Пенопласт полистирольный

пенопласт полистирольный
Пенопласт полистирольный – современный, экологически чистый материал, позволяющий не только обеспечить высокую теплоизоляцию, пожаробезопасность, но и принести приличную экономическую выгоду. Это один из самых дешевых утеплителей. Пенополистирол незаменим для утепления подземных частей здания, фундаментов, стен подвалов, цокольных этажей, где применение других видов теплоизоляции недопустимо вследствие капиллярного поднятия грунтовых вод. Также он широко применяется при утеплении стен, крыш и перекрытий. Обусловлено это его теплоизоляционными, влагостойкими качествами, а также легкостью и долговечностью. Пенополистирольные плиты удобны при транспортировке и монтаже, долговечны и надежны. Гарантированный срок их эксплуатации не менее 50 лет.

Что же представляет из себя полистирольный пенопласт? Это изоляционный материал преимущественно белого цвета, изготовленный путем термального вспучивания гранул полистирола при воздействии газообразователя. Полное название пенопласта, полученного таким образом (в отличие от, например, фенольных пенопластов или пенопластов на основе полиэфиров) — газонаполненный полистирольный пенопласта или пенополистирол. По внешнему виду полистирол представляет собой небольшие влагостойкие гранулы, спекшиеся между собой под воздействием высокой температуры. Размер гранул колеблется от 5 до 15 мм. и они неоднородны по структуре. Огромное количество тонкостенных микроячеек в материале многократно увеличивает общую площадь соприкосновения с воздухом. В результате этого плиты почти полностью состоят из воздуха (около 98%), что обусловливает их основные свойства.

Эксплуатационные свойства полистирольного пенопласта

Теплосберегающие и шумопоглащающие свойства

Тот факт, что пенопласт почти полностью состоит из воздуха и только на 2% из полистирола, обеспечивает высокую теплосберегающую способность плит. Это связано с тем, что воздух обладает одним из самых низких показателей теплопроводности. Поэтому теплопроводность полистирольного пенопласта находится в пределах от 0,037 до 0,043 Вт/мК. Для сравнения, аналогичный показатель для воздуха – 0,027 Вт/мК. Это значительно ниже, чем теплопроводность дерева (0,12 Вт/мК), кирпича (0,7 Вт/мК), керамзита (0,12 Вт/мК) и других строительных материалов. Низкая теплопроводность пенополистирольных плит обеспечивает высокий уровень энергосбережения. Достаточно всего 12 см полистирольного пенопласта там, где необходимая толщина стен из кирпича должна составлять 2 м. 10 см., а из дерева – 45 см. Это позволяет считать пенополистирол одним из самых эффективных средств теплоизоляции. Использование данных плит в строительстве позволяет в дальнейшем значительно сократить расходы на отопление. Высокие энергосберегающие свойства также обусловили применение такого материала для защиты трубопроводов от промерзания, при строительстве холодильных установок, холодильного оборудования, складских помещений.

Эффект звукоизоляции и шумопоглощения зависит от способности материала преобразовывать звуковую энергию в тепловую. Поэтому высокой звукоизоляционной способностью обладают, прежде всего, пористые материалы с низкой теплопроводностью, способные пропускать воздух. В связи с этим именно ячеистая структура полистирольного пенопласта обусловила его высокие звукоизоляционные и шумопоглотительные свойства. Так, например, для обеспечения высокой звукоизоляции достаточно пенополистирольной плиты, толщиной всего 2-3 см. С увеличением толщины слоя пенопласта шумопоглощающие и звукоизолирующие свойства возрастают.

Пожароустойчивость

Полистирольный пенопласт обладает высокой пожароустойчивостью. Температура самовозгорания +491 ºС. Это в 2,1 раза выше, чем температура возгорания бумаги (+ 230 ºС), и в 1,8 раза выше, чем у древесины (+260 ºС). Несмотря на то что пенополистирольные плиты, как и многие другие строительные материалы, подвержены горению, тем не менее, горение они не поддерживают и при отсутствии огня затухают в течение 4 секунд. Другими словами, горение плит возможно только в открытом пламени, и после удаления материала из огня горение прекращается. Количество энергии, выделяемой при горении пенопласта, в 7-8 раз меньше энергии, выделяемой при горении древесины (соответственно 1000 МДж/м.куб. против 7000-8000 МДж/м.куб.). Количество энергии, выделяемой полистирольным пенопластом при горении здания, составляет менее 5% (по некоторым данным – 2%) от остальных веществ объекта, подверженных горению. Кроме того, существуют плиты, обогащенные антипиренами, способствующие самозатуханию. При соблюдении правил противопожарной безопасности полистирольный пенопласта менее опасен, чем другие широко распространенные строительные материалы.

