Ключевые особенности пенополистерола

В мире не существует утеплителя, о котором спорили бы жарче, чем о пенополистироле. Горючий, токсичный, ненадежный – какие только претензии ему не предъявляют.

Но как обстоит дело на самом деле? Насколько он опасен с точки зрения не обывателя, а официально действующих норм и стандартов?

Свойства и характеристики пенопласта

К числу основных свойств пенопласта относятся:

• Низкая теплопроводность

Пенопласт обладает очень низкой теплопроводностью, что делает его превосходным изолятором, использующимся на различных стадиях строительного производства. Однако, вместе с повышением плотности материала эти характеристики несколько изменяются в большую сторону. При этом он может использоваться в диапазоне температур от -50 до +75 градусов.

• Звукоизоляция и шумопоглощение

Благодаря своей ячеистой, пористой структуре пенопласт обладает некоторыми звукоизолирующими свойствами, возрастающими при увеличении его толщины. Однако, его нельзя назвать хорошим звукоизолятором, так как эффект шумопоглощения при его использовании очень низок (всего -4дБ).

• Паропроницаемость, водопоглощение, влажность

Даже будучи полностью погруженным в воду, пенопласт впитывает в себя очень незначительное ее количество. Поэтому данный утеплитель хорошо подходит для устройства теплоизоляции подземных сооружений и фундаментов.

• Устойчивость к температурным колебаниям, пожаростойкость

Пенопласт относится к материалам 3-4 класса горючести. Температура самовозгорания этого утеплителя составляет +491°С, а это в 1,8 раза выше по сравнению с древесиной (+260°С) и в 2,1 раза больше, чем у бумаги (+230°С). Пенополистирольные плиты, в составе которых присутствует антипирен (содержит букву С в маркировке), плохо поддерживают горение и при своевременной локализации источника горения могут полностью погаснуть в течение нескольких секунд. Класс горючести для них снижен до Г2-Г1. Однако, со временем эти свойства пенополистирола могут ухудшаться, как и показатель пожаробезопасности.

• Стойкость различным видам химических и бактериальных воздействий

Рассматривая технические характеристики пенопласта, нужно отметить, что материал отличается высокой устойчивостью к воздействию химических веществ широкого спектра. Он хорошо сохраняется при продолжительном контакте с растворами различных солей (что позволяет его использовать в морской воде), мыльными составами и отбеливающими веществами (перекисью водорода, гипохлорит и т.д.), кислотами (исключение составляют концентрированные азотная и уксусная кислота), гипсом, водорастворимыми клеящими составами, битумом, известью и т.д.

Из-за своего синтетического происхождения этот утеплитель не поражается бактериями и болезнетворными микроорганизмами. Это наблюдение подтверждает практический опыт: после 18 месяцев наблюдения за пенопластом при эксплуатации в условиях субтропического климата, наиболее благоприятного для развития грибков и бактерий, на нем не было выявлено абсолютно никаких следов бактериального поражения.

Однако, вместе с этим плиты пенополистирола могут разрушаться под воздействием грызунов и термитов. Также, отрицательное воздействие на пенопласт оказывают прямые ультрафиолетовые лучи, определенные виды лаков и растворителей, такие вещества как толуол, ацетон, бензол.

• Прочность

Несмотря на свою относительно небольшую плотность, в среднем составляющую 0,015-0,05 г/см3 (Для сравнения: плотность воды составляет 1,0 г/см3), пенопласт обладает достаточно высокой прочностью на сжатие и растяжение. Поэтому он может эксплуатироваться под значительными нагрузками. В частности, одной из областей применения полистирольного пенопласта является строительство взлетно-посадочных полос в аэропортах. При этом прочность пенопласта напрямую зависит от толщины его листов и правильности их укладки.

• Экологическая безопасность

Пенополистирол относится к числу нейтральных материалов, которые в процессе своего использования не выделяют в окружающую среду отравляющих и токсических веществ, оказывающих вред здоровью человека.

Таким образом, технические характеристики пенополистирола соответствуют технологическим нормам для утеплителей нового поколения и его можно назвать универсальным изолятором, подходящим для устройства внутренней и наружной теплоизоляции помещений различного типа.

Технология утепления лоджии пенопластом описана в нашей отдельной статье.

А про характеристики пенополиуретана как утеплителя вы узнаете из другого материала сайта.

О том, как самостоятельно сделать инфракрасный обогреватель читайте тут.

Основные характеристики пенополистирола, область применения, достоинства и недостатки

Пенополистирол является очень легким материалом, который имеет низкую теплопроводность и паропроницаемость. Благодаря такому составу (всего 2% сырья), он считается, по сравнению с аналогами, относительно дешевым материалом.

В основном пенополистирол предназначен для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Например, в Европе из всего произведенного пенополистирола 60% применяется в строительной отросли для утепления ограждающих конструкций.

