Пенополистирол обычный. Пенополистирол – что это такое и для чего он нужен? Утепление стен и полов
_
Пенополистирол: применения, свойства. Ответы на вопросы
Обустройство отопления в квартире обходится недешево. Сделать его качественным можно, используя экструдированный пенополистирол. Технические характеристики его находятся на высоком уровне, а потому материал считается одним из лучших в своем роде. Он не крошится, считается удобным в монтаже. Обустройство его не приводит к расходу большого объема полезного пространства в помещении.
Пенополистирол – отличный вариант для качественного утепления фасада дома
Свойства материала
Материал отличается ячеистой структурой. Оболочка у него тонкая, сделана из полистирола. Примерно 98% его структуры заполнено воздухом. Это своеобразная твердая пена, вот почему его называют пенополистиролом. Внутри него имеется множество пузырьков. За счёт этого материала удаётся отлично удерживать тепло. Пребывающая без движения воздушная прослойка представляет собой хороший теплоизолятор.
За счет пузырчатой структуры – пенополистирол является хорошим теплоизоляторомЕсли сравнивать с минеральной ватой , показатель теплопроводности у этого материала невысокий . Коэффициент ее варьируется в пределах 0,028-0,034 ватт на метр на Кельвин. Чем плотнее пенополистирол, тем больше указанный показатель. Для экструдированного материала с плотностью 45 кг на кубометр указанный параметр составляет 0,03 Ватт на метр на Кельвин. Этот показатель актуален, если температура окружающего пространства не меньше -50 и не более +75 градусов.
Прочие особенности
Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю. Если же речь идет о вспененном материале, то указанный показатель будет иным. Дело в том, что изготавливают его по другой технологии. Формовка его осуществляется посредством разрезания большого блока на фрагменты необходимой толщины. Через образованные вспененные шарики проникает пар. Он достигает воздушных ячеек.
Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю, в отличии от вспененного аналогаОбычно экструдированный пенополистирол не разрезают. Из экструдера они поступают уже с гладкой поверхностью и определённой толщиной. Вот почему пар проникнуть в него не может.
Вспененный пенополистирол впитывает до 4% влаги , если его погрузить в воду. Водные виды, сделанные посредством метода экструзии, остаются почти сухими. Изделия вбирают в себя всего лишь 0,4%, то есть в 10 раз меньше воды.
Экструдированный пенополистирол (ЭППС) считается самым прочным . У него имеется самая крепкая связь между молекулами. Показатель прочности статического изгиба варьируется от 0,4 до 1 кг на кв. см. Вспененные разновидности по этой причине используются меньше. Метод экструзии признан более эффективным, потому что он предоставляет возможность получения современного материала с хорошими показателями влагостойкости и прочности.
Полистирольный пенопласт и экструзионный пенополистирол состоят из одного и того же вещества. Отличаются они по технологии создания гранул.
Обзор характеристик экструдированного пенополистирола представлен в данном видео:
Воздействие внешних факторов
Олифа, ацетон и определенные виды лаков могут повредить структуру материала и даже растворить его. В этом плане опасность представляют любые продукты, полученные вследствие перегонки нефти. То же самое касается отдельных видов спирта.
Воздействие лаков, спиртов может губительно сказаться на пенополистиролеНа какие вещества не реагирует материал :
- минеральные удобрения;
- мыло;
- сода;
- цемент;
- гипс;
- битум.
Материал не любит прямых лучей солнца. Под воздействием ультрафиолетового облучения он теряет свою прочность и упругость. Дополнительным разрушающим фактором являются погодные явления, такие как дождь, ветер и снег.
Звукопоглощение и биоустойчивость
В результате исследования удалось установить, что плесень не приживается в структуре пенополистирола. Это доказали учёные из США, которые провели соответствующие опыты в 2004 году. Заказчиком их выступали фирмы-производители из Америки.
Пенополистирол не подвержен поражению грибка и плесени Если хочется спастись от лишних звуков с улицы, пенополистирол в этом вряд ли поможет. Он способен приглушать ударный шум, но для этого надо укладывать его толстым слоем. Что касается воздушных шумов, пенополистирол справиться с ними тоже не может. Ячейки с воздухом у него располагаются жёстко. Изнутри они изолированы полностью. Вот почему для распространяющихся по воздуху звуковых волн следует обустраивать другие преграды.
Экологичность и горючесть
Продолжительность службы полистирола довольно велика. За весь период эксплуатации материал не теряет собственных свойств. Если верить испытаниям, можно много раз его замораживать и размораживать, характеристики экструдированного пенополистирола от этого не пострадают. Материал включает в себя антипирены, а потому не подвержен воздействию огня. При этом на воздухе неизбежно случается процесс окисления.
Пенополистирол является самозатухающим материалом, поэтому не подвержен действия огняУ вспененного пенополистирола структура рыхлая, к тому же он восприимчив к механическим воздействиям и износу. Экструдированный материал меньше подвержен окислению, но рано или поздно его ожидает аналогичная участь. Пенополистирол, уложенный только что, ещё и выделяет стирол, потому что на стадии производства невозможно обеспечить полную полимеризацию. Пока этот процесс не будет завершён, выработка указанного вещества продолжается.
Профессионалы часто обсуждают вопрос о вредности пенополистирола. Производители пытаются привести различные доводы в пользу изготавливаемого ими материала. В частности, они утверждают, якобы он менее вреден, нежели древесина. Компании делают акцент на том, что при горении дерево выделяет токсичные соединения, пенополистирол же образует двуокись углерода. Однако, если температура горения превысит 80 градусов, произойдет выброс паров вредных веществ. Это соединения бензола, толуола и стирола.
Горит любой материал. Производители несколько лукавят, утверждая, якобы пенополистирол способен самостоятельно затухать. Неточным является утверждение о том, что он менее опасен, чем древесина. Если заглянуть в официальное описание в ГОСТ, можно найти информацию о том, что пенопласты относятся к группе наиболее опасных веществ .
Продолжительность службы
Если использовать пенополистирол правильно, покрывая его декоративной штукатуркой, срок его службы удастся увеличить до 30 лет. Но в реальности всё оказывается не столь прекрасно, как кажется. Долговечность понижается по причине человеческого фактора. Мастера нередко обустраивают теплоизоляцию некачественно. Да и сами заказчики порой пытаются сэкономить на материалах. Если монтажом занимался неопытный работник, то вряд ли он сможет укладывать правильно пенополистирольные плиты.
