Технические характеристики и эксплуатационные преимущества пенополистирола

Производство, свойства и технические характеристики

Утеплитель полистирол представляет собой полимер, имеющий газонаполненную структуру, формируемой из гранул, получаемых при переработке нефти. Материал производится способом расширения и дальнейшего спекания гранул, которые в процессе изготовления наполняются воздухом, увеличиваясь в 50 раз. Конечный продукт получает упругость, высокие изолирующие свойства, необходимую однородность. 98% готового изделия состоит из воздуха, для связей гранул между собой не используются химические связующие составы, а применяется только высокая температура.

Отличные технические характеристики позволяют широко использовать пластичный полимер для термоизоляции зданий, помещений, бытовой и промышленной техники:

• коэффициент теплопроводности – 0,028-0,034 Вт/м*К;
• прочность – 0,02-0,2 кг/см2;
• паропроницаемость – 0,015-0,019 кг*м/ч/Па;
• гигроскопичность – 0,4 – 4,0%;
• класс горючести – ГЗ;
• размер гранул – 2-8 мм;
• плотность – 15,0-50,0 кг/м3;
• температурный диапазон применения – от -50℃ до +75℃.

По сравнению с распространенным аналогом из минеральной ваты, утеплитель листовой пенополистирол имеет более низкий вес, коэффициент теплопроводности, более высокую плотность, механическую прочность. Благодаря своей структуре, он хорошо обрабатывается, ему можно придать любую форму с помощью простого ножа. Малый вес способствует простоте процесса крепления к вертикальным поверхностям, уменьшению дополнительной нагрузки на несущие конструкции, фундамент. Опущенный в воду лист из вспененного пластичного полимера набирает до 4% влаги, далее процесс впитывания прекращается. Низкая гигроскопичность исключает замерзание и разрушение под действием низкой температуры в зимнее время.

Лист из вспененного полимерного стирола толщиной 30 мм по степени теплопроводности равен следующим материалам:

• деревянная стена — 98 мм;
• пенобетон — 250 мм;
• кирпичная кладка — 425 мм;
• железобетон — 1065 мм.

Проведенные американскими учеными в 2004 году исследования показали, что грибок, плесень не образуются на поверхности изделия, а при обеспечении защиты от погодных факторов его срок службы составляет около 30 лет. Заказчиками проведения исследований выступали американские производители изделий из вспененного полимера. Во время эксплуатации утеплитель не становится источником неприятных, вредных запахов, не выделяет токсичные вещества. При его использовании не обязательна организация и монтаж пароизоляционного слоя, изменение температуры применения вызывает незначительные колебания размеров.

Отделка листами пенопласта фасада или внутренних стен не требует наличия мощного фундаментного основания, поэтому ими можно утеплять легкие дачные, загородные дома, имеющие в качестве опоры сваи или простой ленточный фундамент. Использование в дальнейшем совместно с изоляцией слоя штукатурки незначительно увеличивает внешний периметр здания, что дает возможность не проводить дополнительные работы по расширению кровельной системы.

При осуществлении монтажных работ и обработки пенопласта нет необходимости применять специальные защитные средства. Это обусловлено отсутствием раздражения, возникновения аллергических реакций, болевых ощущений при контакте изделия с кожей. Жестко связанные между собой пузырьки воздуха в оболочке из полимера не способны поглощать звуковые колебания, поэтому в качестве изолятора шума он не пригоден. Слой из плит большой толщины может гасить только вибрацию, передаваемую по строительным конструкциям.

Применение вспененных полистиролов

Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость. Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ

Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке

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

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

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

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

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

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

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

Для отделки потолков широко используются пенополистирольные плиты размерами 500,0×500,0 миллиметров. Они имеют широкую цветовую гамму, соответствующую цветовым стандартам «RAL» (Германия), «NCS» (Швеция) и «MoniColor» (Финляндия), а поверхность некоторых видов этой отделки выполнена в виде барельефа.Если обобщить все свойства различных материалов на основе вспененного полистирола, то их применение при проведении ремонтно-строительных работ позволяет:

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

К эксплуатационным достоинствам этого материала относят:

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

Цели, преследуемые при утеплении пенопластом

1. Сокращение расходов на строительные и монтажные работы. Всю работу с помощью этого материала всегда можно выполнить самостоятельно. Свойства легкости и практичности дают каждому возможность сделать полный объем работ без особых проблем.
2. Значительная экономия энергии на отопление.