Изготавливается пенополистирол в виде листов 1000х1000 мм; 1000х1200 мм; 2000х1000 мм; 2000х1200 мм.

Толщина листов 20, 30, 40, 50, 100 мм. Под индивидуальный заказ также могут изготавливаться изделия другой толщины.

Изготовление пенополистирола и его разновидности

Частицы полистирола бомбардируют чистым углеводородом (пентаном) и подогретым паром, вследствие чего происходит химическая реакция вспенивания и расширения. Таким образом, полистирол увеличивается в объеме в 40…50 раз, заполняя форму. Сам же полистирол, как сырье изготавливается из нефти.

Это интересно! Согласно нормативным документам при сравнении теплотехнических свойств пенополистирола и других строительных материалов, стенка из пенополистирола толщиной 10 см по теплопроводности эквивалентна стене из:

• железобетона толщиной 4,8 м;
• кирпича глиняного сплошного толщиной 1,75 м;
• кирпича глиняного пустотного толщиной 1,45 м;
• кирпича силикатного сплошного толщиной 1,9 м;
• керамзитобетона толщиной 0,5 м;
• дерева толщиной 0,35 м.

Бывают такие разновидности пенополистирола:

1. Прессовый пенополистирол (ПС)
2. Беспрессовый пенополистирол (ПСБ)
3. Экструзионный пенополистирол (ЭПС)
4. Автоклавный пенополистирол
5. Автоклавно-экструзионный пенополистирол

Разновидности пенополистирола отличаются друг от друга только разными добавками, такими как антипирены, пластификаторы, парообразователи и др. Применение тех или других добавок и их количество обуславливает существенные отличия в физико-механических свойствах.

Рассмотрим некоторые виды пенополистирола

Прессовый пенополистирол. Само слово «прессование» в названии пенополистирола говорит о методе его получения. Прессование выполняют для того, чтобы получить более плотный и прочный материал. Прессовый пенополистирол по теплоизоляционным свойствам практически не отличается от беспрессового.

Маркируется буквами ПС (например, ПС-1, ПС-4). Широкого распространение ПС не получил, так как технологический процесс производства более сложный чем у беспрессового (повышается стоимость, а эффект от этого незначительный).

Фото 1. Прессовые пенополистирольные плиты

Беспрессовый пенополистирол. Эта наиболее распространенная разновидность пенополистирола. Такой материал обладает целым рядом преимуществ и достоинств. Маркировка беспрессового пенополистирола обозначается — ПСБ. Стоимость бесперссового пенополистирола ниже по сравнению с ПС, так как технология его получения намного проще.

Фото 2. Беспрессовый пенополистирол

Согласно ГОСТ-15588-86 «Плиты пенополистирольные технические условия» пенополистирольные плиты делятся на следующие марки — 15, 25, 35, 50.

В табл. 1 приведены данные основных характеристик, по которым определяется марка пенополистирольных плит. Хотелось обратить внимание, на один нюанс – в марке пенопласта фигурирует верхний предел плотности материала, а не фактическое значение плотности. Фактическое значение плотности пенопласта примерно составляет среднее значение предела указанного в табл. 1.

Основные характеристики пенополистирола в зависимости от его марки по плотности (ДСТУ Б.В.2.7.-8-94), смотри табл. 1.

Таблица 1

Характеристики беспрессового пенополистирола

Технические показатели	Марка пенополистирольных плит
	ПСБ С-15	ПСБ С-25	ПСБ С-35	ПСБ С-50
Плотность материала, кг/м3	до 15	15 ÷ 25	25-35	35÷50
Прочность на сжатие при 10% от линейной деформации МПа, не менее	0,07…0,15	0,15…0,18	0,18…0,26	0,26…0,38
Прочность на изгиб МПа, не менее	0,15…0,23	0,32	0,30…0,38	0,38…0,42
Теплопроводность при температуре 25±5 и нормальной относительной влажности, Вт/(м·К), не более	0,032…0,036	0,029…0,033
Влажность плит, % не более

Примечание: буква «С» в марке пенополистирола обозначает – самозатухающий, т.е. при изготовлении в материал добавляют антипирены, при помощи которых при отсутствии прямого воздействия огня материал затухает и перестает гореть (затухает и не поддерживает горение).

Где применяют пенополистирол?

В зависимости от плотности пенополистирола его используют:

ПСБ С-15 – применяется для утепления и звукоизоляции конструкций, которые не подвергаются механическим воздействиям. Также используют для утепление скатных крыш. Недопустимо использовать для утепления фасадов капитальных жилых зданий и для выполнения внутренней прослойки наружных стен.

ПСБ С-25 – применяется для утепления стен, полов, кровель зданий и сооружений (больше всего используется). Может используется как звукоизоляция.

