадкой. Клеевую смесь следует израсходовать в течение 4 часов. Клеевую массу наносят на плиту утеплителя по периметру полосой в 40—50 мм шириной и несколькими лепешками по центральной линии толщиной в 30—40 мм. Плита должна быть покрыта слоем клея не меньше чем на 50 % площади;
• после покрытия клеящим раствором плиту устанавливают на место и прижимают к стене деревянным полутерком, контролируя горизонтальность и вертикальность положения с помощью уровня. Утеплитель приклеивают к стене горизонтальными рядами со смещением каждого последующего ряда в шахматном порядке. Ширина швов между плитами не должна превышать 2 мм. В случае превышения этой величины в швы вставляют узкие полоски утеплителя без использования клеевого раствора для предотвращения возникновения мостиков холода;

Нанесение клеевого раствора

• через двое суток после наклеивания плит утеплителя, их дополнительно прикрепляют к стене посредством тарельчатых дюбелей;

Крепление тарельчатыми дюбелями

• через трое суток утеплитель покрывают армированным слоем клеевого раствора. Раствор сначала наносится в один слой, в который утапливается полимерная штукатурная сетка, затем сетка накрывается вторым слоем раствора. Покрытие армированным слоем производится полосами шириной примерно в 1 м, общая толщина слоя не должна быть более 3 мм;

Покрытие армированным слоем

• после нанесения армированного слоя и его схватывания через 2—3 дня с помощью фетрового валика или кисти производится предварительное нанесение штукатурной подкладочной массы, играющей роль грунтовки для лучшего сцепления последующей штукатурки с основанием;
• затем терками производится оштукатуривание фасада минеральной или акриловой штукатуркой;
• заключительный этап – окрашивание фасадов после полного высыхания штукатурки фасадными красками.

Полная схема «мокрого фасада»

Все работы по устройству армированного слоя, оштукатуриванию и окраске следует производить в теплый период в диапазоне температур в 5–25 °С в отсутствие дождя и в безветренную погоду.

Утепление стен из разных материалов с помощью пенопласта

Технология утепления стен пенопластом, сооруженных из других материалов и другими способами, например, трехслойных кирпичных стен или с помощью конструкции вентилируемого фасада практически не отличается от технологии утепления с помощью каменной ваты, описанной нами в статье «Экспертный анализ свойств базальтового утеплителя с подробными инструкциями выполнения работ этим материалом» в разделах «Устройство вентилируемых фасадов» и «Утепление многослойных стен».

Утепление стен деревянных каркасных домов не представляет большой сложности и легко выполняется своими руками. Пенопластовые плиты вставляются в пространство между стойками каркаса, обтягиваются изнутри пароизоляционной, а снаружи влаговетрозащитной пленками, затем обшиваются изнутри плитами ОСП, снаружи элементами фасадной облицовки.

Схема утепления стен каркасного дома

Утепление стен бревенчатых срубов, деревянных домов из профилированного или клееного бруса пенополистиролом нежелательно в связи с его паронепроницаемостью. Древесина является природным, «дышащим» материалом, который благодаря высокой проницаемости для водяных паров обеспечивает наиболее благоприятный микроклимат в помещениях.

Если создать непроницаемый барьер за счет утеплителя, то внутри будет не комфортно из-за повышенной влажности. Кроме того, древесина сама по себе имеет высокие теплоизолирующие свойства, поэтому если правильно подобрать диаметр бревна или толщину бруса в соответствии с местными климатическими условиями, то никакого дополнительного утепления не потребуется.

Утепление стен из газобетонных, керамзитобетонных и других блоков из легкого и ячеистого бетона выполняется по вышеописанной технологии «мокрый фасад», либо в составе трехслойных стен с облицовкой кирпичом, или по технологии устройства вентилируемого фасада. При этом надо помнить о паропроницаемости. Так как легкобетонные блоки обладают повышенной паропроницаемостью вследствие их высокой пористости, следует защитить их от насыщения влагой из помещений с помощью пароизоляционной пленки, которой нужно обтянуть стены изнутри и затем скрыть под отделкой.