Влагоустойчивость

Плиты полистирольного пенопласта устойчивы к влаге: они не растворяются, не впитывают воду и, вследствие этого, не деформируются (не разбухают). Тем не менее, вода при помощи механизма капиллярной диффузии может проникнуть в полости между гранулами. Однако ее количество весьма незначительно (1,5 – 3,5 % по отношению к весовому объему  плиты). Кроме того, тот же диффузионный механизм приводит и к выходу воды из пенопласта. При этом свойства пенополистирольных плит (прочность, физический вид, размеры, изоляционные способности) остаются неизменными. Были проведены исследования воздействия воды на полистирольный пенопласт в условиях повышенного гидростатического давления. Оказалось, что при небольшом повышении давления водопроницаемость плиты незначительно изменяется и с дальнейшим ростом давления остается практически неизменной. Однако следует помнить, что при давлении, близком к критическому, гранулы пенополистирола могут разрушаться, что ведет к росту водопоглощения. Чтобы избежать разрушения пенопласта, необходимо использовать специальные покрытия. Скорость проникновения паров воды в данные плиты составляет менее 1% от скорости перемещения пара в воздухе. Так же, как и вода, пар легко выходит из пенопласта. Избежать конденсации позволяет соблюдение правил проектирования. Устойчивость к воздействию влаги позволяет использовать плиты пенопласта для утепления фундамента зданий, когда необходим контакт утепляющего материала с грунтом.

Устойчивость к химическим и биологическим воздействиям

Пенополистирольные плиты обладают высокой устойчивостью к воздействию различных химических веществ. В частности, данный материал сохраняет свои свойства при длительном контакте с солевыми растворами (в том числе морской водой), мыльными растворами, отбеливающими веществами (растворы перекиси водорода, хлорная вода, гипохлорид), кислотами (кроме концентрированной азотной и уксусной), нашатырным спиртом, известью, битумом, клеящими водорастворимыми красками, гипсом, кремнийорганическим маслом и другими агрессивными средами. Будучи полностью синтетическим продуктом, пенополистирольные плиты не используются в пищу животными и микроорганизмами. Так, натурные исследования, проводившиеся в естественных условиях влажного субтропического климата (оптимальные условия для размножения микроорганизмов) в течение 18 месяцев, показали, что полистирольный пенопласта оказался непригодным для выживания бактерий и грибков. Однако нужно иметь в виду, что, в отличие, например, от железобетона, кирпича и других минеральных строительных материалов, плиты пенопласта гораздо сильнее подвержены воздействию грызунов и термитов. Этот факт следует учесть при эксплуатации и преградить доступ к пенопласту, используя специальные защитные материалы.

Долговечность и прочность

Поскольку пенопласт полистирольный – это пластик, то он способен при правильной эксплуатации сохранять свои физические свойства длительное время. Чтобы доказать или опровергнуть это утверждение, проводились натурные и лабораторные исследования пенопласта. Объектом натурных исследований выступала строительная конструкция, возраст которой составлял 30 лет. Это достаточный срок, учитывая, что рассматриваемый нами синтетический материал был открыт в 1950 году. Изучение пенополистирольных плит, лежащих в основе этой конструкции, показало, что пенопласта не подвергся необратимым изменениям: сохранил свою форму, механические и теплофизические свойства. В ходе лабораторных испытаний плит были смоделированы климатические условия, с учетом циклических годовых колебаний температуры воздуха. Всего было проведено 80 циклов, что соответствует 80 годам. Исследования полистирольного пенопласта показали, что при амплитуде температуры ±40 ºС свойства материала остаются неизменными. В ходе испытаний  плиты подвергались также воздействию различных температур. Было установлено, что нижний предел для пенопласта составляет -180 ºС, а верхний +80 ºС. Однако максимально допустимой температурой, которой в течение непродолжительного времени (несколько минут) может подвергаться пенопласта, считается температура +95 ºС. Это делает возможным контакт плит, например, с горячим битумом. При более длительном воздействии температуры, превышающей +80 ºС, полистирольный пенопласта разрушается.

Плотность пенополистирольных плит невысока – 0,015-0,05 г/см3 (для сравнения плотность воды – 1,0 г/см3). Однако при этом пенопласта имеет достаточно высокую прочность на сжатие и растяжение. Это позволяет использовать плиты как строительный материал, способный длительное время нести высокую равномерную механическую нагрузку, не подвергаясь деформации. Примером может служить использование полистирольного пенопласта в ремонте и строительстве взлетно-посадочных полос. При этом прочность плит зависит от толщины плиты и правильности укладки. Пенополистирольные плиты обладают некоторыми несущими свойствами, поэтому при строительстве жилых домов или промышленных помещений риск «провисания» пенопласта (например, внутри стены) невелик, если соблюдены все правила, регламентированные стандартами.

Виды полистирольного пенопласта

Беспрессовый пенополистирол ПСБ

Беспрессовый пенополистирол ПСБ  более распространеный вариант. Беспрессовый пенопласт изготавливается разной плотности — от 15 до 50 кг/м³. Прочность материала определяет его стоимость, физические характеристики и сферу применения. Наиболее популярными и востребованными марками ПСБ являются: ПСБ-С 15У плотностью до 10 кг/м³, ПСБ-С 15 плотностью от 10,1 до 13 кг/м³, ПСБ-С 25, имеющий плотность в диапазоне от 15,1 до 17 кг/м³, ПСБ-С 25Ф плотностью в диапазоне от 18 до 19 кг/м³; ПСБ-С 35, имеющий плотность от 25,1 до 27 кг/м³, ПСБ-С 50 плотностью от 35,1 до 37 кг/м³.