ПСБ С-35 – применяется для изготовления сэндвич панелей, утепления полов и плоских крыш.

ПСБ С-50 – для изоляции складских промышленных холодильных помещений, для утепление фундаментов, подвалов, полов, крыш, особенно там, где есть повышенная влажность.

Экструзионный (экструдированный) пенополистирол (ЭППС)

Экструзионный пенополистирол (ЭППС или ХРS) – имеет по сравнении с другими очень мелкую структуру замкнутых пор и пустот диаметром – 0,1…0,2 мм. Получается материал методом экструзии – при высокой температуре расплавляется полистирол, затем добавляется вспениватель и под давлением выдавливается (экструдируется) в форму.

Такой пенополистирол обладает повышенной прочностью на сжатие при плотности всего лишь 25…45 кг/м3; материал имеет низкую теплопроводность 0,029…0,034 Вт/(м·°C) и практически водонепроницаем (водопоглощение составляет 0,2…0,4%). За счет того, что экструзионный пенополистирол очень плотный, его паропроницаемость весьма низкая 0,013 Мг/(м·ч·Па) – в 4 раз ниже чем у пенополистирола марки ПСБ.

Фото 3. Экструзионный пенополистирол

ЭППС обладает очень высокой степенью горючести – класс горючести Г3, Г4. Долговечность его составляет свыше 60…80 лет. Из-за его недостатков (высокая горючесть, низкая паропроницаемость) его применяют в основном для утепления подземных сооружений – утепления фундаментов, подвалов, цокольных помещений. Также утепляют фасады зданий.

Выпускают экструзионный пенополистирол следующих марок: ХРS 25, ХРS 30, ХРS 35 и ХРS 45 (цифра обозначает плотность материала в кг/м3).

Преимущества пенополистирола

1. Долговечность – не гниет, в нем не образуются трещины, не является пищей для грызунов и насекомых. Через длительное время эксплуатации (10…50 лет) сохраняет все свои основные свойства.
2. Очень низкое водопоглощение (негигроскопичен) – 0,5…4% по объему. Влажность практически не влияет на теплопроводность плотного пенополистирола.
3. Легкий материал, прост в применении, не требует серьезных навыков при работе с ним.
4. Невысокая стоимость и хорошая окупаемость. При утеплении дома с помощью пенополистирола сразу ощущается эффект – значительно уменьшаются затраты на отопление и кондиционировании (примерно в 3…4 раза).

Недостатки пенополистирола

У пенополистирола существует целый ряд недостатков:

1. Ультрафиолетовые лучи приводят к диструкционным изменениям и старению материала с последующим его разрушением.
2. Разрушающее воздействие оказывают следующие вещества: ацетон, бензин, растворитель красок, керосин, скипидар, толуол.
3. Пенополистирол не является пищей для насекомых и грызунов, но они могут легко в нем прокладывать себе путь к еде. Поэтому требуется дополнительная защита этого материала.
4. Пенополистирол это пожаробезопасный материал. Обычный не сертифицированный пенополистирол является легко воспламеняющим материалом (температура возгорания 210…440°C) и при горении выделяет дым и токсичные вещества (фосген, бромводород), которые являются опасными для жизни и здоровья человека. Не сертифицированный (или не модифицированный) запрещено применять для утепления зданий. Для безопасной эксплуатации данного материала при его изготовлении применяют различные антипирены, которые обеспечивают самозатухание и пожаробезопасность изделия. Для уменьшения вероятности возгорания пузыри пенополистирола наполняют не воздухом, а углекислым газом. Согласно с ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» такой сертифицированный пенополистирол относиться к группе горючести Г1.
5. В очень пористом пенополистироле (марки с низкой плотностью), водяной пар может проходить через материал и конденсироваться в нем, тем самым повышая его теплопроводность на 5…10%. А при отрицательных температурах образовавшийся конденсат замерзает и тем самим разрушает материал.

Конев Александр Анатольевич

Биологическая устойчивость и безопасность. Деструкция. Долговечность

ППС и ЭППС не содержат веществ, привлекательных для микроорганизмов, насекомых и грызунов. Тем не менее, на поверхности этих материалов возможно образование плесени, грибка. В теле ППС и ЭППС также могут устраивать норы-проходы мыши и другие грызуны, но в целом эти материалы гораздо менее для них привлекательны, чем натуральные. Таким образом, «несъедобность» пенополистирола, равно как и его «привлекательность» являются мифами.

Деструкция ППС – это процесс химического преобразования его структуры вследствие окислительных процессов. Причиной последних является высокая температура (80 градусов и выше), а также непосредственное воздействие кислорода. Поэтому пенополистирол не применяется для термической изоляции горячих объектов (например, труб отопления) и должен защищаться от воздействия внешней среды (чаще всего – армирующим слоем по сетке). В качестве примера — «Два способа армирования штукатурки при устройстве мокрого фасада по пенополистиролу«.

