Технические характеристики и эксплуатационные преимущества пенополистирола

Разновидности пенополистирола

Пенополистирол выпускается в нескольких видах. Отличаются они физико-механическими свойствами, которые обеспечивают различные добавки (пластификаторы, антипирен, парообразователи и пр.).

Прессовый пенополистирол

Данный вид получил название, созвучное с методом изготовления утеплителя. Рабочую массу пускают под пресс для придания материалу большей плотности и прочности. Показатели теплопроводности существенно не меняются.

Прессованные плиты маркируются символами ПС и цифрой, к примеру: ПС-1, ПС-4. Ввиду сложного технологического процесса стоимость на данный вид увеличивается. Это негативно отражается на спросе материала.

Беспрессовый пенополистирол

Популярный вид пенополистирола, который имеет маркировку ПСБ. Буквенная символика дополняется цифрами, обозначающими марку: 15, 25, 35, 50. Технология производства не сложная, что отражается на себестоимости плит. Присутствие в аббревиатуре дополнительной буквы С (ПСБ-С) означает, что утеплитель содержит антипирен.

Марку выбирают в зависимости от того, какой объект планируется утеплить.

Марка ПСБ	Где применяется	Где не рекомендуется использовать
С-15	утепление/звукоизоляция стен, крыш, простенков	на поверхностях, подвергающихся механическому воздействию, фасадах
С-25	стены, полы, кровли как тепло- и звукоизоляция	для фундаментных конструкций
С-35	плоские крыши, полы, сэндвич-панели	для фундамента, внутренних поверхностей
С-50	полы, фундаменты, кровли, складские помещения, подвалы (где повышенная влажность)	внутренние стены, перегородки

Экструзионный пенополистирол

Распознаётся данный вид по аббревиатуре ХРS или ЭППС. Внешние отличия выражаются в наличии очень мелких пустот и воздушных пор. Их диаметр едва достигает 0,1-0,2 мм. Технологический процесс изготовления утеплителя включает метод экструзии, когда полистирол плавят при высокой температуре, после чего добавляют вспениватель. Под давлением рабочую смесь заливают в формы.

Отличительные характеристики ЭППС:

• повышенная прочность на сжатие (25-45 кг/м3);
• минимальная водонепроницаемость (не более 0,2-0,4%);
• низкая теплопроводность (0,029-0,034 Вт/м·°C);
• небольшая паропроницаемость (0,013 Мг/м·ч·Па).

Пенополистирол данной марки отличается долговечностью (до 80 лет), но относится к горючим материалам (Г3, Г4). Поэтому основное применение утеплителя: подвальные помещения, мостовые конструкции, фундаментные сооружения и пр.

Марки изолятора, полученного методом экструзии: ХРS 25, ХРS 30, ХРS 35, ХРS 45. Цифровое значение отражает плотность материала (кг/м3).

Автоклавный

Технология изготовления пенополистирола предусматривает использование компонентов, что и в других видах. Но процесс плавления происходит в специальном оборудовании – автоклаве. Ввиду затратности и ограниченности производства данный материал не часто встречается на полках строительных магазинов.

Автоклавно-экструзионный

Это разновидность экструзионного утеплителя. Основные компоненты состава помещаются в автоклав, где и происходит их расплавление. С помощью высокого давления и водяного пара полистирол вспенивается и насыщается органическими добавками. Готовую смесь разливают в формы, где материал застывает.

Ввиду того, что молекулярные связи между гранулами не являются прочными, использовать материал в качестве утеплителя не рекомендуется.

Недостатком автоклавного пенополистирола является гигроскопичность. Процесс изготовления имеет свои особенности, не позволяющие получать изделие толщиной более 10 см. Себестоимость превышает альтернативные виды теплоизолятора. По этим причинам данная разновидность экструзионного материала не является популярной.