Мнение экспертов портала Glaver.ru

По мнению экспертов портала, при использовании пенополистирола в качестве утеплителя нужно учитывать все его как положительные, так и отрицательные свойства. В особенности следует принять во внимание его пожароопасность и паронепроницаемость. Для минимизации отрицательных свойств материала необходимо:

• приобретать материал марок, рассчитанных для применения только в определенных ограждающих конструкциях. При этом заказчики и подрядчики должны знать, что заявляемые производителями марки по плотности зачастую могут не соответствовать действительности. Например, пенопласт марки ПСБ-25 с номинальной плотностью 25 кг/м³ на самом деле может иметь плотность 15,1 кг/м³ на уровне упаковочного пенополистирола, который не годится для использования в ответственных строительных конструкциях. Поэтому следует приобретать материал у проверенных производителей, таких как BASF, Styrochem, Polimeri Europa, Nova Chemicals, Технониколь;
• строго соблюдать технологию устройства утепления ограждающих конструкций и предусматривать все необходимые мероприятия для защиты утепляющего слоя от возгорания, солнечной радиации, воздействия химических и биологических факторов;
• предусматривать устройство пароизоляции в комплексе с утеплением для защиты несущих конструкций от увлажнения.

В случае выполнения всех требуемых норм утеплитель пенопласт или пенополистирол может прослужить весь заявляемый срок эксплуатации, не теряя теплозащитных качеств.

Источник: glaver.ru

Пенополистирол

Пенополистирол это хорошо известный и широко распространённый в наше время материал, в простонародности его часто называют пенопласт. Основное направление использования пенополистирола в строительстве это утепление зданий и сооружений. Пенополистирол имеет как большие преимущества перед другими утеплителями так и серьёзные недостатки. В этой статье мы попытаемся разобраться ,что же такое пенополистирол.

История появление пенополистирола

• В 1839 году аптекарь, Эдуард Симон проводя эксперименты со смолой Liquidambar orientalis (стиракс) случайно получил вещество, которое он назвал — стирол. Аптекарь установил, что вещество уплотняется, превращаясь в желе. Но Эдуард Симон не нашёл области применения этого вещества и решил оставить эксперимент над ним.

• В 1845 году химики Джон Блит и Август Вильхельм Фон Гофман провели свои эксперименты над стиролом и пришли к выводу что, вещество становится желеобразным благодаря тому, что в него не попадает кислород. Этот продукт они назвали – метастирол.

• В 1866 году химик из Франции Марселин Бертло назвал процесс желеобразования – полимеризация.

• В1920-х гг. химик из Германии Герман Штаудингер сделал новое открытие, он выявил, что при нагревании стирола происходит цепная реакция, и образуются цепочки макромолекул. Так появились полимеры и пластмасса. За это открытие Герман Штаудингер стал в 1953 году нобелевским лауреатом.

• В 1930 году американские инженеры из компании «BASF» первыми начали производство полимизированного стирола.

• В 1949 году благодаря изобретению инженера-химика Фрица Штясны появились всем известные шарики из пенополистирола.

• В 1951 году пенополистирол вышел в массовое производство всё той же компанией «BASF». Производство под торговой маркой «Styropor» существует, по сей день.

Что такое пенополистирол

Пенополистирол – это вещество белого цвета на 98% состоящее из воздуха, остальные 2% представляют собой гранулы стирола, заполненные газом. Далее его растворяют в полимерной массе находящейся в специальных формах. Затем производится нагревание массы паром.

В результате этих действий образуются пенополистироловые шарики, увеличившиеся в объеме, примерно в 50 раз, пока они не займут всю форму и не спекутся между собой. Затем пенополистирол подвергается сушке, так как из-за пара материал набирает влагу. Последним шагом в изготовлении материала является его нарезка на ровные блоки.