Средняя долговечность ППС обычно принимается равной 10 — 15 лет. По истечении этого срока пенополистирол становится хрупким, начинается процесс самостоятельного осыпания. Это не значит, что его теплоизоляционные свойства на 16-ый год эксплуатации станут равными нулю. Это значит, что гарантийный срок пригодности составляет 10-15 лет (у разный производителей по-разному).

Примечательно, что для минваты многие производители указывают идентичный срок гарантийной эксплуатации. Защитные мероприятия (например, указанный выше армирующий слой) увеличивают срок пригодности этого материала. Таким образом, ненадежность ППС с точки зрения срока пригодности – очередной миф.

Заключение

Хотя пенополистирол, как выяснилось, горючий материал и выделяет при сильном нагревании вредные вещества, он остается одним из самых востребованных теплоизоляторов. Ведь как утеплитель пенополистирол имеет массу преимуществ: он самый дешевый, легко режется обычным ножом, почти не впитывает влагу и хорошо держит тепло. Не зря четыре европейских здания из пяти имеют именно пенополистирольное утепление фасада. Причем как жилые дома, так и офисы, и производственные помещения.

Правда, говорить о длительных исследованиях данного материала пока рано – еще и полвека не прошло с начала его использования. Поэтому те, кто говорят о сроке службы пенополистирола более 80 лет, могут подтвердить свои слова только испытаниями в лабораторных условиях. Но им стопроцентно верить не стоит – ведь для того, чтобы получить нужные результаты, можно особые образцы в лабораторию отправить.

Самое главное при эксплуатации пенополистирола во внешней среде – надежно укрыть его от солнечных лучей и атмосферных воздействий. Для этого надо использовать штукатурную смесь, в состав которой входит цемент. Покрытие следует накладывать плотно, не должно остаться ни одного просвета. Иначе крохотный солнечный лучик может со временем полностью разрушить теплоизоляцию.

А вот внутри пенополистирол для утепления применять не стоит, что бы ни утверждали производители. Пусть себе говорят, но ведь в случае пожара их рядом не окажется, а вот продукты горения могут причинить огромный вред, унося здоровье, а порой даже жизни людей. Примером может быть всем известная трагедия в клубе Хромая лошадь, где большинство посетителей просто задохнулись продуктами горения данного утеплителя.

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.

Видео: Пенополистирол — плюсы и минусы

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

Маты пенополистирольные фольгированные Санпол 30мм

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.

Видео: Тёплый пол экструзионным пенополистиролом

Утепление пола экструзионным пенополистиролом // FORUMHOUSE

Для сравнения традиционный пенопласт с маркировкой ПМБ-С относится к группе горючести Г1, это группа низкой горючести, время горения – не более 4 секунд, при удалении источника огня он перестаёт гореть и затухает, т.к. содержит антипирены. Следует избегать его применения при утеплении кровель, особенно с деревянной стропильной системой.

В виду своей высокой горючести и низкой паропроницаемости он практически неприменим для деревянных конструкций и стен внутри помещений. Исключением можно назвать применение ЭПС в СИП панелях, т.к. в изготовлении СИП панелей используется древесина, высушенная искусственно, что повышает её влагостойкость. Да и в домах, построенных из такого рода материалов должна использоваться принудительная вентиляции, лишь в этом случае там не будет появляться плесень.

ЭПС нельзя применять для утепления фасадов методом скреплённой теплоизоляции по следующим причинам:

• нулевая паропроницаемость, в зимнее время он будет выполнять функцию барьера для влаги, которая проникает в стену из теплого воздуха помещения. Это может привести к образованию конденсата в стене и к появлению грибка и плесени на внутренней поверхности. Для сравнения коэффициент паропроницаемости у белого пенопласта в пять раз выше.
• вторая причина не применения на мокром фасаде это то, что в силу особенностей строения своей поверхности даже самые качественные клеевые и армирующие смеси не прилипают к ней с нужной силой. Со временем на таких фасадах может начать отставать штукатурный и армирующий слой.
• третья причина, по которой не нужно применят на фасаде – это склонность к фотодеструкции и термодеструкции. Разрушение поверхности может вызвать солнечный свет, а именно ультрафиолетовое излучение. В теплые солнечные дни, при нагреве поверхности фасада выше 70 °С ЭПС  начинает испаряться и уменьшаться в размерах, эти процессы вызывают разрывы в теплоизоляционном контуре, такая система начинает терять свои теплоизоляционные качества и быстро разрушатся.

Видео мастер класс “Пенополистирол – основные виды и свойства”

Для чего подходит экструдированный пенополистирол (экструзия), и для чего нет

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...