Преимущества экструдированного полистирола

Среди основных преимуществ ЭП можно выделить следующие:

У этого материала отсутствует водопоглощение;

Он обладает низкой теплопроводимостью;

Материал безвреден для человека и для окружающей среды;

Обладает низкой паропроницаемостью;

Он биологически устойчивый или не подвержен процессу разложения;

Его свойства остаются неизменными при температурах от -50 (у некоторых производителей -75) до +75 °С;

Плиты не теряют своего свойства при разморозке и заморозке происходящей более 1000 раз;

Благодаря специальным добавкам материал не подвержен горению и предотвращает распространение пламени;

Материал не подвержен воздействия различных микроорганизмов: бактерий, грибков;

Благодаря отличной адгезии с другими строительными материалами ЭП не будет подвержен различным повреждениям и коррозии;

Материал прост в использовании, к стенам крепится с помощью специального клея и уголков с планками;

Его срок службы больше 50 лет;

ЭП 100 мм обладает исключительными свойствами, поэтому используется на крупных промышленных объектах.

Технические характеристики пенополистирола (ЭПС)

Пеноплекс производиться в результате воздействия на гранулы полистирола высокой температуры и давления. Добавляя на следующей стадии смесь из двуокиси углерода и легкого фреона получают пористую массу, которую затем выдавливают из экструзионной установки. После изготовления плит в ячейках происходит относительно быстрое замещение остаточного фреона окружающим воздухом.

Пеноплекс среди материалов для теплоизоляции выделяется следующими характеристиками:

• Низкой теплопроводностью. Теплопроводность пеноплекса в сравнении с другими теплоизоляционными материалами значительно ниже и составляет 0,03 ВТ/м·К.
• Высокой прочностью на сжатие и на изгиб. Экструзия позволяет добиться однородности структуры материала. Равномерно распределенные ячейки улучшают прочностные характеристики материала, который не меняет свои размеры даже при больших нагрузках.
• Низким водопоглощением (не более 0,2 — 0,4 % по объему за 24 часа). В ходе испытаний плиты ЭПС на месяц оставляли в воде. При этом жидкость впитывалась в небольшом количестве лишь первые 10 дней, после чего материал переставал забирать влагу. В конце срока количество воды в плитах не превышало 0,6 процентов от их общего объема.
• Низкой паропроницаемостью (коэффициент паропроницаемости 0,007-0,008 мг/м·ч·Па). Слой плит из этого материала толщиной всего 2 сантиметра имеет такую же паропроницаемость, как и слой рубероида.
• Долговечностью (срок эксплуатации — более 50 лет). Многократные циклы по замораживанию и оттаиванию плит показали, что все характеристики материала после испытаний остаются неизменными.
• Стойкостью к горению. При изготовлении этого материала применяются фреоны, являющиеся безопасными и не горючими. Они не являются ядовитыми и не разрушают озоновый слой.
• Экологической безопасностью. Большинство химических веществ, используемых в строительстве, не способны вступать в реакцию с пеноплексом. Исключение: толуол, ксилол, бензол и подобные им углеводороды; формалин и формальдегид; эфиры, как простые, так и сложные; бензины, керосины; краски на масляной основе и другие органические растворители.
• Широким температурным диапазоном эксплуатации (-50ºС до +75ºС). Однако при чрезмерном нагревании материал может плавиться и воспламеняться.

Выделим для наглядности все физические и механические свойства в виде таблицы:

Показатели	Метод испытания	Размерность	Типы ПЕНОПЛЕКСА (старые типы)
Пеноплэкс (31С)	Пеноплэкс стена (31С)	Пеноплэкс фундамент (35 без антиперенов)	Пеноплэкс кровля (35)	45С	45
Плотность	ГОСТ 17177-94	кг/м²	25,0 — 35,0	25,0 — 32,0	29,0 — 33,0	28,0 — 33,0	35,0 — 40,0	38,1 — 45,0
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, не менее	ГОСТ 17177-94	МПа (кгс/см²;т/м²)	0,20 (2; 20)	0,20 (2; 20)	0,27 (2,7; 27)	0,25 (2,5; 25)	0,41 (4,1; 41)	0,50 (5; 50)
Предел прочности при статическом изгибе, не менее	ГОСТ 17177-94	МПа	0,25	0,25	0,4	0,4	0,4	0,4 — 0,7
Модуль упругости	СОЮЗ ДОР НИИ	МПа	—	—	—	15	18	18
Водопоглащение за 24 часа, не более	ГОСТ 17177-94	% по объему	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,2
Водопоглащение за 28 суток		% по объему	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4
Категория стойкости к огню	ФЗ — 123	группа	Г4	Г3	Г4	Г3	Г4	Г4
Коэффициент теплопроводности при (25±)°С	ГОСТ 7076-94	Вт/(м·°К)	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
Расчетный коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации «А»	СП 23-101-2004	Вт/(м·°К)	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031
Расчетный коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации «Б»	СП 23-101-2004	Вт/(м·°К)	0,032	0,032	0,032	0,032	0,032	0,032
Звукоизоляция перегородки (ГКЛ — пеноплэкс 50 мм — ГКЛ), Rw	ГОСТ 27296-87	ДБ	41	41	—	41	—	—
Индекс улучшения изоляции структурного шума в конструкции пола	ГОСТ 16297-80	ДБ	23	23	—	23	—	—
Стандартные размеры	Ширина	мм	600
Высота	мм	1200	2400
Толщина	мм	20,30,40,50,60,80,100	40,50,60,80,100
Температурный диапазон эксплуатации	ТУ	ºС	-50 до +75

Пенополистирол обычно продается упаковками объемом 0,25 — 0,3 м³. В зависимости от толщины листа будет варьировать и площадь поверхности, которую можно покрыть используя одну упаковку.

Утеплитель полистирол: что это такое и чем отличается от пенопласта

Достаточно большое количество людей не до конца понимают, что такое полистирол и чем он отличается от традиционного утеплителя для стен дома – пенопласта. Скажем так – пенопласт – это обширная группа материалов, изготавливаемых из пластических масс (пластмассы, если говорить на русском языке) методом вспенивания – как вы понимаете, пластмасса бывает разной и, следовательно, в зависимости от того, что вспенивают, и получается различный материал. Это к тому, что полистирол – это одна из разновидностей пенопласта, которая отличается высокой прочностью, плотностью и при этом является очень хрупкой. Так что ставить вопрос, чем отличается утеплитель вспененный полистирол от пенопласта, в общем-то, некорректно – это один и тот же материал, только с различными свойствами.

Сами понимаете, что свойства утеплителя играют значительную роль при его выборе, и если это свойство играет на руку человека, то его возводят в ранг преимуществ. Если не на руку, то, соответственно, наоборот – это считается недостатком. Если перевешивают первые, то материал остается востребованным, если больше вторых, то он остается на задворках истории, чего с полистиролом не происходит. И убедиться в этом достаточно просто, сравнив его с материалом, который принято у нас называть пенопластом.

1. Малый вес. Трудно сказать, что стандартный пенопласт весит много, но, тем не менее, у пенополистирола вес еще меньше. Что это дает? Да, в общем-то, ничего, кроме возможности использовать для его установки менее прочный клей – здесь больше важны другие его характеристики.
2. При сравнительно малом весе он обладает более высокими теплоизоляционными показателями, которые достигаются благодаря материалу, из которого его изготавливают и технологии. Если не вдаваться в подробности, то можно сказать так – это масса мелких воздушных пузырьков, которые становятся серьезным барьером на пути холодного или теплого воздуха. В отличие от него, классический пенопласт работает немного не так – и именно по этой причине там, где для эффективного утепления используется пенопласт толщиной 50мм, можно применять полистирол толщиной всего 30мм.
3. Плотность. Здесь много расписывать не буду, так как многие знают, что деформированный пенопласт на место не возвращается. Пенополистирол вообще практически не деформируется, и если правильно распределить нагрузку на него, может служить даже основанием для пола. Именно этот фактор позволяет вести разговор про полистирол как про утеплитель для пола – в этом отношении он лучше, чем пенопласт. Он не создает эффекта пружины, при котором перемещаясь по стяжке, человек не ощущает некоторых колебаний, как это бывает в случае с пенопластом стандартным.
4. В отличие от того же классического пенопласта, полистирол способен выдерживать даже воздействия щелочей и различных кислот.