Области применения

Пенополистирол завоевал на нашем рынке большую популярность. Материал обладает очень хорошими теплоизоляционными качествами и устойчив к повышенной влажности. Материал долговечен, прочен, и относительно безопасен для человеческого здоровья. А также он является на данный момент самым доступным по цене материалом.

Часто материал используется как упаковочный материал для продуктов питания и различных товаров и оборудования; в производстве одноразовой посуды; наружной рекламы; в производстве спасательных плавательных средств. Его используют в частном и промышленном строительстве; при обустройстве железных и автомобильных дорог.

Использование пенополистирола в строительстве

Как то, находясь в одном из американских кафе, некий Хут Хеддок понял что, находясь в одноразовом пенополистироловом стаканчике очень горячий кофе, совсем не обжигает руки. В 1984 году он, строив дом на Аляске, решил утеплить его этим материалом. Так пенополистирол стали применять для теплоизоляции при строительстве домов. Зарубежные архитекторы считают что в фасадном утеплении применение пенополистерола сокращает затраты на отопление в три раза.

Свойства и характеристики пенополистирола

Водопоглощение и паропроницаемость пенополистирола

У материала паропроницаемость составляет 0,019-0,015 Мг/(м.ч.Па). Причина паропроницаемости в том, что на конечном этапе производства пенополистирола его подвергают резке на блоки. Так как пенополистирол очень плотный материал он может впитать всего лишь 0,4% воды.

Теплопроводимость пенополистирола

Пенополистирол состоит из воздуха на 98%. Воздух находится в спаянных между собой шариках, и играет роль теплоизолятора. Теплопроводность у этого материала ниже чем, у минеральной ваты. Пенополистирол сохраняет свойства при температуре от – 50 до +75Со.

Прочность пенополистирола

Пенополистирол имеет прочность 0,4-1,0 кгс/м2.

Звукопроводимость пенополистирола

Пенополистирол для шумоизоляции строений можно использовать лишь частично. От ударного шума он подходит очень хорошо, но с воздушными шумами он справиться не в состоянии.

Биологические показатели пенополистирола

В пенополистироле не могут образовываться грибки, микроорганизмы. Но в этом материале могут селиться насекомые, грызуны.

Учёными было проведено исследование и было установлено что:

-Пенополистирол состоит из углеводородов, он не является хорошей питательной средой для крыс и мышей. Грызуны относятся к материалу, так же как и к любому другому, он является для них лишь препятствием к пище и воде. Если есть выбор гнездового материала, пенополистирол не привлечёт грызунов.

Долговечность пенополистирола

Срок эксплуатации материала составляет не менее 40 — 80 лет. Он отлично переносит наличие грунтовых вод, цемента, гипса, извести, асфальта.

Пожарная безопасность и экологичность пенополистирола

Производители, выпускающие полистирол, говорят, что этот материал не горюч. Но они, мягко говоря, лукавят.

Пенополистирол это синтетический материал, который имеет повышенную горючесть. При температуре +30Со пенополистирол начинает окисляться, при этом выделяются такие вещества как: толуол, бензол, метиловый спирт, стирол. А при температуре свыше 80Со выделяется дым и сажа, они содержат сенильную кислоту и фосген.

Для снижения пожароопасности пенополистирола, при производстве к нему добавляют антипирены или заменяют горючий газ углекислым. Такой модифицированный материал называют «самозатухающий пенополистирол». У Российских производителей он обозначается буквой «С» в конце (ПСБ-С).

Критерии выбора пенополистирола

Пенополистирол обладает очень хорошими свойствами в теплоизоляции и устойчивостью к повышенной влажности. Также материал долговечен, прочен, и относительно безопасен для человеческого здоровья. И главным плюсом пенополистирола является его невысокая себестоимость. К сожалению, такая популярность привела к росту предприятий изготавливающих материал очень плохого качества.