Беспрессовый пенополистирол широко используется при утеплении фундаментов зданий, квартир, балконов, крыш, кровель, вагонов, контейнеров и др. Также ПСБ нашел свое применение в гидроизоляции и теплоизоляции подземных стоянок для автомобилей и подземных коммуникаций. Данный вид пенополистирола также отлично подходит для предотвращения промерзания земли. Его широко используют при отводе стоков, укреплении откосов, при строительстве спортивных площадок и бассейнов.

Прессовый пенополистирол ПС

Прессовый пенополистирол ПС производится прессовым методом на основе газообразователей и латексных марок поливинилхлорида. Он имеет замкнуто-ячеистую структуру, обладает хорошими электрическими показателями, малым водопоглощением, отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

Прессовый пенополистирол применяется как теплоизоляционный и звукоизоляционный материал для изоляции специальной тары, холодильников и термосов, кузовов автомобильного транспорта и вагонов, а также в судостроительной промышленности для уменьшения массы корпуса судна. В связи с тем, что прессовый пенопласт также обладает отличными электроизоляционными свойствами, он нашел свое применение при изготовлении различных изделий в радио- и электропромышленности.

Экструдированный пенополистирол ЭПС

Данный вид имеет мелкоячеистую однородную структуру, состоящую из практически полностью закрытых ячеек. Данный материал является лучшим видом полистирольных пластмасс. ЭПС изготавливают методом экструзии, в результате чего шарики полистирола плавятся, образуя однородную массу, которая заливается в форму, где и остывает. Такой метод изготовления пенополистирола делает материал водонепроницаемым, увеличивает его плотность, повышает стойкость к механическим нагрузкам, в результате чего продлевается срок службы конструкции.
ЭПС намного прочнее простого ПСБ по всем параметрам, но и стоимость его намного выше. Экструдированный пенополистирол сохраняет свои теплоизоляционные свойства длительное время при отрицательных температурах окружающей среды, а добавки антипиренов позволяют его применять в пожароопасных помещениях.
Экструдированный пенополистирол применяется в следующих случаях:

  • При обустройстве стен в сырых и влажных помещениях.
  • При строительстве перегородок.
  • При утеплении крыш всех видов.
  • При утеплении фасадов и стен здания.
  • При обустройстве «теплых» полов.
  • При теплоизоляции полов первых этажей.
  • При теплоизоляции фундаментов.

В итоге, можно выделит следующие преимущества, которыми обладает пенопласт полистирольный.Рассмотренный материал не ядовит, не образует пыли, не имеет запаха, не выделяет токсичные вещества. Он прост в обращении, плиты легко поддаются обработке, не раздражают кожу и слизистые оболочки, а также не являются аллергеном и не оказывают другое негативное воздействие на организм. С экологической чистотой и теплоизоляционными свойствами пенополистирольных плит связан широкий спектр их применения: строительство жилых зданий и промышленных объектов, ремонт и строительство железных и автомобильных дорог, судостроение, изоляция труб, а также холодильного оборудования и техники. Кроме того, во всем мире полистирольный пенопласта используется в качестве упаковки для пищевых продуктов и частично детских игрушек.

подписка на дзен

Главные отличия пенополистирола от пенопласта и их сходства

Некоторые люди смешивают такие понятия, как «пенопласт» и «пенополистирол», думая, что они характеризуют один и тот же материал.

Такого рода заблуждение возникает из-за внешнего сходства продукции и используемого сырья, представляющего собой гранулы полистирола.

Отличия начинают проявляться лишь тогда, когда получается конечный продукт, имеющий свои характеристики. Здесь можно констатировать наличие особенностей в производственном цикле, которые и определяют имеющуюся разницу между пенопластом и пенополистиролом.

Производство

Пенополистирол – материал, получаемый за счет применения метода производства под названием «экструзия». На первом этапе гранулы проходят тепловую обработку, что превращает их в вязкую массу, однородную по составу.

Затем полученная масса проходит обработку горячим паром, обеспечивая на выходе продукцию в виде экструдированного пенополистирола, характеризуемого цельной микроструктурой в виде ячеек закрытого типа.

Отличие этих ячеек от того, что присутствует в пенопласте, заключается в отсутствии микропор. Стенки таких образований имеют сплошную структуру вещества.

В результате удается получить продукт, способный противостоять агрессивному внешнему воздействию, которому подвергаются лишь крайние ячейки по линии разреза. Само изделие остается невосприимчивым к такому воздействию, включающему в себя, например, излишнюю влажность.

Пенопласт – материал, изготовление которого связано с тем, что гранулы полистирола обрабатываются водяным паром. Это обеспечивает, если так можно выразиться, их пропаривание, что провоцирует рост объема гранул и приводит к их соединению в единое целое.

Сила такого сцепления крайне мала, поэтому срок жизни пенопласта ограничивается 25-ю годами. После чего пенопласт начинает разрушаться, превращаясь обратно в гранулы. Это также объясняется увеличением объема микропор в процессе производства, что позволяет внешней среде негативно воздействовать на связи, удерживающие гранулы вместе.

Отличия характеристик пенополистирола от пенопласта

Водопоглощение (%) – параметр, определяющий, сколько воды может впитать в себя материал:

  • 4,0 – пенопласт;
  • 0,4 – пенополистирол.

