Тепло и уют вашего дома!

Что такое вспененный пенополистирол?

Пенополистирол для строительной теплоизоляции изготавливается беспрессованным способом из вспеневающегося суспензионного полистирола. Пенополистирол вспеневается с помощью натурального вещества пентана. Пентан быстро разлагается в атмосфере, в почве или воде. В процессе переработки гранулы вспененного полистирола подвергаются тепловому воздействию водяного пара. В результате образуется равномерновспененная масса с очень тонкой замкнуто-ячеестой структурой. 1 м3 такого материала на 98% заполнен воздухом, заключенным в 3-6 миллиардах закрытых ячеек. Благодаря внутренней структуре обладает очень низкой теплопроводностью, близкой к теплопроводности неподвижного воздуха( коэффициент теплопроводности воздуха около 0,00006 кал/см. сек. град., т.е. через каждый квадратный сантиметр при разности температур 1оС и при толщине 1 см. передается 0,00006 калорий в течение 1 секунды). Таким образом, полистирол представляет собой застывшую при охлаждении жесткую вспененную полистирольную массу с замкнутыми ячейками, заполненными воздухом и является экологически безопасным строительным  материалом.

Свойства пенополистирола.
· Низкая удельная теплопроводность, низкое термическое расширение;
· Структурная стабильность в широком диапазоне температур;
· Устойчивое сопротивление широкому ряду химических веществ;
· Высокое сопротивление диффузии водяных паров (не растворяется и не разбухает в воде, практически не впитывает влагу, 2 % от объема за 24 часа);
· Высокая стойкость к биологическому воздействию;
· Высокая прочность при низкой плотности;
· Низкая динамическая жесткость, обеспечивающая качественную звукоизоляцию от ударного шума;
· Небольшой вес;
· Долговечность;
· Экологическая чистота;
· Простота обработки и монтажа, не требует специального инструмента.

Рассмотрим перечисленные свойства более подробно:

Теплотехнические свойства
Пенополистирол обладает весьма низкой теплопроводностью, что частично обусловлено воздухом, захваченным в многочисленных плотных порах. По мере возрастания плотности пенополистирола, излучение в процессе теплопередачи уменьшается, тогда, как вклад проводимости через полимерную матрицу увеличивается.

Диффузия водяных паров и водопоглащение
Поскольку пенополистирол не растворяется и не разбухает в воде, а также в силу не взаимосвязанной структуры содержащих воздух клеток, почти не впитывает воду. Вода в жидкой фазе может, в принципе, проникнуть в лабиринт между сплавленными гранулами, в основном, за счет капиллярного действия, но всегда может покинуть лабиринт, не оказывая длительных негативных воздействий на механическую прочность, размеры, физический вид или изоляционные свойства материала. К тому же, за счет повышения степени сплавления между гранулами посредством оптимизации режима формования, захват воды минимизируется.
Вода в паровой фазе в состоянии проникнуть, а пенополистирол, хотя при плотности 30 кг/м3 и выше, скорость перемещения составляет менее 1% по сравнению со скоростью перемещения воды через устойчивый слой воздуха аналогичной толщины. Пар, конечно, выйдет из пенополистирола с такой же скоростью и поэтому представляет трудности только при конденсации в жидкую фазу. На деле такие ситуации легко предотвратимы за счет выставления надлежащих спецификаций и контроля качества плит, а также соответствующего строительного проектирования.
При проектировании необходимо, чтобы непроницаемость для водяных паров снижалась по направлению необходимого потока. Следовательно, непроницаемость, в случае наружных стен, должна снижаться изнутри наружу, чтобы внутренние поверхности оставались сухими. Поэтому помехи перемещения воды на стороне изоляционного слоя, из которого выходит пар, представляет собой неблагоприятное явление. Все это особо важно, поскольку вода, которая поступает и остается в изоляционном слое пенополистирола снижает эффективность теплоизоляции. Такое воздействие невелико: на каждый 1% по объему поглощенной воды теряется около 4% эффективности изоляции. Однако при грамотной работе проектировщика и строителя это явление также обратимо и позволяет сохранять теплофизические свойства материала и не накапливать влагу в конструкции.
Стойкость к химическим воздействиям
В настоящее время широко обсуждается проблема появления высолов и образования плесени на строительных конструкциях. Применяя пенополистирол в фасадных системах ставовиться очевидно решение этой проблемы так как плиты полистирольные устойчивы к действию минеральных агрессивных сред, типа извести, цемента, гипса, глины, битума, устойчив к действию ряда химических веществ (см. таблицу).