При выборе качественного пенополистирола нужно руководствоваться требованиями ГОСТа. Выбирать стоит марку – ПСБ-С (пенополистирол самозатухающий) с цифрой не ниже 40. Марки материала ниже 25 покупать и использовать, в строительстве вообще смысла нет. Прочность продукта будет как у обычного пенопласта, использующегося в торговле для упаковки товара.

Проверить качество пенополистирола можно, надломив его, материал низкого качества надломится между шариками, а качественный материал ломается на многогранники, имеющие одинаковый размер (линия разлома пройдёт сквозь шарики). Самые известные марки пенополистирола: «Nova Chemicals», «BASF», «Пеноплэкс», «Технониколь».

Заключение

У пенополистирола есть отрицательные качества такие как – горючесть. Нужно ли утеплять пенополистиролом внутренние помещения — каждый решает сам. Производители дают гарантии, но какой в них будет толк, если случится пожар.

В то же время материал является не дорогим и очень хорошим теплоизолятором. На современном строительном рынке пенополистирол является лидером. В Европе более 80% сооружений имеют утепление полистиролом и это факт.

Источник: chastnyi-dom.com

Пенополистирол – как строительный материал по основным видам и свойствам

Пенополистирол представляет собой строительный материал, который можно использовать как средство для решения многих задач: от использования его некоторых сортов в качестве упаковки до осуществления теплоизоляции и гидроизоляции фасадов зданий. Также его широко применяют в строительстве и для других целей, обычно для утепления следующих элементов: водопроводных труб, кровли, полов, стен, дверных и оконных откосов.

Производится пенопласт из полимерного сырья, путем обработки этого сырья паром из воды, как итог гранулы сильно увеличиваются в объёме. Результат процесса: микропоры тоже увеличиваются в размере, в итоге между гранулами ухудшаются связи и с течением времени, когда на пенопласт действует дождь, повышенная влажность, ветер, солнце, то это все приводит к потере свойств.

Структура пенополистирола при большом увеличении

При переломе листа пенопласта пополам – мы увидим большое количество крошек. Такого явления мы не увидим, так как он состоит из закрытых ячеек, которые обеспечивают водонепроницаемость и паронепроницаемость. На начальном этапе производства его гранулы под воздействием высоких температур расплавляются, превращаясь в однородную текучую массу, которую и заполняют газом.

Видео: Процесс изготовления пенополистирола

Основные виды

• беспрессовый (изготавливают путем высушивания гранул полистирола, при температуре 80 °С доводят до пенообразного состояния, эти два процесса повторяют снова, затем этим всем наполняют форму, там она при остывании становится сбитей; он получается более хрупким, но при производстве используется меньше в два раза изопентана, что делает конечный продукт дешевле)

Марки беспрессового пенопласта

Основные характеристики

• теплопроводность имеет низкие показатели (экструдер имеет такую теплопроводность, как и другие виды пенополистирола, но стоит экструдер дороже)
• долговечность (до 60 лет не теряет свойств, когда меняется температура с -40 до +40 °С на протяжении года)
• влагостойкость
• в нём не образовывается среда, благоприятная для развития плесени и тому подобной «жизни» (может возникать лишь на стыковой поверхности, к примеру, дерева)
• минимальная вредность (дозволено применять его в пищевой промышленности (упаковка));
• легкий вес
• изоляция от шума (толщина 3 см позволяет уменьшить шум до 25 дБ)
• огнестойкость (о ней можно говорить лишь, когда речь идёт об огнестойких сортах; также нужно знать, что при производстве огнестойких видов используют большее количество углекислого газа и если непосредственно идёт процесс горения, то и выделение этого газа будет больше и он будет гореть, хотя температура возгорания у него и высока +490 °С)
• паронепроницаемость (аналогичен дереву, такому как дуб)
• прочность при растяжке составляет не менее 20 МПа
• устойчивость к действию спиртов и эфиров, но легко разрушается при воздействии на него растворителей
• не выдерживает ультрафиолетового излучения (при применении плит их нужно покрывать защитным слоем грунтовки и покрасить)

Пенополистирол ошибочно называют в обиходе пенопластом. Рассмотрим основные отличия характеристик:

• впитывает воду и пары
• визуально их можно различить (имеет однородную структуру, а у пенопласта есть крупные гранулы)
• плотность выше, чем у пенопласта
• механическая прочность

Структура пенополистирола

Структура и задачи, в которых он применяется, нашли воплощение в форме, в которой он производится – реализация этого решения явилась форма плиты. Плиты могут быть разных размеров и толщины, но сама форма проста в монтаже, хранении и транспортировке.