Срок службы утеплителя зависит от качества материала и правильности монтажаРаспространенной ошибкой является неправильный подсчет толщины изделий. Почему-то многие думают, что если взять толстую плиту толщиной 30 см, она будет служить дольше и обеспечит дом теплом. В реальности же он больше будет страдать от температурных перепадов и покроется трещинами. Туда без особых усилий проникнет прохладный воздух с улицы. В странах Европы, согласно установленным нормам, используют пенополистирол толщиной не больше 3,5 см.
Характеристики, свойства пенополистирола должны быть тщательно изучены перед покупкой. Он считается одним из самых популярных материалов для строительных работ.
Его преимуществами являются :
- легкость;
- доступная цена;
- способность обеспечивать комфортные температуры в помещении;
- простота работы.
С каждым годом появляется все больше производителей, утверждающих, что их пенополистирол самый лучший. Потеряться в таком широком ассортименте не составляет труда.
Пенополистирол – легкий, прочный материал с высокой теплоизоляцией Не стоит покупать первый попавшийся материал. Важно присмотреться внимательно к его параметрам. Если изделие берется для утепления фасада, необходимо отдать предпочтение модификации ПСБ-С. Ее обозначают в качестве самозатухающей. Он имеет обозначение в виде цифры 40. Если же на упаковку нанесен показатель 25 и меньше, его можно использовать разве что для упаковочных работ. Для строительства он не подходит.
Приобретая материал, надо смотреть, согласно каким стандартам его производили. Не стоит брать изделия, которые сделаны согласно ТУ, а не по ГОСТ. Плотность материала с маркировкой 40 - 28-40 кг на кубометр. Получается, что компания вводит своего покупателя в заблуждение, так как средств на пенополистирол меньшей плотности уходит намного меньше. Вот почему не стоит смотреть исключительно на число, указанное в маркировке, а спрашивать документы на товар. В них будет достоверная информация.
Перед покупкой можно попробовать отломить с края кусок материала. Если речь идёт об изделии низкого качества, он поломается с неровными краями. Полученный методом экструзии пенополистирол сформирует аккуратный разлом. На срезе можно будет увидеть полости в виде правильных многогранников, тогда как в первом случае это будут круглые шарики маленького размера.
Следует отдавать предпочтение известным и раскрученных фирмам, если хочется получить настоящее качество. Это такие компании, как BASF, Knauf, а также российская организация Теплекс.
Сфера применения
Пенополистирол используется в качестве элемента для утепления различных объектов. Это могут быть, к примеру, водопроводные трубы.
Применяют его для работ с :
- оконными и дверными откосами;
- кровлей;
- полом;
- стенами.
Пенополистирол высокой плотности требуется там, где предъявляются высокие требования к качеству конструкций. Применение для изоляции труб является оправданным в экономическом отношении. Берут блочный пенополистирол с той целью, чтобы в случае повреждения можно было с легкостью получить доступ к трубе. Для этого убирают определенный участок защитного покрытия.
Пенополистирол активно применяется при утеплении трубПенополистирол находит активное применение при обустройстве транспортных путей. Его применяют потому, что он понижает вертикальную нагрузку на полотно дороги при строительстве сооружений. Его задействуют и в сфере производства СИП-панелей. Можно сказать, что область использования его почти ничем не ограничена. Он отличается небольшой плотностью, поэтому недостаточно устойчив к механическим повреждениям. Это надо учитывать, выбирая его в качестве материала для работы.
Утепление стен и полов
Чтобы работать со стенами, прибегают к двум технологиям. Согласно первой, монтируют утеплитель при помощи длинных гвоздей с широкими шляпками. Вторая методика предполагает установку посредством специальных клеящих веществ. Перед нанесением очищают рабочую поверхность от грязи. Материал также тщательно зачищают. Стену надо немного намочить. Наносят клей небольшими фрагментами с промежутком 20 см. Если работы производятся на керамзитобетонной стене, его потребуется больше.
Клей обладает пластичностью, потому позволяет быстро устранять любые дефекты, придавать плите правильное положение. Необязательно склеивать плиты по стыковому шву. Пока высыхает связующее вещество, можно закидывать досками экструзионный или блочный пенополистирол, прижав его к утеплённый плоскости. Как только клей окончательно высохнет, ее покрывают штукатуркой, укладывают облицовочный кирпич или монтируют декоративные панели.
Для утепления пола плиты используют потому, что они обладают хорошей несущей способностью и жесткостью. Благодаря хорошей изоляции, потери тепла через нижние перекрытия сводятся к нулю. Уменьшается уровень шума, проникающего через их структуру.
Укрепляют плиты пенополистирола или дюбелями или клеющей смесью Чтобы утеплить пол, используют плиты с толщиной не более 50 мм . Кладут их поверх рулонного или сыпучего материала с изолирующими характеристиками. Располагают между лагами. Обязательной является герметизация стыковых швов между ними. После этого делают бетонную стяжку слоем в 6 см. Вместо стяжки допустимо использовать древесно-стружечные плиты. Сухой пол или бетонная стяжка играет роль амортизационного компонента. За счёт такой прослойки можно исключить попадание в конструкцию пола звуковых колебаний.
Пенополистирол был и остаётся востребованным теплоизолятором, хоть и способен выделять вредные компоненты при чрезмерном нагревании. В качестве утеплителя у него есть немало преимуществ.
Изделие можно с легкостью разрезать простым ножом, да и доступен он по минимальной цене. Он практически не впитывает влагу, при этом обеспечивает квартиру оптимальным уровнем тепла.
У материала имеются определенные недостатки, но разработчики постоянно работают над формулой. Они добавляют разного рода добавки, но никому не раскрывают своих рецептов. Пенополистирол нового поколения содержит различные компоненты для борьбы с неблагоприятными условиями среды. Это антипирены, не позволяющие распространяться огню, и предотвращающие горение. Активные работы ведутся в плане долгосрочности изделий, выработки стойкости к внешнему воздействию.