Виды пенопласта.

Если стены дома не утеплены никаким материалом, то они в скором будущем могут стать источником проникновения холодного воздуха. Такие стены очень чувствительны к перепаду температуры. Если применяется пенопласт, то воздушная прослойка тепла всегда будет стабильной. Не будет необходимости тратить лишние деньги на обогрев пространства внутри дома.

1. Сокращение стоимости отопительного оборудования, ведь при использовании пенопласта число обогревателей можно сокращать.
2. Возможность увеличения полезной площади здания за счет того, что стены становятся тоньше.
3. Создается температурный комфорт внутри помещения.
4. Повышение экологической безопасности внутри помещения.
5. Повышение пожаробезопасности.

Итак, теперь понятно, почему люди выбирают именно пенопласт для строительства и утепления своих зданий и сооружений.

Преимущества для утепления балконов и лоджий

Учитывая выше сказанное, пенопласт, свойства которого позволяют эксплуатировать этот материал в разных погодных условиях, хорошо подходит для производства работ по утеплению различных помещений, в том числе балконов и лоджий квартир городского типа.

Для внешнего и внутреннего утепления стен, полов и потолков в этих помещениях чаще всего используются листы пенополистирола марки ПСБ-С 25 размерами 1000х1000 и 1000х500 мм. С ними удобно работать из-за минимального количества стыков при монтаже.

Преимущества пенопласта:

Применение пенополистирола на балконе

• Невысокая стоимость. Использование этого материала позволяет сократить расходы на благоустройство балкона или лоджии, без потери качества выполненной теплоизоляции.
• Высокие теплоизоляционные характеристики. По своей теплопроводности лист пенопласта толщиной 80 мм соответствует 100 мм минеральной ваты, 274 мм дерева, 760 мм кладки из кирпича и 1720 мм бетона. Таким образом, при своем минимальном весе он обеспечивает достаточный уровень теплоизоляции балкона, не создавая дополнительной нагрузки на несущие части конструкции.
• Удобство в работе. Пенопласт легко переносить, резать и монтировать, поэтому он хорошо подходит для утепления различных поверхностей балконов и лоджий, в том числе их наружной части.
• Безопасность в использовании. Пенопласт обладает превосходными антистатическими характеристиками и не впитывает влагу, что выгодно отличает его от другого популярного утеплителя – минеральной ваты. Также он является экологически безопасным и нетоксичным материалом.

А ниже представлен короткий видеоролик, на котором показан процесс производства пенопласта.