Устойчивость пенополистирола к воздействию химических веществ:

ВОЗДЕЙСТВУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО

+/-

Солевые растворы (морская вода)

+

Мыла и растворы смачивающих веществ

+

Отбеливающие вещества, например: гипохлорит, хлорная вода, растворы перекиси водорода

+

Разведенные кислоты

+

Соляная кислота 35%-я, азотная кислота до 50%-ной

+

Безводный кислород, например: дымящая серная кислота, 100% муравьиная кислота

-

Едкий натрий, нашатырный спирт

+

Органические растворители. Например: ацетон, уксусный эфир, бензол, ксилол, растворители лака, трихлорэтилен

-

Насыщенные алифатические углеводороды, медицинский бензин, уайт-спирит

-

Парафиновые масла, вазелин

±

Дизельное топливо

-

Карбюраторное топливо (нормальный бензин и бензин «супер»)

-

Спирты, например: метанол, этанол

±

Кремнийорганическое масло

+

+ устойчив: пенополистирол не разрушается даже при длительном воздействии,
± условно устойчив: при длительном воздействии пенополистирол может дать усадку или разрушается поверхностный слой,
- неустойчив: пенополистирол более или менее быстро дает усадку или растворяется

Перечисленные свойства основные, но не единственные.

 Температуры эксплуатации
Пенополистирол сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур+80оС до –180оС. В течении непродолжительных промежутков времени пенополистирол выдерживает температуры до 110оС, позволяя, например кратковременный контакт с горючим битумом. Тем не менее, максимально допустимая температура, которой материал может подвергаться в течении нескольких минут составляет 95оС. В случаях постоянного подверждения высоким температурам, рекомендуется не превышать 80оС, иначе это приведет к усадке и деформации. Нижний температурный предел, который выдерживает пенополистирол без особых изменений составляет –180оС. Учитывая, что температурное расширение пенополистирола весьма незначительно следует отметить, что на практике он выдерживает все температуры, которые имеют место в типовом строительстве.

Долговечность пенополистирола
Пенополистирольные плиты (по существу являясь пластиком) устойчивы к старению и при правильном применении сохраняет стабильные свойства форму и размеры длительное время, – т.е. является долговечным материалом. Сегодня, существуют данные натурных наблюдений и экспертное заключение, которые доказывают, что в материал, заложенный в конструкцию около 30 лет назад не подвергся необратимым изменениям (размер плит, например, вследствие усадки или сжатия и т. д.). Надо отметить, что сама технология производства пенополистирола фирм BASF, разработанная 50 лет назад в 1950 году, поэтому и возраст натурных испытаний не велик, как и сама технология. Однако в лаборатории НИИСФ г.Москве были проведены исследования на долговечность и необходимые испытания пенополистирола на анализ характерных циклических изменений температуры наружного воздуха в годовом цикле для климатических условий средней полосы России. В климатической камере было смоделированы температурно-влажностные воздействия на фрагменты конструкций, в которых есть пенополистирол. Всего было проведено 80 циклов испытаний образцов пенополистирольных плит. Получены следующие выводы, что пенополистирольные плиты успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 циклов, что может быть интерпретировано как соответствующее количество условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкций с амплитудой температурных воздействий ± 40оС.