В этой статье: история открытия полистирола; технологии производства; сферы применения пенополистирола; применение в строительстве, ГОСТы; свойства и характеристики; экологичность, долговечность и пожарная безопасность — так ли безопасен этот утеплитель; что в действительности означает термин «самозатухающий пенополистирол»; как выбирать пенополистирол
Расходы на отопление наших домов в период холодов весьма значительны, а все возрастающая стоимость энергоносителей увеличивает эти затраты год от года. А знаете ли вы, что в холода тепло буквально улетучивается из вашего дома, причем потери тепла не просто велики — они колоссальны! Сегодня большая часть зданий в России, не защищенная изоляционными материалами , теряет порядка 600 гигакалорий тепла с каждого квадратного метра, в то время как с квадратного метра жилья в Германии или в США уходит лишь 40 гигакалорий. Выходит, что домовладельцы фактически оплачивают отопление улицы, а вовсе не своих жилищ… Решить проблему теплопотерь может утепление стен здания с внешней стороны плитами пенополистирола — но так ли все просто с этим теплоизолятором?
История пенополистирола
Все началось в 1839 году, когда немецкий аптекарь Эдуард Симон, экспериментируя со стираксом (смола Liquidambar orientalis), случайно получил стирол. Немного поэкспериментировав со своим открытием, аптекарь установил, что полученное им маслянистое вещество самостоятельно уплотняется, превращаясь в подобие желе. Практической цели в открытии стирола Симон не увидел — назвал желеобразный стирол стиролоксидом и прекратил дальнейшие исследования.
В 1845 году стирол заинтересовал химиков Блита и фон Гофмана — англичанин и немец провели собственные исследования, установив, что это вещество становится желеобразным без доступа кислорода. Химики назвали полученный ими желеобразный стирол метастиролом. Спустя 21 год французский химик Марселин Бертло дал точное название процессу уплотнения стирола — полимеризация.
Герман Штаудингер, 1935 год
В 20-х годах прошлого столетия немецким химиком Германом Штаудингером было сделано эпохальное открытие — нагрев стирола вызывает цепную реакцию, в ходе которой образуются длинные цепочки макромолекул. Именно открытие Штаудингера привело к производству полимеров и пластмасс, за что в 1953 году он и получил Нобелевскую премию.
Первый синтез стирола выполнен исследователями американской компании «The Dow Chemical Company», коммерческое производство полистирола одними из первых запущено компанией «BASF» — в 1930 году ее инженеры разработали технологию производства полимеризированного стирола. В 1949 году компания получила патент на производство шариков из полистирола, вспененных пентаном — сама идея этого изобретения принадлежит инженеру-химику Фрицу Штясны. На основе этого патента в 1951 году «BASF» начинает промышленное производство теплоизолятора под торговой маркой «Styropor», выпускаемого по сей день.
Сырьем для производства всех типов изоляции из полистирола служит гранулированный полистирол, для образования ячеек применяется агент вспенивания. Этапов в технологическом процессе получения пенополистирола несколько:
- гранулы полистирола засыпаются в бункер предвспенивателя, где они раздуваются и приобретают шарообразную форму. Для получения теплоизолятора меньшей плотности операцию вспенивания повторяют несколько раз, с каждый разом достигая все большего размера шариков с целью уменьшения фактического веса пенополистирола;
- каждая операция вспенивания сопровождается помещением вспененных гранул в особый бункер, где раздутые шарики полистирола находятся от 12 до 24 часов. За этот срок давление внутри них стабилизируется, а при производстве методом суспензионной полимеризации происходит еще их сушка;
- по завершении заданного количества операций по вспениванию и выдержав срок вылеживания, полистирольные шарики помещаются в формовочный агрегат, где под действием горячего пара формируется пенополистирольный блок. Зажатые в узкой пресс-форме, расширенные под воздействием пара вспененные гранулы склеиваются друг с другом, сохраняя форму после охлаждения и извлечения из пресс-формы;
- на последнем этапе блоки пенополистирола, зачастую имеющие внушительные размеры, подлежат резке по заданным размерам. Но прежде блок из формовочного агрегата помещается на промежуточное хранение, где содержится порядка 24 часов. Дело в том, что под воздействием пара пенополистирольный блок набирает излишнюю влагу, а выполнить ровную резку во влажном состоянии пенополистирола никак не получится, т.к. избежать надломов не удастся. После сушки пенополистирольный блок нарезается по вертикали или горизонтали станочной пилой.
Основных способов производства пенополистирола два — суспензионная полимеризация и поляризация в массе. Технология суспензионной полимеризации базируется на неспособности воды к растворению виниловых полимеров. На этапе вспенивания гранулы стирола засыпаются в реакторы-автоклавы объемом до 50 м 3 , заполненные деминерализованной водой с растворенными в ней инициатором полимеризации и стабилизатором эмульсии. Полимеризации проходит под постоянным давлением, с равномерным подъемом температуры от начальных 40 до максимальных 130 о С — на весь процесс отводится около 14 часов. Вспененный полимер извлекается из реактора вместе с водной суспензией, отделяется от нее в центрифуге, затем промывается водой и проходит стадию сушки. Основные преимущества данной технологии — постоянное промешивание гранул полимера внутри реактора в ходе полимеризации, эффективное распределение и отвод тепла, что обеспечивает в результате значительный срок хранения вспененного полимера.
Технология полимеризации в массе осуществляется иначе — вода отсутствует, процесс полимеризации непрерывен и проходит при более высоких температурах. В серии последовательно соединенных друг с другом мешалок-реакторов, при температуре от начальных 80 до конечных 220 о С, гранулы полистирола вспениваются. Полимеризация считается состоявшейся и завершенной, если расплавлено от 80 до 90% исходного стирола. При создании вакуума в последнем реакторе колонного типа не прореагировавший стирол устраняется, затем в расплав вводятся антипирены, красители, стабилизаторы и другие добавки, в результате действия которых происходит гранулирование полимера. Не вступивший в реакцию и извлеченный стирол используется при следующей закладке. Довести процесс полимеризации сырья до получения свыше 90% вспененного полистирола при этой технологии крайне затруднительно, т.к. скорость проведения реакции достаточно высока, а возможность отвода тепла здесь отсутствует.
Производство вспененного полистирола по методу суспензионной полимеризации более распространено в России и СНГ, в странах Запада и Америки преобладает технология полимеризации в массе, позволяющая получить теплоизолятор с более высокими характеристиками по плотности, гибкости, четкости границ и цвету, не говоря уже о меньшем проценте отхода.