Прозводство пенопласта

Watch this video on YouTube

Технические характеристики пенополистирола

1. Теплопроводность. Пенополистирол — это некое подобие уплотненной пены. Воздух, который находится внутри пузырьков полистирола, является отличным теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности у материала колеблется в пределах 0,028-0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем выше плотность, тем больше этот показатель. Наилучшими свойствами обладает экструдированный пенополистирол.
2. Паропроницаемость. Этот показатель для утеплителя варьируется от 0,019 до 0,015 килограммов на метр-час-Паскаль. В отличие от пенопласта, который имеет нулевую паропроницаемость, пенополистирол формуют путем нарезания. Пар поступает сквозь эти разрезы, проникая внутрь газонаполненных ячеек.
3. Влагопроницаемость. При погружении плотного экструдированного пенополистирола в воду он остается практически сухим. Вбирает влаги в себя он лишь около 0,4%. Беспрессовый материал впитает примерно 4% воды. При контакте с жидкостью утеплитель не повреждается.
4. Прочность. У пенополистирола средней и высокой плотности связь между молекулами достаточно крепкая. Прочность статического изгиба у него составляет 0,4-1 килограмм на сантиметр в квадрате.
5. Химическая стойкость. Пенополистирол не вступает в реакцию с содой, мылом, минеральными удобрениями, битумом, гипсом, цементом, асфальтовыми эмульсиями, известью. Повредить и даже растворить утеплитель могут такие вещества, как ацетон, скипидар, олифа, некоторые спирты, лаки, продукты нефтепереработки.
6. Стойкость перед ультрафиолетом. Прямые солнечные лучи губительны для пенополистирола всех разновидностей и марок. Сначала ультрафиолет делает материал менее прочным и упругим, а впоследствии полностью разрушает.
7. Способность к звукопоглощению. Утеплитель может приглушить ударный шум только в том случае, если проложен толстым слоем. Волны воздушных шумов пенополистирол не в состоянии поглощать и изолировать. Это объясняется особенностями конструкции теплоизолятора — газонаполненные ячейки жестко расположены и полностью изолированы.
8. Биологическая устойчивость. Пенополистирол непригоден для размножения и распространения плесени и грибков. А вот грызуны и насекомые его легко повреждают. В пищу материал они не используют, но прокладывают по нему ходы к источникам тепла и еды.
9. Экологичность. На открытом воздухе материал подвержен процессам окисления. При этом в воздух выделяется немало вредных веществ: толуол, бензол, метиловый спирт, формальдегид, ацетофенон. При горении также образуется много токсических компонентов: фосген, бромистый водород, синильная кислота. Если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то никаких опасных соединений он не продуцирует.
10. Огнестойкость. Пенополистирол — это горючий материал. При воздействии огня он выделяет большое количество едкого дыма. Для материала, который не включает в себя антипирены, коэффициент задымления составляет 1048 метров квадратных на килограмм. Для противопожарного пенополистирола этот показатель еще выше — 1219 квадратов на килограмм. Например, у резины этот коэффициент равен 850, а у дерева — 23. Утеплитель, который содержит в составе антипирен, маркируется буквой С. Он хуже возгорается и имеет класс Г2. Однако со временем свойства антипирена становятся слабее и материал получает пониженные классы пожаробезопасности — Г3 и Г4. Температура возгорания пенополистирола составляет 450 градусов по Цельсию.
11. Срок эксплуатации. При правильном монтаже и использовании утеплителя пенополистирола он гарантировано будет служить не менее 30 лет. Для сохранения качеств и свойств необходимо его защищать декоративным отделочным слоем на стенах.

Критерии выбора ЭППС

Основой подбора плит XPS является выбор по их конфигурации и свойствам: масса, плотность, габариты, присадочные свойства.

Технические параметры

Плотность пенополистирола. Чем выше плотность, тем прочнее фактура плиты. Это свойство позволило использовать плиты при строительстве дорожных покрытий. Самая распространенная величина плотности составляет диапазон от 20 до 43 кг/м3. Конкретная величина указана на упаковке изделия, где также даны рекомендации по применению.

Как выбрать ЭППС?

Большое влияние на технологические свойства изделия оказывает его качество. Для того чтобы приобретать продукцию, которая соответствует всем необходимым функциональным требованиям, необходимо покупать ЭППС только в сертифицированных магазинах, обязательно в заводской упаковке. В противном случае плиты могут быть насыщены токсическими веществами. Также под видом ЭППС могут реализовывать простой пенопласт.

Где применяют пенополистирол XPS

Из-за невысокой паропроницаемости XPS не рекомендован к применению во внутренних помещениях жилых и общественных зданий. В противном случае микроклимат внутри объекта будет не слишком благоприятным.

Использовать XPS для внутренних работ допускается только в зданиях, которые оборудованы надежной системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования. Это особенно актуально для многоэтажных домов, где нельзя произвести теплоизоляцию снаружи здания и приходится делать ее изнутри.

В остальных случаях пенополистирол XPS очень широко распространен, особенно на территории Росси, где много влажных и болотистых грунтов. Уникальные свойства материала позволяют использовать его для утепления:

• фундаментов,
• кровли,
• полов,
• фасадов.

Работы по утеплению здания экструдированным пенополистиролом

Экструзионным пенополистиролом можно утеплять различные инженерные сооружения, объекты частного и промышленного строительства, а именно полы первых этажей, цоколи подвальных и полуподвальных помещений. В случае с фасадами подобный утеплитель может применяться как при «мокром» способе (штукатурка), так и при установке вентилируемой каркасной конструкции под облицовку сайдингом. В область применения пенополистирола XPS также входит утепление:

• туннелей;
• автомобильных дорог на вечномерзлых и пучинистых грунтах;
• аэропортов;
• стоянок;
• гаражей;
• взлетно-посадочных полос.