Одними из основных характеристик полистирола, которые влияют на область его применения, являются его плотность и толщина.

Плотность бывает нескольких видов, в следующих пределах (единица измерения кг/м 3 ): до 15, от 15 и до 25, от 25 до 35, от 35 до 50. Рассмотрим три плотности 15, 25 и 35.

15 – самая низкая. Очень редко применяется к фасадам, которые прилегают к зданию. Хорошо подходит для нежилых зданий.

25 – самый лучший выбор, исходя из вопроса цена-качество. Она – самая часто используемая.

35 – применяют при утеплении фасадов домов, откосов на дверях и окнах, можно использовать листы меньшей толщины, без ухудшения качества. Он более твердый, поэтому идеально подходит для подвалов, фундамента дома, и стен с высоким внешним воздействием.

Толщина начинается с 20 мм и идёт до 100 мм шагом в 10 мм, после ста миллиметров есть толщина 120 и 150 мм соответственно. Наиболее востребованная на рынке толщина 5 – 7 см., которая подходит для многих задач в большинстве своём. Иногда следует выровнять стену, этого результата можно добиться путём использования плиты в 15 см, обрезая её в под нужным углом или в местах впадин или выступов.

Фольгированный пенополистирол

Он представляет собой смешанный теплоизоляционный материал, который покрывают с двух или одной стороны полированной фольгой с алюминиевой прослойкой или металлизированной полипропиленовой плёнкой. Из-за металлических свойств покрытия, эффект отражения может достигать 97%. Выбор ФПС как решение для теплого пола — считают идеальной изоляцией. Слой фольги отражает тепловые лучи, тем самым улучшая работу изоляционных свойств материала. ФПС применяют также для изоляция труб тепловых сетей; теплоизоляции вентиляционных каналов, воздуховодов в системах вентиляции и кондиционирования; теплоизоляции стен; звуковой изоляции между этажами; используют в качестве технической изоляции технологического оборудования.

Наполненные воздухом ячейки утеплителя, превосходно борются с акустической загрязнённостью. Он нечувствителен к давлению, горизонтальным нагрузкам, жидким средам, термической нестабильности (верхняя граница рабочего диапазона — 180 °С тепла, нижняя — 180 °С мороза), длительно сохраняет первоначальные качества: не склонен рассыхаться, разбухать, деформироваться. Синтетическая природа делает его стойким к гниению, инертным к влиянию химических факторов (растворов солей, щелочей, кислот), разрушительной деятельности патогенных микроорганизмов.

Пеноплистерольные фольгированные маты

ФПС способен повышать общую энергетическую эффективность объекта, сохранять тепло, значительно снижать охлаждающие особенности цементного фундамента, на который монтируется напольное покрытие из-за своих высоких герметизирующих характеристик.

Фольгированный пенополистирол с разметкой

Решением задачи создания тёплого пола на сегодня стали профильные плиты ФПС. Они обладают высокой механической прочностью. Сверху они покрыты жёсткой пароизоляционной плёнкой. Их поверхность имеет специальную формовку, что позволяет надёжно и удобно закрепить греющие трубы разных диаметров.

Укладываются они герметично, благодаря боковым замкам обеспечивается надёжное сцепление конструкции, чем исключается расхождение швов. По бокам плит дополнительно нанесена линейка для удобной подгонки элементов, рельефная нижняя поверхность сглаживает неровности настила и способствует поглощению шума.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол (далее ЭПС), рассмотрим этот вопрос подробнее. Изобрели его в далеком 1941 году в Соединенных Штатах Америки. Спектр применения очень широкий: теплоизоляция полов, кровли, цоколей и фундаментов, слоистой кладки и штукатурного фасада. Применяют его при строительстве железных и автомобильных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания. Материал успешно решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.