Технология получения экструдированного (экструзионного) пенополистирола в целом схожа с технологией полимеризации. Разница заключается в продавливании расплава с введенными в его состав агентами вспенивания через пресс-экструдер, получая в результате теплоизолятор с ячейками диаметром до 0,2 мм. Именно малый размер ячеек обеспечивает экструдированному пенополистиролу высокие эксплуатационные свойства и популярность в сфере строительства.
Области применения
Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкости в обработке и переработке, низкой стоимости — благодаря этим характеристикам пенополистирол широко распространен в самых разных сферах нашей жизнедеятельности. Чаще всего этот материал применяется для: упаковки различных товаров и оборудования; изотермической упаковки продуктов питания; производства одноразовой посуды; гасителей энергии в автопромышленности; спасательных плавательных средств; объемной наружной рекламы и т.д.
Отсутствие угрозы пыления — главного положительного отличия пенополистирола от минеральной ваты, позволяет использовать этот материал для термоизоляции холодильного оборудования в пищевой промышленности.
Пенополистирол применяется для термоизоляции дорожного полотна, препятствуя промерзанию основания. Для этой цели используются марки пенополистирола высокой плотности — от 35 кг/м 3 и выше. Этот материал используется и для термоизоляции железнодорожного полотна, эффективно препятствуя перекосам рельс и их проседанию на неустойчивых грунтах.
Одним из первых применять пенопласт для утепления зданий начал американец Хут Хеддок. По его словам, идея термоизоляции домов возникла случайно — Хут заказал в кафе чашку горячего кофе и вдруг обратил внимание, что горячая жидкость в одноразовом стаканчике из полистирола совсем не обжигает пальцы. Проведя в 1984 году эксперимент — построив дом на Аляске и утеплив его пенопластом — он убедился в эффективности полистиролового теплоизолятора.
По ГОСТ 15588-86 допустимо применение пенополистирол в качестве изолирующего промежуточного слоя строительных конструкций. В странах Евросоюза пенополистирол более 40 лет успешно применяется в фасадном утеплении — плиты пенополистирола наклеиваются на основной конструкционный материал, будь то бетон или кирпич, с внешней (наружной) стороны, поверху их покрывают слоем штукатурки.
Как отмечают европейские архитекторы, применение пенополистирола в фасадном утеплении сокращает энергозатраты на отопление троекратно.
Плиты и блоки из экструдированного пенополистирола применяются в качестве несъемной опалубки и одновременного теплоизолятора. Применяемая технология такова: пенополистирольные плиты устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга, соединяются между собой особой системой стяжек, в промежуток между плитами укладывается арматура армирования и заливается бетон. Разнообразие готовых блоков из пенополистирола позволяет выстраивать фасады сложной архитектуры. На собранные из блоков экструдированного пенополистирола и заполненные бетоном стены обязательно наносится защитное покрытие — снаружи это может быть облицовочный кирпич или цементно-песчаная штукатурка, изнутри два слоя гипсокартона со стыковкой «в разбежку» или слой штукатурки. Важное условие для опалубки из пенополистирола: плотность этого материала в блоках опалубки должна быть не менее 35 кг/м 3 .
Клей для пенополистирола не должен содержать в своем составе органических растворителей, разрушающих полистирол. Наиболее безопасно использовать клеи на основе цемента, фасованные в крафт-мешки по 25 кг и затворяемые водой — неорганические компоненты таких смесей не окажут на полистирол никакого отрицательного действия. Важный момент: необходимо достичь наибольшей площади контакта плиты пенополистирола с утепляемой поверхностью (в идеале — 100% площадь контакта) чтобы исключить воздушные пазухи, выступающие в роли мостов холода и накапливающие конденсат.
Теплопроводимость
Высокие теплоизоляционные свойства пенополистирола объясняются его строением, образованным множеством спаянных между собой шариков, в свою очередь состоящих из множества ячеек с заключенным в них воздухом. А поскольку воздух внутри ячеек не способен перемещаться, то именно он выступает в роли теплоизолятора — неподвижная воздушная среда обладает отличными изоляционными свойствами. По своей сути, пенополистирол состоит из воздуха — 98% воздуха и лишь 2% исходного полистирола.
Коэффициент теплопроводности этого материала ниже, чем у любого другого теплоизолятора, в т.ч. минеральной ваты , и находится в диапазоне 0,028-0,034 Вт/м·К. Теплопроводность пенополистирола возрастает при повышении его плотности, к примеру, у экструдированного пенополистирола с плотностью 45 кг/м 3 коэффициент теплопроводности составляет 0,030 Вт/м·К. Рабочие температуры, при которых пенополистирол сохраняет свои свойства — от — 50 до +75 о С.
Водопоглощение и паропроницаемость
Если сравнить экструдированный пенополистирол с пенопластом, произведенным из того же стирола, но по несколько другой технологии, то паропроницаемость пенопласта равна нулю, а экструдированный пенополистирол обладает паропроницаемостью в 0,019-0,015 Мг/(м·ч·Па). Возникает вопрос: как такое возможно, ведь структура любого материала из вспененного полистирола не может пропускать пар? Причина паропроницаемости более плотного по сравнению с пенопластом экструзионного пенополистирола — пар проникает в шарики и составляющие их ячейки по его сторонам, разрезанные при формовке, в то время как формовка пенопластовых изделий выполняется без резки. С водопоглощением ситуация обстоит наоборот: пенопласт способен впитать до 4% воды при погружении или соприкосновении с ней, а экструдированный пенополистирол — лишь 0,4%, что объясняется его большей плотностью.
Закрытоячеистая структура экструдированного пенополистирола
Прочность
По прочности безусловным лидером является экструдированный пенополистирол — его прочность статического изгиба равна 0,4 — 1,0 кгс/м 2 , пенопласта же — 0,07-0,20 кгс/м 2 . Связи между молекулами экструзионного пенополистирола многократно прочнее, чем в структуре пенопласта. Поэтому производство и использование последнего все более сокращается — на смену пенопласту приходит более прочный и современный теплоизолятор, которым является пенополистирол, полученный методом продавливания через пресс-экструдер.
Взаимодействие с химическими и органическими продуктами
На пенополистирол не оказывают никакого воздействия: строительные растворы на основе гипса, цемента, ангидрита или извести; битумные смолы, сода каустическая, растворы мыла и соли, минеральные удобрения, грунтовые воды и эмульсии, применяемые при асфальтировании. Повреждают, разрушают структуру и полностью растворяют пенополистирол в некоторых случаях: олифы, некоторые виды лаков, органические растворители (скипидар, ацетон и т.д.), спиртосодержащие соединения и нефтепродукты.