И это еще не все. Согласно официальным данным производителей, наполнитель полистирол является пожаронебезопасным материалом. Кроме того, он не выделяет в окружающую среду каких-либо токсинов и других вредных веществ. Недостаток у этого материала только один (естественно, если сравнивать его все с тем же классическим пенопластом) – хрупкость, которая потребует создать для этого материала дополнительную защиту.

Что это такое?

Фото:

Сегодня ассортимент различных отделочных материалов настолько велик, что в его богатстве можно просто растеряться.

Так, одним из самых популярных покрытий, обладающих множеством положительных качеств, является экструдированный полистирол.

Этот продукт представляет собой особый материал синтетического происхождения, который впервые увидел свет в США в 1941 году. В настоящее время полистирол используется в самых разных целях.

Именно к этому сырью обращаются при теплоизоляции таких конструкций, как фундаменты и кровли. Кроме того, экструдированный полистирол неплохо контактирует с фасадной штукатуркой.

Преимущества экструдированного полистирола

Среди основных преимуществ ЭП можно выделить следующие:

У этого материала отсутствует водопоглощение;

Он обладает низкой теплопроводимостью;

Материал безвреден для человека и для окружающей среды;

Обладает низкой паропроницаемостью;

Он биологически устойчивый или не подвержен процессу разложения;

Его свойства остаются неизменными при температурах от -50 (у некоторых производителей -75) до +75 °С;

Плиты не теряют своего свойства при разморозке и заморозке происходящей более 1000 раз;

Благодаря специальным добавкам материал не подвержен горению и предотвращает распространение пламени;

Материал не подвержен воздействия различных микроорганизмов: бактерий, грибков;

Благодаря отличной адгезии с другими строительными материалами ЭП не будет подвержен различным повреждениям и коррозии;

Материал прост в использовании, к стенам крепится с помощью специального клея и уголков с планками;

Его срок службы больше 50 лет;

ЭП 100 мм обладает исключительными свойствами, поэтому используется на крупных промышленных объектах.

Достоинства, недостатки и особенности популярного материала

Схема скрепление пенополистирола с фанерой: а) склейка на гладкую фугу; б) склейка на микрошип; в) склейка на зубчатый шип 10мм; г) “шпунт-гребень”; д) вставной шип (“шпонка”).

Экструзионный пенополистирол – это пластик, пористый материал с равномерной закрытой структурой мелких ячеек (пор), изготовленный на основе органических полимеров. При его производстве в экструзионной установке воздействуют высокое давление и температура, также вспенивающие вещества (двуокись углерода, фреоны), введенные инжекцией (впрыскиванием). Масса проходит всю технологию изготовления, выдавливается из оборудования. В результате формируются плиты ЭППС, которые требуется просушить для использования по назначению. Благодаря технологическому процессу экструзии экструдат получает однородность состава, формируется особая ячеистая структура, также высокие рабочие характеристики, обуславливающие его широкое применение.

Достоинствами ЭППС являются:

• низкое водопоглощение;
• низкая теплопроводность;
• морозоустойчивость;
• высокое сопротивление сжатию;
• устойчивость к процессам гниения, биологического разложения;
• стойкость к воздействию химических агентов;
• экологичность;
• маленькая масса;
• устойчивость к температурным перепадам;
• низкая паропроницаемость;
• при воздействии перепадов температур материал не изменяет рабочих характеристик;
• прост в монтаже, обработке;
• работа с материалом может проводиться при температуре от -50° до +70°;
• хорошее сочетание с другими материалами;
• прочность;
• долговечность.