Идеального утеплителя не существует, поэтому область применения определяют слабые и сильные стороны его характеристик. Одно из основных преимуществ – это практически нулевое поглощение воды. Благодаря системе замкнутых пор влага не проходит внутрь, воду набирают только боковые ячейки на срезе утеплителя. Во влажной среде он не разрушается и не теряет, как минеральная вата, свои теплоизоляционные возможности. Именно они позволяют применять ЭПС для утепления: подвалов, подземных частей зданий и сооружений, фундаментов со стороны грунта.

С уверенностью можно говорить, что при правильном сочетании с гидроизоляцией экструдированный полистирол усиливает свойства. Высокая густота утеплителя придаёт ему жёсткость, прочность на сжатие, возможность выдерживать высокие механические нагрузки, и поэтому он практически незаменим при устройстве полов, в том числе и на грунте, при устройстве плавающих стяжек. Ограничивает использование ЭПС его высокая степень горючести, например, большинство ЭПС относится к повышенной IV группе горючести. Они поддерживают горение, не затухают, образуют капли расплава, которые также успешно горят и при горении выделяют дымовые газы с температурой 450°С.

Источник: ecoteplo.pro

Пенополистирол – что это такое и для чего он нужен?

Теплоизоляционный материал – пенополистирол, в обиходе обычно называемый пенопластом, сегодня нашел самое широкое распространение при строительстве и ремонте помещений жилого и хозяйственного назначения.

По сравнению с другими утеплителями, эти различные виды пенополистирола имеют ряд существенных преимуществ, хотя и им присущи некоторые недостатки. Технология изготовления пенополистирола подразумевает вспенивание полимера – полистирола газообразным пентаном – низкокипящей жидкостью из группы углеводородов.

Если рассматривать структуру пенопласта, то доля твердого вещества в его объеме не превышает 2,0%, а 98,0% – пустоты, представляющие миниатюрные полистирольные камеры, внутри которых заключен воздух.

Ближайшим «родственником» этого классического пенопласта является пеноплекс, который получают путем экструдирования пенополистирола. Сегодня, эти материалы довольно часто путают.

Хотя оба они имеют примерно одинаковые физико-механические характеристики и равные теплоизоляционные показатели, пеноплекс, несмотря на его более высокую стоимость, в некоторых случаях использовать предпочтительнее.

Основные типы вспененного полистирола

Полистирол URSA XPS

Производство пенополистирола в промышленных масштабах было освоено в Германии в 1937 году. В Советском Союзе выпуск пенопласта (марка «ПС-1») начался в 1939 году, а с 1959 года производство самозатухающего вспененного полистирола началось на заводе «Стройпластмасс» (город Мытищи).

Сегодня, в строительной и ремонтно-строительной промышленности, наиболее широкое применение нашли следующие медиации и марки этого материала:

1. Беспрессовый пенопласт «ПСБ» («EPS»-«Expanded PolyStyrene») является наиболее распространенным материалом – применяется для упаковки и в качестве теплоизолирующего материала.
2. Вспененный, суспензионный полистирол «ПСБ-С» был запатентован концерном «BASF» в 1951 году и в настоящее время является наиболее широко используемым утеплителем.
3. Экструзионный пенополистирол («XPS»-«Extruded Polystyrene») известен на российском рынке стройматериалов под наименованиями «URSA XPS» «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь» и «Техноплекс».
4. Пенопласты, производимые американской компанией «Dow Chemical Company» по автоклавной и автоклавно-экструзионной технологии известны под общим наименованием «Styrofoam».

Свойства и достоинства материала

Физико-механические характеристики вспененного полистирола зависят не только от технологии изготовления, но и от производителя (торгового бренда) и марки готового продукта.