Кроме того, на открытые поверхности пенополистирола оказывает разрушающее воздействие ультрафиолет солнечных лучей — регулярно облучаемая ими поверхность теряет упругость и прочность, после чего следует разрушение структуры пенополистирола атмосферными явлениями.
Звукопроводимость
Использование пенополистирола для звукоизоляции эффективно лишь частично — при достаточной толщине этот материал отлично подходит для защиты от ударного шума, но не способен бороться с воздушными шумами, звуковые волны которых распространяются по воздуху. Неспособность пенополистирола гасить воздушные шумы связана с полной изоляцией составляющих его ячеек и значительной жесткости внешних поверхностей.
Биологическая устойчивость
Жизнедеятельность плесени на поверхностях пенополистироловых плит невозможна — таковы результаты лабораторных испытаний 2004 года, проведенных в США по заказу американских производителей пенополистирола.
Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола
Производители этого теплоизоляционного материала называют его исключительно экологически безопасным, негорючим и сохраняющим свои эксплуатационные свойства долгие годы. Внешне это так и выглядит — исключение фреона из технологического процесса не вредит озоновому слою, введение антипиренов делает пенополистирол не поддерживающим горение, а лабораторные испытания десятками циклов замораживания и оттаивания характеризуют долговечность. Однако более пристальное изучение пенополистирола показывает несколько иную картину…
Окисления воздухом материалов на основе стирола полностью избежать невозможно, причем у пенопластов скорость окисления выше, чем у экструдированного пенополистирола — в структуре пенопластов более крупные шарики и менее прочные связи. Чем выше температура — тем больше скорость окисления, при этом гореть пенополистиролу не требуется, выделение толуола, бензола, этилбензола, формальдегида, ацетофенона и метилового спирта происходит в процессе воздушного окисления при комнатной температуре более +30 о С. Кроме того, свежеуложенный пенополистирол выделяет стирол, не полимеризированный в процессе производства. Повторюсь — 100% полимеризация всего исходного сырья, заложенного в реактор, невозможна.
Все виды полистирола горючи — с точки зрения официальной системы классификации строительных материалов, те из них, что утрачивают изначальный объем при нагреве в воздушном пространстве, являются горючими. Утверждения производителей полистирола любого типа о его самостоятельном затухании не отражают пожарные характеристики полистирола в полной мере, т.е. информация намеренно искажается.
Большинство производителей этого теплоизолятора утверждают, что под нагревом пенополистирол выделяет не больше ядовитых веществ, чем дерево. Если при горении дерева выделяются боевые отравляющие вещества, то такое утверждение верно — ведь оплавляясь под воздействием тепла свыше 80 о С, пенополистирол выделяет в воздушную среду большое количество дыма и сажи, содержащего в т.ч. небольшие количества гидробромида (бромистого водорода), гидроцианида (синильной кислоты) и карбонилдихлорида (фосгена).
Так что же дает производителям пенополистирола утверждать, что их продукт менее опасен при возгорании, чем древесина? По российскому ГОСТ 30244-94 подобное заявления было бы просто невозможно, ведь этот стандарт относит материалы на основе пенополистирола, как наиболее горючие, к группам Г3 и Г4. А вот в Европе существует иная методика оценки горючести, вернее, их целых три — биологическая, химическая и комплексная. По биологической методике оценки токсичности наиболее опасным материалом является именно древесные материалы — быстро сгорают с выделением большого количества СО2 при температур самовозгорания. Но оценка токсичности биологическим методом дается лишь по нескольким конечным параметрам, несопоставимым, к примеру, при сравнении на токсичность продуктов горения древесины и полистирола. Точно так же обстоят дела с вычислением токсичности химическим методом…
Реальную картину дает лишь комплексный метод, безоговорочно применяемый в Европе ко всем полимерным материалам.
Однако в России поставщики европейского пенополистирола и местные производители демонстрируют покупателям экспертные заключения лишь по биологическому и химическому методам, активно придавая эти данные широкой огласке.
Еще один классический ход, якобы демонстрирующий негорючесть полистирола: плиту подвешивают в воздухе, направляют на нее пламя горелки — так часть плиты, куда попадает открытое пламя, выгорает, но далее огонь не распространяется. Какое заключение можно дать полистиролу после просмотра этого ролика? А никакого — если эту же плиту полистирола уложить на жесткую негорючую поверхность, то капли расплава, образующиеся при горении материала, разнесут высокую температуру и открытое пламя по всей площади плиты, которая сгорит полностью!
Коэффициент дымообразования для пенополистирола, не содержащего антипирены, равен 1 048 м 2 /кг, но у самозатухающего пенополистирола с введенными в его состав антипиренами этот показатель выше — 1 219 м 2 /кг! Для сравнения: коэффициент дымообразования резины равен 850 м 2 /кг, а древесины, с которой производители постоянно сравнивают продукты полистирола — лишь 23 м 2 /кг. Поскольку для не специалиста в вопросах пожарной безопасности приведенные значения дымообразования ничего не объясняют, приведу такие данные — если задымленность в помещении составляет более 500 м 2 /кг, то на расстоянии вытянутой руки не будет видно ровным счетом ничего.
Последствия горения полистирола известны по трагедии 2009 года, произошедшей в Перми, в ночном клубе «Хромая лошадь» — большинство погибших в этом пожаре задохнулись продуктами горения утеплителя, которым были открыто обшиты внутренние перегородки. Нужно отметить, что владельцы клуба сэкономили на утеплителе, использовав не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт меньшей плотности, который превосходно горит и не склонен к самозатуханию.
Долговечность пенополистирола
При покупке действительно качественного теплоизоляционного материала, соблюдении всех требований по монтажу, полноценному закрытию внешней площади пенополистирола слоем качественной штукатурки или декоративными панелями, его срок службы составит свыше 30 лет. Но эти условия в действительности никогда не соблюдаются на 100% — непрофессионализм монтажников, попытки заказчиков уменьшить расходы, ошибки в расчетах и надежда «на авось».