Указанные цифры говорят о том, что пенополистирол может вобрать в себя за указанный период лишь 400 граммов воды, в то время как пенопласт способен на большее – 4 литра.

Теплопроводность – параметр, характеризующий материал с точки зрения его возможности поддерживать распространение тепла в рамках своей структуры. При этом параметры теплопроводности признаются хорошими, если они минимальны.

Препятствование прохождению тепла через стену того же дома позволяет снизить расходы, связанные с отоплением. Низкая теплопроводность обеспечивает экономическую выгоду, так как становится возможным уменьшение толщины материала. Более низкий параметр теплопроводности полистирола делает его уникальными материалом, способным лучше других подобных изделий удерживать тепло:

  • 0,036–0,050 Вт/(м·K) – пенопласт;
  • 0,028 Вт/(м·K) – пенополистирол.

Плотность – параметр массы, позволяющий определить вес 1 м3 материала в килограммах:

  • 15–35 кг/м3 – пенопласт;
  • 28–45 кг/м3 – пенополистирол.

Чтобы понять, насколько упомянутые параметры выгодно отличают рассматриваемые материалы от другой строительной продукции, можно ознакомиться со следующими цифрами:

  • 0,058 Вт/(м·K), 368 кг/м3 – дерево;
  • 0,05 Вт/(м·K), 1200 кг/м3 – пенобетон;
  • 0,2 Вт/(м·K), 1800 кг/м3 – кирпич.

Прочность (предел) – параметр, значение которого можно выяснить, если положить материал на какие-либо подставки так, чтобы они удерживали его по краям, а затем начать прикладывать силу давления к середине изделия до момента, пока оно не сломается. В итоге могут быть получены требуемые значения по каждому из материалов:

  • 0,07–0,2 кгс/м2 – пенопласт;
  • 0,4–1,0 кгс/м2 – пенополистирол.

Прочность (сжатие) – параметр, обусловленный воздействием силы давления на материал, помещенный на ровную плоскость, до уменьшения его толщины на 10%. Большая прочность пенополистирола определяет его как наиболее устойчивый материал:

  • 0,05–0,20 МПа – пенопласт;
  • 0,25–0,50 МПа – пенополистирол.

Рабочие температуры – оба материала могут эксплуатироваться в примерно одинаковых условиях температурного режима: от -50 °C до +75 °C.

Срок службы – несомненным лидером из двух рассматриваемых материалов является пенополистирол, так как он на несколько порядков долговечнее пенопласта. Срок его жизни составляет минимум 50 лет, тогда как пенопласт может сохранять свои свойства не более 25 лет.

На фоне пенопласта пенополистирол выглядит как более практичное изделие, обладающее рядом преимуществ, к которым можно отнести:

  • высокую прочность;
  • устойчивость к воздействию влаги;
  • более низкая теплопроводность;
  • долговечность.

В то же время пенополистирол несколько проигрывает пенопласту, так как он определенно тяжелее и хоть и ненамного, но дороже.

Историческая справка

Открытие пенополистирола произошло около 50 лет назад в Германии, где он практически сразу стал использоваться в строительстве. В течение прошедшего с этого открытия времени не прекращаются исследования его качеств, свойств и достоинств. В частности, немцы испытали пенополистирол, который был извлечен из домов 40-летней давности постройки.

Проведенные исследования позволили определить, что пенополистирол сохранил свои свойства практически на 90%, а это лишний раз подтверждает долговечность данного материала.

Опасный материал в строительстве – ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Бурное развитие химической промышленности совпало с эпохой «холодной войны». Для новых систем обороны и нападения понадобились адекватные тепло- и звукоизоляционные материалы. Им надлежало отличаться, в частности, экономичностью, простотой в изготовлении, удобством в применении, легкостью, низкой теплопроводностью. Заказ военных был успешно выполнен. Появились полимерные утеплители, в том числе пенополистирол.penoplastovaya kroshka

Горячеформованный пенополистирол (ГОСТ 15588–86) получил широкое распространение в строительной и упаковочной индустриях. Пенополистирол (ППС) – газонаполненный пенопласт на основе полистирола (ПС). В современных производствах вспенивание ПС  осуществляется в основном за счёт использования высококипящих жидкостей (изопентан, метиленхлорид и др ), которые вводят при полимеризации стирола (С), в полистирольный «бисер». При нагревании например в горячей воде, бисер вспенивается, образуя предвспененные гранулы, которые после сушки и вылёживания спекаются в объёмные блоки при температурах 140-170°С и давлениях 150-200 КГС/см2. Блоки затем режут на нужные размеры. В промышленности используется также экструзионный пенополистирол с непрерывным методом получения (ППС).

Не секрет, что война и комфорт — «вещи несовместные». Поэтому когда материал доказал коммерческую ценность при массовом решении задач энергосбережения в гражданской сфере, полная информация о нем стала опасна для профильного бизнеса.

Поэтому пенопласт, легкий и теплый на ощупь материал, состоящий на 98% состоит из воздуха, подаренный нам полвека назад химиками и названный ими пенополистиролом, широко используют при строительстве разных технологических зданий, жилых домов, панельные стены которых похожи на пирог с химической начинкой или с надетыми на стену из монолитного железобетона с наружной и внутренней стороны термоблоками из вспененного полистирола. Такой дом гордо называют «ТЕРМОДОМ».