Расположение сетки для последующего нахлеста и стыка.

Недостатки материала:

• при горении материала выделяются фенолы;
• легкая возгораемость;
• высокая стоимость;
• при воздействии органических растворителей, сложных углеводородов, ультрафиолетовых лучей материал разрушается;
• существуют ограничения в применении при теплоизоляции скатных кровель, саун, бань.

Промышленность выпускает ЭППС со специальными добавками – антипиренами, они способствуют устойчивости к воспламенению, что становится актуальным при эксплуатации материала в зонах повышенной пожарной опасности.

Преимущества и недостатки

На принятие решения об использовании утеплительных плит может повлиять анализ преимуществ и недостатков материала.

Преимущества

1. Низкий показатель водопоглощения по объёму до 0,5% свидетельствует о том, что материал не практически не впитывает влагу. Поэтому его смело можно применять для фундамента, фасада и в помещениях с повышенной влажностью.
2. Долговечность. На эксплуатационный срок оказывает влияние стойкость к воздействию внешних факторов. В плитах не образуется патогенная микросреда, нет нашествия насекомых и грызунов.
3. Лёгкий вес. Благодаря незначительным нагрузкам на несущие конструкции нет необходимости усиливать опорные элементы постройки.
4. Доступная цена. В отличие от других утеплителей пенополистирол можно приобрести по низкой цене. Это снижает затраты на создании теплозащитного слоя, а впоследствии и на обогрев помещения.

Недостатки

1. Структура материала разрушается под воздействием УФ лучей. Поэтому после монтажа плит требуется отделка в виде штукатурки или обшивки панелями.
2. При контакте с бензином, ацетоном и прочими растворителями происходит разрушение. Следует избегать прямого воздействия следующих средств: керосина, красок, толуола, скипидара и т. п.
3. Сам пенополистирол не привлекает грызунов, но они легко могут повредить утеплитель при прокладывании дороги в поиске пищи. Это требует создания дополнительной защиты с внешней стороны постройки.
4. Токсичность. При нагревании материала выше 60 градусов из него начинает выделяться фенол.
5. В марках с низкой плотностью возможно образование конденсата. Наличие влаги повышает показатель теплопроводности до 10%.
6. Пожароопасность. Для снижения горючести следует выбирать плиты, содержащие антипирен.

Классификация по видам

На настоящий момент промышленностью выпускается несколько марок «Пеноплекса», различающихся по назначению. К примеру:

1. «Пеноплекс 31С» используется в основном для утепления труб и емкостей;
2. Марка 35 универсальна и может применяться для утепления как труб, так и стен зданий, стяжек, фундаментов;
3. «Пеноплекс 45» имеет высокую плотность и может использоваться для утепления, к примеру, взлетных полос аэродромов, трасс и пола в производственных помещениях.

Все эти марки относятся к материалам с достаточно высокой степенью горючести. Группа горючести «Пеноплекса» может быть как Г3 (с добавками), так и Г4, в зависимости от разновидности.

Так, к примеру, материал, предназначенный для обшивки стен, обычно отличается большей степенью огнестойкости, чем используемый для обшивки фундаментов. Горючесть «Пеноплекса 35» , к примеру, такова, что его можно отнести к классу Г3. Материал же 45 относится к группе Г4.

Существует также марка «Пеноплекс Гео». Горючесть такого материала также высока и относится он к группе Г4. Используются такие листы для утепления фундаментов. Листы этого типа отличаются практически нулевой степенью влагопроницаемости и устойчивы к биологическому воздействию.

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.

Прочность

При невысокой плотности (0.015-0.05 г/см3) пенополистирол обладает высокой прочностью на изгиб и на сжатие. Благодаря этому используется в сооружении автодорог и взлетно-посадочных полос.