Классическим просчетом является ставка на толщину пенополистирола — мол, если монтировать плиты 30 см толщины, то теплоизоляционный эффект возрастет в разы с одновременным увеличением срока службы материла. В действительности с увеличением толщины срок службы полистироловой теплоизоляции будет сокращаться, т.к. значительные температурные перепады вызовут деформации и усадку, образовывая трещины и уменьшение площади прямого контакта плит пенополистирола с изолируемой поверхностью, образовывая обширные воздушные пазухи. В странах Евросоюза толщина пенополистирола, применяемого для фасадного утепления, не может превышать 3,5 см — это требование, помимо вопросов долговечности теплоизоляции, связано с пожарной безопасностью, ведь чем тоньше слой пенополистирола, тем меньшее количество продуктов горения будет выделено им при пожаре.
В целях уменьшения угрозы возгорания производители вводят в состав полистирола антипирены, как правило, это гексабромциклододексан. В России пенополистирол с антипиренами в своем составе маркируется литерой «С», означающей «самозатухающий».
По большому счету самозатухающий пенополистирол горит не хуже материалов, не содержащих антипирен.
Возникает вопрос — так что же означает литера «С»? А означает она, что данный пенополистирол не самовоспламенится при повышении температуры, не более того. По степени горючести самозатухающему пенополистиролу присвоен класс Г2, но стоит учесть, что в течение срока эксплуатации антипирен будет постепенно утрачивать свои свойства, т.е. через несколько лет фактический класс горючести такого пенополистирола будет не выше Г3-Г4.
Критерии выбора пенополистирола
Дешевизна, высокие теплоизоляционные качества сделали материалы на основе полистирола крайне популярными на строительном рынке. А нарастание спроса привело к появлению множества предприятий, наперебой предлагающих продукцию собственного производства, заявляющих ее исключительное качество.
Будьте внимательны подбирая марку пенополистирола — в качестве фасадного утеплителя правильным будет выбрать ПСБ-С (пенополистирол самозатухающих) не ниже 40-й марки. При этом стоит учитывать нюанс — производитель в рамках разработанного им же ТУ выпускает ПСБ-С-40 плотностью в диапазоне от 28 до 40 кг/м 3 , а вовсе не 40 кг/м 3 , как предполагает несведущий покупатель, ориентируясь на цифру в марке. Вполне естественно, что производителю выгоднее выпускать марку 40 с наименьшей плотностью, ведь таким образом он больше зарабатывает, затрачивая меньше на исходное сырье. Марки пенополистирола ниже 25-й использовать в строительстве бессмысленно — плотность такого пенополистирола фактически будет соответствовать упаковочному пенопласту, непригодному для фасадного утепления из-за быстрой утраты эксплуатационных качеств.
Неплохо было бы выяснить, какой технологический процесс получения пенополистирола применяется на предприятии данного производителя. Если предприятие выпускает пенополистирол плотностью более 35 кг/м 3 , то это должен быть метод экструзии, т.к. без сжимания в процессе производства наибольшая плотность полистирола не превысит 17 кг/м 3 .
Узнать качество полистирола можно, надломив его — материал низкой плотности (применяемый лишь для упаковки) надломится между шариками, их форма в месте надлома будет округлой, размер различным. Надлом качественного экструзионного пенполистирола покажет образующие его многогранники одинакового размера, линия надлома частично пройдет через них.
Верным решением будет приобретение пенополистирола известных производителей Европы «BASF», «Nova Chemicals», «Styrochem», «Polimeri Europa» или отечественных «Технониколь», «Пеноплэкс». Производственные мощности данных производителей пенополистирола достаточны для выпуска действительно качественного продукта.
В завершении
При наличии негативных характеристик по горючести и продуктам горения, пенополистирол является одним из лучших и, одновременно, недорогих теплоизоляторов. Заключив плиту полистирола между двумя слоями цементной штукатурки, можно получить качественную теплоизоляцию зданий и помещений — отрицать этот факт бессмысленно. В Европе порядка 80% зданий общественного и жилого назначения утеплены по фасаду именно пенополистиролом.
Пенополистирол в качестве строительного утеплителя полноценную проверку временем еще не прошел — с момента первого применения прошло не более 40 лет.
Широко распространяемая производителями информация о неизменном качестве в течение 80-ти летней эксплуатации основывается на лабораторных испытаниях, на которые можно повлиять — скажем, предоставив для анализа особую партию образцов.
При утеплении пенополистиролом фасадов крайне важно полностью защитить внешнюю поверхность этого теплоизолятора достаточным слоем штукатурки на цементном связующем — малейшая площадь контакта пенополистирола с атмосферой и солнечным ультрафиолетом приведет к его быстрому разрушению.
Стоит ли утеплять этим материалом внутренние помещения — не стоит, несмотря на все заверения производителей. Они-то дадут гарантии, но какой от этого будет толк в случае пожара…
Абдюжанов Рустам, рмнт.ру
На вопрос «что такое пенополистирол?» есть краткий и лаконичный ответ. Полистирольный пенопласт (утеплитель) – это современный, экологически чистый материал, который изготовлен из веществ, не способных нанести вред человеку.
1 Особенности материала
Фольгированный пенополистирол, как и другие его аналоги, может применяться в тех местах, где прочие виды теплоизоляционных материалов не могут быть использованы ввиду того, что там может происходить капиллярное поднятие грунтовых вод.
Таким образом, применение пенополистирола обусловлено предохранением гидроизоляции от факторов окружающей среды, которые могут нанести ей непоправимый вред.
Представленный материал имеет свой ГОСТ. ГОСТ 15588-86 (по нему делается ) регламентирует состав, свойства и применение пенополистирола.
Если сравнивать представленный утеплитель с таким материалом, как минвата, то лучше предпочесть первое.
Пенополистирол — теплоизоляционный материал для стен
Дело в том, что минвата не обладает таким спектром полезных характеристик, хотя в некотором отношении она все-таки лучше пенополистирола.
Кроме того минвата – это негорючий материал и она неспособна нанести вред здоровью человека. Все это обозначается в соответствующем ГОСТе.
Лучше всего в первую очередь обратить внимание на влагостойкие характеристики полистирольного пенопласта, которые сочетаются с его легкостью надежностью и долговечностью.
При выборе утеплителя, лучше всего отдавать предпочтение пенополистиролу, так как и эти изделия не такие тяжелые, как минвата и отличаются высокой степенью удобства при монтаже.