Применение экструдированного пенополистирола для утепления под сайдинг

Основные свойства и особенности

Характеристики и свойства пенопласта таковы, что позволяют применять этот материал практически повсеместно. Изделия из пенопласта абсолютно безопасны. Они могут использоваться для создания тары под различные продукты питания. В этом нет ничего странного. Что касается применения в строительстве, то свойства пенопласта позволяют использовать его в качестве главного утеплителя для крыш, стен, потолков, пола и так далее.

Схема процесса производства пенопласта.

Его достаточно легко разделывать с помощью любого подручного инструмента. Это может быть самый обыкновенный строительный нож. К тому же при использовании пенопласта можно не беспокоиться о том, что он будет поврежден крепежным инструментом. Чаще всего он крепится на клей. Он достаточно легкий, поэтому проблем с монтажом практически никогда не возникает. Всю работу самостоятельно может сделать один единственный человек.

Стоит отметить, что данный материал отлично сохраняет тепло. Приблизительно на 98% он состоит из воздуха. Эта прослойка помогает задерживать теплый воздух, не давая ему уходить за пределы помещения. При всем при этом он практически не впитывает влагу. За год она проникает в его структуру максимум на 3%. Стена попросту дышит, при этом всегда остается сухой. Что касается внешней температуры, то ни отрицательные, ни положительные ее параметры не оказывают практически никакого влияния на структуру материала. Он остается всегда прочным и надежным.

Пеноплэкс выдерживает двадцать пять тонн на квадратный метр

Производство теплоизоляционных плит Пеноплэкс из экструзионного вспененного полистирола на заводе “Пеноплэкс” (г. Кириши Ленинградской области) началось в 1998 г.

Для удовлетворения растущей потребности рынка в качественной российской теплоизоляции летом 2000 г. была запущена вторая линия по производству экструзионных пенополистирольных плит. Суммарная производственная мощность завода достигла 230 тыс. м З плит в год. Увеличение объема производства и расширение ассортимента продукции (первая линия выпускала плиты толщиной от 30 мм до 60 мм, новая же выпускает изделия толщиной от 20 до 120 мм) позволило заводу “Пеноплэкс” занять новые ниши на российском рынке теплоизоляционных материалов.

Теплотехнические и физические свойства плит Пеноплэкс

Теплоизоляционные плиты Пеноплэкс производятся методом экструзии из полистирола общего назначения. Процесс экструдирования полистирола обеспечивает получение пеноматериала с однородной структурой, состоящей из мелких закрытых ячеек размером 0,1-0,2 мм. В сочетании с водостойкими свойствами полистирола ячеистая структура обеспечивает чрезвычайно низкое водопоглощение материала, а также высокую прочность на сжатие и низкую теплопроводность. Благодаря этому физико-механические и теплотехнические свойства плит Пеноплэкс значительно превышают средние значения для большинства других теплоизоляционных материалов.

Кроме уникальных теплоизоляционных свойств и влагостойкости плиты Пеноплэкс обладают высокой прочностью на сжатие, значение которой зависит от плотности плит. Для плит Пеноплэкс 35 прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации составляет 0,25 МПа (ГОСТ 17177-94), то есть материал способен выдержать нагрузку не менее 25 т/м 2.

Для плит Пеноплэкс 45 этот показатель cоставляет не менее 0,5 МПа, то есть нагрузка на квадратный метр может достигать 50 т и более.

Теплоизоляционные плиты Пеноплэкс выпускаются шириной 600 мм и длиной от 1200 до 4500 мм с прямым обработанным краем и с выборкой четверти.

Плиты Пеноплэкс 35 выпускаются с добавлением антипиренов, что повышает их стойкость к горению. Испытания, проведенные Независимым испытательным центром пожарной безопасности Санкт-Петербурга, определили соответствие изделий пожарно-техническим характеристикам Г1 (по ГОСТ 30244-94 слабогорючие, по СТ СЭВ 2437-80 трудносгораемые) и РП1 (по ГОСТ 51032-97 не способствуют распространению пламени по поверхности).