Наиболее распространяемый пенопласт марки «ПСБ-С-15/25/35» имеет следующие основные характеристики:

1. Плотность в килограммах в кубическом метре (удельный вес в килоньютонах в метре кубическом) – 11-35 (107,8-345).
2. Предел изгибной прочности в мегапаскалях – 0,05-0,17.
3. Прочность на сжатие в мегапаскалях (при 10,0% линейной деформации) – 0,05-0,16.
4. Влажность материала в состоянии поставки не превышает 1,0%.
5. Водопоглощение не более 1,0% за 24,0 часа при непосредственном контакте с водой.
6. Время горения на открытом воздухе не превышает 3,0 секунд.
7. Коэффициент теплопроводности при температуре окружающей среды +25±5°С находился в пределах 0,033-0,037.

Однако, эти чисто технические показатели мало информируют обычного пользователя, которого в основном интересуют потребительские свойства продукции.

Материал обладает определенной воздухонепроницаемостью и практически не адсорбирует атмосферную влагу.

Основными плюсами любых видов и марок пенополистирола строители и пользователи считают:

1. Низкие массовые (весовые) характеристики, благодаря которым сокращаются сроки выполнения теплоизолирующих работ, не требуется использование специальных грузоподъемных механизмов, а утепляемые конструкции не нуждаются в дополнительном утеплении.
2. Пенопласт пригоден для любого вила обработки, не требующей сложного оборудования, и не выделяет при распиловке и резании никаких вредных для здоровья, летучих веществ.
3. Любой вид вспененного полистирола не подвержен гниению, он не является питательной средой для развития плесенных грибков, его не повреждают грызуны.
4. Материал химически инертен и устойчив к действию цементно-бетонно-известковых растворов, морской воде, большинству химических реагентов, применяемых в строительстве
5. Все виды вспененного пенополистирола безопасны с экологической и санитарно-гигиенической точки зрения – при работе с ним не требуется использования средств индивидуальной защиты
6. Об относительной прочности материала свидетельствуют его изгибная выносливость и предел прочности на сжатие.
7. Пенопласт не горюч – показатели пожаробезопасности свидетельствуют, что на открытом воздухе горение материала возможно только при непосредственном воздействии на него огня от другого источника или в условиях избытка кислорода.

Если сравнивать пенополистирол с другими материалами, то по теплоизолирующим возможностям 3,0 сантиметра пенопласта адекватны:

1. 64,0 сантиметрам кирпичной кладки.
2. 123,0 сантиметрам монолитного бетона.
3. 11,3 сантиметрам деревянного, соснового массива.

Применение вспененных полистиролов

Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость.

Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ. Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке.

Для утепления наружных и внутренних поверхностей стен в индивидуальном и малоэтажном домостроении, наиболее широкое распространение получил пенопласт марки «ПСБ-С» различной плотности. В связи с большей воздухопроницаемостью, по сравнению с экструзионными (экструдированными) пенопластами «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь», его использование позволяет создать внутри жилых помещений более комфортный микроклимат.

При наружном утеплении стеновых конструкций, применение плит «ПСБ-С» предпочтительнее по следующим причинам:

1. Этот вид пенополистирола не требует дополнительной паро-влагоизоляции, что дает возможность крепить утепляющие листы непосредственно к стеновой поверхности.
2. При наружном утеплении стен, их оштукатуривание можно проводить непосредственно по листам плотных марок пенопласта («ПСБ-С-35»), предварительно закрепив на них армирующую сетку.
3. Из-за способности пенополистирольных плит «ПСБ-С» выдерживать кратковременно температуру до +100,0°С, он идеально подходит для утепления цоколя, где крепление материала производится с использованием разогретой битумной мастики.

Для утепления чердачных и напольных перекрытий можно использовать любые виды материала, при этом:

1. Из-за большей плотности и прочности «Пеноплэкса» или «Технониколя», при утеплении чердачных помещений, имеется возможность настилки покрытия непосредственно на поверхность утеплителя.
2. Во избежание образования конденсата при утеплении перекрытий листами (плитами) «ПСБ-С» использование паро-влагоизоляции не предусмотрено.