Для пропаганды использования пенополистирола в строительстве ему присваивают множество мифов:

Миф первый: Высокие теплоизоляционные свойства.

Теплоизоляторы по критерию теплопроводности. Большинство утеплителей из вспененных пластмасс, как правило, имеют коэффициент теплопроводности 0,035–0,048 Вт/мК при температуре 25°С. Отдельные производители заявляют, что этот показатель достигает значений 0,020 Вт/мК и даже 0,018 Вт/мК. Но вспененным пластмассам присуще водопоглощение. Так гранулированный пенополистирол, изготовленный беспресовым методом увеличивает свое водопоглощение до 350% по массе. Но и это еще не предел. Зафиксированы случаи, когда плиты беспрессового пенополистирола при эксплуатации покрытия с поврежденным гидроизоляционным ковром приобретают влажность до 900%. Понятно, что при таком количестве поглощенной воды, ни о каком нормативном значении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала и речи быть не может.

penoplastovaya kroshka
В течение часа человек выделяет около 100 г влаги. Если это жилое помещение, то к этому количеству необходимо добавить влагу, появляющуюся при приготовлении пищи, стирке и т.д., в результате чего влажность увеличивается многократно. Поэтому для создания комфортного и здорового микроклимата наружные стены должны «дышать», что означает – обладать хорошей паропроницаемостью. Однако паропроницаемость абсолютно всех вспененных утеплительных материалов, применяемых в строительстве на порядок меньше, чем минераловатных и стекловолоконных утеплителей. Например, коэффициент паропроницания пенополиуретана и пенополистирола равен приблизительно 0,05 мг/мчПа, в то время как у минераловатных изделий – 0,4–0,6 мг/мчПа. Поэтому, как показывают результаты исследований, проведенные франкфуртским Институтом строительной физики и ганноверским Институтом строительной техники, применение в качестве утеплителя пенополистирольных плит уменьшает диффузию водяного пара через наружные стены в среднем на 55–57%. Технический университет в Хельсинки проводил мониторинг параметров микроклимата в санкт-петербургских домах, утепленных пенополистиролом. В этих домах старые, традиционные окна советского изготовления были заменены новыми, современными со стеклопакетами и вентиляционными клапанами, была восстановлена вентиляция, установлена система управления температурой теплоносителя. Однако в первую же зиму относительная влажность воздуха в 70% квартир достигла 80% при температуре воздуха 18°С, а такие условия являются весьма благоприятными для развития грибков.

Миф второй: Долговечный материал.

Это свойство явилось причиной более пристального изучения свойств многих теплоизоляционных материалов, в том числе и пенополистирола. Особенно глубокие исследования были проведены лабораторией профессора А. И. Ананьева в НИИ Строительной Физики (Москва). Поводом к проведению исследований стали результаты вскрытия покрытия подземного торгового комплекса на Манежной площади в Москве, построенного несколько лет назад. При вскрытии покрытия, находящегося в эксплуатации всего два года, было обнаружено значительное разрушение пенополистирольных плит, на которых образовались значительные раковины и трещины. В результате деструкционных процессов толщина некоторых плит уменьшилась 80–14 мм, при этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части увеличилась более чем в четыре раза – до 120 кг/м3. Приведенное сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 кв. м°С/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 кв. м°С/Вт, более чем в восемь раз. Причина столь катастрофического состояния утеплителя заключалась, как показали результаты исследований, в нарушении технологии производства работ и отсутствием учета ряда физических и химических особенностей пенополистирола при проектировании. Этой же лабораторией были проведены исследования беспрессового пенополистирола, эксплуатировавшегося, так сказать, в более ординарных условиях – наружных ограждающих конструкциях зданий. Результаты показали довольно существенное увеличение (0,047–0,05 Вт/м°С) теплопроводности утеплителя.
Высокую сходимость с результатами НИИСФ показывают исследования, проведенные Нижегородским государственным архитектурно-строительным университетом. Полученные там данные показывают, что величина приведенного значения сопротивления теплопередаче наружных стен, утепленных беспрессовым пенополистиролом, уменьшилась в среднем на 49–59%. sip panel

Заведующий лабораторией российского НИИ строительной физики, доктор технических наук Александр АНАНЬЕВ и председатель правления Российского общества инженеров строительства (РОИС), доктор технических наук Олег ЛОБОВ зафиксировали случаи, когда за семь-десять лет эксплуатации конструкций втрое снизилась способность пенополистирола держать тепло. Это, по их мнению, происходит потому, что, кроме процесса естественного разрушения, действуют и другие факторы: например, ремонт квартир, неосторожное обращение жильцов с бытовой химией. Плохо переносит пенополистирол и летучие углеводородные соединения (они появляются, когда фасад красят или покрывают гидроизоляцией).

Безоглядное применение полимеров, как утверждает российский профессор Борис БАТАЛИН, сорок лет посвятивший изучению стройматериалов, может привести к тому, что сиюминутная экономия обернется впоследствии многомиллиардными затратами. Доказано, что через 10-15 лет пенополистирол неминуемо постареет, ухудшатся его теплозащитные свойства. А значит, тепла для обогрева домов понадобится вдвое больше.