Немаловажным преимуществом плит Пеноплэкс из экструзионного вспененного полистирола является способность сохранять свои теплотехнические и физические характеристики при многократном замораживании и оттаивании. После 1000 циклов замораживания-оттаивания изменение коэффициента термического сопротивления не превышает 5%.

Образцы экструзионного пенополистирола Пеноплэкс средней плотностью 35 кг/м З утверждены институтом НИИСФ в качестве рабочих эталонов теплопроводности в аккредитованных испытательных лабораториях Российской Федерации.

Одним из самых распространенных вариантов теплоизоляции фундаментов является внешнее утепление. В этом случае плиты Пеноплэкс расчетной толщины клеятся непосредственно на гидроизоляцию фундамента, а затем присыпаются грунтом.

При таком варианте теплоизоляции в конструкции отсутствуют “мостики холода”. Кроме того, плиты Пеноплэкс надежно защищают гидроизоляционную мембрану от механических повреждений, что существенно увеличивает срок ее эксплуатации. Сегодня возросла доля малоэтажных зданий в общем объеме строительства (коттеджи, ангары, павильоны). Стоимость устройства фундаментов для зданий такого типа в районах с сезонным промерзанием грунтов составляет от 25 до 45% общей стоимости сооружения. Массивный фундамент не всегда является защитой от касательных сил морозного пучения грунта.

Применение пенопласта в ремонте и строительстве

Благодаря невысокой стоимости, малой плотности и хорошим теплоизоляционным качествам, пенопласт используют во всех строительных сферах – от возведения капитальных стен до отделки помещений. Его часто рекомендуют в качестве утеплителя крыши и подкровельного пространства, уложенного снаружи и внутри здания

Чтобы получить действительно экологичную и безопасную постройку, к отделке пенопластом следует подходить с большим вниманием

Способы использования пенополистирола:

• обшивка наружной части стен. Внешний пенопластовый слой необходимо покрыть слоем штукатурки или другого прочного материала, чтобы избежать разрушения при механическом и солнечном воздействии;
• отделка помещения изнутри. При возведении небольших домов часто используют метод несъемной опалубки, при котором промежуток между стенами из пенопластовых блоков заливается бетоном. Чтобы защитить жильцов в случае пожара, внутренний слой пенопласта нужно укрыть слоем штукатурки толщиной не менее 30 мм.
• как прослойка между двумя стенами – используется в капитальном строительстве и является оптимальным строительным решением. Такие постройки не обладают выдающимися теплотехническими характеристиками, однако, температура в них зимой все же выше, чем в домах без пенопласта, а в жару внутренние поверхности стен нагреваются меньше. Подобное расположение более безопасно с пожарной точки зрения, поскольку даже при интенсивном возгорании прослойка не сможет воспламениться.

Итоги

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

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

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

Так что в итоге?

В нашей стране отношение к «пенопласту» напоминает «сектантскую религию». Кто-то верит в безопасность этого материала, а кто-то нет, невзирая на все сертификаты, нормы и ГОСТы.

Оценка целесообразности применения ППС (ЭППС) в Вашем жилье, особенно если говорить о внутреннем утеплении, видимо, должна базироваться не только на характеристиках этого материала, но и Вашем отношении к собственному здоровью и экологичности жилища. Сложно понять человека, имеющего длительный стаж курения (к примеру), который категорично возражает против ППС в виду его «неэкологичности» и «пожароопасности». Разумеется, вредная привычка не делает правильным применение в доме потенциально опасных материалов. Но такие риски применения ППС в доме (квартире), как токсичность и пожароопасность имеют несопоставимо более низкий уровень по отношению к сознательному воздействию на организм табачным дымом, вредной пищей на регулярной основе, большим количеством алкоголя и т.д.

Отказ от ППС с точки зрения возможной токсичности выглядит целесообразным только при полноценной заботе о собственном здоровье – от не имения вредных привычек, до здорового питания и не использования в жилых помещениях ламинированого ДСП/МДФ, многих видов пластиков, оргтехники и т.п. Пожалуй, именно в этом и заключается «религия» – если человек не верит в безопасность ППС, вряд ли ему при этом стоит использовать в помещении другие, не менее вредные (а зачастую ещё более опасные) вещества.