Широкое распространение для внутренней отделки помещений получили плинтуса, наличники и другие декорирующие элементы, выполненные из пенополистирола. Они могут иметь различное цветовое решение и рельефную поверхность, что значительно повышает декоративность общей облицовки.

Для отделки потолков широко используются пенополистирольные плиты размерами 500,0×500,0 миллиметров. Они имеют широкую цветовую гамму, соответствующую цветовым стандартам «RAL» (Германия), «NCS» (Швеция) и «MoniColor» (Финляндия), а поверхность некоторых видов этой отделки выполнена в виде барельефа.

Если обобщить все свойства различных материалов на основе вспененного полистирола, то их применение при проведении ремонтно-строительных работ позволяет:

1. Значительно сократить стоимость и сроки выполнения работ по утеплению строительных конструкцией жилого и бытового назначения.
2. Увеличить полезную площадь жилых помещений за счет уменьшения толщины наружных стен.
3. Повысить экологическую безопасность жилых сооружений.

К эксплуатационным достоинствам этого материала относят:

1. Снижение затрат на отопление.
2. Сокращение финансовых расходов на приобретение отопительного оборудования и элементов отопительной системы.
3. Повышение температурной комфортности жилых помещений.

Ценовые показатели изделий

Рыночная, оптовая цена материала «ПСБ-С» начинается от 3,0 тысяч рублей за кубический метр и повышается для более плотных сортов пенопласта.

Сегодня, пенополистирол поступает в продажу в виде листов различной толщины и площади, однако, при оптовых закупках его цена указывается в рублях (тысячах рублей) за один кубический метр.

Стоимость готовых изделий, поступаемых на рынок строительно-отделочных материалов зависит:

1. От типа и марки пенополистирол.
2. От производителя и торгового бренда.
3. От плотности материала и размеров готового изделия.

Экструдированный материал «URSA XPS» стоит не менее 3,8 тысяч рублей.

Ориентировочная цена листового пенопласта составляет:

1. «ПСБ-С-25» размерами (длина×ширина×толщина) 2000,0×1000,0×100,0 миллиметров – 1,8 тысячи рублей за кубический метр.
2. «ПСБ-С-35 – 2000,0×1000,0×50,0» стоит 2,6 тысячи рублей.
3. Цена наиболее плотного листового материала «ПСБ-50-2000×1200» с толщиной плиты 20,0-50,0 миллиметров достигает 3,8 тысячи рублей за кубический метр.

Различные отделочные элементы (плинтуса, наличники, накладки) также имеют значительный ценовой разброс:

1. Потолочный плинтус «Kindecor», российского производства, стоит 20,0… 45,0 рублей за единицу продукции длиной 2,0 метра.
2. Цена более декоративного плинтуса «Формат» может достигать 100,0 рублей.
3. Комбинированный плинтус «Формат», состоящий из верхнего и нижнего углов обойдется покупателю не менее 2200,0 рублей.
4. Цена потолочной бесшовной плитки «Формат», зависит от фактуры и цвета поверхности и колеблется в диапазоне 280,0…360,0 рублей за упаковку в которой содержится 8 изделий размерами 500,0×500,0 миллиметров.

Итоги

В заключении, необходимо остановиться на некоторых недостатках изделий из вспененного полистирола. Пенопласт не «любит» воздействия прямого солнечного ультрафиолета.

При использовании его для наружного утепления, следует снизить вероятность длительного контакта с водой. Для защиты теплоизолирующего слоя (как было рассказано выше) вполне допустимо использование фасадной штукатурки.

Однако, это не снижает его достоинств. Благодаря низкой цене и отличным теплоизоляционным свойствам, в Европе около 80,0% частных домостроений различного назначения имеют пенопластовое утепление.

Источник: househill.ru