Динамическая жесткость
В отличие от большинства других свойств динамическая жесткость связана не с плотностью, а с толщиной сформованного изделия. Динамическая жесткость представляет собой особо важный параметр для звукоизоляции от ударного шума, при чем ниже числовое значение нормального коэффициента звукопоглощения, тем эффективнее изоляция. Из-за своей плотно-ячеестой природы пенополистирол не является качественным изоляционным материалом для звука, распространяющегося в воздухе.

Легкость, удобство при монтаже
Теплоизоляционные плиты из пенополистирола легко поддаются механической обработке, с помощью самых простых и общедоступных инструментов, их можно пилить на куски любой формы и размера.

Стойкость к биологическому воздействию
Пенополистирол не усваивается животными, поэтому не используется ими в качестве корма. Аналогичным образом материал не может служить питательной средой для грибков или бактерий. Естественно, что по сравнению с минеральными строительными материалами тонкая ячеистая структура пенополистирола не столь устойчива грызунам и насекомым. Поэтому в случаях, когда вероятно серьезное повреждение, необходимо предотвратить доступ к пенополистиролу.

Экономический эффект
· Сокращение расходов на материалы. Пенополистирольные плиты – один из теплоизоляционных материалов который имеет конкурентоспособную цену. Например. Себестоимость 1 м2 жилой площади где использован пенополистирол меньше на 15%-20% по сравнению с применением других теплоизоляционных материалов;
· Сокращение сроков монтажа и строительства в целом - плиты легкие, не представляют трудностей в работе, не требуют специального оборудования, не загрязняют окружающую среду.
· Сокращение расходов на отопление (до 50%) за счет низкого уровня теплопроводности в результате равноплотности материала в объеме;
· Экологически безвреден и безопасный для здоровья человека.

Область применения


Благодаря особому сочетанию физических свойств пенополистирола, этот материал находит разнообразное применение в строительстве, а именно:
· В теплоизоляции;
· В звукоизоляции от ударного шума;
· В декоративных архитектурных деталях;
· В канализации;
· При образовании пустот;
· При бетонной опалубке;
· В дорожных основаниях;

1. Изоляционный материал из пенополистирола (пенопласта) на службе современного строительства для возведения новых и реконструкции старых объектов.

Благодаря своему высокому качеству, умеренной цене и легкости установки пенополистирол пользуется высокой популярностью среди строителей. 

    -превосходный изолятор полов. Тепло дома начинается с пола. 
    -дополнительная теплоизоляция стен и потолков. Старый дом станет теплее.

    -наружная изоляция стен и крыш. Ветер и холод не проникнут в Ваш дом. 

    -для фасадных стен. Старый дом как новый. 
    -фундамент - применение пенополистирола (пенопласта) для утепления. Плиты облегчат Вашу работу, снизят потребность бетона и прочего материала. 

2. Пенополистирол используется при ремонте и строительстве автомобильных дорог и улиц, посадочных полос, производственных площадей. 
    -в качестве изоляционного материала. Эффективно защищает основание дорог от промерзания и выдерживает нагрузки от тяжелого транспорта. 


. Пенополистирол - при строительстве холодильного оборудования: 
    -витрины 
    -морозильные установки 
    -вагонов - холодильников, холодильников. 
    -емкостей для транспортировки сухого льда 
    -складские помещения 

Пенополистирол - для холодильной техники. 
    -рефрижераторный транспорт, изотермические фургоны. 

Пенополистирол - упаковочный материал. 

Основные физико-технические пенополистирола приведены в Таблице 1.

марка по плотности

D15…D50

теплопроводность

0,03…0,04 Вт/(м х К)

теплостойкость

80…90 °С

прочность на сжатие

0,05…0,16 МПа

прочность на изгиб

0,07… 0,3 МПа

время самостоятельного горения

4…12 сек.

водопоглощение по объему

1,8…4%

Сопоставление пенополистирола (пенопласта) с другими термоизоляционными материалами 

Основное преимущество пенополистирола (пенопласта) состоит в том, что это - один из наиболее дешевых материалов, обладающий хорошими механическими и изоляционными свойствами и значительной конструкционной гибкостью. Процесс установки прост и не требует специализированных инструментов или квалифицированной рабочей силы. 