С этой точки зрения более эффективен экструзионный пенополистирол (ЭППС), который, как показывают результаты моделирования в ВНИИстройполимер, выдерживает 50-летние циклические температурно-влажностные нагрузки, но при условии применения в земляном полотне (подстилка дорожному покрытию) и для утепления подвальных помещений. Косвенно эти данные подтверждают и результаты обследования, выполненные Белорусским национальным техническим университетом. Обследованию были подвергнуты построенные в 1976 г. сооружения, в ограждающих конструкциях которых был использован экструзионный пенополистирол. Для лабораторных исследований были взяты контрольные образцы, результаты изучения которых показали, что утеплитель находится в превосходном состоянии. Подчеркнем, экструзионный пенополистирол применяется на Западе в качестве утеплителя расположенного в земле – в основном под дорожным полотном автомагистралей или искусственных водоемов, т.е. там, где не подвергается воздействию водяного пара.

teplosten stroitelni blok chorvatski kamen radovoi

Миф третий: Экологичный материал.

К материалам на основе полистирола особенно много претензий в связи с выделением вредных веществ. Дело в том, что, во-первых, 100%-ая полимеризация происходит только теоретически. На самом деле этого у полистирола никогда не бывает, процесс полимеризации идет не до конца, на 97–98%; во-вторых, процесс полимеризации обратим, поэтому полимеры постоянно разлагаются под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием тепла. Образовывающийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). От этих микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин. Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит.

Основная токсикологическая опасность полистирола (ПС) и пенополистирола (ППС) соответственно состоит в том, что ПС относится к равновесным полимерам, которые при обычных условиях эксплуатации подвержены процессу деполимеризации и в результате уже при обычных условиях эксплуатации находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером – стиролом (С): ПС n = ПС n-1 + С.

Если термодинамическое равновесие полистирола сдвигается вправо, следовательно, стирол постоянно выделяется в окружающую среду. Наличие термодинамического равновесия полистирола доказано экспериментально. Концентрация С в ПС зависит от температуры (повышение температуры вызывает повышение концентрации С). При температуре 25°С концентрация С в ПС составляет 10,6 Кмолей/м3. Так как один Кмоль ПС составляет 104 грамма, то при 25°С в 1 м3 пенополистирола будет содержаться 104 микрограмм стирола, что очень много с учётом того что величина ПДК (линейной концепции) для развитых стран. ПДК стирола у них составляет 0,002 мг/м3 для воздуха населённых мест и помещений!!!

Исследования в Минске показали, что даже при комнатной температуре образцы систем утепления с тонкослойными штукатурками и теплоизоляцией из пенополистирола отечественного производства исторгают недопустимо много стирола (превышение ПДК — в 3,7–10,1 раза). А при 80 градусах (до такой температуры летом способны нагреваться внешние слои стены) зафиксировано 169-кратное превышение! «Голенький» же образец пенополистирола при тех же 80 градусах выдал стирола в количестве 525 ПДК.

Пенопласт также подвергается выветриванию, при котором в малых концентрациях возникают газосодержащие смеси. Если они долго воздействуют на организм ребенка или больного человека, то обязательно обеспечат затяжные и непонятные болезни. В западных странах все эти стойкие органические загрязнители (СОЗы) подпадают под запрет специальной Стокгольмской конвенции.

Член-корреспондент Российской академии наук Борис Гусев и его коллеги обнаружили, что за период эксплуатации разлагается до 10–15% пенополистирола, притом разложившаяся часть — на 65% стирол. А он имеет повышенные кумулятивные свойства — накапливается в печени, но не выводится. Значит, считают ученые, надо уменьшить ПДК стирола, выделяющегося в жилье, раз в 600. Выходит, применять это вещество в жилищной сфере нельзя вообще.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Предельно допустима концентрация (ПДК)sip4p

Говоря о таком параметре, как ПДК необходимо упомянуть, что существуют две концепции оценки влияния вредных веществ на организм человека – пороговая и линейная. В пороговой концепции утверждается, что снижать концентрации вредных веществ нужно до некоторого уровня (порога), определяемого значением предельно-допустимой концентрации (ПДК). Малые концентрации (ниже уровня ПДК) вредных веществ безвредны. Этой концепции придерживаются в России и странах бывшего СССР. В линейной концепции предполагается, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества, то есть от произведения его концентрации на время. Отсюда вывод: Малые концентрации при длительном потреблении вредны. Этой концепции фактически придерживается ряд стран: США, ФРГ, Канада, Бельгия, Япония и некоторые другие. Переход к линейной концепции вынудит пересмотреть очень многие нормативы. Например, величина ПДК на сернистый ангидрид должна быть уменьшена в 6,2 раза, а на стирол – в 594 (!) раза. Столь низкое требуемое значение ПДК на стирол в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензпирен, безантрацен), имеет повышенные коммулятивные (накопительные) свойства: накапливается в печени и не выводится наружу.

Выводы наших исследователей-экологов весьма категоричны. Во-первых, необходимо пересмотреть нормы ПДК, которые для жилищного строительства должны быть уменьшены в десятки и сотни раз в соответствии с коммулятивными свойствами вредных материалов. Во-вторых, по мнению ученых, среди веществ, содержащихся в строительных материалах, наибольшей степенью коммулятивности обладает стирол, что требует уменьшения ПДК при его использовании в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве вообще.