Долговечность

Продолжительный срок службы обеспечивается правильной эксплуатацией. По данным исследований, в пенопласте не происходят необратимые изменения в пределах от -1800С до +800С. При длительном воздействии более высоких температур происходит разрушение материала, однако в течении нескольких минут пенополистирол способен выдержать воздействие температуры в +950С. Это позволяет применять материал в случаях, когда требуется непродолжительный контакт с горячим битумом. Рекомендуемая температура эксплуатации — в пределах от -200 до +85°

Утепление фасада

Срок службы пенополистирола продлевает и то, что материал не подвержен гниению. Производители указывают диапазон службы материала от 15 до 60 лет.

Простота использования

Малый вес материала облегчает транспортировку и монтаж, практически не создает дополнительных нагрузок на несущие конструкции и фундамент, что открывает широкие возможности использования в реконструкции старых зданий.

Для резки можно использовать обычные инструменты. Во время работы не требуется использование специальных средств защиты. Проводить работы можно в любое время года.

Свойства и показатели

Популярность обусловлена высокими эксплуатационными характеристиками и физическими свойствами.

Показатель теплопроводности, Вт/(м•К)	от 0,028 до 0,037
Паропроницаемость, кг/м*ч*Па	от 0,019 до 0,05
Плотность, кг/м3	от 40 до 150
Влажность плит,%	не более 2
Пористость	закрытая
Температура эксплуатации, С°	-100 – +80
Водопоглощение за 10 дней, % по объёму	0,4
Стойкость к микробиологическим процессам	высокая к плесени, грибкам
Стойкость к атмосферным факторам	к осадкам и перепадам температур – высокая, к ультрафиолету – низкая
Стойкость к агрессивным химическим веществам	высокая к солевым, к кислотным и щелочным соединениям – низкая
Долговечность	60-80 лет

Особенности производства

Обратив внимание на название этого популярного материала, можно сделать вывод, что он представляет собой одну из форм более глубокой переработки вспененного полимерного сырья, которое получается благодаря конденсации стирола под действием катализаторов в условиях органических растворителей. Эксплуатационные характеристики, а также преимущества и недостатки этого материалы обусловлены процессом и его производства:

Эксплуатационные характеристики, а также преимущества и недостатки этого материалы обусловлены процессом и его производства:

1. Сначала берется исходное сырье, представленное мелкими частичками, помещенными в реактор. Там в условиях высоких температур и давления эти компоненты насыщаются специальным газообразным составляющим.
2. После сброса давления масса начинает стремительно расширяться, как пена.
3. Одновременно с этим она постепенно охлаждается и обретает все необходимые твердому телу свойства.
4. Горячую и тягучую массу пропускают через экструдеры. Благодаря этим действиям, полистирол становится более плотным и похожим на многослойный пластик.

В результате этих этапов работ получается особый экструдированный материал. В его непосредственной структуре полистирол занимает всего 1–2%.

В качестве остальных составляющих выступает воздух, очищенный от водяных паров, для которого характерная минимальная теплопроводность.

Этот современный и высокотехнологичный материал не пропускает через свою структуру водяной пар, как, например, всем известная минеральная вата.

Со временем полистирол не наполняется водой и не теряет своих теплоизоляционных характеристик.

С такими проблемами не придется столкнуться даже в том случае, если монтаж материала произошел не совсем правильно, и точка росы пришлась на поверхность утеплителя.

Меры пожарной безопасности

При работе с экструдированным пенополистиролом следует придерживаться строгих мер пожарной безопасности, иначе потушить разгоревшийся материал будет гораздо сложнее, чем кажется.

Именно поэтому на случай, если рядом производятся работы с применением открытого огня, к примеру, находится печь, при помощи которой плавится битум и пр., следует всегда иметь наготове шланг с подачей воды, огнетушитель или, на худой конец, бочку с водой и ведро.

То же самое советуют делать и при проведении сварочных работ в непосредственной близости от ЭППС.

Причем, тут советуют либо загородить материал от летящих от сварки искр и окалины, или предварительно смочить близлежащие плиты полистирола водой, лучше сделать и то и другое одновременно.

Только в этом случае вы обезопасите и себя, и свою постройку от пожара.