Внешне данный утеплитель представлен в виде небольших гранул, которые спеклись между собой под воздействием высоких температур. ГОСТ 15588-86 строго регламентирует размер гранул вещества.
Их размер колеблется в пределах от 1 до 10 мм и может зависеть от прямого назначения и нужной плотности изделия.
В ГОСТе также указанно, что пенополистирольные гранулы могут быть неоднородными по своей структуре.
Каждая из гранул содержит в себе огромное количество тонкостенных микроскопических ячеек. Это во много раз увеличивает параметр площади соприкосновения вещества с воздухом.
Представленный пенопластовый утеплитель на 98% состоит из воздуха, этим и обусловлены его уникальные свойства. Отзывы о данном материале в большинстве своем положительные, кроме отличных теплоизолирующих свойств часто упоминается, что он не может принести вред человеческому организму как .
1.1 Области применения пенополистирола
Представленный материал, благодаря своим выдающимся техническим и эксплуатационным характеристикам в строительной сфере применяется практически повсеместно.
Вспененный полистирол может применяться как изоляционный материал. Кроме того изделие может успешно выполнять функцию наполнителя.
В некоторых случаях пенопласт даже может способствовать разрешению проблем, связанных с неудовлетворительным качеством почвы.
Он может быть применен для формирования насыпей во время строительства дорожного полотна или мостов.
Пенополистирол ПСБ-С-35 2000×1000х180
2 Свойства пенополистирола
Представленный материал обладает достаточно низкой удельной теплопроводностью. Таким образом, пенополистирол является практически идеальным утеплителем, который может обеспечивать высокую способность к сбережению тепла.
Эта особенность объясняется структурой материала, который практически полностью состоит из воздуха.
Коэффициент теплопроводности вещества может колебаться в промежутке между 0,032 и 0,043 Вт/(м∙К).
Этот показатель во много раз ниже, чем у дерева, кирпича, керамзита и других утеплительных строительных материалов.
Низкий уровень теплопроводности сказывается на возможности высокого уровня энергообеспечения.
Применение пенополистирола как теплоизолятора, при строительстве зданий позволяет при дальнейшей его эксплуатации в значительной мере сократить расходы, связанные с отоплением.
Высокие энергосберегающие свойства позволяют активно применять изделие для того, чтобы защищать трубопроводы от чрезмерно замерзания.
Представленное вещество обеспечивает надежную звукоизоляционную защиту от ударных шумов. Этот эффект напрямую связан со способностью вещества преобразовывать энергию звука в энергию тепла.
Исходя из этого, благодаря ячеистой структуре полистирольного пенопласта представленный материал и обладает эффективными звукопоглощающими качествами.
Стоит отметить, что материал обладает высокой степенью структурной стабильности, колеблющейся в широком температурном диапазоне.
При этом заниженные температуры не способны влиять на механические, химические и физические параметры вещества.
При увеличении температуры до +90°С, даже во время длительного воздействия вспененный полистирол не будет кардинально изменять свои свойства.
В связи с тем, пенополистирол является полностью синтетическим, он не воспринимается как пища насекомыми и микроорганизмами, что не способствует их размножению.
Этот материал является абсолютно непригодным для выживания в нем бактерий или вредоносного грибка.
Представленное изделие отличается высокой сопротивляемостью к диффузии водяных паров и повышенным коэффициентом влагостойкости.
Изделия не могут быть растворенными в воде и не способны впитать ее. Таким образом, утеплитель не подвергается деформированию и разбуханию.
Такая высокая степень устойчивости к воздействию влаги способствует тому, что пенопластовые изделия могут использоваться для того, чтобы . Особенно это актуально в ситуациях, когда утепляющий материал плотно контактирует с грунтом.
Стоит отметить, что показатель плотности пенополистирольных изделий достаточно низок и равняется 15-50 кг/м³, однако, наряду с этим вещество обладает высокой прочностью на сжатие, растяжение и изгиб.
Это способствует применению изделия в качестве прочного строительного материала, который на протяжении долгого времени способен выдерживать механическую нагрузку и при этом не подвергаться деформации. Таким образом, из-за сравнительно небольшой массы переставленного материала можно:
- Не использовать специальное оборудование при перемещении изделий;
- Снизить расходы на строительство;
- Значительно сократить сроки монтажа конструкций.
По сути, пенополистирольные элементы – это пластик, а потому, при правильной эксплуатации, материал способен сохранять свои физические свойства неизменными на протяжении длительного времени.
Стоит отметить, что гранулы пенопласта состоят из молекул углерода и водорода. Этим обусловлена высокая степень экологической чистоты материала.
Полистирольный пенопласт не проявляет ядовитых свойств, не образует пыли и не наделен запахом.
Токсичные вещества из него также не выделяются. Этот утеплитель достаточно легко пропускает воздух, а потому все конструкции, в которые он включен «дышат».
Пенопластовые блоки с легкостью подаются предварительной обработке и не оказывают раздражающее воздействие на кожу и слизистые оболочки
Как уже упоминалось выше отзывы о пенополистироле в большинстве своем положительные.
Виталий, 38 лет, Калуга:
Решил заняться утеплением квартиры и начать с лоджии. В качестве утепляющего материала использовал пенопласт. Отлично режется и монтируется. Советую применять именно его.
Сергей, 54 года, Вологда:
У меня во дворе частного дома есть флигель. Надумал утеплить его стены для того, чтобы пожить в нем до поздней осени. Использовал плиты пенополистирола. Теперь внутри тепло держится очень хорошо. Всем рекомендую этот материал.
Василий, 35 лет, Воронеж
Занимаюсь продажей утеплительных и строительных материалов. Пенополистирол клиенты разбирают с прилавка практически сразу. Все им очень довольны.
2.1 Что лучше выбрать: пенопласт или минвату?
Минвата однозначно проигрывает пенопласту по параметрам теплоизолирующих свойств. Теплопроводность пенополистирола значительно лучше.
Однако минвата обладает отличными показателями пожаробезопасности. Это изделие имеет высокую степень устойчивости к возгоранию.
У пенопласта такой устойчивости нет. Уровень теплопроводности пенопласта находится на высоте и минвата значительно ему проигрывает.
Минеральная вата обладает высокой степенью устойчивости к спонтанным возгораниям. Характеристика паропроницаемости минеральной ваты значительно превосходит этот параметр у ее конкурента.