Но и это еще не все. При окислении стирола кислородом воздуха образуется бензальдегид и формальдегид. При высоких температурах (от 160°С и выше) пенополистирол подвергается интенсивной термоокислительной деструкции разлагаясь в основном до высокотоксичного стирола, сильнейшим образом отравляя окружающую среду и людей, что и имеет место при пожарах в зданиях, утеплённых ППС. Помимо этого, при пожарах ППС плавится и его плав горит, а температура горящего сплава ППС достигает 1100°С, что приводит к разрушению даже мощных металлических конструкций. Именно из-за высокой температуры горения ППС его используют как основной компонент в напалмовых бомбах, используемых, в том числе и для уничтожения бронетехники противника!!! Из-за этих свойств ППС его категорически запретили к применению как утеплителя в железнодорожных вагонах ещё более 15 лет назад. В работах НПО «ВНИИСТРОЙПОЛИМЕР» по санитарно-химической оценке различных строительных конструкций утеплённых ППС, проведённых в 70х..80х годах прошлого века было показано, что ни одна из представленных конструкций, не может быть применена в строительстве жилых зданий. Причиной этого было превышение реального содержания С в воздухе над значением ПДКСС для С. В 90х годах отрицательное заключение получил так называемый пенополистиролбетон, который предполагали заливать в полые конструкции. Превышение концентраций С в 2-4 раза над уровнем ПДКСС.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

graanulidAndEpsCreteBlock
Стирол
(винилбензол, фенилэтилен) — непредельный, ароматический углеводород, С6Н5СН=СН2 –бесцветная жидкость со специфическим запахом, плотностью 0,906 г/см3, температура кипения 145,2°С.

Стирол-мономер применяется в производстве полистирола (в т.ч. ударного полистирола и пенополистирола), АБС-пластиков, бута-диен-стирольных каучуков, термоэластопластов, сополимеров с акрилонитрилом, винилхлоридом; сополимеры с дивинилбензолом — сырье для ионообменных смол; реакционноспособный растворитель полиэфирных смол, модификатор алкидных смол.

Вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, головную боль, расстройство центральной и вегетативной нервной системы. Предельно допустимая концентрация — 5 мг/м3 (предельная концепция), и 0,002 мг/м3 (линейная концепция). Стирол отрицательно воздействует на кровь человека, вызывая лейкоз, отрицательно действует на печень, может вызвать токсический гепатит. Особая опасность стирола состоит в том, что он обладает эмбриогенным действием, то есть при длительном воздействии вызывает уродство эмбриона в чреве матери (см. работы профессора Бокова А.Н., в трудах кафедры гигиены и токсикологии полимерных материалов Ростовского мединститута).

Известный факт: большинство молодых женщин, живших на БАМе в передвижных домиках (а их утепляли именно пенополистиролом), потеряли способность к рождению детей. А в Белоруссии в домах, с аналогичным утеплителем дети до 14 лет болеют в пять- шесть раз чаще, чем в обычных домах.

Кроме того, стирол обладает ещё одним опаснейшим свойством – высоким коэффициентом кумулятивности (накапливаемости), то есть ярко выраженной способностью накапливаться (концентрироваться) в организме человека. В доказательство приведём таблицу коэффициентов кумулятивности ряда вредных веществ выделяющихся из полимерных строительных материалов:

Коэффициенты кумулятивности ряда вредных веществ

Вещество

Коэффициент

Кумулятивности

Оксид углерода 0,1195
Диоксид азота 0,1760
Фенол 0,2815
Формальдегид 0,5750
Бензол 0,6330
Стирол 0,7005

Таким образом, даже при содержании стирола в воздухе помещений на уровне ПДКСС (0,002 мг/м3) он будет оказывать сильное токсическое действие на организм человека за счёт кумуляции (накопления).

Полистирол — продукт полимеризации стиро

Пенополистирольные плиты: разнообразие, характеристики, применение

Содержание статьи:

Пенополистирол – популярный материал для утепления строительных конструкций. Одной из распространенных форм является плита. Их легко монтировать, они имеют хорошие технические характеристики и отличаются невысокой ценой. Есть разные способы укладки материала, с которыми следует ознакомиться перед осуществлением монтажных работ.

Назначение и состав материала

Пенопласт или пенополистирол используют для утепления внешних стен, фундамента, пола

Пенополистирольные плиты выпускаются уже в течение нескольких десятилетий. Материал подходит для утепления стен, потолков, кровли, фундаментов, фасадов, полов и других строительных конструкций. Применяется две основных разновидности пенополистирола – обычный пенопласт и экструзионный пенополистирол. Второй материал представляет собой улучшенную версию пенопласта.

В состав пенополистирола входят полистирол, полидихлорстирол, сополимеры стирола, вспенивающие вещества (углеводороды, газообразователи, фреоны), различные добавки в виде красителей, модификаторов и антипиренов.