пенопласт , экологически чистый материал, позволяющий обеспечить высокую теплоизоляцию. Он незаменим для утепления подземных частей здания, фундаментов, стен, подвалов, цокольных этажей, где применение других видов теплоизоляции недопустимо вследствии капиллярного поднятия грунтовых вод, и предохраняет гидроизоляцию от вредного воздействия окружающей среды. 

Если сравнить показатели теплопроводности пенопласта с другими материалами, то плита из пенополистирола (пенопласта) толщиной 60 мм по теплоизоляционным свойствам равноценна: - минеральной вате толщиной в 110 мм; 

  • - сухому пенобетону толщиной в 500 мм; 
  • - дереву толщиной в 195 мм; 
  • - кирпичной закладке толщиной в 850 мм; 
  • - бетону толщиной в 2132 мм! 

Разница в стоимости между минеральной или стеклянной ватой и пенополистиролом значительно меньше, так что в этом отношении они конкурируют намного теснее. В сравнении, однако, эти материалы обладают низкой прочностью и не располагают несущей способностью и имеют тенденцию к провисанию после укладки на место. Их другими недостатками являются неприятные ощущения при укладке и склонность к впитыванию воды, что резко снижает коэффициент изоляции.

Пенополистирол пенопласт практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5-3,5%. С другой стороны, воздухопроницаемость пенополистирола в значительной степени превышает его водопроницаемость.То есть стена "дышит". 

Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пенополистирола. При температуре до 90 С пенополистирол не меняет своих свойств даже в течение длительного промежутка времени. 

Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены. 

Проводимые испытания на теплопроводность в соответствии с требованием ГОСТ 15588-86 подтверждают, что вне зависимости от марки используемого сырья и предприятия-изготовителя пенополистирол (пенопласт) обладает теплопроводностью в пределах 0,037- 0,041 Вт/(м*К).  

Пенополистирол обладает высокой стойкостью к различным веществам, включая морскую воду, солевые растворы, известь, цемент, гипс, ангидрид, щелочи, разведенные и слабые кислоты, мыла, соли, удобрения, битум, силиконовые масла, спирты, клеящие, водорастворимые краски.
ПСБ-С не растворяется и не набухает в воде, практически не впитывает влагу, долговечен и стоек к гниению. Он не усваивается животными и микроорганизмами, поэтому не используется ими в качестве корма и не создает питательной среды для грибков и бактерий.

Во всем мире ПСБ-С разрешено применять как при строительстве, так и в контейнерах для пищевых продуктов.

Эквивалент пенополистирольной плиты

Материал

ПСБ-С-25

3см

5см

10см

Кирпич
Бетон
Асбест
Дерево
Пенопласт
Стекловата
Керамзит

58см
58-99см
33-66см
8-17см
3.3см
4.2см
14.2см

97см
97-116см
55.5-111см
14-28см
5.5см
6.95см
23.7см

194см
194-333см
111-222см
28-56см
11см
13.9см
47.4см

Разница в стоимости между минеральной или стеклянной ватой и пенополистиролом значительно меньше, так что в этом отношении они конкурируют намного теснее. В сравнении, однако, эти материалы обладают низкой прочностью и не располагают несущей способностью и имеют тенденцию к провисанию после укладки на место. Их другими недостатками являются неприятные ощущения при укладке и склонность к впитыванию воды, что резко снижает коэффициент изоляции. 

Один кубометр пенополистирола по теплоизолирующим свойствам заменяет пять кубометров красного кирпича, а стоят они примерно одинаково!

Каждый использованный 1м3 теплоизоляции обеспечивает в среднем экономию 2,45 т условного топлива в год. Эффективность вложений в производство теплоизоляционных материалов в 4-5 раз выше, чем в разработку новых топливно-энергетических ресурсов.