Наряду с этим пенопласт обладает очень высокой степенью гигроскопичности, потому пенопласт может применяться в среде с повышенной степенью влажности и отличается низкой стоимостью.
Удобство пенопласта заключено в том, что его вес в несколько раз меньше, чем вес минеральной ваты, кроме того, этот материал может обрабатываться с легкостью недоступной при обработке минваты.
Есть один минус – пенополистирольные плиты с некоторыми трудностями подвергаются стыковке друг с другом. С другой стороны, минеральная вата обладает высокой степенью устойчивости практически ко всем видам органических веществ и грибков.
Наряду с этим пенополистирол в значительной мере подвержен воздействию всевозможных растворителей органического происхождения, но грибки и плесень на нем не приживаются.
Очевидно, что процесс осуществления выбора утеплителя является сложной и многоплановой задачей. Для того чтобы ее решить с высокой степенью эффективности необходимо внимательным образом учитывать сложившиеся условия и свои собственные приоритеты в том числе.
Важно отдавать предпочтение только хорошо проверенным отопительным системам. Надо также помнить о правильном подборе наиболее оптимальной толщины теплоизоляционного материала.
Минеральная вата способна с достаточной легкостью пропускать через себя влагу. Это свидетельствует о том, что данный материал незаменим при осуществлении утепления дома, построенного из дерева или брусьев.
Важно помнить, что под слоем пенопласта дерево быстро подвергается гниению. В этом случае сначала следует позаботиться о монтаже так называемого парабарьера, а затем закрепить обрешетку.
Минеральные плиты, в большинстве случаев, прокладываются двухслойно. Это делается для того, чтобы не создавались так называемые «мосты холода».
Сверху материал покрывается пленкой, обеспечивающей гидроизоляцию. При утеплении балкона почти всегда предпочтение отдается пенополистиролу так как при осуществлении монтажа не нужно применять обрешетку, что положительно сказывается на экономии балконной площади.
Сразу следует обратить внимание на то, что выбранный утеплитель должен обязательно соответствовать тем климатическим условиям, в которых он используется.
2.2 Плюсы и минусы пенополистирола (видео)
Время чтения ≈ 4 минут
Пенополистирол составляет третью часть всех теплоизоляционных материалов, используемых в мире. Его изготавливают методом спекания полистирольных гранул, полученных через вспенивание парами низкокипящих жидкостей из специальной суспензии. При этом добавляют вспенивающие компоненты. В России нередко именно пенополистирол называют пенопластом. Но все же между понятиями пенополистирол и пенопласт некоторая разница есть, их взаимозаменять не всегда возможно.
Отвечая на вопрос, что такое пенополистирол, следует отметить, что это жесткий газонаполненный материал, имеющий ячеистую структуру. Однако есть виды, не имеющие в своем составе газов.
Разновидности пенополистирола
- беспрессовый пенополистирол (ПСБ, ПСБ-С, EPS);
- экструзионный пенополистирол (Пеноплекс , Техноплекс , Стирэкс);
- прессовый пенополистирол (ПС-1, ПС-4, а также импортные материалы);
- автоклавный и автоклавно-экструзионный (исключительно импортные материалы).
Сфера применения
Именно беспрессовый пенополистирол называют пенопластом . Главное направление применения данного материала - теплоизоляция, звукоизоляция. Им утепляют стены, полы, окна, балконы и т.д. Популярность такого способа утепления экономически обоснована. Если надо получить доступ к закрытому участку, можно просто удалить фрагмент, а потом вновь установить его на прежнее место. Невысокая стоимость позволяет массово его использовать и в других областях. Зачастую его применяют для защиты от промерзаний спортивных площадок и других объектов. Конкретная сфера применения зависит от марки.
Экструзионная разновидность нужна для теплоизоляции и звукоизоляции стен, фасадов, крыш, перегородок, фундаментов. Данный вид обладает большей прочностью по сравнению с беспрессовой разновидностью. Это связано с технологией производства. Метод экструзии предполагает расплавление исходных гранул и последующую заливку получившейся массы в форму.
Прессовый пенополистирол берут при изготовлении холодильников, термосов, кузовов автотранспорта. Незаменим он в судостроении. Электроизоляционные свойства делают его востребованным в электропромышленности.
Из пенополистирола делают упаковку для продуктов (одноразовая посуда, тара для фруктов и мясных продуктов), техническую упаковку. На фото можно увидеть пример многочисленных вариантов подобных товаров. Стал он незаменимым материалом для создания декоративных элементов.
Основные свойства
Пенополистирол следует брать только для обустройства среднего слоя конструкций. Он прекрасно переносит температурные скачки от -40°С до 80°С. Его не применяют при утеплении саун, парных, теплотрасс. Однако свойства материала не ограничивают его использование в качестве утеплителя зданий. Даже при длительном нахождении под прямыми лучами он не начнет плавиться, не потеряет структуру.
О безопасности материала беспокоиться не стоит. В составе пенополистирола есть стирол, вещество, содержащееся во многих продуктах. Официально подтверждена его безопасность, стирол признан неканцерогенным, немутагенным, поэтому из данного материала разрешено делать упаковки для пищи. В контейнерах из пенополистирола даже перевозят донорские органы, медпрепараты. Поскольку в качестве утеплителя он не контактирует с внутренним пространством дома, окисление невозможно, поэтому из теплоизоляционного слоя стирол не выделяется.
Полистирольные гранулы, из которых получают данный материал, - это продукт нефтепереработки. Поэтому это горючий материал. Его относят к группе Г3 («нормальногорючий»). Нередко в плиты добавляют специальные антипирены, действие которых основано на снижении способности распространять огонь. Так что некоторые современные разновидности материала могут самостоятельно гореть не дольше 2 секунд.
Технические характеристики пенополистирола
Среди технических характеристик материала особую значимость имеет его низкая теплопроводность — 0,032 — 0,050 Вт/м*C, эти показатели существенно ниже, чем у кирпича или бетона.
Вторая по значимости характеристика - это хорошая влагостойкость. Чтобы впитываемость составила 3%, требуется около суток контакта воды с материалом. Паронепроницаемость также очень низкая — 0,06 мг/м*ч*Па. У экструзионной разновидности еще ниже — 0,013 мг/(м*ч*Па).
К преимуществам пенополистирола относят его неспособность становиться приемлемой средой для биологических сред. Ему не страшны грибки и плесень.