Есть различные способы производства пенополистирольных плиток, но распространены два:

  • Беспрессовый суспензионный. Благодаря суспензионной полимеризации получаются гранулы с жидкостью. Путем нагрева они увеличиваются в размерах и образуют ячеистую структуру. Получается пенопласт.
  • Экструзия. Гранулы смешиваются со вспенивающим агентом при высоком значении давления и температуры, после чего вынимаются из экструдера. Получается материал, который имеет равномерную структуру с закрытыми порами и с ячейками величиной до 200 мкм.

Пенополистирольные плиты нашли широкое распространение в утеплении – внутреннем и наружном. Это материал с хорошими техническими характеристиками и несложным способом установки. Выпускаются плиты с со слоем фольги. Она создает отражение тепла внутрь помещения.

Наиболее популярными видами пенополистирола являются изделия с маркировкой ПСБ С 59, ПСБ С 25, ПСБ С 15. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: ПС – пенополистирол, Б – беспрессовый, С – самозатухающий. Цифрами обозначается максимальная плотность листа.

Основные технические характеристики

Экструдированный пенополистирол более устойчив к нагрузкам и внешним воздействиям, чем пенопласт

Свойства экструдированного пенополистирола:

  • теплопроводность 0,028-0,034 Вт/м×К;
  • плотность материала 28-45 кг/куб.м.;
  • поглощение воды по объему за 30 дней 0,4%;
  • рабочие температуры -50°С до +70°С.

Экструдированный пенополистирол имеет лучшие показатели по сравнению с пенопластом. Он отличается высокой прочностью на сжатие, меньше впитывает влагу и слабо пропускает пар.

Преимущества и недостатки

К достоинствам пенополистирольных плит можно отнести:

  • Хорошее сопротивление теплопередаче.
  • Легкость. Минимальный вес пенополистирольных теплоизоляционных тлит обеспечивается их структурой.
  • Простота и удобство монтажа. Материал легко резать на части, он не требует сложного способа крепления.
  • Возможность покрытия штукатуркой, шпаклевкой и другой декоративной отделкой.
  • Высокая прочность.
  • Низкая стоимость.
  • Длительность эксплуатации.
  • Экологичность и безопасность для здоровья человека.
  • Стойкость к биологической коррозии.
  • Повышенная влагостойкость и небольшая впитывающая способность.

Материал горючий, поэтому его необходимо сразу изолировать штукатуркой

К основным недостаткам материала можно отнести:

  • Пожарная опасность. Если использовать плиты из пенополистирола без отработки антипиренами, которые создают защитную огнестойкую пленку, повышается риск возгорания.
  • Малая паропроницаемость. Требуется создание дополнительной вентиляции.
  • Пенополистирольные панели могут повредить грызуны.
  • Плохая устойчивость к органическим растворителям.
  • При превышении температуры выше отметки 160°С выделяется стирол.

Несмотря на недостатки, пенополистирол является популярным и надежным материалом для утепления построек. С ним удобно и легко работать, он доступен во всех регионах страны и эффективно справляется со своей задачей.

Применение утеплителя

Штукатурку на пеноплекс наносят после укладки армирующей сетки

Доступность материала и его свойства сделали пенополистирол популярным утеплителем. Он может использоваться в качестве теплоизолятора в некоторых видах бытовой техники, часто используется в упаковке.

Утепление стен в зданиях осуществляется пенопластом марки ПСБ-С разной плотности, которая выбирается в зависимости от места применения. Большая воздухопроницаемость позволяет использовать его для жилых помещений с созданием более комфортного микроклимата. Использование в наружном утеплении плит марки ПСБ-С связано с отсутствием необходимости слоя паро- и гидроизоляции, возможностью нанесения отделочных материалов прямо на листы теплоизолятора.

Рекомендации по выбору

Из отечественных производителей лучшие утеплители поставляет марка Пеноплекс

Пенополистирол выпускают разные известные бренды. Чтобы выбрать лучший вид, нужно пользоваться следующими советами:

  • Предварительно изучить параметры предлагаемой продукции. Нужно определиться с местом установки утеплителя, климатическими условиями, необходимой толщиной плит.
  • Проверка стандартов, по которым изготовлен теплоизолятор. В случае изготовления продукции не по ГОСТ, а по собственным техническим условиям компании, характеристики могут отличаться. В названии ПБС-С 40 плотность лежит в диапазоне от 28 до 40 кг/куб.м. Такой разброс связан с более низкой стоимостью производства менее плотных листов. Более точное значение можно узнать в документации к пенополистиролу.
  • Перед совершением покупки рекомендуется отломать небольшой кусочек материала с края листа. Если изделие низкосортное, пенопласт разломается с неровным краем, а по бокам будут заметны шарики. У материала, изготовленного по методу экструзии, надлом будет ровным с формой правильных многогранников. Через некоторые из них будет проходить линия разлома.

Важно уделить внимание компании, которая производит полистирольные плиты. Высококачественную продукцию выпускают европейские компании из Германии, Финляндии, Польши. Известными производителями являются Polimeri Europa, Nova Chemicals, BASF. Из российских брендов можно выделить Пеноплекс, Технониколь. Они уже несколько десятилетий занимаются выпуском утеплителей на основе пенополистирола и имеют соответствующие мощности производства. Продаваемая продукция имеет отличные свойства и характеристики.

Покупать утеплитель следует только в профессиональных магазинах. В них продукция имеет необходимые лицензии и сертификаты, а также гарантии.